JP2022130837A - Air-conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、住宅の複数の部屋を1つの空気調和機で空調することを可能にする空調システムに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioning system capable of air conditioning a plurality of rooms in a house with one air conditioner.
従来、住居に対して全館空調機での空調が行なわれている。また、省エネルギー住宅需要の高まりと規制強化に伴い、高断熱・高気密住宅が増加していくことが予想されており、その特徴に適した空調システムが要望されている。 Conventionally, a house is air-conditioned by a central air conditioner. In addition, with the increase in demand for energy-saving housing and the tightening of regulations, it is expected that the number of highly insulated and highly airtight houses will increase, and there is a demand for an air conditioning system suitable for these characteristics.
こうした空調システムとして、複数の空間(居室)等における空気の温湿度が目標温湿度となるように、複数の空間等から空調室に搬送されてくる空気を、空調室内において所定の温湿度に空調した上で、複数の空間等のそれぞれに搬送する全館空調システムが知られている(例えば、特許文献1)。 As such an air-conditioning system, the air conveyed from multiple spaces, etc. to the air-conditioned room is conditioned to a predetermined temperature and humidity in the air-conditioned room so that the temperature and humidity of the air in the multiple spaces (living room) become the target temperature and humidity. After that, there is known a central air-conditioning system that transports air to each of a plurality of spaces (for example, Patent Literature 1).
従来の全館空調システムでは、空調室内に設置された空調機(エアーコンディショナ)によって空調室内の空気の温度を温調制御し、同じく空調室内に設置された加湿装置によって空調室内の空気の湿度を加湿制御している。そして、空調室内に設置された送風機(搬送ファン)によって空調(温調及び加湿)された空気を各居室へ搬送している。しかしながら、各居室に搬送する空気の搬送量(送風機の風量)が変動した場合には、それに応じて各居室に供給される水分量、つまり各居室の湿度が変動することになる。例えば、各居室に搬送する空気の搬送量が増加した場合には、増加した搬送量分の空気に含まれる水分が各居室に過剰に供給されるので、各居室の湿度が増加することになる。このように従来の全館空調システムでは、各居室における空気の湿度が目標湿度に安定して維持できなくなってしまうことがある。つまり、従来の全館空調システムでは、各居室への供給される水分量が送風機の風量変動によって変化してしまい、加湿装置による加湿制御が安定しないという課題がある。 In a conventional central air-conditioning system, the temperature of the air in the air-conditioned room is controlled by the air conditioner installed in the air-conditioned room, and the humidity of the air in the air-conditioned room is controlled by the humidifier installed in the air-conditioned room. Humidification is controlled. Then, air that has been air-conditioned (temperature-controlled and humidified) by a blower (conveyance fan) installed in the air-conditioned room is conveyed to each living room. However, when the amount of air to be conveyed to each living room (the air volume of the blower) fluctuates, the amount of moisture supplied to each living room, that is, the humidity of each living room will accordingly fluctuate. For example, when the amount of air to be conveyed to each living room increases, the moisture contained in the air corresponding to the increased amount of air to be conveyed is excessively supplied to each living room, resulting in an increase in the humidity of each living room. . As described above, in the conventional central air-conditioning system, the humidity of the air in each living room may not be stably maintained at the target humidity. In other words, in the conventional central air-conditioning system, the amount of moisture supplied to each living room changes due to fluctuations in the air volume of the blower, and there is a problem that the humidification control by the humidifier is not stable.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、搬送ファンの風量変動に対応した加湿装置による加湿制御を行うことが可能な空調システムを提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an air conditioning system capable of controlling humidification by a humidifying device corresponding to fluctuations in air volume of a carrier fan.
