CN103292428A - 空气调节系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供空气调节系统，控制装置（2a）设定空调空间（10）的目标设定温度，比较从目标设定温度减去由室外温度传感器（9）检测到的室外温度而得到的值与关于该值的第1阈值，比较从由室内温度传感器（8）检测到的室内温度减去室外温度而得到的值与关于该值的第2阈值，比较从制冷能力减去空调空间（10）的热负荷而得到的值与关于该值的第3阈值，基于这些比较结果，控制热泵式空调机（2）和换气装置（3）的运转，第1阈值、第2阈值和第3阈值根据由人感应传感器（5）检测到的人数而设定。

Description

空气调节系统
技术领域
本发明涉及空气调节系统。
背景技术
作为以往的空气调节机的控制装置有如下那样的控制装置。例如具有，判断室温是否比设定值高，在室温比设定值低的情况下，通过进行控制，使得从室内机的微型计算机向驱动用晶体管（室内机侧）的输出成为“LO”，而使压缩机和换气扇的运转停止的控制装置（压缩机OFF、换气扇OFF）。另一方面，该控制装置在室温比设定值高的情况下，从室内机的微型计算机向室外机的微型计算机传送ON信号，通过进行控制，使得从室外机的微型计算机向驱动用晶体管（室外机侧）的输出成为“HI”，而使压缩机的运转开始来进行制冷（压缩机ON），并判断外部气温是否比室温低。在这里，该控制装置在外部气温比室温高的情况下，使换气扇的运转停止（换气扇OFF），相反地在外部气温比室温低的情况下，使换气扇的运转开始（换气扇ON）（例如参照专利文献1）。
此外，在以往的空气调节机的控制装置中，还具有管理居室内的使用者的有无，在室内有人的情况下使空调机和热交换器运转，在室内没人的情况下使空调机和热交换器停止的控制装置（例如参照专利文献2）。
专利文献1：日本特开平2－178556号公报（第3页、第4图）
专利文献2：日本特开2010－181078号公报（[0042]～[0047]、图4）
在如专利文献1、2那样的、以往的具备由外部气体导入带来的辅助的制冷动作的空气调节机中，利用外部气温与室内温度之差、或外部气温与室内设定温度之差，进行外部气体导入的判断，没有考虑外部气体导入时的电动机发热、控制基板的发热等损失。因此，即使向室内导入外部气体实际上也有不被制冷的情况这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决如上述那样的课题而提出的，其目的在于获得能够不损害舒适性而有效地利用外部气体的低温热量的空气调节系统。
本发明的空气调节系统包括：热泵式空调机；人感应传感器；室内温度传感器；室外温度传感器；换气装置，使室内的空气与室外的空气循环；以及控制装置，基于上述人感应传感器、上述室内温度传感器和上述室外温度传感器的检测值，控制上述热泵式空调机和换气装置，上述控制装置设定上述室内的目标设定温度，比较从上述目标设定温度减去由上述室外温度传感器检测到的室外温度而得到的值与关于该值的第1阈值，比较从由上述室内温度传感器检测到的室内温度减去上述室外温度而得到的值与关于该值的第2阈值，比较从制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值与关于该值的第3阈值，基于这些比较结果，控制上述热泵式空调机和上述换气装置的运转，上述第1阈值、上述第2阈值和上述第3阈值根据由上述人感应传感器检测到的人数而设定。
本发明的空气调节系统，因为通过由人感应传感器带来的有人信息而变更可否进行由外部气体导入带来的制冷的判断的阈值，所以具有不损害舒适性而有助于节能这样的效果。此外，本实施方式的空气调节系统，因为根据是否超过阈值或为阈值以下来判断通过导入外部气体而带来的制冷能力相对于室内的热负荷是否充分，所以具有能够实现考虑了进行外部气体导入时的损失的外部气体制冷这样的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的空气调节系统的构成的图。
图2是表示本发明的实施方式1的空气调节系统的控制动作的流程的图。
图3是表示本发明的实施方式2的空气调节系统的构成的图。
图4是表示本发明的实施方式2的空气调节系统的控制动作的流程的图。
附图标记的说明
1、外部气体导入部；1a、开口部；1b、外部气体分离板；2、热泵式空调机；2a、控制装置；3、换气装置；3a、开口部；3b、风扇；4、通信线；5、人感应传感器；6、全热交换器；7、间隔板；7a、7b、7c、7d、开口部；8、室内温度传感器；9、室外温度传感器；10、空调空间；20、空调机设置空间；20a、20b、开口部；100、空气调节系统。
具体实施方式
实施方式1
以下，基于图1、图2说明实施方式1。
图1是表示本发明的实施方式1的空气调节系统100的构成的图。
图2是表示本发明的实施方式1的空气调节系统100的控制动作的流程的图。
在本实施方式1中，如图1所示，空气调节系统100是设有外部气体导入部1、热泵式空调机2、换气装置3、通信线4、人感应传感器5、室内温度传感器8和室外温度传感器9的空气调节系统。
