JP2002188841A

JP2002188841A - 外気処理ユニット

Info

Publication number: JP2002188841A
Application number: JP2000383662A
Authority: JP
Inventors: Sunao Fujishiro; 直藤城; Takuya Saeki; 卓也佐伯
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】２４時間安定した温湿度環境を居
住空間に提供しながら連続運転において使用者の在／不
在や昼夜での運転モードを省エネルギーを主眼として自
動的に切換えを行なう機能を得る。【解決手段】湿度基準値切換スイッチと、ファ
ン能力切換スイッチと、湿度基準値およびファン能力切
換スイッチと、運転モード決定基準外気温度切換スイッ
チとを設け、これらスイッチをリモコン操作、人検知セ
ンサの検知結果、スケジュールタイマ設定のいずれか、
または、これらの組み合わせによって動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２４時間運転で居
室空間のベース空調としての機能を担い、本格的空調
（冷房、暖房）には別途居室内に設けられた空調機を用
いることを前提とする、全熱交換器を有する外気処理ユ
ニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】外気処理ユニットに関するものとして
は、特開平８−１４６００号公報に、冷房運転時に外気
の除湿を行なって、排気と給気の空気間で熱交換しなが
ら換気を、暖房運転時に外気に加湿を行なって、排気と
給気の空気間で熱交換しながら換気をするものの構造が
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平８−１４６００
号公報に開示されたような外気処理ユニットは、外気を
処理して室内に導入するもので、特に温度、湿度の独立
制御を主体としたものであり、ベース空調としての省エ
ネルギー化が図られていない。

【０００４】本発明の外気処理ユニットは、２４時間安
定した温湿度環境を居住空間に提供することを目指すと
共に、連続運転において使用者の在／不在や昼夜での運
転モードを省エネルギーを主眼として自動的に切換えを
行なう機能を得ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る外気処理ユ
ニットは、外気温度を検知する外気温センサと、室内湿
度を検知する湿度センサと、を有する外気処理ユニット
において、前記外気温センサのみの値に応じて冷房、暖
房、送風モードを決定する運転モード決定手段と、前記
運転モード決定手段で冷房、暖房、送風モードが決定さ
れた後、冷房および送風運転時に前記湿度センサの所定
の基準値によって除湿運転を行うか否かの決定をする除
湿運転決定手段と、前記湿度センサの前記所定の基準値
の変更を行う湿度基準値切換スイッチを有しているもの
である。

【０００６】また、冷房、暖房、送風、除湿の運転モー
ドにおいて給気ファンの能力を可変するファン能力切換
スイッチを有していてもよい。

【０００７】本発明に係る外気処理ユニットは、通風路
に設けられる給気ファンと、外気温度を検知する外気温
センサと、室内湿度を検知する湿度センサと、を有する
外気処理ユニットにおいて、前記外気温センサのみの値
に応じて冷房、暖房、送風モードを決定する運転モード
決定手段と、前記第１の運転モード決定手段で冷房、暖
房、送風モードが決定された後、冷房および送風運転時
に前記湿度センサの所定の基準値によって除湿運転を行
うか否かの決定をする除湿運転決定手段と、前記湿度セ
ンサの前記所定の基準値の変更と、該変更に連動して給
気ファンの能力の可変を同時に行う湿度基準値およびフ
ァン能力切換スイッチを有しているものである。

【０００８】また、前記運転モード決定手段が運転モー
ド決定時に用いるモード決定基準外気温度の設定を可変
する基準温度切換スイッチを有していてもよい。

【０００９】また、前記運転モード決定手段におけるモ
ード決定基準外気温度と、前記除湿運転決定手段におけ
る湿度基準値とをリモコンからの操作によって任意に設
定変更可能であってもよい。

【００１０】また、前記湿度基準値切換スイッチ、前記
ファン能力切換スイッチ、前記湿度基準値およびファン
能力切換スイッチ、前記基準温度切換スイッチが、リモ
コン操作による手動設定、人の在／不在を検知する人検
知センサによる検知結果、予めパターン化された情報を
持つスケジュールタイマによる設定のいずれか、また
は、これらの組み合わせによって動作するものであって
もよい。

