(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転により駆動されるコンプレッサに接続された冷媒回路と、該冷媒回路に接続され室内空間に冷房または暖房を供給する冷媒熱交換器と、前記エンジンを冷却する冷却水が内部に充填されるとともに冷媒−冷却水熱交換器を介して前記冷媒回路と熱的に接触する冷却水回路と、前記冷却水回路に排熱回収用熱交換器を介して熱的に接触するとともに温水用熱交換器を介して温水回路に熱的に接触する排熱回収回路と、該温水回路内の温水を加熱する熱源と、前記温水回路に接続された床暖房用放熱器ならびに室内機用放熱器と、前記温水回路から前記床暖房用放熱器への温水の供給を遮断可能な床暖房側熱動弁と、前記温水回路から前記室内機用放熱器への温水の供給を遮断可能な室内機側熱動弁と、前記冷媒熱交換器及び前記室内機用放熱器を内部に収容する室内機ユニットと、前記床暖房用放熱器を内部に収容する床暖房装置と
を備える床暖房装置付き空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、床暖房装置付き空気調和機に関するものであり、特に、この種の床暖房装置付き空気調和機の初動運転の際に発生するコールドドラフトを防止するとともに定常運転の際の排熱利用効率を向上させた床暖房装置付き空気調和機に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジンの駆動を利用した床暖房装置付き空気調和機を図２に示す。図において、従来の床暖房装置付き空気調和機１００は、エンジン２の運転により駆動されるコンプレッサ３に接続された冷媒回路３０と、冷媒回路３０に接続され室内空間に冷房または暖房を供給する冷媒熱交換器６と、エンジン２を冷却する冷却水が内部に充填されるとともに冷媒−冷却水熱交換器２２を介して冷媒回路３０と熱的に接触する冷却水回路４０と、冷却水回路４０に排熱回収用熱交換器２１を介して熱的に接触する排熱回収回路５０と、排熱回収回路５０に接続された床暖房用放熱器４と、内部に冷媒熱交換器６を収容する室内機ユニット５と、内部に床暖房用放熱器４を収容する床暖房装置２８を備えるものである。尚、図中、符号１０はリモコン、１１は室温センサ、１２は床温センサ、１９、２５はポンプ、２０はラジエータ、２３ａ、２３ｂ、３１は三方弁である。
【０００３】
そして、冷媒回路３０の内部の冷媒の冷媒凝縮作用または冷媒蒸発作用により冷媒熱交換器６から室内に冷房または暖房を供給するとともに、排熱回収用熱交換器２１を通じてエンジン２の排熱を回収した排熱回収回路５０からの熱を床暖房用放熱器４で放散させることにより床暖房装置２８の床暖房パネルを加熱し、床暖房を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の床暖房装置付き空気調和機は、冷媒熱交換器からの冷暖房制御と床暖房用放熱器からの床暖房とは別々に制御されていた。従って、エンジンの排熱を回収して床暖房用放熱器に温水を供給しているものの、室内が十分暖まってから床暖房の単独運転にすると、エンジンは無負荷のアイドリング運転となる。このためエンジン内の燃焼による発熱だけを利用することとなって床暖房単独運転時の効率が悪化し、ひいては暖房コストの増加を招来するという問題がある。
【０００５】
また、暖房運転開始直後の最大能力運転時は、エンジンの排熱を冷却水回路から冷媒−冷却水熱交換器を介して冷媒回路に回収し、室内機からの温風として室内に暖房を供給している。このため運転開始直後は床暖房に与えられる熱源がなく、故に床暖房の暖房速度は非常に遅いものとなってしまうという問題がある。この問題を解消するために、暖房開始直後からエンジンの排熱を冷却水回路から排熱回収用熱交換器を介して排熱回収回路に回収し、床暖房用放熱器で床暖房装置を加熱し、加熱された床暖房装置のふく射熱により室内を暖めるように制御した場合、今度は冷媒回路を加熱する熱源がなく、室内機から冷たい風が吹き出す、いわゆるコールドドラフトが発生する恐れがある。このコールドドラフトは、特に極寒の地で発生する頻度が高い。
【０００６】
故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、床暖房機能付き空気調和機において、運転効率が良く、また床暖房の運転開始時のコールドドラフトを防止し、立ち上がりを早くすることを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本来床暖房は、極寒のために一日中暖房をせざるをえない地域では理想的な暖房システムである。２４時間暖房していれば運転開始時の立ち上がりの悪さは問題とならないからである。しかし、北海道や東北の一部を除く日本各地では、暖房が不要となる時間帯も存在するため、２４時間暖房することはあまり実用的でない。従って、このような地域では、立ち上がる速さを速くするために、床温を高めに設定してしまうものである。
