JP2001304645A

JP2001304645A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2001304645A
Application number: JP2000117701A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Inoue; 良二井上; Tomonori Ushio; 智徳牛尾; Hajime Esumi; 肇江角; Mitsuhiko Yamamoto; 光彦山本; Katsumi Iguchi; 勝己井口
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-19
Also published as: JP3551124B2

Abstract

(57)【要約】【課題】空気調和機と熱交換換気機を備える空気調和装
置において、快適な空気環境を維持しつつ省エネに貢献
できること。【解決手段】室温、外気温、空気調和機の設定温度に基
づいて、熱交換換気と普通換気とを切り換える。熱交換
換気のときには、室内の炭酸ガスの濃度に応じた必要最
小限の換気風量に設定し、空気調和機の負荷を軽減して
省エネを図る。ただし、普通換気のほうが負荷の軽減に
つながると判断した場合には、最大の換気風量で換気す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内の空気調和を
行う空気調和機と、室内からの排気と室外からの給気と
の間で熱交換させつつ換気する熱交換換気機とを備えた
空気調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、空気調和のエネルギを低減す
るとともに、快適な空気調和を行うために、給気ファン
によって室外から室内へ導入される給気と、排気ファン
によって室内から室外へ排出される排気との間で熱交換
を行わせ、温度差を低減した給気を室内に導くようにし
た熱交換換気機が用いられている。このような熱交換換
気機において、熱交換換気を行う熱交換換気モードと、
このような熱交換を伴わずに換気する普通換気モードと
を選択できるものも提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば事務
所ビル等では、室内にいる人の数の増減に応じて、室内
空気の汚れ度合いは大きく異なる。これに対して、換気
風量は例えば壁面に設置された操作部によって、中風量
に固定されている場合が多い。このため、多人数が室内
にいる場合には、室内の空気が汚れるという問題があ
る。また、朝早い時間帯で小人数或いは全然人がいない
場合においては、過剰な換気を行うことは、省エネ上、
好ましくない。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は快適な空気環境を維持しつつ省エ
ネに貢献できる空気調和装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、本発明は、室外からの空気を給気とし
て室内に導入する給気手段と、室内の空気を排気として
室外に排出する排気手段と、給気と排気の間で熱交換さ
せつつ換気する熱交換換気および熱交換させないで換気
する普通換気を切り換える風路切換手段と、給気手段、
排気手段および風路切換手段の動作を制御する制御手段
とを含む熱交換換気機と、温度制御を行う空気調和機と
を備える空気調和装置において、室外の空気の温度を検
出する外気温検出手段と、室内の空気の温度を検出する
室温検出手段と、室内の炭酸ガスの濃度を検出するガス
濃度検出手段とをさらに備え、上記制御手段は、外気温
検出手段および室温検出手段によりそれぞれ検出された
室外の空気の温度および室内の空気の温度、並びに空気
調和機の設定温度に基づいて、風路切換手段を駆動して
熱交換換気と普通換気とを切り換えるとともに、熱交換
換気に切り換えられた状態で、ガス濃度検出手段により
検出された室内の炭酸ガス濃度に応じて給気手段および
排気手段の風量を調整することを特徴とするものであ
る。

【０００６】本構成では、室外の空気を熱交換させずに
室内に採り入れたほうが、空気調和機の負荷を低減でき
ると判断したときには、普通換気を実施する一方、室外
の空気を熱交換させて室内に採り入れたほうが、空気調
和機の負荷を低減できると判断したときには、熱交換換
気を実施する。例えば、冷房シーズンの朝等で、室温よ
りも外気温が低くて、しかも、空気調和機の設定温度が
室温よりも低い場合には、普通換気が実施される。そし
て、空気調和機の運転によって室温が外気温よりも下が
った場合には、設定温度が外気温よりも高いことを条件
として、熱交換換気に切り換えられる。この状態で、炭
酸ガスの濃度に応じて、例えば風量を複数段階に切り換
えることにより、室内空気の汚れに応じた風量で換気を
実施し、室内の空気環境を快適に維持しつつ省エネを図
ることができる。