【００１１】また、各運転モードを切り換える基準外気
温度および基準湿度のそれぞれに切換猶予幅を設けてい
てもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．図１に本発
明の実施の形態１に係る外気処理ユニットの構成ブロッ
ク図を示す。図において、本発明に係る外気処理ユニッ
トは、ユニット本体１に、制御全般を行なう制御装置２
と、給気空気と排気空気の熱交換を行なう全熱交換器３
と、外部熱源機（図示しない）から冷暖用の冷媒を循環
させる第１のコイル４と、外部熱源機（図示しない）か
ら冷暖用の冷媒を循環させる、または暖房用の冷媒を循
環させる、あるいは電気ヒーターからなる第２のコイル
５と、加湿器６と、加湿器６に給止水する電磁弁１３
と、送風能力可変の排気ファン７と、送風能力可変の給
気ファン８という複数の内部部品を有している。

【００１３】さらに、本発明に係る外気処理ユニット
は、外気空気の温度を検知する外気温センサ９と、室内
空気の温度を検知する室温センサ１０と、室内湿度を検
知する湿度センサ１１という複数のセンサ類を有してい
る。

【００１４】さらに、本発明に係る外気処理ユニット
は、ユニット本体１に外気を導入する外気口１４と、ユ
ニット本体１から排気空気を排出する排気口１５と、ユ
ニット本体１に室内排気空気を吸込む還気口１６と、ユ
ニット本体１から室内に新鮮空気を送る給気口１７とい
う複数の通気口を有している。

【００１５】さらに、本発明に係る外気処理ユニット
は、全熱交換器３をバイパスするバイパス経路を開閉す
るバイパスダンパ１８と、外気口１４から導入された空
気の通過する第１の通風路２５と、第１の通風路２５か
ら全熱交換器運転時は全熱交換器３を通過し、バイパス
換気運転時はバイパスダンパ１８を通過し得る第２の通
風路２６と、還気口１６から導入された空気の通過する
第３の通風路２７と、還気口１６から導入された空気が
第３の通風路２７から全熱交換器３を通過する第４の通
風路２８という複数の通風路を有している。

【００１６】さらに、本発明に係る外気処理ユニット
は、手動運転用リモコン２９と、制御装置２に付随する
自動運転／手動運転切換スイッチ３０と、同じく制御装
置２に付随して、湿度センサ１１の基準値の変更を行な
う湿度基準値切換スイッチ３１とを有している。

【００１７】次に動作について説明する。まず、本外気
処理ユニットの持つ四つの運転モードについて説明す
る。送風モード時は、給気ファン８、排気ファン７を駆
動、第１のコイル４および第２のコイル５による加熱、
冷却機能を停止、さらに加湿器６も停止として、通常の
換気運転を行なう。

【００１８】冷房モード時は、給気ファン８、排気ファ
ン７を駆動、第１のコイル４を冷却運転、第２のコイル
５は室内空調負荷に応じて適宜冷却運転、加湿器６は停
止させる。この冷房モードにおける室内温度制御は室内
温度センサ１０の検知温度を、予め設定しておいた冷房
目標温度（例えば、２８℃）と比較しながら行なう。

【００１９】暖房モード時は、給気ファン８、排気ファ
ン７を駆動、第１のコイル４を加熱運転、第２のコイル
５は室内空調負荷に応じて適宜加熱運転、さらに加湿器
６を運転させる。この暖房モードにおける室内温度制御
は室内温度センサ１０の検知温度を、予め設定しておい
た暖房目標温度（例えば、１６℃）と比較しながら行な
う。

【００２０】除湿モード時は、給気ファン８、排気ファ
ン７を駆動、第１のコイル４を冷却運転、第２のコイル
５を加熱運転、加湿器６は停止させる。この除湿モード
における室内温度制御は、除湿モード開始直後の室内温
度センサ１０の検知温度を目標温度として、室温センサ
１０の検知温度により第１のコイル４あるいは第２のコ
イル５の能力を変化させて行なう。

【００２１】自動運転／手動運転切換スイッチ３０が、
リモコン２９により手動運転に設定されている場合は、
上記した送風、冷房、暖房、除湿の各運転モードが使用
者のリモコン２９による指令によって選択され、モード
固定で運転される。

【００２２】自動運転／手動運転切換スイッチ３０が、
リモコン２９により自動運転に設定されている場合は、
図２に示すような自動運転切換状態判定ＭＡＰに従って
上記した送風、冷房、暖房、除湿の各運転モードが自動
的に切り換わり運転される。

