JP2007139263A - 全熱交換器の運転指示通知装置、運転指示通知方法及び運転指示通知用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】空気及び全熱の交換に係る自動制御を行わない全熱交換器を運転する場合に温度調節が適切でありエネルギーの効率が良い運転がなされるような指示を与える。
【解決手段】外気冷房モードでの運転を指示するかどうかを判断し（Ｓ１）、外気冷房モードでの運転を指示すると判断した場合には、現時点の外気と室内の空気との温度差に対して適切な相当風量に対応する１つの運転モードを、異なる相当風量に対応する複数の運転モードから選択する（Ｓ２）。そして、選択した運転モードを示す運転指示をディスプレイに表示する（Ｓ４）。相当風量は、全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量が多いほど大きく、全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量が多いほど小さい量である。
【選択図】図４

Description

本発明は、全熱を交換しつつ換気を行う全熱交換器の運転に係る指示を通知する運転指示通知装置、運転指示通知方法及び運転指示通知用プログラムに関する。

空調における消費エネルギーの効率化のため、外気と室内の空気とを交換する際にこれらの空気の間で全熱を交換する全熱交換器が広く使用されている。しかし、全熱交換器による省エネルギー効果が、一般に期待されるほど実現しない場合がある。これは、全熱交換器が使用されることにより、夏季及び冬季においてはそれなりの省エネルギーが実現される一方で、中間期である春季及び秋季における消費エネルギーが増大するためである。このような消費エネルギーの増大は、室内の気温が外気温より高い場合に、ある程度の冷房能力を有する外気をそのまま取り入れず、室内から排出される空気の全熱を外気に移動させつつその外気を取り入れるという非効率から生じる。

このような非効率を解消するために、装置又はオペレータが、全熱の交換を行うかどうかを所定の条件に応じて切り替えることが考えられる。特許文献１には、このような切り替えを伴う空気調和機が提案されている。特許文献１の空気調和機は、外気の温度が室内の空気の温度より低く且つ室内の空気の温度が設定温度以下等の場合には全熱の交換を行わず、空気の交換のみを行うというものである。これによって、冷房能力を有する外気が室内の温度及び湿度調節に有効に利用され、ある程度の省エネルギーが実現する。
特開平１０−２７４４２５号公報（請求項１０）

しかし、特許文献１の空気調和機においては、空気及び全熱の交換に係る制御が装置によって自動で行われる。一方で、このような自動制御が行われない既存の全熱交換器を使用する際にどのように全熱交換器を運転すればよいかをオペレータが判断するのは一般に困難である。つまり、上記のような既存の全熱交換器を運転する場合には、温度調節が適切且つエネルギーの効率が良い運転が実現しにくい。

本発明の目的は、空気及び全熱の交換に係る自動制御を行わない全熱交換器を運転する場合でも温度調節が適切でありエネルギーの効率が良い運転がなされるような指示を与える全熱交換器の運転指示通知装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の全熱交換器の運転指示通知装置は、外気及び室内の空気を交換しつつ当該交換する外気と室内の空気との間で全熱を交換する全熱交換器の運転を指示する通知を行う運転指示通知装置であって、前記全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量が多いほど大きく且つ前記全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量が多いほど小さい値を有する相当風量が互いに異なるモードであって前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の少なくともいずれか一方の単位時間当たりの量が互いに異なる複数の運転モードのうちいずれか１つの運転モードを選択する運転モード選択手段と、外気の温度と室内の空気の温度とに基づいて、外気による冷房を行う運転モードでの前記全熱交換器の運転を指示するか否かを判断する冷房モード判断手段と、前記冷房モード判断手段が前記運転モードでの前記全熱交換器の運転を指示すると決定した場合に、外気と室内の空気との温度差が大きいほど前記相当風量が小さい前記運転モードを前記運転モード選択手段に選択させるモード選択制御手段と、前記モード選択制御手段が前記運転モード選択手段に選択させた前記運転モードで前記全熱交換器の運転を行うように指示する通知を行う第１の運転指示通知手段とを備えている。

また、本発明の全熱交換器の運転指示方法は、外気及び室内の空気を交換しつつ当該交換する外気と室内の空気との間で全熱を交換する全熱交換器の運転を指示する通知を行う運転指示通知方法であって、前記全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量が多いほど大きく且つ前記全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量が多いほど小さい値を有する相当風量が互いに異なるモードであって前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の少なくともいずれか一方の単位時間当たりの量が互いに異なる複数の運転モードのうちいずれか１つの運転モードを選択する運転モード選択ステップと、外気の温度と室内の空気の温度とに基づいて、外気による冷房を行う運転モードでの前記全熱交換器の運転を指示するか否かを判断する冷房モード判断ステップと、前記冷房モード判断ステップにおいて前記運転モードでの前記全熱交換器の運転を指示すると決定された場合に、外気と室内の空気との温度差が大きいほど前記相当風量が小さい前記運転モードを前記運転モード選択ステップにおいて選択させるモード選択制御ステップと、前記モード選択制御ステップによって前記運転モード選択ステップで選択された前記運転モードで前記全熱交換器の運転を行うように指示する通知を行う運転指示通知ステップとを備えている。

