JP2005172283A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる空気調和システムの提供。
【解決手段】外気冷房モードと通常冷房モードとを切り替え可能なシステムであって、外気導入装置は、導入部および導入量調節部を有する。空気調和装置は、冷却部、冷却能力調節部および供給部を有する。冷却部は、外気および還気の少なくとも一方を冷却する。冷却能力調節部は、冷却部の冷却能力を調節する。供給部は、冷却後の外気および還気の少なくとも一方を屋内へ供給する。温度センサは、冷却後の外気および還気の少なくとも一方の温度を計測する。そして、外気冷房モードでは、第１制御モードと第２制御モードとが、切り替え可能である。第１制御モードでは、導入量調節部の稼働が停止され、冷却能力調節部が制御される。第２制御モードでは、冷却能力調節部の稼働が停止され、導入量調節部の稼働が制御される。
【選択図】図４

Description

本発明は、外気冷房モードを有する空気調和システムに関する。

従来から、屋外の空気（以下、「外気」という）を導入し、導入した外気を屋内の空気調和に用いる空気調和システムが用いられている（例えば、特許文献１）。
この空気調和システムは、屋内の空調対象エリアに対して調和された空気を給気することにより、空調対象エリアの空気を調和するシステムである。この空気調和システムは、外気ダンパと、空調機と、空調制御装置とを備えている。外気ダンパは、外気をシステム内に導入し、導入した外気を空調機に対して給気する。空調機は、外気ダンパから給気される外気と空調対象エリアからの還気とを空調対象エリアに給気するための空気調和装置である。この空調機は、冷水コイルと、送風機とを有している。冷水コイルは、外気ダンパから空調機に対して給気される外気を冷却するための熱交換器である。送風機は、空調機から空調対象エリアに調和後の空気を給気する。空調制御装置は、空調対象エリアに所望の温度（以下、「給気温度設定値」という）の空気を給気するために外気ダンパと空調機との稼働を制御している。

この空気調和システムでは、空調対象エリアを冷房する際に、外気を導入する外気冷房が行われる。この外気冷房時には、空調制御装置は、冷水コイルの稼働を停止させる。そして、空調制御装置は、空調機から空調対象エリアに給気される空気の温度（以下、「給気温度」という）と給気温度設定値とに基づいて、外気ダンパの開度を制御する。この制御により、外気ダンパにおける外気の導入量が決定される。導入された外気は、空調対象エリアからの還気とともに、冷水コイルと熱交換を行わずに、空調対象エリアに給気される。

さらに、この空気調和システムでは、上述の外気冷房の他に、外気を導入せずに空調対象エリアの冷房を行う予冷運転が行われる。この予冷運転時には、空調制御部は、外気ダンパを閉じるとともに、冷水コイルを稼働させる。この時、屋内からの還気のみが冷却される構成となる。そして、空調制御装置は、給気温度と給気温度設定値とに基づいて、冷水コイルの稼働を制御する。この制御により、冷水コイルにおける空気の冷却量が決定される。屋内からの還気は、冷水コイルにより冷却された後、空調対象エリアに給気される。また、通常冷房モードでは、最小外気取り入れ量を確保できる外気ダンパ開度で運転される。
特開平１１−２１１１９０号公報

ところで、このような空気調和システムでは、外気冷房時において、冷水コイルの稼働が停止している。したがって、外気と還気とを冷却せずに空調対象エリアに供給して空調対象エリアの冷房を行っている。それゆえ、空調対象エリアの空調負荷が増大すると、外気冷房では冷房能力不足となる場合がある。この場合には、空調制御装置は、上述の通常冷房が行われるように外気ダンパと冷水コイルとを制御している。その結果、従来の空気調和システムでは、外気を有効に利用することができないことがある。

このため、従来の空気調和システムでは、冷房時におけるシステムの消費エネルギが大きくなっている。
そこで、本発明では、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる空気調和システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の空気調和システムは、外気冷房モードと通常冷房モードとを切り替え可能な空気調和システムであって、外気導入装置、空気調和装置および温度センサを備える。なお、外気冷房モードでは、外気を主として利用して建造物の屋内が冷房される。また、通常冷房モードでは、屋内からの還気を主として利用して屋内が冷房される。外気導入装置は、導入部および導入量調節部を有する。導入部は、外気を導入する。導入量調節部は、外気の導入量を調節することができる。空気調和装置は、冷却部、冷却能力調節部および供給部を有する。冷却部は、外気および還気の少なくとも一方を冷却する。冷却能力調節部は、冷却部の冷却能力を調節することができる。供給部は、冷却後の外気および還気の少なくとも一方を屋内へ供給する。温度センサは、冷却後の外気および還気の少なくとも一方の温度を計測する。そして、外気冷房モードでは、第１制御モードと第２制御モードとが、切り替え可能である。なお、第１制御モードでは、導入量調節部の稼働が停止されるとともに温度センサの計測値および所定の設定温度値に基づいて冷却能力調節部の稼働が制御される。また、第２制御モードでは、冷却能力調節部の稼働が停止されるとともに温度センサの計測値および所定の設定温度値に基づいて導入量調節部の稼働が制御される。