【００２３】以下、自動運転時の動作について説明す
る。運転モードの切換は、第１の通風路２５に設置され
た外気温センサ９と、第３の通風路２７に設置された湿
度センサ１１の検知する外気温度および室内湿度によ
る。

【００２４】自動運転開始時、特に停止状態からの起動
の場合には、外気温センサ９と湿度センサ１１が安定す
るまでの間、例えば３分間は送風モードで運転され、そ
の後、自動運転がスタートする。

【００２５】まず、運転モード決定手段が、外気温度に
よって図２に示す自動運転切換状態判定ＭＡＰに従っ
て、例えば、外気温度が１４℃未満であれば暖房運転、
外気温度が１４℃以上、２６℃未満であれば送風運転、
外気温度が２６℃以上であれば冷房運転をするように判
定して運転モードを切り換える。

【００２６】次に、運転モードが送風および冷房運転の
場合には、除湿運転決定手段が、湿度センサ１１の値に
応じて除湿運転の可否を決定する。例えば、送風運転
時、室内湿度が７０％以上であれば除湿運転へ切換え、
７０％未満であれば送風運転を続行する。冷房運転時に
は、室内湿度７０％以上でしかも外気温度が２８℃以上
であれば冷房運転を続行、室内湿度７０％以上でしかも
外気温度が２８℃未満であれば除湿運転へ切換え、室内
湿度７０％未満であれば冷房運転を続行する。

【００２７】湿度基準値切換スイッチ３１は、制御装置
２に付随しており、湿度センサ１１の基準値の変更を行
なうものである。上述したように、除湿運転への切換え
を判定する基準値は７０％であったが、このとき湿度基
準値切換スイッチ３１はＯＦＦ状態であり、該スイッチ
ＯＮ時に上記判定基準値を例えば８０％に切り換える。
つまり該スイッチＯＮ時は自動運転における除湿運転範
囲を狭めることとなり、これによって省エネルギー運転
を実現する。

【００２８】この湿度基準値切換スイッチ３１のＯＮ／
ＯＦＦ切換えは、リモコン２９からの使用者による設定
入力、赤外線センサや人工網膜センサ等による人の在／
不在を検知する人検知センサによる検知結果、あるい
は、昼用、夜用運転を予め設定してあるスケジュールタ
イマによって、またはこれらの組み合わせによって行わ
れるものであってよい。

【００２９】発明の実施の形態２．図３に本発明の実施
の形態２に係る外気処理ユニットの構成ブロック図を示
す。図中、実施の形態１を示す図１に示した実施の形態
と同じ構成には同一符号を付け、その説明は省略する。
以後の実施の形態についても同様である。図において本
発明の実施の形態２に係る外気処理ユニットは、制御装
置２に付随して、冷房、暖房、送風、除湿の全ての運転
モードにおいて給気ファンの能力を可変するファン能力
切換スイッチ３２を有している。

【００３０】ファン能力切換スイッチ３２は、通常運転
時はＯＦＦ状態でファン能力は高レベルであり、ＯＮ状
態でファン能力を低レベルに切り換えることによって省
エネルギー運転を実現する。

【００３１】このファン能力切換スイッチ３２のＯＮ／
ＯＦＦ切換えは、リモコン２９からの使用者による設定
入力、赤外線センサや人工網膜センサ等による人の在／
不在を検知する人検知センサによる入力、あるいは、昼
用、夜用運転を予め設定してあるスケジュールタイマに
よって、またはこれらの組み合わせによって行われるも
のであってよい。

【００３２】また、このスイッチは、図４に示すように
制御装置２に付随して、湿度センサ１１の基準値の変更
と給気ファンの能力の変更を同時に行なう湿度基準値お
よびファン能力切換スイッチ３３としてもよい。これに
よりＯＦＦ時に湿度基準値を７０％、ファン能力を高レ
ベルとして通常運転し、ＯＮ時に湿度基準値を８０％、
ファン能力を低レベル除湿運転決定手段でとする省エネ
ルギー運転を実現する。