また、本発明の全熱交換器の運転指示通知用プログラムは、外気及び室内の空気を交換しつつ当該交換する外気と室内の空気との間で全熱を交換する全熱交換器の運転を指示する通知をコンピュータに行わせる運転指示通知用プログラムであって、前記全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量が多いほど大きく且つ前記全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量が多いほど小さい値を有する相当風量が互いに異なるモードであって前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の少なくともいずれか一方の単位時間当たりの量が互いに異なる複数の運転モードのうちいずれか１つの運転モードを選択する運転モード選択ステップと、外気の温度と室内の空気の温度とに基づいて、外気による冷房を行う運転モードでの前記全熱交換器の運転を指示するか否かを判断する冷房モード判断ステップと、前記冷房モード判断ステップにおいて前記運転モードでの前記全熱交換器の運転を指示すると決定された場合に、外気と室内の空気との温度差が大きいほど前記相当風量が小さい前記運転モードを前記運転モード選択ステップにおいて選択させるモード選択制御ステップと、前記モード選択制御ステップによって前記運転モード選択ステップで選択された前記運転モードで前記全熱交換器の運転を行うように指示する通知を行う運転指示通知ステップとをコンピュータに行わせる。

本発明の全熱交換器の運転指示通知装置、運転指示通知方法及び運転指示通知用プログラムによると、送風量や全熱交換を行うか否か等を切り替える制御を自動で行うような装置を使用しなくても、温度調節が適切でありエネルギーの効率が良い全熱交換器の運転が可能となる。つまり、外気と室内の空気との温度差が大きいほど相当風量が小さく、温度差が小さいほど相当風量が大きくなるように運転指示がなされる。このため、外気の取り入れによる冷房が適切でないため室内の空気が冷やされすぎたり、外気による冷房効果が十分に発揮されないほど外気の取り入れ量が少なくなったりすることがない。すなわち、外気の取り入れによって適切な温度調節がなされエネルギーの効率が良くなるような運転の指示がなされる。

また、本発明においては、前記運転モードでの前記全熱交換器の運転を指示しないと前記冷房モード判断手段が判断した場合に、前記運転モードと異なるモードでの前記全熱交換器の運転を指示する通知を行う第２の運転指示通知手段をさらに備えていることが好ましい。この構成によると、外気による冷房を行わないほうが良い場合には、状況に応じた適切な運転モードが選択され得る。

また、本発明においては、前記運転モードと異なるモードでの前記全熱交換器の運転を指示する通知は、前記全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量を最小とし且つ前記全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量を最大とするよう指示する通知であることが好ましい。この構成によると、外気による冷房が適切でない夏季及び冬季等の時季において外気の取り入れが制限されると共に、例えば夏季においては換気の際に取り入れられる外気の全熱が室内から排出される空気に移動されるため、熱い外気が室内にそのまま取り入れられるのが防止される。また、例えば冬季においては換気の際に排出される室内の空気の全熱が外から取り入れられる外気に移動されるため、室内の空気の温度が保たれる。このように、外気による冷房が適切でない時季においても室内の冷暖房に負担を掛けずエネルギーの効率が良い運転の指示がなされる。

また、本発明においては、文字及び画像の少なくともいずれか一方を表示する表示装置をさらに備えており、前記第１又は第２の運転指示通知手段が行う前記全熱交換器の運転を指示する通知は、前記全熱交換器の運転を指示する文字及び画像の少なくともいずれか一方を前記表示装置に表示させて行う通知であることが好ましい。この構成によると、視覚によって運転指示が明確にオペレータに通知される。

また、本発明においては、前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の単位時間当たりの量を調節する調節手段を前記全熱交換器が有しており、前記第１の運転指示通知手段が行う前記全熱交換器の運転を指示する通知は、前記モード選択制御手段が前記運転モード選択手段に選択させた前記運転モードに相当する量に、前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の単位時間当たりの量のそれぞれを、前記調節手段に調節させるよう指示する通知であることが好ましい。この構成によると、全熱交換器が有する調節手段に応じた適切な指示がなされるため、全熱交換器のオペレータにとって運転しやすい指示がなされることになる。

また、本発明においては、温度の設定範囲を記憶する温度範囲記憶手段をさらに備えており、前記冷房モード判断手段が、前記温度範囲記憶手段が記憶した温度の設定範囲内に外気の温度があり且つ室内の空気の温度が外気の温度より高い場合に、外気による冷房を行う運転モードでの前記全熱交換器の運転を指示すると判断することが好ましい。コの構成によると、外気の温度がちょうど中間期に相当し、外気による冷房の能力をある程度期待できる、外気による冷房に適切な場合に、外気冷房モードに係る適切な運転モードについての指示がなされる。