ここでは、例えば、外気冷房時に屋内の冷房負荷が増大して従来の空気調和システムでは通常冷房モードに切り替わるような状況であっても、本空気調和システムでは、外気冷房モードが第１制御モードにあって、前記導入量調節部の稼働が十分な量の外気を導入する状態で停止され、かつ、冷却能力調節部の稼働が温度センサの計測値および所定の設定温度値に基づいて外気などの温度を調節することができれば、外気冷房を継続できることがあり得る。このため、屋内の冷房に外気を有効に利用することができる。このため、この空気調和システムでは、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる。

請求項２に記載の空気調和システムは、請求項１に記載の空気調和システムであって、第１制御モードでは、最大量の外気を導入する状態で導入量調節部の稼働が停止されるとともに温度センサの計測値および所定の設定温度値に基づいて冷却能力調節部の稼働が制御される。
ここでは、例えば、外気冷房時に屋内の冷房負荷が増大して従来の空気調和システムでは通常冷房モードに切り替わるような状況であっても、本空気調和システムでは、外気冷房モードが第１制御モードにあれば、前記導入量調節部の稼働が最大量の外気を導入する状態で停止され、かつ、冷却能力調節部の稼働が温度センサの計測値および所定の設定温度値に基づいて外気などの温度を調節することができ、外気冷房を継続できることがあり得る。このため、屋内の冷房に外気を有効に利用することができる。このため、この空気調和システムでは、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる。

請求項３に記載の空気調和システムは、請求項１または２に記載の空気調和システムであって、第１制御モードと第２制御モードとは、第１条件または第２条件に従って切り替わる。なお、第１条件は、冷却能力調節部の稼働状態に基づいて設定される。また、第２条件は、導入量調節部の稼働状態に基づいて設定される。
ここでは、例えば、冷却能力調節部が冷却部の冷却能力を最小にするように制御された場合に外気冷房モードが第１制御モードから第２制御モードに切り替わるようにしておけば、外気などが冷却される必要がないほど十分に冷えているときに、外気の導入量のみを調節して外気冷房をすることができる。また、例えば、導入量調節部が外気の導入量を最大にするように制御された場合に外気冷房モードが第２制御モードから第１制御モードに切り替わるようにしておけば、外気のみではもはや十分な外気冷房を行うことが困難になったときに、冷却部による補助冷房を利用することができる場合があり得る。このため、この空気調和システムでは、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる。

請求項４に記載の空気調和システムは、請求項１から３のいずれかに記載の空気調和システムであって、通常冷房モードと外気冷房モードとは、第３条件または第４条件に従って切り替わる。なお、第３条件は、外気のエンタルピと屋内の空気のエンタルピとに基づいて設定される。また、第４条件は、外気の温度と屋内の空気の温度とに基づいて設定される。

ここでは、例えば、外気のエンタルピが屋内の空気のエンタルピより小さい場合に外気冷房が行われるようにすれば、また外気の温度と屋内の空気の温度との差が十分に大きい場合に外気冷房が行われるようにすれば、屋内の冷房に外気を効果的に用いることができる。このため、この空気調和システムでは、屋内の冷房に要するエネルギをさらに低減することができる。

請求項５に記載の空気調和システムは、請求項１から４のいずれかに記載の空気調和システムであって、通常冷房モードから外気冷房モードに切り替わる場合、冷却能力調節部の稼働状態に基づいて第１制御モードおよび第２制御モードのいずれか一方が選択される。
ここでは、例えば、冷却能力調節部の冷却能力が閾値よりも大きい場合には第１制御モードを、冷却能力調節部の冷却能力が閾値よりも小さい場合には第２制御モードを選択するように設定しておけば、通常冷房モードから外気冷房モードに切り換わる場合に、状況に応じた適切な制御モードを選択することができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
請求項１に係る発明では、例えば、外気冷房時に屋内の冷房負荷が増大して従来の空気調和システムでは通常冷房モードに切り替わるような状況であっても、本空気調和システムでは、外気冷房モードが第１制御モードにあって、前記導入量調節部の稼働が十分な量の外気を導入する状態で停止され、かつ、冷却能力調節部の稼働が温度センサの計測値および所定の設定温度値に基づいて外気などの温度を調節することができれば、外気冷房を継続できることがあり得る。このため、屋内の冷房に外気を有効に利用することができる。このため、この空気調和システムでは、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる。