【０００７】上記制御手段は、普通換気に切り換えられ
たときに、排気手段および給気手段による換気風量を最
大風量に設定するものであれば好ましい。外気をそのま
ま採り入れる（すなわち普通換気する）ことが、空調負
荷の軽減に寄与できると判断した場合には、炭酸ガス濃
度とは無関係に最大風量で換気する。普通換気に切り換
えられる前の炭酸ガス濃度が仮に高めであったとして
も、最大風量で換気すれば、炭酸ガス濃度を確実に低く
することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一
実施の形態の空気調和装置の内部構成を簡略化して示す
断面図である。図１を参照して、この空気調和装置Ａ
は、室１の換気を熱交換換気機２によって行うととも
に、室内機３および室外機４を有する空気調和機５によ
り、室１内の温度および湿度を調整するようにしたもの
である。

【０００９】室１内の空気は、天井６に設けたパネル７
に形成された排気口７ａからダクト８を介して熱交換換
気機２内に導かれ、内部の熱交換器９を介して排気手段
としての排気ファン１０からダクト１１を経て、ベント
キャップ１２から室外に排出される。一方、室外からの
外気は、ベントキャップ１３からダクト１４を介して熱
交換換気機２内に導かれ、熱交換器９を介して給気手段
としての給気ファン１５からダクト１６を経て、さらに
天井６に設けたパネル１７に形成された給気口１７ａか
ら室１内に給気される。

【００１０】空気調和機５の室内機３は、室外機４との
間で冷媒が循環される熱交換器１８を備えている。循環
ファン１９によってパネル２０の吸込口２１から熱交換
器１８の一方側の空間に還気されてきた室内の空気は、
この熱交換器１８で加熱または冷却された後に、パネル
２０に形成した吹出口２２から室１内に吹き出される。
吸込口２１からの吸込空気の温度はサーミスタなどで構
成した室温センサ４１により検出される。

【００１１】室１内の適所には、室内機３の電装箱２３
に接続されて、空気調和機５および熱交換換気機２の動
作を制御するためのリモコンユニット２４が設置されて
いる。室内機２の電装箱２４と熱交換換気機２の電装箱
２５との間はモニタ回線２６を介して接続されている。
熱交換換気機２では、モニタ回線２６からのモニタ情報
に基づいて、その動作が制御される。また、室内機３の
電装箱２３と室外機４の電装箱２７とは回線２８を介し
て接続されており、室外機４の動作を制御するための信
号や、室外機４に設けられて外気温を検出するサーミス
タ等の外気温センサ４２の出力に対応した信号の授受が
行われる。

【００１２】２９は熱交換換気機２を動作させるための
リモコンユニットであり、空気調和機５を動作させない
ときでも、熱交換換気機２を単独で運転させることがで
きるようになっている。次いで、図２を参照して、熱交
換換気機２は、給気Ｓと排気Ｅを熱交換器９で交差さ
せ、給気Ｓと排気Ｅとの間で熱交換させる熱交換換気
と、排気Ｅに熱交換器３を迂回させて上記の熱交換を回
避する普通換気とを択一的に切り換えるようにしてい
る。

【００１３】熱交換換気装置２のハウジング２ａ内に
は、熱交換器９で互いに交差する給気経路３０および第
１の排気経路３１が形成されており、これら給気経路３
０および第１の排気経路３１には、給気ファン１５およ
び排気ファン１０がそれぞれ配置されている。１５ａお
よび１０ａは、給気ファン１５および排気ファン１０を
それぞれ駆動するファンモータである。また、ハウジン
グ２ａ内には、第１の排気経路３１の側路として熱交換
器９を迂回するバイパス経路Ｂが設けられており、この
バイパス経路Ｂを含む第２の排気経路３２が設けられて
いる。