また、本発明の運転指示通知用プログラムは、コンピュータを運転指示通知装置として機能させることが可能なプログラムであり、上記の運転指示通知装置と同様の作用効果を奏する。本発明の運転指示通知装置用プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）ディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＭＯ（Magneto Optical）ディスクなどのリムーバブル型記録媒体や、ハードディスクなどの固定型記録媒体のような記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して配布可能である。ここで、コンピュータは、パーソナルコンピュータのような汎用型に限らず、運転指示通知のために特化した装置であってもよい。

本発明の好適な実施形態の一例である運転指示表示装置について説明する。図１は、本実施形態に係る運転指示表示装置１００が使用される際の全体の概略的な構成を示している。運転指示表示装置１００は全熱交換器４０を操作する際に使用される。運転指示表示装置１００には温度センサー等の各種センサー３１が接続されており、運転指示表示装置１００はセンサー３１の検出結果等に基づいて全熱交換器４０の運転に係る指示を表示する。

全熱交換器４０は室内の空気と外気との間で全熱を交換しつつこれらの空気を交換する装置である。つまり、全熱交換器４０は全熱を交換しつつ換気を行う（図２参照）。全熱交換器４０には、換気の際の送風量が多い送風大モードと送風量が少ない送風小モードとをオペレータが切り替える送風量切り替えスイッチ５９ａが設けられている。

そして、全熱交換器４０には、外気と室内の空気とを交換しつつ外気と室内の空気との間で全熱を交換する熱交入り状態と、全熱の交換を行わず換気のみ行う熱交切り状態とをオペレータが切り替える熱交切り替えスイッチ５９ｂが設けられている。

全熱交換器４０のオペレータは、運転指示表示装置１００の指示に従い、スイッチ５９ａ及び５９ｂの操作を行う。

図２は全熱交換器４０の概略的な構成を示すブロック図である。全熱交換器４０は、熱交換素子５１、送風器５３ａ及び５３ｂを有している。通気口５５ａから取り入れられた外気は、送風器５３ｂによって流路５５に沿って送風され、通気口５５ｂから室内に送り込まれる。また、通気口５４ｂから取り入れられた室内の空気は、送風器５３ａによって流路５４に沿って送風され、通気口５４ａから室外へと排出される。流路５４及び５５に沿って送風される空気はいずれも熱交換素子５１を通過する。流路５４及び５５に沿って取り入れられる外気及び排出される室内の空気が熱交換素子５１を共に通過する際に、熱交換素子５１を介して外気及び室内の空気の間で全熱が交換される。

全熱交換器４０は流路切り替えユニット５６ａ及び５６ｂ並びにバイパス流路ユニット５２をさらに有している。流路切り替えユニット５６ａ及び５６ｂは、通気口５４ｂから取り入れられた室内の空気を室外に熱交換素子５１を通じて排出する流路と、熱交換素子５１を通じずバイパス流路ユニット５２を通じて排出する流路との間で、空気の流路を切り替える。前者の流路が用いられる場合には、全熱の交換が行われつつ外気と室内の空気とが交換される。また、後者の流路が用いられる場合には、全熱の交換が行われずに外気と室内の空気とが交換される。

全熱交換器４０は送風器５３ａ、５３ｂ、流路切り替えユニット５６ａ、５６ｂ等を制御する制御部５８を有している。制御部５８は、送風量切り替えスイッチ５９ａの操作に従って送風器５３ａ及び５３ｂの送風量を切り替える。これによって、制御部５８は上記の送風大モードと送風小モードとを切り替える。また、制御部５８は、熱交切り替えスイッチ５９ｂの操作に従って流路切り替えユニット５６ａ及び５６ｂを制御する。これによって、制御部５８は上記の熱交入り状態と熱交切り状態とを切り替える。以上のとおり、制御部５８はスイッチ５９ａ及び５９ｂの操作に従って全熱交換器の換気量及び全熱の交換量を調節することができる（調節手段）。

図２は運転指示表示装置１００及びセンサー３１の構成を示す図である。センサー３１には、外気温及び室内の気温を検出する外気温センサー３１１及び室温センサー３１２が含まれている。また、センサー３１には、外気の湿度及び室内の空気の湿度を検出する外気湿度センサー３１３及び室内湿度センサー３１４が含まれている。

運転指示表示装置１００には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのハードウェアが収納されている。また、ＲＯＭ等の記憶装置には、運転指示表示装置１００を全熱交換器４０の運転指示表示装置として機能させるためのプログラム（ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＭＯなどのリムーバブル型記録媒体に記録して任意のコンピュータにインストールするようにプログラムされていてもよい）を含む各種のソフトウェアが記憶されている。そして、これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、以下に説明する設定記憶部１０２や運転モード選択部１０３等が構築されている。