請求項２に係る発明では、例えば、外気冷房時に屋内の冷房負荷が増大して従来の空気調和システムでは通常冷房モードに切り替わるような状況であっても、本空気調和システムでは、外気冷房モードが第１制御モードにあれば、前記導入量調節部の稼働が最大量の外気を導入する状態で停止され、かつ、冷却能力調節部の稼働が温度センサの計測値および所定の設定温度値に基づいて外気などの温度を調節することができ、外気冷房を継続できることがあり得る。このため、屋内の冷房に外気を有効に利用することができる。このため、この空気調和システムでは、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる。

請求項３に係る発明では、例えば、冷却能力調節部が冷却部の冷却能力を最小にするように制御された場合に外気冷房モードが第１制御モードから第２制御モードに切り替わるようにしておけば、外気などが冷却される必要がないほど十分に冷えているときに、外気の導入量のみを調節して外気冷房をすることができる。また、例えば、導入量調節部が外気の導入量を最大にするように制御された場合に外気冷房モードが第２制御モードから第１制御モードに切り替わるようにしておけば、外気のみではもはや十分な外気冷房を行うことが困難になったときに、冷却部による補助冷房を利用することができる場合があり得る。このため、この空気調和システムでは、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる。

請求項４に係る発明では、例えば、外気のエンタルピが屋内の空気のエンタルピより小さい場合に外気冷房が行われるようにすれば、また外気の温度と屋内の空気の温度との差が十分に大きい場合に外気冷房が行われるようにすれば、屋内の冷房に外気を効果的に用いることができる。このため、この空気調和システムでは、屋内の冷房に要するエネルギをさらに低減することができる。

請求項５に係る発明では、例えば、冷却能力調節部の冷却能力が閾値よりも大きい場合には第１制御モードを、冷却能力調節部の冷却能力が閾値よりも小さい場合には第２制御モードを選択するように設定しておけば、通常冷房モードから外気冷房モードに切り換わる場合に、状況に応じた適切な制御モードを選択することができる。

＜＜空気調和システムの構成＞＞
本発明の一実施形態に係るコントローラ３１を備える複数の設備機器から成る空気調和システム１３を、図１および図２に示す。この空気調和システム１３は、エアハン１４、ＶＡＶ１６、および排気ファン５１を１パック化したパッケージシステムであり、エアハン１４内のコントローラ３１によりパック内の制御を完結させることが可能である。また、空気調和システム１３のコントローラ３１は、LonWorksネットワークによって上位システムであるＢＡＳ（ビル・オートメーション・システム）と接続される。

エアハン１４は、図示しない熱源機から冷水や温水を得てＶＡＶ１６に供給する空気を冷却したり暖めたりする主機能を有するとともに、加湿機能も有する空調機ユニットである。エアハン１４は、冷却部４１、加熱部４２、および加湿部４３を備えている。冷却部４１には、冷水バルブ４４により調整された流量の冷水が流される。加熱部４２には、温水バルブ４５により調整された流量の温水が流される。加湿部４３は、複数のノズルを有しており、加湿バルブ４６により調整された蒸気を噴霧する。

また、エアハン１４内には、エアハン１４の各バルブ４４，４５，４６やファン４７，５１、ダンパ４８，４９，５２などを制御するコントローラ３１が配置されている。このコントローラ３１は、さらに、後述するＶＡＶ１６のＶＡＶコントローラ６１を介してＶＡＶダンパ６２を制御したり、ＶＡＶ１６から室温データなどを受信したりする。
冷却部４１、加熱部４２、および加湿部４３により空気調和された空気をＶＡＶ１６へと送り出すための給気ファン４７や、部屋８０や廊下・トイレ等から排気を行うための排気ファン５１は、コントローラ３１によってインバータ制御される。また、外気を導入するための外気導入ダンパ４８、部屋８０の空気を冷却部４１等の上流側へと戻すダクトに設けられる還気ダンパ４９、および排気ファン５１の上流側で排気量を調整する排気ダンパ５２も、コントローラ３１によってその開度調整が為される。