【０００８】
しかし、床暖房及び空気調和機を併用したシステムは、その温度分布が理想的、つまり頭寒足熱となることを考慮すると、その土地の風土にあった床暖房装置付きの空気調和機を提供することは有効である。このような背景をも考慮し、本発明では以下に示す手段により従来の問題点の解決を図った。
【０００９】
上記技術的課題を解決するために請求項１の発明は、
エンジンの運転により駆動されるコンプレッサに接続された冷媒回路と、該冷媒回路に接続され室内空間に冷房または暖房を供給する冷媒熱交換器と、前記エンジンを冷却する冷却水が内部に充填されるとともに冷媒−冷却水熱交換器を介して前記冷媒回路と熱的に接触する冷却水回路と、前記冷却水回路に排熱回収用熱交換器を介して熱的に接触するとともに温水用熱交換器を介して温水回路に熱的に接触する排熱回収回路と、該温水回路内の温水を加熱する熱源と、前記温水回路に接続された床暖房用放熱器ならびに室内機用放熱器と、前記温水回路から前記床暖房用放熱器への温水の供給を遮断可能な床暖房側熱動弁と、前記温水回路から前記室内機用放熱器への温水の供給を遮断可能な室内機側熱動弁と、前記冷媒熱交換器及び前記室内機用放熱器を内部に収容する室内機ユニットと、前記床暖房用放熱器を内部に収容する床暖房装置と
を備える床暖房装置付き空気調和機としたことである。
【００１０】
これによれば、暖房運転の開始時に温水回路内の温水はボイラ等の熱源により急速に加熱され、床暖房側熱動弁を介して床暖房用放熱器へと供給される。このため床暖房装置が速やかに暖まり、床暖房速度を向上させることができるものである。
【００１１】
また、床暖房のみを行う定常運転状態の場合、温水回路内の温水は熱源により加熱され、床暖房側熱動弁を介して床暖房用放熱器へと供給される。このようにエンジン排熱とは別の熱源を利用して床暖房を行い、エンジンは特に必要がないので、このエンジンを停止させることができる。従って、従来のようにエンジン排熱を利用して床暖房の単独運転を行うときに生じるエンジンの無負荷のアイドリング運転を防止することができるものである。
【００１２】
また、外気温が０℃以下の極寒の地での暖房において、暖房運転開始直後は外気及び冷却水回路からの熱を十分に得ることができず、コールドドラフトが発生する恐れがある。これに対し、本発明では、温水回路内の温水は熱源により加熱され、室内機側熱動弁９を介して室内機用温水熱交換器に供給され、これにより加熱された空気が吹き出す。このように、エンジン排熱とは別の熱源を利用して室内暖房を行うので、従来のようにエンジン排熱を利用して室内暖房を行うときの暖房初期に生じるコールドドラフトの発生を防止することができるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明するが、従来技術において説明したものと同一部分については同一符号で示す。
【００１４】
図１は、本例における床暖房機能付き空気調和機のシステム構成を示す概略図である。図１において、本例における床暖房装置付き空気調和機２００は、エンジン２の運転により駆動されるコンプレッサ３に接続された冷媒回路３０と、該冷媒回路３０に接続され室内空間に冷房または暖房を供給する冷媒熱交換器６と、エンジン２を冷却する冷却水が内部に充填されるとともに冷媒−冷却水熱交換器２２を介して冷媒回路３０と熱的に接触する冷却水回路４０と、冷却水回路４０に排熱回収用熱交換器２１を介して熱的に接触するとともに温水用熱交換器としての第１蓄熱タンク１７ａを介して温水回路６０に熱的に接触する排熱回収回路５０と、温水回路６０内の温水を加熱する熱源としてのボイラ１８と、温水回路６０に接続された床暖房用放熱器４ならびに室内機用放熱器７と、温水回路６０から床暖房用放熱器４への温水の供給を遮断可能な床暖房側熱動弁８と、温水回路６０から室内機用放熱器７への温水の供給を遮断可能な室内機側熱動弁９と、冷媒熱交換器６及び室内機用放熱器７を内部に収容する室内機ユニット５と、床暖房用放熱機４を内部に収容する床暖房装置２８を備えるものである。
【００１５】
エンジン２は、燃料として例えばＬＰＧ等が使用されるガスエンジンであり、その出力軸２ａがクラッチ等の接続手段（図示せず）を介してコンプレッサ３に連結されているものである。
【００１６】
出力軸２ａに連結されたコンプレッサ３は、エンジン２が運転されるとその駆動力が出力軸２ａから伝達され、これにより駆動されるものである。コンプレッサ３はさらに冷媒回路３０に接続され、この冷媒回路３０はさらに室内に設置される室内ユニット５内に収容された冷媒熱交換器６にも接続されている。尚、図においては冷媒回路３０は１本の線で示してあるが、実際には閉循環系の回路を構成しており、その途中にコンプレッサ３や室内機用冷媒熱交換器６が配設されているものである。さらに冷媒回路３０には、図示はしないがその途中に膨張弁や室外機用冷媒熱交換器、アキュムレータ、冷暖房切換え用の四方弁等の冷暖房に必要な装置が配設されており、コンプレッサ３が駆動することにより冷媒回路３０の内部に充填された冷媒が各種装置を経て循環するものである。