運転指示表示装置１００はディスプレイ１０１を有している。運転指示表示装置１００はディスプレイに文字や画像等を表示することによりオペレータに運転指示の通知を行う。

運転指示表示装置１００はさらに設定記憶部１０２、運転モード選択部１０３及び運転指示表示部１０４を有している。設定記憶部１０２は全熱交換器４０の運転に係る複数の運転モードに関する情報を記憶している。以下は、設定記憶部１０２が記憶している運転モードについての説明である。なお、設定記憶部１０２は運転モードに関する情報以外に、全熱交換器４０の運転指示に係る種々の情報を記憶するが、これらの情報については以下において適宜説明される。

適切な温度調節が可能となり且つエネルギーの効率が良くなるような運転は、外気による冷房能力に応じて全熱交換器４０の運転を行うことにより実現する。外気による冷房能力とは、全熱交換器４０が取り入れる外気によって室内の空気が冷房される際の冷房能力を表すものである。外気による冷房能力の大きさは、室内に取り入れられる外気と室内の空気との間の温度の差及び湿度の差に依存する。一方で、外気が室内に取り入れられるまでの間に室内から排出される空気及び取り入れられる外気との間で全熱交換器４０によって全熱が交換される。したがって、外気による冷房能力は、全熱交換器４０が取り入れる外気の元の温度（及び湿度）、全熱交換器４０が交換する全熱の量及び室内の空気の温度（及び湿度）に依存する。

最適且つ効率的な冷房を行うためには、上記のような外気による冷房能力に応じて取り入れる量が調節されなければならない。例えば、夏季や冬季においては大量の外気を取り入れると室内の冷暖房の効果が低下する。このため、夏季や冬季には外気が大量に取り入れられてはならない。また、春季や秋季において室内の空気が快適温度より高く且つ外気の温度が室内の空気の温度より低い場合には、外気による冷房能力を考慮しつつ外気によって室内を冷房すると、室内の適切な温度調節が可能であり且つ冷房に使用されるエネルギーの効率が良い。

一方で、外気によって冷房を行う場合には、冷房の度合いは取り入れられる外気の量にも依存する。外気が取り入れられる量は、全熱交換器４０が交換する空気の単位時間当たりの量に依存する。また、換気と同時に全熱交換が行われる場合には、交換される全熱の量を考慮した上で、最適な外気の取り入れ量が調節されなければならない。

外気の温度が同じ場合には全熱交換器４０によって取り入れられる外気の量が多いほど室内の空気は外気によって冷やされやすい。単位時間当たりに取り入れられる外気の量は全熱交換器４０が換気入り状態を取っている期間の長さが単位時間当たりに占める割合と、送風器５３ａ及び５３ｂによって換気入り状態において単位時間当たりに送風される外気の体積とに比例する。また、室内の空気の温度（又は全熱）が外気の温度（又は全熱）より高い場合には、全熱交換器４０によって室内の空気から外気へと熱（又は全熱）が移動される。したがって、単位時間当たりに移動する熱の量が小さいほど外気による単位時間当たりに室内が冷やされる度合いは大きい。このような熱の移動量は、熱交入り状態が選択されている期間の長さが単位時間当たりに占める割合と、全熱交換器４０に特有の熱交換効率とに比例する。

このような観点から、本発明においては、取り入れるべき外気の量を決定するための客観的指標として「相当風量」が採用される。相当風量は下記の数式１によって表される量である。ただし、Ｖａは、換気入り状態で全熱交換器４０が室内へと単位時間当たりに取り入れる外気の体積を表す。送風大モードにおけるＶａは送風小モードにおけるＶａより小さい。ρは、全熱交換器４０によって室内の空気から外気へと交換される全熱の交換効率（０より大きく１．０未満）である。τａは、全熱交換器４０が換気入り状態を取っている期間の長さが単位時間当たりに占める割合である。τｑは、全熱交換器４０が熱交入り状態を取っている期間の長さが単位時間当たりに占める割合である。

（数式１）
（相当風量）＝Ｖａ×τａ×（１．０−ρ×τｑ）

外気と室内の空気との温度差が小さい場合には、温度差が大きい場合と比べて、外気による同じ体積当たりの冷房能力が小さい。したがって、温度差が小さい場合において単位時間当たりに同じ冷房能力を確保するためには上記の相当風量が大きくなるように全熱交換器４０が交換する空気及び全熱の量が調節されなければならない。逆に温度差が大きい場合には上記の相当風量が大きくなるように調節されなければならない。