ＶＡＶ１６は、エアハン１４内の給気ファン４７によって送られてくる空気調和された空気を、その量を調整して部屋８０に吹き出す設備機器である。ここでは、１台のエアハン１４に対して、複数台のＶＡＶ１６が接続される。ＶＡＶ１６は、ＶＡＶコントローラ６１、ＶＡＶダンパ６２、温度センサ６３、湿度センサ６４、風量センサ（図示せず）などを備えている。ＶＡＶコントローラ６１は、後述するローカル通信ライン２０を介してコントローラ３１に接続され、コントローラ３１の指令を受けてＶＡＶダンパ６２の開度を調整したり、ＶＡＶダンパ６２等の状態をコントローラ３１に送信したりする。

＜＜エアハン１４内のコントローラ３１とＶＡＶコントローラ６１との接続＞＞
ＶＡＶコントローラ６１は、「ニューロンチップ」と呼ばれるLonWorksネットワークに対応した通信用ＩＣを備えており、その通信用ＩＣのネットワーク機能を利用した接続ポート６１ａによってローカル通信ライン２０に接続されている。すなわち、ＶＡＶ１６は、オープンな制御ネットワークの国際標準になりつつあるLonWorksネットワークに対応した設備機器である。

ローカル通信ライン２０は、コントローラ３１が持つ２つの接続ポート３１ａ，３１ｂのうちローカル通信用接続ポート３１ｂから延びるツイストペアケーブルである。このローカル通信ライン２０を用いた通信は、LonTalkプロトコルを基本にしている。したがって、ＶＡＶ１６については、LonWorksネットワークに対応していれば、特にメーカーを問わずに採用することが可能である。

コントローラ３１は、上記のローカル通信用接続ポート３１ｂを、上位システムとの通信用である上位通信用接続ポート３１ａとは別に備えている。したがって、ＶＡＶ１６は、ＢＡＳのLonWorksネットワークの通信ライン１０を介することなくエアハン１４内のコントローラ３１とローカルに接続され、エアハン１４とともに１パック化された空気調和システム１３を構成することになる。

＜＜エアハン内のコントローラ３１とＶＡＶコントローラ６１との通信内容＞＞
エアハン１４内のコントローラ３１は、ＶＡＶコントローラ６１へと制御データを送信するとともに、ＶＡＶコントローラ６１から送信されてくる監視データを受信する。制御データとは、発停指令、室内温度設定、冷暖房モード指令、ＶＡＶ起動／停止指令などである。監視データとは、給気温度計測値、室内計測温度、室内計測湿度、ＶＡＶ状態、ＶＡＶ要求風量、ＶＡＶ計測風量、ＶＡＶ開度状態などのデータである。

また、コントローラ３１には、各バルブ４４，４５，４６や各ダンパ４８，４９，５２、ファン４７，５１から状態データが送られてくる他、エアハン１４に配備されている差圧スイッチ、露点温度発信器、サーミスタ、湿度センサなど（図示せず）から所定のデータが送られてくる。
＜＜空気調和システム１３を含むＢＡＳ＞＞
コントローラ３１を備える空気調和システム１３は、上記のように、エアハン１４やＶＡＶ１６を単独で制御・監視することができるが、ＢＡＳという上位のシステムから見れば、数あるサブシステムの１つとなる。ＢＡＳは、LonWorksネットワークの技術を利用したオープンシステムであり、通信ライン１０に空気調和システム１３のような複数のサブシステムおよびビル管理用の設備管理装置１２がゲートウェイ１２ａを経由して接続される構成となっている。そして、空気調和システム１３等のサブシステムは、設備管理装置１２によって制御や監視を受けることになる。また、この設備管理装置１２は、外気冷房の制御に必要な外気温度および外気湿度を取得するため、ビルの屋外に設置される温度センサ７１および湿度センサ７２と接続される。

空気調和システム１３のコントローラ３１は、上位システムとの通信用である上位通信用接続ポート３１ａによって、LonWorksネットワークの通信ライン１０に接続される。上位通信用接続ポート３１ａは、上述のローカル通信用接続ポート３１ｂやＶＡＶコントローラ６１の接続ポート６１ａと同じく、LonWorksネットワークに対応した通信用ＩＣのネットワーク機能を利用する接続ポートである。この上位通信用接続ポート３１ａにより通信ライン１０およびゲートウェイ１２ａを介して設備管理装置１２と接続されたコントローラ３１は、設備管理装置１２との間で次のような情報のやりとりを行う。