外部气体导入部1、换气装置3、人感应传感器5、室内温度传感器8和室外温度传感器9被设于空调空间10。空调空间10由壁面覆盖，在一部分上设有开口部1a、开口部3a。热泵式空调机2设于空调机设置空间20。空调机设置空间20位于空调空间10的上部。空调空间10和空调机设置空间20例如由间隔板7间隔开。在间隔板7，设有从热泵式空调机2向空调空间10导入冷气的开口部7a、和将空调空间10的空气导入热泵式空调机2的开口部7b。
外部气体导入部1使外部气体流入空调空间10。在外部气体导入部1的、空调空间10的外壁上设有开口部1a，使流入到空调空间10内的外部气体分离成两个方向的外部气体分离板1b设于开口部内部侧。换气装置3是将空调空间10的空气向室外排出的装置。在换气装置3的、与外部气体导入部1相向的位置形成开口部3a，换气装置3具备风扇3b。人感应传感器5检测存在于空调空间10的人数。室内温度传感器8检测空调空间10的温度。室外温度传感器9检测室外的温度。
热泵式空调机2具备控制装置2a。控制装置2a基于阈值（后述）、室内温度、室外温度、目标设定温度、冷却室内的制冷能力以及室内的热负荷，控制热泵式空调机2和换气装置3的运转。
热泵式空调机2和换气装置3通过通信线4或无线连接。具体而言，热泵式空调机2和换气装置3进行双向的通信或从热泵式空调机2向换气装置3的单向的通信。
以下，用图2说明实施方式1的动作。
首先，控制装置2a使人感应传感器5检测空调空间10内的人数（步骤S101），并基于检测到的信号，判断在空调空间10内是否有人（步骤S102）。
在步骤S102中为是的情况下（在空调空间10内有人的情况下），控制装置2a将阈值设定为α1（相当于本发明中的第1阈值）、β1（相当于本发明中的第2阈值）、γ1（相当于本发明中的第3阈值）。在步骤S102中为否的情况下（在空调空间10内没人的情况下），控制装置2a将阈值设定为α2（相当于本发明中的第1阈值）、β2（相当于本发明中的第2阈值）、γ2（相当于本发明中的第3阈值）。
在这里，阈值α1、α2是从目标设定温度Tset减去外部气温Tout而得到的差的值。此外，阈值β1、β2是从室内温度Tin减去外部气温Tout而得到的差的值。此外，阈值γ1、γ2是从由外部气体导入带来的制冷能力Qout减去室内热负荷Lin而得到的差的值。这样，阈值α1、α2、β1、β2、γ1、γ2的设定由人感应传感器5检测到的值（根据在空调空间10中是否有人）决定。在这里，有人的情况下的阈值α1、β1、γ1与没人的情况下的阈值α2、β2、γ2相比，被设定得较大。这是因为需要考虑人所具有的体温来进行判断。
在步骤S102中为是的情况下，控制装置2a计算Tset－Tout是否大于α1（步骤S111）。
在步骤S111中为是的情况下（Tset－Tout＞α1），控制装置2a计算Qout－Lin是否大于γ1（步骤S112）。
在步骤S111中为否的情况下（Tset－Tout≤α1），控制装置2a计算Tin－Tout是否大于β1（步骤S113）。
在步骤S112中为是的情况下（Qout－Lin＞γ1），控制装置2a使热泵式空调机2为停止状态，对换气装置3输出运转信号，换气装置3收到运转信号而进行换气运转（步骤S114）。
在步骤S112中为否的情况下（Qout－Lin≤γ1），控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，且还是对换气装置3输出运转信号，换气装置3收到运转信号而进行换气运转（步骤S115）。
在步骤S113中为是的情况下（Tin－Tout＞β1），控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，且还是对换气装置3输出运转信号，换气装置3收到运转信号而进行换气运转（步骤S115）。
在步骤S113中为否的情况下（Tin－Tout≤β1），控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，对换气装置3输出停止信号（步骤S116）。
在步骤S102中为否的情况下，控制装置2a将阈值设定为α2、β2和γ2。另外，因为之后的动作（步骤S121～S126）是与将阈值设定为α1、β1和γ1之后的动作（步骤S111～S116）相同的动作，所以在这里省略说明。
如上所述，根据本实施方式1的空气调节系统100，因为通过由人感应传感器5带来的有人信息而变更可否进行由外部气体导入带来的制冷的判断的阈值，所以具有不损害舒适性而有助于节能这样的效果。
此外，根据本实施方式1的空气调节系统100，因为根据是否超过阈值或为阈值以下来判断通过导入外部气体而带来的制冷能力相对于室内的热负荷是否充分，所以具有能够实现考虑了进行外部气体导入时的损失的外部气体制冷这样的效果。
此外，根据本实施方式1的空气调节系统100，根据是否有人位于空调空间10而变更阈值。因此，在空调空间10内有人的情况下，能够实现考虑了舒适性的节能运转。在另一方面，在空调空间10内没人的情况下，能够实现与舒适性相比节能性优先的运转。