【００１７】
また、冷媒回路３０の途中には三方弁３１が設置され、該三方弁３１の一方の出口ポートに連結されたバイパス通路３２は後述の二重管熱交換器で構成される冷媒−冷却水熱交換器２２に接続されている。この冷媒−冷却水熱交換器２２で冷却水の熱を必要に応じて冷媒回路３０内に取り込むものである。
【００１８】
エンジン２は、該エンジン２を冷却するためのクーラント液等の冷却水が内部に充填された冷却水回路４０に接続されている。冷却水回路４０は、共通通路４１、第１冷却水通路４２、第２冷却水通路４３から構成される。共通通路４１の途中には冷却水ポンプ２５が配設されており、この冷却水ポンプ２５により冷却水を圧送し、冷却水回路４０内を図示矢印方向に循環させるものである。共通通路４１はポンプ２５の吐出側でエンジン冷却部２ｂの入り口側に接続されている。エンジン冷却部２ｂの出口側にはクーラント液温度検出手段として機能するサーモスタット２６が装着されている。サーモスタット２６の２つの出口ポートはそれぞれが第１冷却水通路４２と第２冷却水通路４３に接続され、この部分で冷却水回路４０が共通通路４１から第１冷却水通路４２と第２冷却水通路４３とに分岐されている。第１冷却水通路４２はその途中に第１感温弁２３ａ、排熱回収用熱交換器２１、第２感温弁２３ｂ、冷媒−冷却水熱交換器２２が上流側から下流側へと順に配設され、第２冷却水通路４３はその途中に冷却水の熱を外部に放散するためのラジエータ２０が配設されている。三方式の第１感温弁２３ａの入り口ポートには３方弁２６の出口ポート側が接続され、第１感温弁２３ａの一方の出口ポートは排熱回収用熱交換器２１を経て第２感温弁２３ｂの入り口ポートに連絡し、他方の出口ポートは排熱回収用熱交換器２１をバイパスする第１バイパス通路４４に接続されている。また三方式の第２感温弁２３ｂの一方の出口ポートは冷媒−冷却水熱交換器２２に連絡し、他方の出口ポートは該冷媒−冷却水熱交換器２２をバイパスする第２バイパス通路４５に接続されている。第１冷却水通路４２と第２冷却水通路４３とは図示合流点Ａにて合流して共通通路４１に接続されている。そして、この合流部分はポンプ２５の吸入口側に連絡し、これにより冷却水回路４０の閉循環系が構成されているものである。
【００１９】
排熱回収回路５０は、第１回収通路５１及び第２回収通路５２とよりなる。第１回収通路５１の途中には排熱回収用ポンプ１９が配設され、該排熱回収用ポンプ１９により排熱回収回路５０の内部に充填された液媒体が図示矢印方向に循環されるものである。第１回収通路５１は、ポンプ１９の吐出側で排熱回収用熱交換器２１の入り口側に連絡している。この排熱回収用熱交換器２１によって、冷却水回路４０と排熱回収回路５０とが熱的に接触し、熱の受け渡しを行うものである。排熱回収用熱交換器２１の出口側は三方弁１６を経て第２蓄熱タンク１７ｂに侵入している。そして、第２蓄熱タンク１７ｂを出た後は、ポンプ１９の吸入側に接続され、これにより第１回収通路５１の閉循環系が構成されるものである。
【００２０】
前記三方弁１６のもう一方の出口側には第２回収通路５２が接続されている。第２回収通路５２は、その途中で第１蓄熱タンク１７ａに侵入する。そして、第１蓄熱タンク１７ａを出た後は、第２蓄熱タンク１７ｂの出口側である図示合流点Ｂで第１回収通路５１と合流するものである。つまり、排熱回収回路内の液媒体が三方弁１６から第１回収通路５１を流れた場合には第１蓄熱タンク１７ａには侵入せずに第２蓄熱タンク１７ｂに侵入し、一方第２回収通路５２を流れた場合には第２蓄熱タンク１７ｂには侵入せずに第１蓄熱タンク１７ａに侵入するものである。
【００２１】
温水回路６０は共通通路６１、床暖房側通路６２、室内機側通路６３よりなる。共通通路６１の途中には温水回路用ポンプ２７が設置され、該ポンプ２７の駆動により内部の温水が温水回路６０内を図示矢印方向に循環するものである。共通通路６１は、該ポンプ２７の吐出側に第１蓄熱タンク１７ａが取り付けられている。また第１蓄熱タンク１７ａの下流側にはボイラ１８が設置され、このボイラ１８により温水回路６０内の温水をさらに加熱することができるようになっている。ボイラ１８の下流側であり且つ図示点Ｃで示す共通通路下流端にて床暖房側通路６２及び室内機側通路６３が接続されている。床暖房側通路６２は図示点Ｃから下流側に向かって床暖房側熱動弁８、床暖房用放熱器４が設置されている。この床暖房側熱動弁８は、温水回路６０から床暖房用放熱器４への温水の供給を遮断可能とする機能を備え、例えば電磁弁により構成される。