まず、コントローラ３１は、設備管理装置１２から送られてくるエアハン１４やＶＡＶ１６への指令を受信する（図１の白抜きの矢印９１を参照）。具体的な指令としては、エアハン１４の発停指令、ウォーミングアップ指令、給気温度設定指令、給気露点温度設定指令、外気冷房指令、室内温度設定指令などが挙げられる。このような指令を受け、コントローラ３１は、エアハン１４やＶＡＶ１６を制御したり、必要な監視データを収集したりする。

また、コントローラ３１は、エアハン１４やＶＡＶ１６の状態や設定などに関する監視データを、設備管理装置１２に対して送信する（図１の白抜きの矢印９２を参照）。具体的には、運転モード状態、給気ファン運転状態、給気ファン警報状態、給気インバータ出力、フィルタ警報状態、給気温度計測値、還気ダンパ開度、冷水バルブ開度、室内計測温度、室内計測湿度、ＶＡＶ状態といった監視データが挙げられる。

＜＜空気調和システムの制御＞＞
コントローラ３１は、空気調和システム１３において、給気温度制御、給気露点温度制御、ウォーミングアップ制御、給気風量制御、給気温度ロードリセット制御および外気冷房制御などを行う。LonWorksネットワークの通信ライン１０およびゲートウェイ１２ａを介して上位の設備管理装置１２と接続された後には、設備管理装置１２からの指令によってコントローラ３１が各種制御を行うことになるが、コントローラ３１が上位のシステムと接続されていない状態であっても、コントローラ３１が主体的に各種制御を実行することが可能である。この場合には、図示しないリモコンや本体操作スイッチからのコントローラ３１への操作入力に従って各種制御が実行される。

＜コントローラ３１による外気冷房制御について＞
［外気冷房制御モード］
本実施の形態に係る空気調和システム１３には、外気冷房に対して２つの制御モード、第１外気冷房モードと第２外気冷房モードとが用意されている。第１外気冷房モードでは、コントローラ３１は、外気導入ダンパ４８を全開にした状態で、給気温度センサ５０の値が設定値になるように冷水バルブ４４をＰＩＤ制御する。一方、第２外気冷房モードでは、コントローラ３１は、冷水バルブ４４を全閉にした状態で、給気温度センサ５０の値が設定値になるように外気導入ダンパ４８をＰＩＤ制御する。

［外気冷房制御の流れ］
図３および４には、外気冷房制御の流れを表すフローチャートを示す。なお、外気冷房制御は、複数の空気調和システム１３が設備管理装置１２に接続されている場合であっても全ての空気調和システム１３に一律同じように実行される。
（設備管理機器１２による室内エンタルピと外気エンタルピとの比較）
本空気調和システム１３では、コントローラ３１が、部屋８０における室内エンタルピと屋外における外気エンタルピとを比較することによって外気冷房の可否を決定する。図３には、設備管理機器１２が室内エンタルピと外気エンタルピとの比較を行う流れを表すフローチャートを示す。

図３において、ステップＳ１１からステップＳ１６までの処理は、運転開始時間ｔｓから運転終了時間ｔｆまで１０分間隔でループされる。ステップＳ１１では、コントローラ３１が、部屋８０の温度データＴ（ＲＡ）および湿度データＨ（ＲＡ）を受信する。なお、温度データＴ（ＲＡ）は温度センサ６３により、湿度データＨ（ＲＡ）は湿度センサ６４により取得される。ステップＳ１２では、コントローラ３１が、温度データＴ（ＲＡ）および湿度データＨ（ＲＡ）から部屋８０の室内エンタルピＩ（ＲＡ）を算出する。なお、Ｉ（ＲＡ）は（Ｔ（ＲＡ），Ｈ（ＲＡ））の関数として与えられる。例えば、Ｉ（ＲＡ）は空気線図により与えられる（「空気調和・衛生設備の知識」ｐ．８；オーム社発行 社団法人空気調和・衛生工学会編 平成５年７月２０日第１版第６刷発行参照）。ステップＳ１３では、コントローラ３１が、屋外にある温度センサ７１および湿度センサ７２から外気の温度Ｔ（ＯＡ）および湿度Ｈ（ＯＡ）を取得する。ステップＳ１４では、コントローラ３１が、外気エンタルピＩ（ＯＡ）を算出する。ステップＳ１５では、コントローラ３１が、外気エンタルピＩ（ＯＡ）が室内エンタルピＩ（ＲＡ）よりも小さいかを確認する。ステップＳ１５の確認の結果、外気エンタルピＩ（ＯＡ）が室内エンタルピＩ（ＲＡ）よりも小さい場合は、ステップＳ１６に移る。ステップＳ１５の確認の結果、外気エンタルピＩ（ＯＡ）が室内エンタルピＩ（ＲＡ）以上である場合は、処理を終了する。ステップＳ１６では、コントローラ３１が、運転モードを外気冷房モードに切り換える。