【００３３】発明の実施の形態３．図５に本発明の実施
の形態３に係る外気処理ユニットの構成ブロック図を示
す。図において本発明の実施の形態３に係る外気処理ユ
ニットは、制御装置２に付随して、湿度センサ１１の基
準値の変更を行なう湿度基準値切換スイッチ３１、ファ
ン能力切換スイッチ３２に加え、運転モード決定手段に
おけるモード決定基準外気温度を可変する基準外気温度
切換スイッチ３４を有している。

【００３４】基準外気温度切換スイッチ３４は、運転モ
ード決定手段における検知された外気温度による運転モ
ード切換決定時の基準外気温度を切り換えるものであ
り、図２に示した例のごとく、ＯＦＦ時に、外気温度が
１４℃未満であれば暖房運転、外気温度が１４℃以上、
２６℃未満であれば送風運転、外気温度が２６℃以上で
あれば冷房運転をする通常運転に対して、図では示して
いないが、ＯＮ時に、例えば、外気温度が１０℃未満で
あれば暖房運転、外気温度が１０℃以上、２８℃未満で
あれば送風運転、外気温度が２８℃以上であれば冷房運
転をするように設定され、第１のコイル４、第２のコイ
ル５における冷房、暖房運転の領域を減ずることで省エ
ネルギー運転を実現する。

【００３５】この基準温度切換スイッチ３４のＯＮ／Ｏ
ＦＦ切換えは、リモコン２９からの使用者による設定入
力、赤外線センサや人工網膜センサ等による人の在／不
在を検知する人検知センサによる検知結果、あるいは、
昼用、夜用運転を予め設定してあるスケジュールタイマ
によって、またはこれらの組み合わせによって行われる
ものであってよい。

【００３６】発明の実施の形態４．図６に、本発明の実
施の形態４による自動運転切換状態判定ＭＡＰを示す。
図６の自動運転切換状態判定ＭＡＰは、図２に示した自
動運転切換状態判定ＭＡＰの運転切換線にある幅の不定
領域を設けた例を示すものである。

【００３７】運転モード決定手段および除湿運転決定手
段での温度基準値に２度の不定領域を設け、除湿運転決
定手段における湿度基準値に５％の不定領域を設けてい
る。これにより、温度基準値および湿度基準値近傍にお
ける運転モード切換の余裕幅となりハンチングを防止す
ることができる。

【００３８】また、前記モード決定基準外気温度および
前記湿度基準値を、リモコンからの設定によって使用者
が任意に設定するようにしてもよく、工場プリセット値
を使用者毎に異なる快適環境条件に合わせることができ
る。

【００３９】本発明では、これまでの説明で室温センサ
１０と室内湿度センサ１１を第３の通風路２７にあると
して説明してきたが、室内空間の所定の部位に固定して
温湿度を検知できるようにしても同様の効果を得ること
ができる。また、構成においては、必ずしも還気口１
６、排気口１５は必要なく、居室内にガラリなどから給
気によって、正圧力となった室内空気が排気される室内
換気設計でも同様の効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明に係る外気処理ユニットは、本格
的冷暖房を居室に別途据え付けられた空調機に委ねるこ
とを前提として、２４時間常時運転されることを想定し
ており、例えば、居室に人がいる時には、本格的冷暖房
のために居室に別途据え付けられた空調機の負荷低減を
担い、居室に人がいない時には、家財、衣服等の財産保
全のために最低限の空気環境を保証する機能を有するよ
うに意図したものであり、人の不在時や夜間就寝中の運
転モードにおいてさらに省エネルギー運転を実現するこ
とを目指すものである。

【００４１】本発明に係る外気処理ユニットは、除湿運
転を決定する基準湿度を変化させることができる湿度基
準値切換スイッチを有することにより、人の不在時や夜
間就寝中に湿度制御開始を高い湿度レベルにすることで
省エネルギー運転を実現する。

【００４２】本発明に係る外気処理ユニットは、全ての
運転モードにおいて給気ファンの能力を可変するファン
能力切換スイッチを有することにより、人の不在時や夜
間就寝中に換気能力を低レベルにすることで省エネルギ
ー運転を実現する。

【００４３】本発明に係る外気処理ユニットは、除湿運
転を決定する基準湿度を変化させると同時に給気ファン
の能力を可変する湿度基準値切換／ファン能力切換スイ
ッチを有することにより、人の不在時や夜間就寝中に湿
度制御開始を高い湿度レベルにし、併せて換気能力を低
レベルにすることで省エネルギー運転を実現する。