床暖房用放熱器４は、床暖房パネルを含む床暖房装置２８内に収容されており、該床暖房用放熱器４からの熱により床暖房装置２８が加熱され、室内の床暖房が行われるものである。一方室内機側通路６３は図示点Ｃから下流側に向かって室内機側熱動弁９、室内機用放熱器７が設置されている。この室内機側熱動弁９は、温水回路６０から室内機用放熱器７への温水の供給を遮断可能とする機能を備え、例えば電磁弁により構成される。そして、床暖房用放熱器４の下流側の床暖房側通路６２と室内機用放熱器７の下流側の室内機側通路６３とは、図示点Ｄで示す共通通路上流端にて共通通路６１と合流しており、この共通通路上流端はポンプの吸入側に連通し、上記構成により温水回路６０の循環系が構成されるものである。
【００２２】
第２蓄熱タンク１７ｂには図に示すように市水等が供給される。また第２蓄熱タンク１７ｂには給湯回路７０が接続している。給湯回路７０には、その途中に前述のボイラ１７が設置されて必要に応じて給湯水をさらに加熱することができるようになっている。このようにして加熱された給湯水は、市水の圧力により下流端に位置する浴槽１４等の温水として供給されるものである。
【００２３】
床暖房装置２８には床面の温度を検知する床温センサ１２が、室内には室温を検知する室温センサ１１が取り付けられている。さらに室外に外気温を検知する外気温センサ１３が設置されている。また、リモートコントローラ１０は、これらの温度センサ１１、１２、１３と電気的に連結して各検知温度が入力されるようになっているとともに、使用者が設定する室内設定温度及び床設定温度を入力することができるようになっている。さらに、リモートコントローラ１０は制御手段７０と電気的に接続されている。この制御手段７０は、エンジン２、コンプレッサ３、ボイラ１８、ポンプ１９、三方弁１６、床暖房側熱動弁８、室内機側熱動弁９等と電気的に連結しており、これらはリモートコントローラ１０から制御手段７０に入力される上記各検知温度及び使用者の設定した設定室温、設定床温に基づいて出力される制御手段７０からの司令信号によりその駆動又は開閉を制御されるものである。
【００２４】
上記構成の床暖房機能付き空気調和機において、次に各回路内の媒体の動作について説明する。
【００２５】
エンジン２の運転が開始されると、その出力軸２ａよりコンプレッサ３にエンジン２の駆動力が伝達され、該駆動力によりコンプレッサ３が駆動される。これによりコンプレッサ３は、その吸入口より冷媒回路３０内の低温低圧のガス状冷媒を吸入し、内部で圧縮し、高温高圧のガス状冷媒としてその吐出口より吐出する。これにより冷媒は冷媒回路３０内を循環するものである。
【００２６】
暖房運転を行うときは、コンプレッサ３より吐出された高温高圧のガス状冷媒は、冷媒熱交換器６で凝縮して液化する。このときに発生する凝縮熱により外部に熱を放出し、この熱が室内の暖房に供されるものである。さらに液化した液状冷媒は、図示せぬ膨張弁を経て膨張し、気液２相冷媒となる。次に気液２相の冷媒は図示せぬ室外熱交換器を通り、外気の熱を奪って更に気化し、気化したガス状冷媒となる。そして、気化した低温低圧のガス状冷媒は、図示せぬアキュムレータを経てコンプレッサ３の吸入口に帰還する。
【００２７】
冷房運転を行うときは、冷媒回路３０内の冷媒は、上記暖房運転の動作とは逆の動作を行い、冷媒熱交換器６にて気化し、気化潜熱により外部から熱を吸収し、この吸熱作用により室内を冷却するものである。
【００２８】
また、ポンプ２５が駆動することにより冷却水回路４０内を冷却水が循環する。ポンプ２５から圧送された冷却水は、共通通路４１を経てエンジン冷却部２ｂに侵入してエンジン２を冷却する。エンジン２から熱をもらいうけて加熱した冷却水は、サーモスタット２６によりその温度が検知され、エンジン冷却部２ｂから吐出される冷却水の温度が所定温度（例えば７５℃）以下では冷却水は第１冷却水回路４２のみに流れる。しかし、エンジン冷却部２ｂから吐出される冷却水の温度が所定温度（例えば７５℃）を越えると、冷却水は第２冷却水通路４３にも流れ、放熱機能をもつラジエータ２０により放熱され、これにより冷却水の加熱は防止されるものである。
【００２９】