（コントローラ３１による外気冷房の初期モード）
コントローラ３１は、運転モードを外気冷房モードに切り換えると、第１外気冷房モードの制御を実行する。
（コントローラ３１による外気冷房モードの切替）
図４には、コントローラ３１が外気冷房モードの切替を実行する流れを表すフローチャートを示す。

図４において、ステップＳ２１からステップＳ２５までの処理は、外気冷房開始時刻ｔｏの１分後（ｔｏ＋１）から外気冷房開始時刻ｔｏの９分後（ｔｏ＋９）まで１分間隔でループされる。ステップＳ２１では、コントローラ３１が、制御モードが第１外気冷房モードであるかを確認する。ステップＳ２１の確認の結果、制御モードが第１外気冷房モードである場合は、ステップＳ２２に移る。ステップＳ２１の確認の結果、制御モードが第１外気冷房モードでない場合は、ステップＳ２４に移る。ステップＳ２２では、コントローラ３１が、冷水バルブ４４が全閉であるかを確認する。ステップＳ２２の確認の結果、冷水バルブ４４が全閉である場合は、ステップＳ２３に移る。ステップＳ２２の確認の結果、冷水バルブ４４が全閉でない場合は、処理を終了する（つまり、第１外気冷房モードの制御が維持される。）。ステップＳ２３では、コントローラ３１が、制御モードを第２外気冷房モードに切り替える。ステップＳ２４では、コントローラ３１が、外気導入ダンパ４８が全開であるかを確認する。ステップＳ２４の確認の結果、外気導入ダンパ４８が全開である場合は、ステップＳ２５に移る。ステップＳ２４の確認の結果、外気導入ダンパ４８が全開でない場合は、処理を終了する（つまり、第２外気冷房モードの制御が維持される。）。ステップＳ２５では、コントローラ３１が、制御モードを第１外気冷房モードに切り替える。

＜コントローラ３１による給気温度制御、給気露点温度制御、および給気風量制御について＞
これらの制御は、複数の空気調和システム１３が設備管理装置１２に接続されている場合であっても、設備管理装置１２がそれぞれの制御に対して指定する唯一の制御パラメータに従って実行される。

＜＜本空気調和システム１３の特徴＞＞
（１）
本空気調和システム１３では、外気冷房時において、混合空気が、冷却部４１により冷却された後、給気ファン４７により部屋８０に供給される。従来の空気調和システムでは、通常冷房時のみ冷却部が稼働し、外気冷房時には冷却部が稼働されない。このため、本空気調和システム１３では、従来の空気調和システムに比べ、屋内の冷房に外気が有効に利用される。したがって、本空気調和システム１３では、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができる。

（２）
本空気調和システム１３では、第１外気冷房モード時には、外気導入ダンパ４８が全開した状態で、混合空気が冷却され、屋内に供給されている。そして、コントローラ３１が冷水バルブ４４を全閉するに至った場合には、冷却前の混合空気のエンタルピが屋内の空気のエンタルピより十分に小さくなっている。それゆえ、この場合において、冷水バルブ４４が全閉する第２外気冷房モードに遷移しても、部屋８０を冷房するのに十分な混合空気を供給することができる。つまり、第２外気冷房モード時には、冷水バルブ４４が全閉されるので、エアハン１４の消費エネルギが低減される。

（３）
本空気調和システム１３では、第２外気冷房モード時には、混合空気が冷却部４１において冷却されることなく、そのまま部屋８０に供給されている。したがって、コントローラ３１が外気導入ダンパ４８を全開するに至った場合には、冷却前の混合空気のエンタルピが屋内空気のエンタルピとほぼ等しくなっているかまたは若干大きくなっている。つまり、第２外気冷房モードから第１外気冷房モードに遷移することにより、所定温度の空気を屋内に有効に供給することができる。

（４）
本空気調和システム１３では、外気のエンタルピが部屋８０の空気のエンタルピより小さい場合に、外気冷房が行われる。したがって、部屋８０の冷房に外気を効果的に用いることができる。このため、本空気調和システム１３では、部屋８０の冷房に要するエネルギをさらに低減することができる。