この目的を達成するため、本発明に係る空調システムは、外部から空気を導入可能に構成された空調室と、空調室に設置され、空調室の空気を温調する空調機と、空調室に設置され、空調機によって温調された空気を加湿する加湿装置と、空調室の空気を空調室とは独立した複数の被空調空間に搬送する複数の搬送ファンと、加湿装置及び搬送ファンを制御するコントローラと、を備える。そして、加湿装置は、揚水管が回転することによって揚水した水を遠心破砕して微細化し、空調機によって温調された空気に含ませて放出するように構成される。コントローラは、被空調空間の要求加湿量と、空調機によって温調された空気の温度と、搬送ファンの風量とに基づいて揚水管の回転数を特定し、特定した回転数によって、空調機によって温調された空気への加湿量を制御することを特徴とするものである。 In order to achieve this object, the air conditioning system according to the present invention includes an air conditioning room configured to allow air to be introduced from the outside, an air conditioner installed in the air conditioning room for controlling the temperature of the air in the air conditioning room, and A humidifying device that is installed and humidifies the air temperature-controlled by the air conditioner, a plurality of transfer fans that transfer the air in the air-conditioned room to a plurality of air-conditioned spaces independent of the air-conditioned room, and controls the humidifier and the transfer fan. and a controller for Then, the humidifying device is configured to centrifugally crush the water pumped by the rotation of the pumping pipe to make the water finer, to include the water in the air whose temperature is controlled by the air conditioner, and to discharge the water. The controller identifies the number of rotations of the pumping pipe based on the required amount of humidification of the air-conditioned space, the temperature of the air temperature-controlled by the air conditioner, and the air volume of the carrier fan. It is characterized by controlling the amount of humidification of temperature-controlled air.
本発明によれば、搬送ファンの風量変動に対応した加湿装置による加湿制御を行うことが可能な空調システムとすることができる。 According to the present invention, it is possible to provide an air-conditioning system capable of performing humidification control using a humidifier corresponding to fluctuations in the air volume of a carrier fan.
本発明に係る空調システムは、外部から空気を導入可能に構成された空調室と、空調室に設置され、空調室の空気を温調する空調機と、空調室に設置され、空調機によって温調された空気を加湿する加湿装置と、空調室の空気を空調室とは独立した複数の被空調空間に搬送する複数の搬送ファンと、加湿装置及び搬送ファンを制御するコントローラと、を備える。そして、加湿装置は、揚水管が回転することによって揚水した水を遠心破砕して微細化し、空調機によって温調された空気に含ませて放出するように構成される。コントローラは、被空調空間の要求加湿量と、空調機によって温調された空気の温度と、搬送ファンの風量とに基づいて揚水管の回転数を特定し、特定した回転数によって、空調機によって温調された空気への加湿量を制御する。 An air-conditioning system according to the present invention includes an air-conditioned room configured to allow air to be introduced from the outside, an air-conditioner installed in the air-conditioned room for controlling the temperature of the air in the air-conditioned room, and A humidifier for humidifying conditioned air, a plurality of transfer fans for transferring air in an air-conditioned room to a plurality of air-conditioned spaces independent of the air-conditioned room, and a controller for controlling the humidifier and the transfer fan. Then, the humidifying device is configured to centrifugally crush the water pumped by the rotation of the pumping pipe to make the water finer, to include the water in the air whose temperature is controlled by the air conditioner, and to discharge the water. The controller identifies the number of rotations of the pumping pipe based on the required amount of humidification of the air-conditioned space, the temperature of the air temperature-controlled by the air conditioner, and the air volume of the carrier fan. Controls the amount of humidification of temperature-controlled air.
こうした構成によれば、被空調空間に搬送する空気の搬送量が変動した場合でも、それに応じて被空調空間に搬送する空気に含ませる加湿量が調整されるので、被空調空間に供給される水分量の変動が抑制され、被空調空間における空気の湿度を目標湿度に安定して維持することができる。つまり、搬送ファンの風量変動に対応した加湿装置による加湿制御を行うことが可能な空調システムとすることができる。 According to such a configuration, even if the amount of air to be conveyed to the air-conditioned space fluctuates, the amount of humidification contained in the air to be conveyed to the air-conditioned space is adjusted accordingly, so that the air is supplied to the air-conditioned space. Fluctuations in the moisture content are suppressed, and the humidity of the air in the air-conditioned space can be stably maintained at the target humidity. In other words, it is possible to provide an air conditioning system that can perform humidification control using a humidifier that corresponds to fluctuations in the air volume of the carrier fan.
また、本発明に係る空調システムでは、コントローラは、搬送ファンの風量が増加する場合に、揚水管の回転数を減少させる制御を行い、搬送ファンの風量が減少する場合に、揚水管の回転数を増加させる制御を行うようにした。これにより、搬送ファンの風量が増加する場合には、被空調空間に搬送する空気に含ませる加湿量が減少し、搬送ファンの風量が減少する場合には、被空調空間に搬送する空気に含ませる加湿量が増加するので、搬送ファンの風量変動に伴う被空調空間に供給される水分量の変動を確実に抑制することができる。 Further, in the air conditioning system according to the present invention, the controller performs control to decrease the rotation speed of the pumping pipe when the air volume of the carrier fan increases, and controls the rotation speed of the pumping pipe when the air volume of the carrier fan decreases. is controlled to increase As a result, when the air flow rate of the transfer fan increases, the amount of humidification included in the air transferred to the air-conditioned space decreases, and when the air flow rate of the transfer fan decreases, the amount of humidification included in the air transferred to the air-conditioned space decreases. Since the amount of humidification supplied to the air-conditioned space increases, it is possible to reliably suppress fluctuations in the amount of moisture supplied to the air-conditioned space due to fluctuations in the air volume of the carrier fan.