第１冷却水通路４２に入った冷却水は、第１感温弁２３ａに達し、ここでの冷却水の温度が所定温度（例えば６０℃）以上の場合は排熱回収用熱交換器２１を経由するように流れ、所定温度以下の場合はこれをバイパスするバイパス通路４４を流れるようにされている。排熱回収用熱交換器２１を経由した場合、この排熱回収用熱交換器２１によって冷却水回路４０と排熱回収回路５０が熱的に接触して冷却水回路４０内の冷却水の熱が排熱回収回路５０内の液媒体に伝達されるものである。次に冷却水は第２感温弁２３ｂに達し、ここでの冷却水の温度が所定温度（例えば６０℃）以上の場合は冷媒−冷却水熱交換器２２を経由するように流れ、所定温度以下の場合はこれをバイパスするバイパス通路４５を流れるようにされている。冷媒−冷却水熱交換器２２を経由した場合、この冷媒−冷却水熱交換器２２によって冷却水回路４０と冷媒回路３０が熱的に接触して冷却水回路４０内の冷却水の熱が冷媒回路３０内の冷媒に伝達されるものである。次に、第１冷却水通路４２内の冷却水は合流点Ａにて共通通路４１に入り、ポンプ２５の吸入側に帰還する。一方、サーモスタット２６から第２通路４２に入った冷却水は、ラジエータ２０を経由し、ここでエンジン２からもらいうけた熱を外部に放散する。そして、第２冷却水通路４３内の冷却水は合流点Ａにて共通通路４１に入り、ポンプ２５の吸入側に帰還するものである。
【００３０】
またポンプ１９が駆動することによって、排熱回収回路５０内を液媒体が循環する。ポンプ１９から圧送された液媒体は、第１回収通路５１を経てまず排熱回収用熱交換器２１に侵入する。ここで、前述したように冷却水回路４０と熱的に接触し、熱をもらいうけて液媒体は加熱する。加熱された液媒体は三方弁１６に達する。ここでは、所定の制御条件により矢印Ｅ方向に従って第１回収通路５１をそのまま流れるか、矢印Ｆ方向に示すように第２回収通路５２に分岐されるかが選択される。矢印Ｅ方向に従って第１回収通路５１をそのまま流れる場合、第1 回収通路５１は第２蓄熱タンク１７ｂに侵入する。第２蓄熱タンク１７ｂ内には市水が貯留されており、タンク１７ｂ内に侵入した第1 回収通路５１内の液媒体はこの貯留された市水と熱交換し、これを加熱する。第２蓄熱タンク１７ｂから出た第1 回収通路５１内の液媒体はポンプ１９の吸入口に帰還する。一方、矢印Ｆ方向に従って第２回収通路５２を流れる場合、液媒体は第２回収通路５２から第１蓄熱タンク１７ａに侵入する。第１蓄熱タンク１７ａ内には温水回路６０内の温水が貯留されており、タンク１７ａ内に侵入した第２回収通路５２内の液媒体はこの貯留された温水と熱交換し、これを加熱する。そして、第１蓄熱タンク１７ａから出た第２回収通路５２内の液媒体は図示点Ｂで第1 回収通路５１と合流し、ポンプ１９の吸入口に帰還するものである。
【００３１】
また、ポンプ２７が駆動することによって、温水回路６０内を温水が循環する。ポンプ２７から圧送された温水は、共通通路６１を経て第１蓄熱タンク１７ａ内にまず供給される。第１蓄熱タンク１７ａでは、前述のように排熱回収回路５０の第２回収通路５２が侵入しており、この第２回収通路５２から熱をもらい、該タンク１７ａに供給された温水が加熱される。第１蓄熱タンク１７a 内の温水はさらにボイラ１８に侵入し、このボイラ１８により必要に応じてさらに加熱される。ボイラ１８を出た温水は、図示点Ｃで示す共通通路下流端に達する。ここでは、床暖房側熱動弁８及び室内機用熱動弁９の開閉状態によってその流路が選択される。床暖房側熱動弁８が開であり室内機用熱動弁９が閉である場合は温水は該上流端から床用通路６２に流れる。一方、弁８が閉であり弁９が開である場合は温水は該上流端から室内機用通路６３に流れる。両者が開である場合は両方の通路に流れる。床用通路６２を流れた場合、温水は床暖房用放熱器４に侵入し、ここで熱を放出する。これにより床暖房装置２８が加熱され、床暖房が行われ室内の床面を加熱するとともに、ふく射により室内空間を暖房する。床暖房用放熱器４を出た温水は、図示点Ｄで示す共通通路上流端に達する。一方室内機用通路６３を流れた場合、温水は室内機用放熱器７に侵入する。この室内機用放熱器７に侵入した温水は熱を放出し、該放熱器７及びその回りの空気を加熱する。そして、図示せぬファンにより室内機５から加熱された温風が吹き出して室内を暖房するものである。室内機用放熱器７を出た温水は、図示点Ｄで示す共通通路上流端に達する。そして、共通通路上流端からポンプ２７の吸入口に帰還するものである。
【００３２】
また、前述したように第２蓄熱タンク１７ｂには市水が供給される。供給された市水は第２蓄熱タンク１７ｂ内に侵入している排熱回収回路５０の第１回収通路５２により加熱される。加熱された第２蓄熱タンク１７ｂ内の温水は、給湯回路７０を通ってボイラ１８に侵入し、ここで、必要に応じてさらに加熱される。ボイラ１８を出た温水は、室内の浴槽等の温水を必要とする場所に供給されるものである。
【００３３】
尚、図１において、点線で囲われた部分が室外に設置される室外ユニット１であり、一点鎖線で囲まれた部分が温水ユニット２９である。
【００３４】
次に、本例における床暖房機能付き空気調和機の各種運転モードにおける制御について説明する。
【００３５】
表１は、上記構成の床暖房機能付き空気調和機の各種運転モード及びその制御態様を示した表である。
【００３６】
【表１】
0003755696.tif 000002
【００３７】