（５）
一般に、外気導入ダンパ４８と冷水バルブ４４との両方を同時に制御するとハンチング起きやすい。しかし、本空気調和システム１３では、常に外気導入ダンパ４８と冷水バルブ４４とのいずれか一方が制御されるので、外気導入ダンパ４８と冷水バルブ４４との相互干渉が起こらない。このため、制御が安定する。

＜＜他の実施の形態＞＞
以上、本発明について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
（Ａ）
先の実施の形態に係る空気調和システム１３では、外気冷房に対する初期の制御モードが第１外気冷房モードに決定されていたが、これに代えて、図５に示すフローチャートに従って初期の制御モードを決定してもよい。

図５において、ステップＳ３１では、コントローラ３１が、冷水バルブ４４の開度ＤＡを取得する。ステップＳ３２では、コントローラ３１が、開度ＤＡが所定の開度閾値ＤＡｓ以上であるかを確認する。ステップＳ３２の確認の結果、開度ＤＡが所定の開度閾値ＤＡｓ以上である場合は、ステップＳ３３に移る。ステップＳ３２の確認の結果、開度ＤＡが所定の開度閾値ＤＡｓ未満である場合は、ステップＳ３４に移る。ステップＳ３３では、コントローラ３１が、第１外気冷房モードの制御を実行する。ステップＳ３４では、コントローラ３１が、第２外気冷房モードの制御を実行する。

（Ｂ）
先の実施の形態に係る空気調和システム１３では、複数の空気調和システム１３が設備管理装置１２に接続されている場合であっても、給気温度制御、給気露点温度制御、および給気風量制御それぞれが、設備管理装置１２がそれぞれの制御に対して指定する唯一の制御パラメータに従って実行された。しかし、複数のテナントが入居するようなビルにおいて個々のテナントに適した空調環境を提供できないのは、あまり好ましいとはいえない。そこで、空気調和システム１３それぞれのコントローラ３１に、あらかじめ設備管理装置１２からの制御パラメータに対するオフセット値を設定できるようにしておくことが考えられる。このようにすれば、設備管理装置１２を改良することなく、それぞれのテナントに適した空調環境を提供することができる。

（Ｃ）
先の実施の形態に係る空気調和システム１３では、複数の空気調和システム１３が設備管理装置１２に接続されている場合であっても、外気冷房制御が、全ての空気調和システム１３に一律同じように実行された。しかし、ビルなどにおいて空調負荷の増大する空間は必ずしも均一ではない。そこで、空気調和システム１３それぞれのコントローラ３１に、あらかじめ外気冷房指令を実行するかしないかの条件値（例えば、日当たりがよくなる時間帯など）を設けておくことが考えられる。このようにすれば、設備管理装置１２を改良することなく、それぞれのテナントに適した空調環境を提供することができる。

（Ｄ）
先の実施の形態に係る空気調和システム１３は、LonWorksネットワークによって上位システムであるＢＡＳと接続された。また、その空気調和システム１３内においても、エアハン１４内のコントローラ３１とＶＡＶコントローラ６１とがLonWorksネットワークによって接続された。しかし、これらのネットワークの規格が必ずしもLonWorksでなければならないということはない。ネットワークの規格は、他のオープンネットワークの規格であってもよいし、自社独自のネットワークの規格であってもかまわない。

（Ｅ）
先の実施の形態に係る空気調和システム１３では、第１外気冷房モードにおいて冷水バルブ４４が全閉になった場合に、制御モードが第２外気冷房モードに切り替わった。また、第２外気冷房モードにおいて外気導入ダンパ４８が全開になった場合に、制御モードが第１外気冷房モードに切り替わった。しかし、ここで、第１外気冷房モードから第２外気冷房モードへの切替条件が、必ずしも冷水バルブ４４の全閉状態である必要はない。例えば、冷水バルブ４４の開度が１０％に至ったときとしてもかまわない。また、同様に、第２外気冷房モードから第１外気冷房モードへの切替条件が、必ずしも外気導入ダンパ４８の全開状態である必要はない。例えば、外気導入ダンパ４８の開度が９０％に至ったときとしてもかまわない。

（Ｆ）
先の実施の形態に係る空気調和システム１３は、ＢＡＳのサブシステムという位置づけであったが、この空気調和システム１３は、単独でも運転可能である。ただし、この場合、設備管理装置１２が有する機能をコントローラ３１に移植する必要がある。また、屋外に設置された温度センサや湿度センサをコントローラに接続する必要がある。

