JPS5924334B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒートポンプエアコン等の少くとも温風によつ
て被空調空間の暖房が可能な空調機と、電気カーペット
等の床面輻射暖房器とを組み合わせた空気調和装置に関
する。

特に本発明は、上記した組み合わせの空気調和装置の以
下に説明する欠点を解消するために上述の空気調和機と
床面輻射暖房器とを制御対象とする制御器を付加した快
適性の高い空気調和を実現する空気調和装置を提供する
ことを目的とする。従来より温風暖房可能な暖房機、た
とえばヒートポンプや、床面輻射暖房器は個々には存在
していた。

床面輻射暖房は、床面温度を低く（例えば３０℃）抑え
てもなおかつ極めて快適感が得られる。しかしながら、
例えば電気カーペット等の面状発熱体等の電気ヒータを
用いるものにあつては、屋内配線、配線器具等の制約上
その消費電力は比較的小さく、従がつて暖房能力そのも
のが小さい。このため暖房負荷が大なるとき、すなわち
外気温度が極めて低い場合は所定の温度に達せず、充分
な暖房感が得られない場合がある。これに対するに補助
暖房を用いるが、その例として温風暖房がある。居住者
が、床面輻射暖房のみでは暖房が充分でないと認識すれ
ば、温風暖房をさらに追加するのである。この操作は全
て居住者による手動操作であるため次のような問題を生
ずる。まず第一に、二つの暖房のどちらを優先的に使用
するかは、居住者の判断によるため、エネルギ効率の高
い輻射暖房を優先使用するとは限らず、このためエネル
ギ消費に無駄が生ずる可能性がある。第二に輻射暖房を
優先使用するとしても、どのような時に温風暖房を併用
するかを居住者の感覚のみによるため不必要な併用が発
生し得る可能性があつて、エネルギ消費に無駄が生ずる
可能性がある。第三に、第二の問題の不必要な併用を解
消しようと思えば、頻繁な温風暖房のオン、オフを必要
とし、その操作は極めて繁雑である。第四に、温風暖房
可能な空気調和機にサーモスタットを付属しているもの
があるが、このサーモスタットを使用することにより第
二、第三の問題を解決できるように思えるが、これは輻
射暖房とは全く独立に動作するから、エネルギ効率の高
い輻射暖房を優先的に使用するとは限らず、第一の問題
と同様の問題が発生し得る。第１図は本発明の一実施例
の概略構成図である。

ＩＡは温風暖房機の−Ｖ７Ｕとしてのヒートポンプエア
コン１の室内ユニット、ＩＢは同室外ユニット、ＩＣは
電源プラグ、ＩＤは室内外ユニットＩＡ、ＩＢ間の接続
部材で配管及び電線等から成る。２Ａは床面輻射暖房器
の−例としての電気カーペットである。

２Ｂはその電源プラグである。

３は制御器で、少くとも電気カーペットの床面温度に応
じてヒートポンプエアコン１を制御する機能を有する。

制御器３は例えば第２図の構成を有する。３００は直流
電源である。

３０９は以下の回路への給電をオン、オフするスイツチ
である。

３０１は床面温度検出用サーミスタで、第１のサーモス
タツト及び第２のサーモスタツトの温度検出素子である
。

第１のサーモスタツトは、サーミスタ３０１の他に、抵
抗３０２，３０３，３０４で構成するブリツジ、コンパ
レータ３０５、抵抗３０６、ダイオード３０７で構成す
るヒステリヒス回路、リレ−３０８で構成し、検出温度
はθＨ〉θッで、床面温度がθＨになると、コンパレー
タ３０５出力ば″Ｈｉ゛″となり、リレ−３０８はオフ
する。床面温度がθＭまで下がると、コンパレータ３０
５出力ばＬｏ″″となり、リレーはオンする。第２のサ
ーモスタツトは、サーミスタ３０１の他に低抗３０２，
３１１，３１２で構成するブリツジ、コンパレータ３１
３、抵抗３１４、ダイオード３１５で構成するヒステリ
ミス回路、リレー３１６で構成し、検出温度はθ。とθ
Ｌで、θ。〉θ１〉θ１である。床面温度がθＨに達す
ると、リレ−３１６はオフ、θＬに達するとリレー３１
６はオンする。次にこの動作を第３図のタイミングチヤ
ートを参照しつつ説明する。