另外，在本实施方式1中，在热泵式空调机2中设置控制装置2a，但是不限定于此。例如也可以将控制装置2a与热泵式空调机2分开设置。在该情况下，也可以是由控制装置2a检测人感应传感器5的检测值，通过通信线4或无线在热泵式空调机2和换气装置3之间通信。
此外，在本实施方式1中，在空调空间10中有人的情况下，与其人数无关，将阈值设定为α1、β1、γ1，但是不限定于此。例如也可以随着存在于空调空间10的人数增加，阶段性地增大阈值。
此外，在本实施方式1中，将外部气体导入部1和换气装置3分开地设置，但是不限定于此。例如也可以使外部气体导入部1和换气装置3形成为一体。即，仅设置1个开口部，兼用作导入外部气体的开口部和使空调空间10的空气向室外流出的开口部。
实施方式2
以下，基于图3和图4说明本实施方式2。
图3是表示本发明的实施方式2的空气调节系统100的构成的图。
图4是表示本发明的实施方式2的空气调节系统100的控制动作的流程的图。
另外，对与实施方式1相同的部位标注相同的附图标记，省略说明。
在实施方式1中，通过设置使外部气体流入空调空间10的外部气体导入部1，并设置使空调空间10的空气向室外流出的换气装置3，使空调空间10的空气与外部气体循环。相对于此，在本实施方式2中，去除外部气体导入部1和换气装置3，设置全热交换器6、开口部7c、7d、20a、20b（后述），并使热泵式空调机2和全热交换器6协作。具体而言，热泵式空调机2和全热交换器6通过通信线4或无线连接。具体而言，热泵式空调机2和全热交换器6进行双向的通信或从热泵式空调机2向全热交换器6的单向的通信。
全热交换器6是能够在全热交换器内部不进行热交换，而将外部气体直接向室内引导的直接换气的热交换器，设于空调机设置空间20。在间隔板7上设有使空调空间10内的空气流入空调机设置空间20并流入全热交换器6的开口部7c、和使从全热交换器6被排出的空气流入空调空间10的开口部7d。在空调机设置空间20设有使外部气体流入空调机设置空间20的开口部20a、和使从全热交换器6被排出的空气向室外流出的开口部20b。
全热交换器6将从开口部20a流入空调机设置空间20并流入了全热交换器6的空气与从开口部7c流入空调机设置空间20并流入了全热交换器6的空气进行热交换。从开口部20a流入空调机设置空间20并流入了全热交换器6的空气，通过开口部7d向空调空间10排出。从开口部7c流入空调机设置空间20并流入了全热交换器6的空气，通过开口部20b向室外排出。另外，全热交换器6和开口部7c、全热交换器6和开口部7d、全热交换器6和开口部20a、全热交换器6和开口部20b由成为风路的管道等连接。
以下，用图4说明实施方式2的动作。
首先，按照图4说明将阈值设定为α1、β1、γ1的情况下的，热泵式空调机2和换气装置3的控制（步骤S211～S216）。
首先，控制装置2a使人感应传感器5检测空调空间10内的人数（步骤S201），并基于检测到的信号，判断在空调空间10内是否有人（步骤S202）。
在步骤S202中为是的情况下，控制装置2a计算Tset－Tout是否大于α1（步骤S211）。
在步骤S211中为是的情况下（Tset－Tout＞α1），控制装置2a计算Qout－Lin是否大于γ1（步骤S212）。
在步骤S211中为否的情况下（Tset－Tout≤α1），控制装置2a计算Tin－Tout是否大于β1（步骤S213）。
在步骤S212中为是的情况下（Qout－Lin＞γ1），控制装置2a使热泵式空调机2为停止状态，对全热交换器6输出直接换气运转信号，全热交换器6收到直接换气运转信号而进行直接换气运转（步骤S214）。
在步骤S212中为否的情况下（Qout－Lin≤γ1），控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，且还是对全热交换器6输出直接换气运转信号，全热交换器6收到直接换气运转信号而进行直接换气运转（步骤S215）。
在步骤S213中为是的情况下（Tin－Tout＞β1），为了具有通过将外部气体导入至室内带来的制冷效果，控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，对全热交换器6输出直接换气运转信号（步骤S215）。
在步骤S213中为否的情况下（Tin－Tout≤β1），控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，对全热交换器6输出热交换换气运转信号（步骤S216）。
在步骤S202中为否的情况下，控制装置2a将阈值设定为α2、β2和γ2。并且，控制装置2a计算Tset－Tout是否大于α2（步骤S221）。
在步骤S221中为是的情况下（Tset－Tout＞α2），控制装置2a计算Qout－Lin是否大于γ2（步骤S222）。
在步骤S221中为否的情况下（Tset－Tout≤α2），控制装置2a计算Tin－Tout是否大于β2（步骤S223）。