（Ｇ）
先の実施の形態に係る空気調和システム１３では、第１外気冷房モードにおいて冷水バルブ４４が全閉になった場合に、制御モードが第２外気冷房モードに切り替わった。また、第２外気冷房モードにおいて外気導入ダンパ４８が全開になった場合に、制御モードが第１外気冷房モードに切り替わった。しかし、第１外気冷房モードと第２外気冷房モードとの切替が、必ずしも冷水バルブ４４や外気導入ダンパ４８の稼働状態に基づいて行われなければならないということはない。例えば、第１外気冷房モードまたは第２外気冷房モードを予め選択して固定するようにしておいてもよい。

本発明に係る空気調和システムは、屋内の冷房に要するエネルギを低減することができ、省エネルギが要求されるビルや向上などの空気調和に有用である。

本発明の一実施形態に係るコントローラを備えた空気調和システムおよびビルネットワークシステムの概略図。 空気調和システムの計装ブロック概略図。 設備管理機器１２が室内エンタルピと外気エンタルピとの比較を行う流れを表すフローチャート。 コントローラ３１が外気冷房モードの切替を行う流れを表すフローチャート。 変形例（Ａ）において、コントローラ３１が外気導入の初期モードを決定する流れを表すフローチャート。

符号の説明

１０ 通信ライン
１２ ビル管理用の設備管理装置
１２ａ ゲートウェイ
１３ 空気調和システム
１４ エアハン
１６ ＶＡＶ
２０ ローカル通信ライン
３１ コントローラ
３１ａ，３１ｂ，６１ａ 接続ポート
４１ 冷却部
４２ 加熱部
４３ 加湿部
４４ 冷水バルブ
４５ 温水バルブ
４６ 加湿バルブ
４７ 給気ファン
４８ 外気導入ダンパ
４９ 還気ダンパ
５０ 給気温度センサ
５１ 排気ファン
５２ 排気ダンパ
６１ ＶＡＶコントローラ
６２ ＶＡＶダンパ
６３，７１ 温度センサ
６４，７２ 湿度センサ
８０ 部屋

Claims (5)

1. 外気を主として利用して建造物の屋内（８０）を冷房する外気冷房モードと、前記屋内（８０）からの還気を主として利用して前記屋内（８０）を冷房する通常冷房モードとを切り替え可能な空気調和システム（１３）であって、
   前記外気を導入する導入部と、前記外気の導入量を調節することができる導入量調節部（４８）と、を有する外気導入装置と、
   前記外気および前記還気の少なくとも一方を冷却する冷却部（４１）と、前記冷却部の冷却能力を調節することができる冷却能力調節部（４４）と、冷却後の前記外気および前記還気の少なくとも一方を前記屋内へ供給する供給部（４７）と、を有する空気調和装置（１４）と、
   前記冷却後の前記外気および前記還気の少なくとも一方の温度を計測する温度センサ（５０）と、
   を備え、
   前記外気冷房モードでは、前記導入量調節部（４８）の稼働を停止するとともに前記温度センサ（５０）の計測値および所定の設定温度値に基づいて前記冷却能力調節部（４４）の稼働を制御する第１制御モードと、前記冷却能力調節部（４４）の稼働を停止するとともに前記温度センサ（５０）の計測値および所定の設定温度値に基づいて前記導入量調節部（４８）の稼働を制御する第２制御モードとが、切り替え可能である、
   空気調和システム（１３）。
2. 前記第１制御モードでは、最大量の前記外気を導入する状態で前記導入量調節部（４８）の稼働が停止されるとともに前記温度センサ（５０）の計測値および所定の設定温度値に基づいて前記冷却能力調節部（４４）の稼働が制御される、
   請求項１に記載の空気調和システム（１３）。
3. 前記第１制御モードと前記第２制御モードとは、前記冷却能力調節部（４４）の稼働状態に基づいて設定される第１条件、または前記導入量調節部（４８）の稼働状態に基づいて設定される第２条件に従って切り替わる、
   請求項１または２に記載の空気調和システム（１３）。
4. 前記通常冷房モードと前記外気冷房モードとは、前記外気のエンタルピと前記屋内（８０）の空気のエンタルピとに基づいて設定される第３条件、または前記外気の温度と前記屋内（８０）の空気の温度とに基づいて設定される第４条件に従って切り替わる、
   請求項１から３のいずれかに記載の空気調和システム（１３）。
5. 前記通常冷房モードから前記外気冷房モードに切り替わる場合、前記冷却能力調節部（４４）の稼働状態に基づいて前記第１制御モードおよび前記第２制御モードのいずれか一方が選択される、
   請求項１から４のいずれかに記載の空気調和システム（１３）。

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