本実施形態において想定される全熱交換器４０においては、上記の通り、送風大モードと送風小モードとが送風量スイッチ５９ａによって切り替えられる。また、熱交入り状態を維持しつつ換気を行う運転と熱交切り状態を維持しつつ換気を行う運転とが熱交切り替えスイッチ５９ｂの操作によって切り替えられる。したがって、本実施形態で想定される全熱交換器４０においては、上記の２つの送風量に係るモード及び２つの全熱交換に係るモードの組み合わせにより、全部で４つの運転モードの切り替えが可能である。これら運転モードはそれぞれ異なる相当風量に対応している。運転モード選択部１０３は、後述のように、これらの運転モードのうち、最適な相当風量に対応する運転モードを選択する。

設定記憶部１０２は、各運転モードに関連付けて、送風量に係るモード及び全熱交換に係るモードの各組み合わせに係る情報を記憶している。下記の表１は、相当風量の大きさに従って並べられた各運転モードに対応する運転モードの組み合わせの一例を示したものである。例えば、設定記憶部１０２は、１番目の運転モードと関連付けて、熱交切り状態及び送風大モードの組み合わせを記憶している。また、４番目の運転モードと関連付けて、熱交入り状態及び送風小モードの組み合わせを記憶している。なお、以下の表において、送風大モード及び送風小モードにおける送風量の相対値が単位時間当たりにそれぞれ８００及び５００であり、熱交換効率が０．７であるとする。

ところで、本明細書において、全熱交換器４０によって交換される空気の単位時間当たりの量とは、交換される空気の単位時間当たりにおける平均の量を意味する。そして、平均の量とは、交換される空気の量の変動が平均の量の算出にほぼ影響を与えないほど十分に長い期間にわたって全熱交換器４０が交換した空気の量をこの期間の長さで割ったものを意味する。例えば交換される空気の量が周期的に変動する場合には、一周期に亘って交換される空気の量を周期で割ったものが平均の量となる。上記の表１における送風量も、このような方法で算出されたものである。

以下は、運転モード選択部１０３による運転モードの選択についての具体的な説明である。運転モード選択部１０３は、まず、外気による冷房を行う外気冷房モードでの運転を指示するか否かを判断する（冷房モード判断手段）。外気冷房モードでの運転を指示するか否かは外気温センサー３１１の検出結果に基づいて行われる。一方、設定記憶部１０２は外気の温度に係る設定範囲を記憶している。この設定範囲は、外気の温度が上限を超えるときには夏季であり、外気の温度が下限を下回るときには冬季であると判断できるように調節されている。そして、外気温センサー３１１による検出結果から、外気の温度が設定範囲外であるときには、運転モード選択部１０３は、外気冷房モードでの運転を指示しない、と判断する。

一方で、外気の温度が設定範囲内であるときには、運転モード選択部１０３は外気冷房モードでの運転を指示すると判断する。この場合、運転モード選択部１０３は、さらに、外気温センサー３１１及び室温センサー３１２の検出結果に基づいて上記の８つの運転モードのうち１つの運転モードを選択する。具体的には、まず、外気温センサー３１１及び室温センサー３１２の検出結果に基づき外気と室内の空気との温度差を導出する。一方、設定記憶部１０２は、外気と室内の空気との温度差に対して適切な運転モードがいずれであるかを示す情報を記憶している。つまり、設定記憶部１０２は、外気と室内の空気との温度差が大きいほど相当風量が小さい運転モードを適切な運転モードとして記憶している。そして、運転モード選択部１０３は、設定記憶部１０２が記憶している情報に基づいて、外気と室内の空気との温度差に対応する適切な運転モードを選択する。

運転指示表示部１０４は、運転モード選択部１０３の判断及び選択に従って、ディスプレイ１０１に運転指示に係る表示を行わせる。具体的には以下のとおりである。外気冷房モードでの運転を指示しないと運転モード選択部１０３が判断したときには、運転指示表示部１０４は、全熱交換器４０が交換する空気の単位時間当たりの量が最小とし、全熱交換器４０が交換する全熱の単位時間当たりの量が最大とするような指示を表示する。上記の表１において、このような運転モードはモード番号４に相当する。したがって、運転指示表示部１０４は、設定記憶部１０２が記憶している情報を参照して、モード番号４に対応する熱交入り状態及び送風小モードの組み合わせを示す文字又は図形をディスプレイ１０１に表示させる。

一方で、外気冷房モードでの運転を指示すると運転モード選択部１０３が判断したときには、運転指示表示部１０４は、運転モード選択部１０３が選択した運転モードに対応する指示を表示する。つまり、運転指示表示部１０４は、設定記憶部１０２が記憶している情報を参照して、運転モード選択部１０３が選択した運転モードに対応する送風モード等の組み合わせを示す文字又は図形をディスプレイ１０１に表示させる。

以上のようにディスプレイ１０１に表示された文字又は図形に従ってオペレータが全熱交換器４０のスイッチ５９ａ及び５９ｂを切り替えることにより、適切な温度調節が可能であり且つエネルギーの効率が良い全熱交換器４０の運転が実現する。したがって、送風量や全熱交換を行うか否か等を切り替える制御を自動で行うような装置でなくとも、温度調節が適切でありエネルギーの効率が良い全熱交換器の運転が可能となる。