表１において、運転条件は、暖房運転（モード１〜３）、低温暖房運転（モード４〜６）、除湿運転（モード７〜９）、冷房運転（モード１０〜１２）の４つに大きく分けられる。これらの運転条件のうち、暖房運転と低温暖房運転は外気温により自動的に切り替わるものであり、暖房運転又は低温暖房運転、除湿運転、冷房運転は使用者がリモコン等の操作スイッチにより任意に設定するものである。運転条件が選択された後、室内温度、床温度、外気温度により各モードが選択される。まず、暖房運転について説明する。
【００３８】
モード１が選択される条件は、外気温が０℃以上、室温が設定室温以下、床温が設定床温以下である場合である。この場合、室内機５に暖房指示を与えるとともに、床暖房装置２８にも加温指示を与える。また、コンプレッサ３、ボイラ１８、ポンプ１９はいずれもＯＮとし、三方弁１６は図１における矢印Ｆ方向に流れるようにし、室内機側熱動弁９は閉、床暖房側熱動弁８は開とする。これにより、室内機５からは冷媒熱交換器６での冷媒凝縮作用による液化潜熱で室内暖房を行うとともに、排熱回収回路５０及びボイラ１８からの熱により加熱された温水回路６０内の温水が床暖房用放熱器４に供給され、床暖房を行う。本モードでは床暖房にボイラの熱を使用しているので、床暖房による暖房速度が従来よりも速くなるものである。
【００３９】
モード２が選択される条件は、外気温が０℃以上、室温が設定室温以下であるが、床温が設定床温以上である場合である。この場合、室内機５に暖房指示を、床暖房装置２８に停止指示を与える。また、コンプレッサ３、ポンプ１９はＯＮ、ボイラ１８はＯＦＦ、三方弁１６は矢印Ｆ方向へ、室内機側熱動弁９及び床暖房側熱動弁８はいずれも閉とする。これにより、室内機５の冷媒熱交換器６により室内暖房が行われるが、床暖房側熱動弁８が閉であるので床暖房を行われない。また、ポンプ１９がＯＮであるので排熱回収回路５０は冷却水回路４０からの熱回収を行うが、回収された熱は三方弁１６を経て第１蓄熱タンク１７ａ内に貯留された温水の加熱に供される。これにより回収熱が第１蓄熱タンク１７ａに蓄熱されるものである。
【００４０】
モード３が選択される条件は、外気温が０℃以上、床温が設定床温以下であるが、室温が設定室温以上である場合である。この場合、室内機５に停止指示を、床暖房装置２８に加温指示を与える。また、コンプレッサ３、ポンプ１９はＯＦＦ、ボイラはＯＮ、室内機側熱動弁９は閉、床暖房側熱動弁は開とされる。これにより、室内機５からの室内暖房は停止され、床暖房のみが行われる。この場合において、床暖房用放熱器４にはボイラ１８により加熱された温水が床暖房側熱動弁８を介して供給されるものであり、ポンプ１９は停止しているので排熱回収回路５０からの排熱回収は行わない。さらにエンジン２は停止状態とされる。従って、従来のように床暖房のみを行うためにエンジンを無負荷のアイドリング運転をすることがなく床暖房を行うことができ、暖房効率を向上させることができるものである。
【００４１】
次に、低温暖房の場合について説明する。
【００４２】
モード４が選択される条件は、外気温が０℃以下、室温が設定室温以下、床温が設定床温以下の場合である。この状態は極寒の地での暖房運転を開始する時の条件である。この場合、室内機５に暖房指示を、床暖房装置２８に加温指示を与えるとともに、コンプレッサ３、ボイラ１８、ポンプ１９をＯＮとし、三方弁１６は図示Ｆ方向に、室内機側熱動弁９及び床暖房側熱動弁８を共に開とする。これにより、室内機５からの室内暖房及び床暖房装置２８からの床暖房が同時に行われる。また、室内機側熱動弁９を開としているので、排熱回収回路５０及びボイラ１８により加熱された温水回路６０内の温水は、床暖房用放熱器４のみならず、室内機用温水熱交換器７にも供給され、室内機６からの室内暖房は室内機用冷媒熱交換器６及び室内機用放熱器７の両者により行われる。外気温が０℃以下の非常に寒い地での暖房運転開始時に冷媒熱交換器６のみで室内暖房を行おうとすると、十分な熱を外気から冷媒回路内に回収できず、冷たい風が室内機６の吹き出し口から出る、いわゆるコールドドラフトを引き起こす恐れがあるが、本モードのように排熱回収回路５０及びボイラ１８で十分に加熱した温水が供給される室内機用放熱器７を併用して室内機６を運転することで、このようなコールドドラフトの発生を防止することができるものである。
【００４３】
モード５が選択される条件は、外気温が０℃以下、室温が設定室温以下、床温が設定床温以上の場合である。この場合、室内機６には暖房指示がなされるが、床暖房装置２８には停止指示がなされる。また、コンプレッサはＯＮ、ボイラ１８及びポンプ１９はＯＦＦ、室内機側熱動弁９及び床暖房側熱動弁８はともに閉とされる。これにより室内機６から冷媒熱交換機６で生成した暖房が室内に供されるものである。
【００４４】