【００４４】本発明に係る外気処理ユニットは、モード
決定基準外気温度の設定を可変する基準温度切換スイッ
チを有することにより、人の不在時や夜間就寝中におい
て送風運転の範囲を広くできるので省エネルギー運転が
実現できる。

【００４５】また、モード決定基準外気温度と、湿度基
準値とをリモコンからの操作によって任意に設定変更可
能とすることで、居住者が望む快適環境を設定すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る外気処理ユニッ
トの構成ブロック図。

【図２】本発明に係る自動運転切換状態判定ＭＡＰ。

【図３】本発明の実施の形態２に係る外気処理ユニッ
トの構成ブロック図。

【図４】本発明の実施の形態２の別の実施の形態に係
る外気処理ユニットの構成ブロック図。

【図５】本発明の実施の形態３に係る外気処理ユニッ
トの構成ブロック図。

【図６】本発明の実施の形態４に係る自動運転切換状
態判定ＭＡＰ。

【符号の説明】

１ユニット本体、２制御装置、
３全熱交換器、４第１のコイル、５第２
のコイル、６加湿器、７排気ファン、
８給気ファン、９外気温センサ、１０
室温センサ、１１湿度センサ、１３
電磁弁、１４外気口、１５排気口、
１６還気口、１７給気口、
１８バイパスダンパ、２５第１の通風路、２
６第２の通風路、２７第３の通風路、２８
第４の通風路、２９リモコン、３０自動運転／手動
運転切換スイッチ、３１湿度基準値切換スイッチ、３
２ファン能力切換スイッチ、３３湿度基準値および
ファン能力切換スイッチ、３４基準外気温度切換スイ
ッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外気温度を検知する外気温センサと、室内
湿度を検知する湿度センサと、を有する外気処理ユニッ
トにおいて、前記外気温センサのみの値に応じて冷房、
暖房、送風モードを決定する運転モード決定手段と、前
記運転モード決定手段で冷房、暖房、送風モードが決定
された後、冷房および送風運転時に前記湿度センサの所
定の基準値によって除湿運転を行うか否かの決定をする
除湿運転決定手段と、前記湿度センサの前記所定の基準
値の変更を行う湿度基準値切換スイッチを有しているこ
とを特徴とする外気処理ユニット。
【請求項２】冷房、暖房、送風、除湿の運転モードにお
いて給気ファンの能力を可変するファン能力切換スイッ
チを有していることを特徴とする請求項１記載の外気処
理ユニット。
【請求項３】通風路に設けられる給気ファンと、外気温
度を検知する外気温センサと、室内湿度を検知する湿度
センサと、を有する外気処理ユニットにおいて、前記外
気温センサのみの値に応じて冷房、暖房、送風モードを
決定する運転モード決定手段と、前記第１の運転モード
決定手段で冷房、暖房、送風モードが決定された後、冷
房および送風運転時に前記湿度センサの所定の基準値に
よって除湿運転を行うか否かの決定をする除湿運転決定
手段と、前記湿度センサの前記所定の基準値の変更と、
該変更に連動して給気ファンの能力の可変を同時に行う
湿度基準値およびファン能力切換スイッチを有している
ことを特徴とする外気処理ユニット。
【請求項４】前記運転モード決定手段が運転モード決定
時に用いるモード決定基準外気温度の設定を可変する基
準温度切換スイッチを有していることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに外気処理ユニット。
【請求項５】前記運転モード決定手段における前記モー
ド決定基準外気温度と、前記除湿運転決定手段における
前記湿度基準値とをリモコンからの操作によって任意に
設定変更可能であることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の外気処理ユニット。
【請求項６】前記湿度基準値切換スイッチ、前記ファン
能力切換スイッチ、前記湿度基準値およびファン能力切
換スイッチ、前記基準温度切換スイッチが、リモコン操
作による手動設定、人の在／不在を検知する人検知セン
サによる検知結果、予めパターン化された情報を持つス
ケジュールタイマによる設定のいずれか、または、これ
らの組み合わせによって動作するものであることを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の外気処理ユニッ
ト。
【請求項７】各運転モードを切り換える基準外気温度お
よび基準湿度のそれぞれに切換猶予幅を設けていること
を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の外気処理
ユニット。