また、設定記憶部１０２が記憶している設定範囲に基づいて外気冷房モードでの運転を指示するか否かを判断し、外気冷房モードでの運転を指示しない場合には、空気の交換量が最小で全熱の交換量が最大となる運転を行うような指示がなされる。したがって、夏季においては熱く冬季においては冷たい外気の取り入れが制限されると共に、夏季においては換気の際に取り入れられる外気の全熱が室内から排出される空気に移動されるため、熱い外気が室内にそのまま取り入れられるのが防止される。また、冬季においては換気の際に排出される室内の空気の全熱が外から取り入れられる外気に移動されるため、室内の空気の温度が保たれる。このように、夏季及び冬季においては室内の冷暖房に負担を掛けずエネルギーの効率が良い運転の指示がなされる。

さらに、外気と室内の空気との温度差が大きいほど相当風量が小さく、温度差が小さいほど相当風量が大きくなるように運転指示がなされる。このため、外気の取り入れによる冷房が適切でないため室内の空気が冷やされすぎたり、外気による冷房効果が十分に発揮されないほど外気の取り入れ量が少なくなったりすることがない。つまり、外気の取り入れによって適切な温度調節がなされエネルギーの効率が良くなるような運転の指示がなされる。

以下は、運転モードの選択に係る上記とは別の実施形態についての説明である。上記の実施形態においては運転モードの選択は温度を基準になされていたが、この実施形態においてはエンタルピーを基準に選択がなされる。なお、本実施形態と上記の実施形態とは同様の点が多いため、下記においては主にこれらの相違点が説明される。

本実施形態においては、まず、外気による冷房を行う外気冷房モードでの運転を指示するか否かがエンタルピーに基づいて判断される。外気冷房モードでの運転を指示するか否かは外気温センサー３１１及び外気湿度センサー３１３の検出結果に基づいて行われる。運転モード選択部１０３は、外気温センサー３１１及び外気湿度センサー３１３の検出結果から、外気のエンタルピーを導出する。一方、設定記憶部１０２は外気のエンタルピーに係る設定範囲を記憶している。この設定範囲は、外気のエンタルピーが上限を超えるときには夏季であり、外気の温度が下限を下回るときには冬季であると判断できるように調節されている。そして、導出した外気のエンタルピーが設定範囲外であるときには、運転モード選択部１０３は、外気冷房モードでの運転を指示しない、と判断する。

一方で、外気のエンタルピーが設定範囲内であるときには、運転モード選択部１０３は外気冷房モードでの運転を指示すると判断する。この場合、運転モード選択部１０３は、さらに、外気温センサー３１１、室温センサー３１２、外気湿度センサー３１３及び室内湿度センサー３１４の検出結果に基づいて上記の８つの運転モードのうち１つの運転モードを選択する。具体的には、まず、運転モード選択部１０３はこれらのセンサーの検出結果から外気及び室内の空気のエンタルピーの差を導出する。一方、設定記憶部１０２は、外気と室内の空気とのエンタルピーの差に対して適切な運転モードがいずれであるかを示す情報を記憶している。つまり、設定記憶部１０２は、外気と室内の空気とのエンタルピー差が大きいほど相当風量が小さい運転モードを適切な運転モードとして記憶している。そして、運転モード選択部１０３は、設定記憶部１０２が記憶している情報に基づいて、外気と室内の空気とのエンタルピーの差に対応する適切な運転モードを選択する。

運転指示表示部１０４による運転指示の表示は上述の実施形態と同様である。つまり、外気冷房モードでの運転を指示しないと運転モード選択部１０３が判断したときには、運転指示表示部１０４は、全熱交換器４０が交換する空気の単位時間当たりの量が最小とし、全熱交換器４０が交換する全熱の単位時間当たりの量が最大とするような指示を表示する。一方で、外気冷房モードでの運転を指示すると運転モード選択部１０３が判断したときには、運転指示表示部１０４は、運転モード選択部１０３が選択した運転モードに対応する指示を表示する。

以上のようにエンタルピーを基準に運転モードの選択が行われる場合においても上述の実施形態と同様の効果が奏される。つまり、送風量や全熱交換を行うか否か等を切り替える制御を自動で行うような装置を用いることなく、温度調節が適切でありエネルギーの効率が良い全熱交換器の運転が可能となる。さらに、エンタルピーを用いて判断することにより、室内の空気の温度及び湿度の両方について適切な空調がなされるような全熱交換器の運転に係る指示が可能である。