在步骤S222中为是的情况下（Qout－Lin＞γ2），控制装置2a使热泵式空调机2为停止状态，对全热交换器6输出直接换气运转信号，全热交换器6收到直接换气运转信号而进行直接换气运转（步骤S224）。
在步骤S222中为否的情况下（Qout－Lin≤γ2），控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，且还是对全热交换器6输出直接换气运转信号，全热交换器6收到直接换气运转信号而进行直接换气运转（步骤S225）。
在步骤S223中为是的情况下（Tin－Tout＞β2），为了具有通过将外部气体导入至室内带来的制冷效果，控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，对全热交换器6输出直接换气运转信号（步骤S225）。
在步骤S223中为否的情况下（Tin－Tout≤β2），控制装置2a使热泵式空调机2为运转状态，对全热交换器6输出停止信号（步骤S226）。这是因为，认为在没有人的情况下CO2产生少，没有换气的必要。
如上所述，根据本实施方式2的空气调节系统100，通过比较目标设定温度、外部气温和室内温度，判断是否具有将外部气体导入至室内带来的制冷效果，在具有制冷效果的情况下，使全热交换器6直接换气运转，导入外部气体，所以能够有助于节能。
此外，根据本实施方式2的空气调节系统100，利用阈值来判断由外部气体导入带来的制冷能力相对于室内的热负荷是否充分。因此，能够评价考虑了外部气体导入时的损失的由外部气体带来的制冷能力，能够不损害舒适性而实现节能运转。
此外，根据本实施方式2的空气调节系统100，根据是否有人位于空调空间10而变更阈值。因此，在空调空间10内有人的情况下，能够实现考虑了舒适性的节能运转。在另一方面，在空调空间10内没人的情况下，能够实现与舒适性相比节能性优先的运转。
此外，根据本实施方式2的空气调节系统100，在空调空间10内没人的情况下，从热泵式空调机2对全热交换器6输出停止信号。因此，能够提供可节能运转的空气调节系统100。
此外，根据本实施方式2的空气调节系统100，作为换气部件而使用了全热交换器6。即，由于使用了能够热交换换气的换气部件，所以在进行换气时，不会使空调空间10内的舒适性变差。
另外，室内温度传感器8、室外温度传感器9只要是能够分别检测检测室内、室外的温度的部位，就能够设置在各种部位。例如，能够将室内温度传感器8设置在形成空调空间10的天花板面，将室外温度传感器9设置在空调空间10的内部、空调空间10的外部。

Claims (6)

1.一种空气调节系统，其特征在于，
该空气调节系统包括：
热泵式空调机；
人感应传感器；
室内温度传感器；
室外温度传感器；
换气装置，使室内的空气与室外的空气循环；以及
控制装置，基于上述人感应传感器、上述室内温度传感器和上述室外温度传感器的检测值，控制上述热泵式空调机和换气装置，
上述控制装置设定上述室内的目标设定温度，比较从上述目标设定温度减去由上述室外温度传感器检测到的室外温度而得到的值与关于该值的第1阈值，比较从由上述室内温度传感器检测到的室内温度减去上述室外温度而得到的值与关于该值的第2阈值，比较从制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值与关于该值的第3阈值，基于这些比较结果，控制上述热泵式空调机和上述换气装置的运转，
上述第1阈值、上述第2阈值和上述第3阈值根据由上述人感应传感器检测到的人数而设定。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，
上述第1阈值、上述第2阈值和上述第3阈值随着上述室内人数增多而设定得大。
3.根据权利要求1或2所述的空气调节系统，其特征在于，
上述控制装置在由上述人感应传感器检测到人数的情况下，
在从上述目标设定温度减去上述室外温度而得到的值为上述第1阈值以下的情况下，比较从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值与上述第2阈值，在从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值为上述第2阈值以下的情况下，使上述热泵式空调机进行运转，使上述换气装置的运转停止，在从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值大于上述第2阈值的情况下，使上述热泵式空调机和上述换气装置进行运转，
在从上述目标设定温度减去上述室外温度而得到的值大于上述第1阈值的情况下，比较从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值与上述第3阈值，在从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值为上述第3阈值以下的情况下，使上述热泵式空调机和上述换气装置进行运转，在从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值大于上述第3阈值的情况下，使上述热泵式空调机的运转停止，使上述换气装置进行运转。