また、本発明に係る空調システムでは、揚水管は、下限回転数と上限回転数との間の範囲で回転可能であり、コントローラは、要求加湿量に対して上限回転数で出力できる加湿量が下回る場合に、搬送ファンの風量を増加させる制御を行い、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回る場合に、搬送ファンの風量を減少させる制御を行うようにしてもよい。このようにすることで、要求加湿量に対して上限回転数で出力できる加湿量が下回っている場合に、被空調空間に搬送する空気の搬送量が増加するので、被空調空間に供給する水分量を増加させることができる。一方、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回っている場合に、被空調空間に搬送する空気の搬送量が減少するので、被空調空間に供給する水分量を減少させることができる。つまり、空調システムでは、加湿装置による加湿量の調整可能範囲が広がり、空調機によって温調された空気に対して高精度な加湿調整が可能となる。 Further, in the air conditioning system according to the present invention, the pumping pipe can rotate in a range between the lower limit rotation speed and the upper limit rotation speed, and the controller determines that the amount of humidification that can be output at the upper limit rotation speed with respect to the required humidification amount is If it falls below, control is performed to increase the air volume of the carrier fan, and if the humidification quantity that can be output at the lower limit rotation speed exceeds the required humidification quantity, control may be performed to decrease the air volume of the carrier fan. By doing so, when the amount of humidification that can be output at the upper limit rotation speed is less than the required amount of humidification, the amount of air conveyed to the air-conditioned space increases. amount can be increased. On the other hand, when the amount of humidification that can be output at the lower limit rotation speed exceeds the required amount of humidification, the amount of air conveyed to the air-conditioned space decreases, so the amount of moisture supplied to the air-conditioned space is reduced. can be done. That is, in the air conditioning system, the adjustable range of the amount of humidification by the humidifier is widened, and highly accurate humidification adjustment is possible for the air whose temperature is controlled by the air conditioner.
また、本発明に係る空調システムでは、加湿装置への流入風量を調整するダンパをさらに備え、コントローラは、ダンパを制御可能に構成され、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回る場合に、ダンパによって流入風量を減少させる制御を行うようにしてもよい。これにより、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回っている場合に、被空調空間に搬送する空気に含ませる加湿量がさらに減少するので、被空調空間に供給する水分量をさらに減少させることができる。 