図４は、上記の２つの実施形態において運転指示表示装置１００が行う一連の動作を示すフローチャートである。

まず、運転モード選択部１０３は外気と室内の空気との温度差又はエンタルピーの差から外気冷房モードでの運転を指示するか否かを判断する（Ｓ１）。外気冷房モードでの運転を指示すると判断した場合には（Ｓ１；ＹＥＳ）、運転モード選択部１０３は、温度差又はエンタルピーの差から表１に示された８つの運転モードから１つを選択する（Ｓ２）。外気冷房モードでの運転を指示しないと判断した場合には（Ｓ１；ＮＯ）、運転モード選択部１０３は、空気の交換量が最小となり全熱の交換量が最大となる運転モードを選択する（Ｓ３）。

運転指示表示部１０４は、運転モード選択部１０３が選択した運転モードに係る運転指示をディスプレイに表示させる（Ｓ４）。その後、所定時間が経過するまで運転指示が待機され（Ｓ５；ＮＯ）、所定時間が経過した後で（Ｓ５；ＹＥＳ）次の運転指示がなされる（Ｓ１〜）。

＜変形例＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上述の実施形態においては、送風量について２つのモードを選択でき、且つ、全熱を交換しつつ換気を行うモードと換気のみを行うモードとを選択できる全熱交換器が想定されている。これに加えて、送風器５３ａ及び５３ｂによる送風を行ったり行わなかったりすることにより、外気と室内の空気との交換を行っている状態と行っていない状態とが所定の時間間隔で切り替わる間欠送風モードを全熱交換器が有している場合が想定されてもよい。あるいは全熱の交換を間欠的に行うことができる等、より多くの機能を有する全熱交換器に本発明が適用されてもよい。

これらの場合には、本発明に係る運転指示通知装置が使用される全熱交換器の機能に合わせて適切な指示がなされるように設定が行われていることが好ましい。例えば、より機能が多い全熱交換器に使用される場合にはより多くの選択可能な運転モードがあらかじめ設定されていることが好ましい。そして、全熱交換器においてマニュアルで調節可能なパラメータに合わせて適切な運転指示がなされるような構成が採用されることが好ましい。

あるいは、本発明に係る運転指示通知装置が使用される複数種類の全熱交換器が想定されており、運転指示通知装置が使用される際に、どの全熱交換器に適用するかをオペレータが選択できるような構成が採用されてもよい。または、全熱交換器が選択可能な運転モードを前もってオペレータが入力でき、入力された運転モードのそれぞれについて相当風量を導出し、導出した相当風量に基づいて、オペレータによって入力された運転モードから適切な運転モードが選択されるような構成が採用されてもよい。

また、上述の実施形態においては、全熱交換器において全く自動制御が行われない場合が想定されているが、ある程度の自動制御が行われる場合に本発明が併用されてもよい。

また、上述の実施形態においては、相当風量は空気の交換量と全熱交換の効率を１から引いた差とに単純に比例するものである。しかし、空気の交換量が多いほど大きく、全熱の交換量が多いほど小さくなるように相当風量が定義されていれば、どのように相当風量が算出されていてもよい。例えば、空気の交換量及び全熱交換の効率を１から引いた差の双方について２次以上の単純増加関数で相当風量が算出されている場合、空気の交換量に比例して全熱交換の効率を１から引いた差に反比例する場合等である。

また、上述の実施形態は運転指示をディスプレイに表示している。しかし、運転指示をオペレータに通知する手段はどのようなものでもよい。例えば、音声等により運転指示を通知してもよい。

また、上述の後者の実施形態において、運転モードの選択がエンタルピーに基づいてなされているが、外気冷房モードでの運転を指示するか否かの判断のみが温度を基準としてなされてもよい。

本発明の一実施形態である全熱交換器の運転指示表示装置が使用される際の概念を示す図である。 図１に示される全熱交換器の概略的な構成を示すブロック図である。 図１に示される運転指示表示装置及びセンサーの構成を示すブロック図である。 図１に示される運転指示表示装置が行う運転指示の一連のステップを示すフローチャートである。

符号の説明

３１ センサー
４０ 全熱交換器
５８ 制御部
１００ 運転指示表示装置
１０１ ディスプレイ
１０２ 設定記憶部
１０３ 運転モード選択部
１０４ 運転指示表示部

Claims (8)