モード６が選択される条件は、外気温が０℃以下、床温が設定床温以下であるが、室温が設定室温以上である場合である。この場合、室内機５に停止指示を、床暖房装置２８に加温指示を与える。また、コンプレッサ３、ポンプ１９はＯＦＦ、ボイラはＯＮ、室内機側熱動弁９は閉、床暖房側熱動弁８は開とされる。これにより、室内機５からの室内暖房は停止され、床暖房のみが行われる。この場合において、床暖房用放熱器４にはボイラ１８により加熱された温水が床暖房側熱動弁８を介して供給されるものであり、ポンプ１９は停止しているので排熱回収回路５０からの排熱回収は行わない。さらにエンジン２は停止状態とされる。従って、従来のように床暖房のみを行うためにエンジンを無負荷のアイドリング運転をすることがなく床暖房を行うことができ、暖房効率を向上させることができるものである。
【００４５】
次に、除湿運転について説明する。
【００４６】
モード７が選択される条件は、室温が設定室温以上であり、床温が設定床温以下の場合である。この場合、室内機５に冷房指示を、床暖房装置２８に加温指示を与える。また、コンプレッサ３、ボイラ１８、ポンプ１９は共にＯＮ、三方弁１６は図示Ｆ方向に、室内機側熱動弁９、床暖房側熱動弁８は共に開とされる。これにより、室内機５からは冷媒熱交換器６での冷媒蒸発作用による気化潜熱で室内冷房を行うとともに、排熱回収回路５０及びボイラ１８からの熱により加熱された温水回路６０内の温水が床暖房用放熱器４に供給され、床暖房を行う。このように本モードでは室内機による冷房で湿度を低下させるとともに、床暖房を行って設定床温に近づけ、かつ床暖房により加温することにより除湿による体感温度の低下を防止するものである。また、体感温度の低下を防止するために床暖房を行う場合、ふく射方式である床暖房では加温速度が遅く、室内空間を快適な温度及び湿度に調節するのに時間がかかる場合がある。このような場合に対し、室内機側熱動弁９が開とされているので、室内機５からも室内機用温水熱交換器７で発生する熱を温風として吹き出し、速やかに室内空間を快適な温度及び湿度に調節することができるものである。
【００４７】
モード８が選択される条件は、室温が設定室温以上であり、床温が設定床温以上の場合である。この場合、室内機５に冷房指示を、床暖房装置２８に停止指示を与える。また、コンプレッサ３、ボイラ１８、ポンプ１９は共にＯＮ、三方弁１６は図示Ｆ方向に、室内機側熱動弁９は開、床暖房側熱動弁８は閉とされる。これにより、室内機５の冷媒熱交換器６での冷媒蒸発作用による気化潜熱で室内冷房を行い、除湿を行う。
【００４８】
モード９が選択される条件は、室温が設定室温以下であり、床温が設定床温以下の場合である。この場合、室内機５に停止指示を、床暖房装置２８に加温指示を与える。また、コンプレッサ３及びポンプ１９はＯＦＦ、ボイラ１８はＯＮ、室内機側熱動弁９は閉、床暖房側熱動弁８は開とされる。これにより、ボイラ１８からの熱により加熱された温水回路６０内の温水が床暖房用放熱器４に供給され、床暖房を行うものである。
【００４９】
次に、冷房運転について説明する。
【００５０】
モード１０が選択される条件は、室温が設定室温以上であり、床段が設定床温以下の場合である。この場合、室内機５に冷房指示を、床暖房装置２８に加温指示を与える。。また、コンプレッサ３、ボイラ１８、ポンプ１９は共にＯＮ、三方弁１６６は図示Ｆ方向に、室内機側熱動弁９は閉、床暖房側熱動弁８は開とされる。これにより、室内機５からは冷媒熱交換器６での冷媒蒸発作用による気化潜熱で室内冷房を行うとともに、排熱回収回路５０及びボイラ１８からの熱により加熱された温水回路６０内の温水が床暖房用放熱器４に供給され、床暖房を行う。本モードでは冷房中に床暖房を行う。これは、冷房中に足元が冷えることを不快とする使用者に対する配慮であり、室内空間を冷房するとともに床暖房により足元を加熱し、理想的な頭寒足熱の温度分布とするものである。
【００５１】
モード１１が選択される条件は、室温が設定室温以上であり、床温が設定床温以上の場合である。この場合、室内機５に冷房指示を、床暖房装置２８に停止指示を与える。また、コンプレッサ３、ボイラ１８、ポンプ１９は共にＯＮ、三方弁１６は図示Ｆ方向に、室内機側熱動弁９は開、床暖房側熱動弁８は閉とされる。これにより、室内機５の冷媒熱交換器６での冷媒蒸発作用による気化潜熱で室内冷房を行うものである。
【００５２】
モード１２が選択される条件は、室温が設定室温以下であり、床温が設定床温以下の場合である。この場合、室内機５に停止指示を、床暖房装置２８に加温指示を与える。また、コンプレッサ３及びポンプ１９はＯＦＦ、ボイラ１８はＯＮ、室内機側熱動弁９は閉、床暖房側熱動弁８は開とされる。これにより、ボイラ１８からの熱により加熱された温水回路６０内の温水が床暖房用放熱器４に供給され、床暖房を行うものである。
【００５３】