第３図で、イは床面温度θ１、岨ま電気カーペツトの状
態、ハはヒートポンプエアコンの状態を示す。時刻ｔφ
でスイツチ３０９をオンする。

床面温度θくθ。で、リレ−３０８，３１６ともにオン
し、電気カーぺツト２Ａのヒータ２Ｈに通電され、床面
暖房が行なわれる。同時にリレ−３１６がオンするので
、ヒートポンプエアコン１の室内フアンモータ１Ａ１に
通電されるとともに、冷暖切換スイツチ１Ａ２の暖房側
接点Ｈを介して四方弁１Ｂ３に通電され冷凍サイクルを
暖房サイクルとし、リレ−３１６接点を介して圧縮機モ
ータ１Ｂ１、室外フアンモータ１Ｂ２に通電され、ヒー
トポンプエアコン１は暖房運転し、温風暖房も開始する
。すなわち立上り時は両方の暖房を使い、その速度を速
くしている。もしも第３図イの破線の状態に床面温度θ
があつた場合でも、コンデンサ３１０により、θ〈θＨ
であれば、両者の暖房が開始する。

何如なら、スイツチ３０９をオンした瞬間はコンパレー
タ３０５反転入力電圧はゼロ■で、サーミスタ３０の抵
抗値が極めて大きいすなわち等価的にθくθ１となるか
らである。一定時間経過後にコンデンサ３１０は充電完
了し、コンパレータ３０５の反転入力には、床面温度θ
相当の電圧となる。時刻ｔｉで床面温度θがθ．に達す
ると、リレー３０８，３１６ともにオフし、輻射暖房温
風暖房ともに停止となる。

停止により床面温度が低下し、時刻ｔ２でθ〈θＭとな
ると、リレ−３０８がオンし、再び幅射暖房が開始し、
時刻ｔ３でθ〉θｏとなり、再びオフする。

もしも暖房負荷が大なる場合は、室温が低く外気温も低
く、床面よりの放熱量も大となる。

このような場合を時刻ｔ３以降に示す。時刻ｔ４でθ〈
θＭとなり、輻射暖房が開始するが、ヒータ２Ｈだけで
は床面温度θをθＨまで高められず、逆にさらに低下す
る。時刻ｔ６でθくθＬになると、リレ−３１６がオン
し、ヒートポンプエアコン１による温風暖房が再開され
、室温がこれにより高められ、電気カーペツト２Ａから
の放熱量が減少し、床面温度θが上昇する。時刻ｔ６で
θ〉θ。となり、両暖房ともに停止する。ｔ６以降は上
述の動作を繰返して暖房を行なう。冷房時には、ヒート
ポンプエアコン１のみによる冷房運転となる。スイツチ
１Ａ２を冷房側接点Ｃにすれば、ルームサーモ１Ａ３の
オン、オフに応じて室外ユニツト１Ｂの圧縮機モータ１
Ｂ１、室外フアンモータ１Ｂ２を運転停止制御する。本
発明によれば、温風暖房機と床面輻射暖房器とを前者の
快適性、後者の高能力といつた両者の特徴を生かした暖
房ができ、また輻射暖房器の省エネルギ性を生かした暖
房ができる。温風暖房機の制御は自動的に行なわれ、従
来例に見られる種種の無１駄を省ける。特に温風暖房機
にヒートポンプエアコンを用いるものにあつては、現在
暖房能力の向上が、冷房能力のバランスを無視して図ら
れているが、本発明によれば、冷房能力を被空調空間の
冷房負荷にあわせて設定すればよいので、従来のものに
比し、小容量のヒートポンプエアコンでよく、それだけ
省エネルギになる。なお、第２図の実施例では、床面温
度検出器としてのサーミスタを、輻射暖房制御用の第１
のサーモスタツトと、温風暖房制御用の第２のサーモス
タツトとに共用したが、各々独立の床面温度検出器を用
いてもよい。

また制御器３を床面輻射暖房器２Ａや、温風暖房機３と
は独立に設けたが、いずれか一方に付属させてもよい。

すなわち、例えば、第１のサーモスタツト及び第２のサ
ーモスタツトを輻射暖房器２Ａに付属させ、第１のサー
モスタツトのリレー３１６のみを温風暖房機１の室内ユ
ニツト１Ａ内に設けてもよい。また電源プラグ１Ｃや２
Ｂを−体化して、制御器３に共通の電源プラグを設ける
か、あるいはいずれか一方のプラグで共用化することも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気調和装置の一実施例の構成図、第
２図は同装置における制御器の一実施例の回路図、第３
図は本発明の一実施例のタイミングチヤート図である。 １・・・ヒートポンプエアコン、２Ａ・・・電気カーペ
ツト、３・・・制御器、３０１・・・サーミスタ、３０
８，３１６・・・リレー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少くとも温風による暖房が可能な空気調和機と、床
   面輻射暖房器と、前記床面輻射暖房器の運転時の床面温
   度に応動するサーモスタットと、前記サーモスタットに
   応動して前記空気調和機を制御する制御器とからなる空
   気調和装置。