1. 外気及び室内の空気を交換しつつ当該交換する外気と室内の空気との間で全熱を交換する全熱交換器の運転を指示する通知を行う運転指示通知装置であって、
   前記全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量が多いほど大きく且つ前記全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量が多いほど小さい値を有する相当風量が互いに異なるモードであって前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の少なくともいずれか一方の単位時間当たりの量が互いに異なる複数の運転モードのうちいずれか１つの運転モードを選択する運転モード選択手段と、
   外気の温度と室内の空気の温度とに基づいて、外気による冷房を行う外気冷房モードでの前記全熱交換器の運転を指示するか否かを判断する冷房モード判断手段と、
   前記冷房モード判断手段が前記外気冷房モードでの前記全熱交換器の運転を指示すると判断した場合に、外気と室内の空気との温度差が大きいほど前記相当風量が小さい前記運転モードを前記運転モード選択手段に選択させるモード選択制御手段と、
   前記モード選択制御手段が前記運転モード選択手段に選択させた前記運転モードで前記全熱交換器の運転を行うように指示する通知を行う第１の運転指示通知手段とを備えていることを特徴とする全熱交換器の運転指示通知装置。
2. 前記外気冷房モードでの前記全熱交換器の運転を指示しないと前記冷房モード判断手段が判断した場合に、前記外気冷房モードと異なるモードでの前記全熱交換器の運転を指示する通知を行う第２の運転指示通知手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の全熱交換器の運転指示通知装置。
3. 前記外気冷房モードと異なるモードでの前記全熱交換器の運転を指示する通知は、前記全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量を最小とし且つ前記全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量を最大とするよう指示する通知であることを特徴とする請求項２に記載の全熱交換器の運転指示通知装置。
4. 文字及び画像の少なくともいずれか一方を表示する表示装置をさらに備えており、
   前記第１又は第２の運転指示通知手段が行う前記全熱交換器の運転を指示する通知は、前記全熱交換器の運転を指示する文字及び画像の少なくともいずれか一方を前記表示装置に表示させて行う通知であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の全熱交換器の運転指示通知装置。
5. 前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の単位時間当たりの量を調節する調節手段を前記全熱交換器が有しており、
   前記第１の運転指示通知手段が行う前記全熱交換器の運転を指示する通知は、
   前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の単位時間当たりの量のそれぞれが、前記モード選択制御手段が前記運転モード選択手段に選択させた前記運転モードに相当する量になるように、前記調節手段に調節させるよう指示する通知であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の全熱交換器の運転指示通知装置。
6. 温度の設定範囲を記憶する温度範囲記憶手段をさらに備えており、
   前記冷房モード判断手段が、前記温度範囲記憶手段が記憶した温度の設定範囲内に外気の温度があり且つ室内の空気の温度が外気の温度より高い場合に、外気による冷房を行う外気冷房モードでの前記全熱交換器の運転を指示すると判断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の全熱交換器の運転指示通知装置。
7. 外気及び室内の空気を交換しつつ当該交換する外気と室内の空気との間で全熱を交換する全熱交換器の運転を指示する通知を行う運転指示通知方法であって、
   前記全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量が多いほど大きく且つ前記全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量が多いほど小さい値を有する相当風量が互いに異なるモードであって前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の少なくともいずれか一方の単位時間当たりの量が互いに異なる複数の運転モードのうちいずれか１つの運転モードを選択する運転モード選択ステップと、
   外気の温度と室内の空気の温度とに基づいて、外気による冷房を行う外気冷房モードでの前記全熱交換器の運転を指示するか否かを判断する冷房モード判断ステップと、
   前記冷房モード判断ステップにおいて前記外気冷房モードでの前記全熱交換器の運転を指示すると判断された場合に、外気と室内の空気との温度差が大きいほど前記相当風量が小さい前記運転モードを前記運転モード選択ステップにおいて選択させるモード選択制御ステップと、
   前記モード選択制御ステップによって前記運転モード選択ステップで選択された前記運転モードで前記全熱交換器の運転を行うように指示する通知を行う運転指示通知ステップとを備えていることを特徴とする全熱交換器の運転指示通知方法。
8. 外気及び室内の空気を交換しつつ当該交換する外気と室内の空気との間で全熱を交換する全熱交換器の運転を指示する通知をコンピュータに行わせる運転指示通知用プログラムであって、
   前記全熱交換器が交換する空気の単位時間当たりの量が多いほど大きく且つ前記全熱交換器が交換する全熱の単位時間当たりの量が多いほど小さい値を有する相当風量が互いに異なるモードであって前記全熱交換器が交換する空気及び全熱の少なくともいずれか一方の単位時間当たりの量が互いに異なる複数の運転モードのうちいずれか１つの運転モードを選択する運転モード選択ステップと、
   外気の温度と室内の空気の温度とに基づいて、外気による冷房を行う外気冷房モードでの前記全熱交換器の運転を指示するか否かを判断する冷房モード判断ステップと、
   前記冷房モード判断ステップにおいて前記外気冷房モードでの前記全熱交換器の運転を指示すると判断された場合に、外気と室内の空気との温度差が大きいほど前記相当風量が小さい前記運転モードを前記運転モード選択ステップにおいて選択させるモード選択制御ステップと、
   前記モード選択制御ステップによって前記運転モード選択ステップで選択された前記運転モードで前記全熱交換器の運転を行うように指示する通知を行う運転指示通知ステップとをコンピュータに行わせることを特徴とする全熱交換器の運転指示通知用プログラム。

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