以上のように、本例では、エンジン２の運転により駆動されるコンプレッサ３に接続された冷媒回路３０と、該冷媒回路３０に接続され室内空間に冷房または暖房を供給する冷媒熱交換器６と、エンジン２を冷却する冷却水が内部に充填されるとともに冷媒−冷却水熱交換器２２を介して冷媒回路３０と熱的に接触する冷却水回路４０と、冷却水回路４０に排熱回収用熱交換器２１を介して熱的に接触するとともに第１蓄熱タンク１７ａを介して温水回路６０に熱的に接触する排熱回収回路５０と、温水回路６０内の温水を加熱する熱源としてのボイラ１８と、温水回路６０に接続された床暖房用放熱器４ならびに室内機用放熱器７と、温水回路６０から床暖房用放熱器４への温水の供給を遮断可能な床暖房側熱動弁８と、温水回路６０から室内機用放熱器７への温水の供給を遮断可能な室内機側熱動弁９と、冷媒熱交換器６及び室内機用放熱器７を内部に収容する室内機ユニット５と、床暖房用放熱機４を内部に収容する床暖房装置２８を備えた床暖房機能付き空気調和機としたので、上記モード１に示されるように、暖房運転の開始時に温水回路６０内の温水はボイラ１８により加熱され、床暖房側熱動弁８を介して床暖房用放熱器４へと供給される。このため床暖房パネルが速やかに暖まり、床暖房速度を向上させることができるものである。
【００５４】
また、暖房運転において、室温が設定室温以上であり、床温が設定床温以下であるような場合、床暖房のみを行う定常運転状態となる。このような場合、上記モード３に示されるように温水回路６０内の温水はボイラ１８により加熱され、床暖房側熱動弁８を介して床暖房用放熱器４へと供給される。従って、床暖房用放熱器４の熱源としてボイラ１８が使用でき、エンジン２を停止させることができる。従って、従来のようにエンジン排熱を利用して床暖房を行うときに生じるエンジンの無負荷のアイドリング運転を防止することができるものである。
【００５５】
また、外気温が０℃以下の極寒の地での暖房において、暖房運転開始直後は外気からの熱を十分に得ることができず、コールドドラフトが発生する恐れがある。これに対し、本例では上記モード４に示されるように、低温暖房運転の開始時に温水回路６０内の温水はボイラ１８により加熱され、室内機側熱動弁９を介して室内機用温水熱交換器７に供給され、これにより加熱された空気が室内機５より温風として吹き出す。このように、ボイラ１８からの熱源を室内機からの温風の熱源として利用できるので、コールドドラフトの発生を防止することができるものである。
【００５６】
また、空気調和機をもたない床暖房だけのシステムは暖房運転開始時の立ち上がりを良くするために床温を異常に高く（例えば４０℃）設定する場合があるが、本例ではその必要がなく、つまり床温を高く設定せずとも立ち上がりは良好であるので、床温が体温よりも低い（例えば３０℃）健康的な床温で快適な空調を提供することができるものである。
【００５７】
また、除湿運転時において、モード７に示されるように、室内機５により室内冷房を行うとともに、床暖房パネルを加熱してそのふく射熱により室内を加温するので、冷房による体感温度の低下を床暖房により抑制することができ、室内を快適な温度及び湿度に保つことができるものである。
【００５８】
また、冷房運転時において、上記モード１０に示されるように、室内機５からの冷却により室内冷房するとともに、床暖房パネルからの熱により床面を加温するので、冷房時における足元の冷えを防止するとともに、人体に理想的な頭寒足熱の温度分布を実現することができるものである。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明における床暖房装置付き空気調和機は、運転効率が良く、また床暖房の運転開始時の立ち上がりを早くすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例における床暖房装置付き空気調和機の回路図である。
【図２】従来技術における床暖房装置付き空気調和機の回路図である。
【符号の説明】
１・・・室外ユニット
２・・・エンジン
３・・・コンプレッサ
４・・・床暖房用放熱器
５・・・室内ユニット
６・・・冷媒熱交換器
７・・・室内機用放熱器
８・・・床暖房側熱動弁
９・・・室内機側熱動弁
１７ａ・・・第１蓄熱タンク（温水用熱交換器）
１７ｂ・・・第２蓄熱タンク
１８・・・ボイラ
２１・・・排熱回収用熱交換器
２２・・・冷媒−冷却水熱交換器
２８・・・床暖房装置
２９・・・温水ユニット
３０・・・冷媒回路
４０・・・冷却水回路、４１・・・共通通路、４２・・・第１冷却水通路、４３・・・第２冷却水通路
５０・・・排熱回収通路、５１・・・第１回収通路、５２・・・第２回収通路
６０・・・温水回路、６１・・・共通通路、６２・・・床用通路、６３・・・室内機用通路
７０・・・制御手段
【図１】
0003755696.tif 000003
【図２】
0003755696.tif 000004