【００１４】３３は上記バイパス経路Ｂを開閉すること
により、第１および第２の排気経路３１，３２に択一的
に切り換える風路切換手段としてのダンパであり、この
ダンパ３３の位置設定によって、上記の熱交換換気と普
通換気とが切り換えられる。３４はダンパ３３を駆動す
るモータである。３５はダンパ３３が第１又第２のどち
らの排気経路３１，３２に切り換えているかを判別する
ために、ダンパ３３の位置を検出するダンパ位置検出セ
ンサである。また、給気経路３０および第１の排気経路
３１のそれぞれには、室外空気および室内空気の温度を
それぞれ検出するサーミスタ等の外気温センサ４３およ
び室温センサ４４が配置されている。

【００１５】一方、ハウジング２ａ内の所定部に配置さ
れた電装箱２５内に、熱交換換気機２の動作を制御す
る、マイクロコンピュータ等からなる制御部３６が内装
されている。図３に示すブロック図を参照して、制御部
３６には、外気温センサ４３、室温センサ４４、リモコ
ンユニット２９、室内機３［実際には電装箱２３内の制
御部（図示せず）］、ダンパ位置検出センサ３５および
炭酸ガスセンサ３６がそれぞれ接続されており、外気温
センサ４３および室温センサ４４からの温度検出信号、
リモコンユニット２９からの操作信号、室内機３からの
温調モード信号（例えば冷房モード、暖房モード、送風
モード）、ダンパ位置検出センサ３５からのダンパ位置
検出信号、および炭酸ガスセンサ３６からの炭酸ガス濃
度検出信号がそれぞれ入力されるようになっている。

【００１６】炭酸ガスセンサは図４に示すように、室１
内の所定位置に配置されており、室１内の炭酸ガス濃度
を検出する。再び図３を参照して、制御部３６には、給
気ファン１５および排気ファン１０をそれぞれ駆動する
ための給気ファン駆動回路３７および排気ファン駆動回
路３８、並びにダンパ駆動用のモータ３４を駆動するた
めのダンパ駆動回路３９が接続されており、制御部３６
から各駆動回路３７，３８，３９へ制御信号が出力され
るようになっている。

【００１７】各ファン駆動回路３７，３８は、各ファン
１５，１０の風量を、最大風量ＨＨ、大風量Ｈ、中風量
Ｍおよび小風量Ｓの複数段階に切り換えるためのタップ
（図示せず）を有している。次いで、図５に示すフロー
チャートに基づいて制御の流れについて説明する。電源
が投入されると、室内機３からの信号に基づいて、冷房
モードか否かが判断される（ステップＳ１）。

【００１８】まず、冷房中について説明する。室温より
も外気温および設定温度Ｔｓが低い場合には、普通換気
にて冷たい外気をそのまま採り入れることが、冷房効率
を向上させることにつながるので、最大風量ＨＨにて換
気を実施する（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ８。図６でのエ
リア１に相当）。また、室温＜外気温＜Ｔｓである場合
にも、同様に最大風量ＨＨでの普通換気を実施する（ス
テップＳ２，Ｓ４，Ｓ８。図６でのエリア２に相当）。

【００１９】一方、Ｔｓ＞室温＞外気温である場合に
は、給気される外気を排気で温めて室内に採り入れる熱
交換換気を実施する（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ９。図６
でのエリア３に相当）。また、室温および設定温度Ｔｓ
よりも外気温が高い場合についても、同様に熱交換換気
を実施する（ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ９。図６でのエリ
ア４に相当）。他方、冷房中でない場合、すなわち、暖
房中や或いは温調モードでない場合について説明する。
室温よりも外気温および設定温度Ｔｓが高い場合には、
普通換気にて暖かい外気をそのまま採り入れることが、
暖房効率を向上させることにつながるので、最大風量Ｈ
Ｈにて換気を実施する（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ８。図
７でのエリア１に相当）。また、室温＞外気温＞Ｔｓで
ある場合にも、同様に最大風量ＨＨでの普通換気を実施
する（ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ８。図７でのエリア２に
相当）。