In addition, the air conditioning system according to the present invention further includes a damper that adjusts the amount of air flowing into the humidifying device, and the controller is configured to be able to control the damper so that the amount of humidification that can be output at the lower limit rotation speed with respect to the required amount of humidification. If it exceeds, control may be performed to reduce the inflow air volume by a damper. As a result, when the amount of humidification that can be output at the lower limit rotation speed exceeds the required amount of humidification, the amount of humidification contained in the air conveyed to the air-conditioned space is further reduced. can be further reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
まず、図1を参照して、本実施の形態1に係る空調システム20について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る空調システム20の接続概略図である。
(Embodiment 1)
First, referring to FIG. 1, an
空調システム20は、複数の搬送ファン3(搬送ファン3a,3b)と、熱交換気扇4と、複数の居室用ダンパ5(居室用ダンパ5a,5b,5c,5d)と、複数の循環口6(循環口6a,6b,6c,6d)と、複数の居室排気口7(居室排気口7a,7b,7c,7d)と、複数の居室給気口8(居室給気口8a,8b,8c,8d)と、居室温度センサ11(居室温度センサ11a,11b,11c,11d)と、居室湿度センサ12(居室湿度センサ12a,12b,12c,12d)と、エアーコンディショナ(空調機)13と、吸込温度センサ14と、吸込口ダンパ15と、加湿装置16と、集塵フィルタ17と、コントローラ50(空調コントローラに該当)と、を備えて構成される。
The
空調システム20は、建物の一例である一般住宅1内に設置される。一般住宅1は、複数(本実施の形態では4つ)の居室2(居室2a,2b,2c,2d)に加え、居室2と独立した少なくとも1つの空調室18を有している。ここで一般住宅1(住宅)とは、居住者がプライベートな生活を営む場として提供された住居であり、一般的な構成として居室2にはリビング、ダイニング、寝室、個室、子供部屋等が含まれる。また、空調システム20が提供する居室にトイレ、浴室、洗面所、脱衣所等を含んでもよい。
The
ここで、居室2aには、循環口6a、居室排気口7a、居室給気口8a、居室温度センサ11a、居室湿度センサ12a、及びコントローラ50が設置されている。また、居室2bには、循環口6b、居室排気口7b、居室給気口8b、居室温度センサ11b、及び居室湿度センサ12bが設置されている。また、居室2cには、循環口6c、居室排気口7c、居室給気口8c、居室温度センサ11c、及び居室湿度センサ12cが設置されている。また、居室2dには、循環口6d、居室排気口7d、居室給気口8d、居室温度センサ11d、及び居室湿度センサ12dが設置されている。
Here, a
一方、空調室18には、搬送ファン3a、搬送ファン3b、居室用ダンパ5a、居室用ダンパ5b、居室用ダンパ5c、居室用ダンパ5d、エアーコンディショナ13、吸込温度センサ14、吸込口ダンパ15、加湿装置16、及び集塵フィルタ17が設置されている。より詳細には、空調室18内を流れる空気の流通経路の上流側から、エアーコンディショナ13、集塵フィルタ17、吸込温度センサ14、吸込口ダンパ15、加湿装置16、搬送ファン3(搬送ファン3a、3b)、居室用ダンパ5(居室用ダンパ5a、5b、5c、5d)の順にそれぞれ配置されている。
On the other hand, in the air-conditioned
空調室18には、空調室18の外部から内部に空気が導入される。そして、空調室18では、各居室2から循環口6を通って搬送された空気(屋内の空気)と、熱交換気扇4により取り込まれて熱交換された外気(屋外の空気)とが混合される。空調室18の空気は、空調室18内に設けられたエアーコンディショナ13及び加湿装置16によって温度及び湿度がそれぞれ制御され、すなわち空調されて、居室2に搬送すべき空気が生成される。空調室18にて空調された空気は、搬送ファン3により、各居室2に搬送される。ここで、空調室18は、エアーコンディショナ13、吸込温度センサ14、吸込口ダンパ15、加湿装置16、及び集塵フィルタ17などが配置でき、各居室2の空調をコントロールできる一定の広さを備えた空間を意味するが、居住空間を意図するものではなく、基本的に居住者が滞在する部屋を意味するものではない。
Air is introduced into the air-conditioned
各居室2の空気は、循環口6により空調室18へ搬送される他、居室排気口7により熱交換気扇4を通して熱交換された後、屋外へ排出される。空調システム20は、熱交換気扇4によって各居室2から内気(屋内の空気)を排出しつつ、屋内に外気(屋外の空気)を取り込むことで、第1種換気方式の換気が行われる。熱交換気扇4の換気風量は、複数段階で設定可能に構成されており、その換気風量は、法令で定められた必要換気量を満たすように設定される。