4.根据权利要求1或2所述的空气调节系统，其特征在于，
上述控制装置在由上述人感应传感器未检测到人数的情况下，
在从上述目标设定温度减去上述室外温度而得到的值为上述第1阈值以下的情况下，比较从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值与上述第2阈值，在从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值为上述第2阈值以下的情况下，使上述热泵式空调机进行运转，使上述换气装置的运转停止，在从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值大于上述第2阈值的情况下，使上述热泵式空调机和上述换气装置进行运转，
在从上述目标设定温度减去上述室外温度而得到的值大于上述第1阈值的情况下，比较从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值与上述第3阈值，在从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值为上述第3阈值以下的情况下，使上述热泵式空调机和上述换气装置进行运转，在从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值大于上述第3阈值的情况下，使上述热泵式空调机的运转停止，使上述换气装置进行运转。
5.根据权利要求1或2所述的空气调节系统，其特征在于，
上述换气装置具备全热交换器，该全热交换器能够在内部不进行热交换而进行向上述室内引导外部气体的直接换气运转，
上述控制装置在由上述人感应传感器检测到人数的情况下，
在从上述目标设定温度减去上述室外温度而得到的值为上述第1阈值以下的情况下，比较从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值与上述第2阈值，在从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值为上述第2阈值以下的情况下，使上述热泵式空调机进行运转以及使上述全热交换器进行热交换换气运转，在从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值大于上述第2阈值的情况下，使上述热泵式空调机进行运转以及使上述全热交换器进行上述直接换气运转，
在从上述目标设定温度减去上述室外温度而得到的值大于上述第1阈值的情况下，比较从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值与上述第3阈值，在从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值为上述第3阈值以下的情况下，使上述热泵式空调机进行运转以及使上述全热交换器进行上述直接换气运转，在从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值大于上述第3阈值的情况下，使上述热泵式空调机的运转停止，使上述全热交换器进行上述直接换气运转。
6.根据权利要求1或2所述的空气调节系统，其特征在于，
上述换气装置具备全热交换器，该全热交换器能够在内部不进行热交换而进行向上述室内引导外部气体的直接换气运转，
上述控制装置在由上述人感应传感器未检测到人数的情况下，
在从上述目标设定温度减去上述室外温度而得到的值为上述第1阈值以下的情况下，比较从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值与上述第2阈值，在从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值为上述第2阈值以下的情况下，使上述热泵式空调机进行运转，使上述全热交换器的运转停止，在从上述室内温度减去上述室外温度而得到的值大于上述第2阈值的情况下，使上述热泵式空调机进行运转以及使上述全热交换器进行上述直接换气运转，
在从上述目标设定温度减去上述室外温度而得到的值大于上述第1阈值的情况下，比较从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值与上述第3阈值，在从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值为上述第3阈值以下的情况下，使上述热泵式空调机进行运转以及使上述全热交换器进行上述直接换气运转，在从上述制冷能力减去上述室内的热负荷而得到的值大于上述第3阈值的情况下，使上述热泵式空调机的运转停止，使上述全热交换器进行上述直接换气运转。
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