【００２０】一方、外気温＞室温＞Ｔｓである場合に
は、給気される外気を排気で冷やして室内に採り入れる
熱交換換気を実施する（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ９。図
７でのエリア３に相当）。また、室温および設定温度Ｔ
ｓよりも外気温が低い場合についても、同様に熱交換換
気を実施する（ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ９。図７でのエ
リア４に相当）。そして、上記の熱交換換気の実施に際
して、ステップＳ１０にて炭酸ガスの濃度のレベルを判
定し、炭酸ガス濃度のレベルに応じて、給気ファン１５
および排気ファン１０を最大風量ＨＨ、大風量Ｈ、中風
量Ｍおよび低風量Ｌで運転し、炭酸ガス濃度が非常に低
い場合はファン１０，１５の運転を停止して、換気を止
める。

【００２１】本実施の形態では、空気調和機５の負荷の
軽減を勘案して原則的には熱交換換気を実施し、その実
施に際して、炭酸ガス濃度に応じて必要最小限の風量に
設定し、省エネを図る。ただし、普通換気のほうが空気
調和機５の負荷の軽減になるか否かの判定を常に行って
おり、そう判断した場合には、普通換気に切り換えると
とにも換気風量を最大風量ＨＨに設定する。このように
して、空気調和機５の負荷を大幅に軽減することができ
る。

【００２２】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の空気調和装置の内部構
成を簡略化して示す断面図である。

【図２】熱交換換気機の内部構成を示す模式的平面図で
ある。

【図３】空気調和装置の電気的概略構成を示すブロック
図である。

【図４】空気調和装置およびガスセンサのレイアウトを
示す室の模式的平面図である。

【図５】熱交換換気機の制御動作を示すフローチャート
である。

【図６】冷房時において、室温、外気温および設定温度
と、換気モードとの関係を示す図である。

【図７】暖房時において、室温、外気温および設定温度
と、換気モードとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１室２熱交換換気機５空気調和機１０排気ファン（排気手段）１５給気ファン（給気手段）３３ダンパ（風路切換手段）３６ガスセンサ（ガス濃度検出手段）４３外気温センサ（外気温検出手段）４４室温センサ（室温検出手段）Ｔｓ設定温度Ｅ排気Ｓ給気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江角肇大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者山本光彦大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者井口勝己大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内Ｆターム(参考） 3L060 AA03 CC02 CC03 CC13 DD07 EE45

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室外からの空気を給気として室内に導入す
る給気手段(15)と、室内の空気を排気として室外に排出
する排気手段(10)と、給気(S) と排気(E) の間で熱交換
させつつ換気する熱交換換気および熱交換させないで換
気する普通換気を切り換える風路切換手段(33)と、給気
手段(15)、排気手段(10)および風路切換手段(33)の動作
を制御する制御手段(15)とを含む熱交換換気機(2) と、温度制御を行う空気調和機(5) とを備える空気調和装置
において、室外の空気の温度を検出する外気温検出手段(43)と、室内の空気の温度を検出する室温検出手段(44)と、室内の炭酸ガスの濃度を検出するガス濃度検出手段(36)
とをさらに備え、上記制御手段は、外気温検出手段(43)および室温検出手
段(44)によりそれぞれ検出された室外の空気の温度およ
び室内の空気の温度、並びに空気調和機(5) の設定温度
(Ts)に基づいて、風路切換手段(33)を駆動して熱交換換
気と普通換気とを切り換えるとともに、熱交換換気に切り換えられた状態で、ガス濃度検出手段
(36)により検出された室内の炭酸ガス濃度に応じて給気
手段(15)および排気手段(10)の風量を調整することを特
徴とする空気調和装置。
【請求項２】上記制御手段(15)は、普通換気に切り換え
られたときに、排気手段(10)および給気手段(15)による
換気風量を最大風量に設定することを特徴とする請求項
１記載の空気調和装置。