The air in each living room 2 is conveyed to the air-conditioned
熱交換気扇4は、内部に給気ファン及び排気ファン(図示せず)を有して構成され、各ファンを動作させることによって、内気(屋内の空気)と外気(屋外の空気)との間で熱交換しながら換気する。この際、熱交換気扇4は、熱交換した外気を空調室18に搬送する。
The heat exchange air fan 4 has an internal air supply fan and an exhaust fan (not shown). Ventilate while exchanging heat with At this time, the heat exchange fan 4 conveys the heat-exchanged outside air to the
搬送ファン3は、空調室18の壁面(底面側の壁面)に設けられている。そして、空調室18の空気は、搬送ファン3によって搬送ダクトを介して居室給気口8から居室2に搬送される。より詳細には、空調室18の空気は、搬送ファン3aによって一般住宅1の一階に位置する居室2a及び居室2bにそれぞれ搬送されるとともに、搬送ファン3bによって一般住宅1の二階に位置する居室2c及び居室2dにそれぞれ搬送される。なお、各居室2の居室給気口8に接続される搬送ダクトは、それぞれ独立して設けられる。
The carrier fan 3 is provided on the wall surface (bottom side wall surface) of the
居室用ダンパ5は、搬送ファン3から各居室2に空気を搬送する際、居室用ダンパ5の開度を調整することによって各居室2への送風量を調節する。より詳細には、居室用ダンパ5aは、一階に位置する居室2aの送風量を調整し、居室用ダンパ5bは、一階に位置する居室2bの送風量を調整し、居室用ダンパ5cは、二階に位置する居室2cへの送風量を調整し、居室用ダンパ5dは、二階に位置する居室2dへの送風量を調整する。
When air is conveyed from the carrier fan 3 to each living room 2, the
各居室2(居室2a~2d)の空気の一部は、それぞれ対応する循環口6(循環口6a~6d)によって、循環ダクトを介して空調室18に搬送される。ここで、循環口6により搬送される空気は、搬送ファン3によって空調室18から各居室2に搬送される風量(給気風量)と、熱交換気扇4によって居室排気口7から屋外に排気される風量(排気風量)の差分だけ、循環空気として自然に空調室18に搬送される。なお、空調室18と各居室2とを接続する循環ダクトは、それぞれ独立して設けられてもよいが、循環ダクトの一部である複数の支流ダクトを途中より合流させて1つの循環ダクトに統合した後、空調室18に接続するようにしてもよい。
A part of the air in each living room 2 (
各循環口6(循環口6a~6d)は、上述の通り、各居室2(居室2a~2d)から空調室18に屋内の空気を搬送するための開口である。
Each circulation port 6 (
各居室排気口7(居室排気口7a~7d)は、上述の通り、各居室2(居室2a~2d)から熱交換気扇4に屋内の空気を搬送するための開口である。
Each living room air outlet 7 (living
各居室給気口8(居室給気口8a~8d)は、上述の通り、空調室18から各居室2(居室2a~2d)に空調室18内の空気を搬送するための開口である。
Each living room air supply port 8 (living room
居室温度センサ11(居室温度センサ11a~11d)は、対応する居室2(居室2a~2d)それぞれの居室温度(居室温度)を取得して、コントローラ50に送信するセンサである。
The living room temperature sensors 11 (living
居室湿度センサ12(居室湿度センサ12a~12d)は、対応する居室2(居室2a~2dそれぞれの居室湿度(室内湿度)を取得して、コントローラ50に送信するセンサである。
The living room humidity sensor 12 (living
エアーコンディショナ13は、空調機に該当するものであり、空調室18の空調を制御する。エアーコンディショナ13は、空調室18の空気の温度が設定温度(空調室目標温度)となるように、空調室18の空気を冷却又は加熱する。ここで、設定温度には、ユーザによって設定された目標温度(居室目標温度)と居室温度との温度差から要求空調量を算出して、その結果に基づいた温度に設定される。本実施の形態では、設定温度には、各居室2の空気の温度を、目標温度にまでより早く温調するために、少なくとも目標温度よりも高い温度に設定される。
The
吸込温度センサ14は、空調室18においてエアーコンディショナ13が温調した空気の温度を取得して、コントローラ50に送信するセンサである。より詳細には、吸込温度センサ14は、空調室18における集塵フィルタ17の下流側に設置され、加湿装置16に吸い込まれる空気の温度を取得して、コントローラ50に送信する。
The
吸込口ダンパ15は、後述する加湿装置16の吸込口31に対応して設置され、吸込口31から空調室18内の空気を吸い込む際、吸込口ダンパ15の開度を調整することで、加湿装置16の内部への空気の流入量を調整する。
The
加湿装置16は、空調室18内のエアーコンディショナ13(及び集塵フィルタ17)の下流側に位置しており、各居室2の空気の湿度(居室湿度)が、ユーザによって設定された目標湿度(居室目標湿度)よりも低い場合に、その湿度が目標湿度となるように、空調室18の空気を加湿する。また、ここで扱う湿度は、それぞれ相対湿度で示されるが、所定の変換処理にて絶対湿度として扱ってもよい。この場合、居室2の湿度を含めて空調システム20での取り扱い全体を絶対湿度として取り扱うのが好ましい。加湿装置16の詳細は後述する。
The
集塵フィルタ17は、空調室18内に導入される空気中に浮遊する粒子を捕集する集塵フィルタである。集塵フィルタ17は、循環口6を通して空調室18内に搬送された空気中に含まれる粒子を捕集することで、搬送ファン3によって屋内に供給する空気を清浄な空気にする。ここでは、集塵フィルタ17は、エアーコンディショナ13と加湿装置16との間の領域において空気の流路を塞ぐように設置されている。
The
コントローラ50は、空調システム20全体を制御するコントローラである。コントローラ50は、熱交換気扇4、搬送ファン3、居室用ダンパ5、居室温度センサ11、居室湿度センサ12、エアーコンディショナ13、吸込温度センサ14、吸込口ダンパ15、加湿装置16のそれぞれと、無線通信により通信可能に接続されている。
The
また、コントローラ50は、居室温度センサ11及び居室湿度センサ12により取得された各居室2それぞれの居室温度及び居室湿度と、居室2a~2d毎に設定された設定温度(居室設定温度)及び設定湿度(居室設定湿度)と、吸込温度センサ14より取得された空調室18の空気の温度等とに応じて、空調機としてのエアーコンディショナ13、加湿装置16、吸込口ダンパ15の開度、搬送ファン3の風量、及び居室用ダンパ5の開度を制御する。なお、搬送ファン3の風量は、ファンごとに個別に制御してもよい。
In addition, the
これにより、空調室18にて空調された空気が、各搬送ファン3及び各居室用ダンパ5に設定された風量で各居室2に搬送される。よって、各居室2の居室温度及び居室湿度が、居室設定温度及び居室設定湿度となるように制御される。
As a result, the air conditioned in the air-conditioned
ここで、コントローラ50と、熱交換気扇4、搬送ファン3、居室用ダンパ5、居室温度センサ11、居室湿度センサ12、エアーコンディショナ13、吸込温度センサ14、吸込口ダンパ15、及び加湿装置16とが、無線通信で接続されることにより、複雑な配線工事を不要とすることができる。ただし、これら全体を、又は、コントローラ50とこれらの一部を、有線通信により通信可能に構成してもよい。
Here,
次に、図2を参照して、加湿装置16の構成について説明する。図2は、空調システム20を構成する加湿装置16の概略断面図である。
Next, the configuration of the
加湿装置16は、空調室18内のエアーコンディショナ13の下流側に位置しており、空調室18内の空気を遠心水破砕によって加湿するための装置である。言い換えると、加湿装置16は、揚水管37が回転することによって揚水した水を遠心破砕して微細化し、エアーコンディショナ13によって温調された空気に含ませて放出するように構成された装置である。
The
加湿装置16は、空調室18内の空気を吸い込む吸込口31と、加湿した空気を空調室18内に吹き出す吹出口32と、吸込口31と吹出口32との間に設けられた風路と、この風路に設けられた液体微細化室33と、を備えている。
The
吸込口31は、加湿装置16の外枠を構成する筐体の上面に設けられ、吹出口32は、筐体の側面に設けられている。液体微細化室33は、加湿装置16の主要部であり、遠心水破砕方式によって水の微細化を行うところである。なお、吸込口31には、図1に示すように、吸込口ダンパ15が取り付けられている。
The
具体的には、加湿装置16は、回転モータ34と、回転モータ34によって回転する回転軸35と、遠心ファン36と、筒状の揚水管37と、貯水部40と、第一エリミネータ41、第二エリミネータ42と、を備えている。
Specifically, the
揚水管37は、液体微細化室33の内側において回転軸35に固定され、回転軸35の回転に合わせて回転しながら、鉛直方向下方に備えた円形状の揚水口から水を汲み上げる。より詳細には、揚水管37は、逆円錐形の中空構造となっており、鉛直方向下方に円形状の揚水口を備えるとともに、揚水管37の上方であって逆円錐形の天面中心に、鉛直方向に向けて配置された回転軸35が固定されている。回転軸35が、液体微細化室33の鉛直方向上方に位置する回転モータ34と接続されることで、回転モータ34の回転運動が回転軸35を通じて揚水管37に伝導され、揚水管37が回転する。
The pumping pipe 37 is fixed to the
また、揚水管37は、逆円錐形の天面側に、揚水管37の外面から外側に突出するように形成された複数の回転板38を備えている。複数の回転板38は、上下で隣接する回転板38との間に、回転軸35の軸方向に所定間隔を設けて、揚水管37の外面から外側に突出するように形成されている。回転板38は、揚水管37とともに回転するため、回転軸35と同軸の水平な円盤形状が好ましい。なお、回転板38の枚数は、目標とする性能あるいは揚水管37の寸法に合わせて適宜設定されるものである。
The pumping pipe 37 also has a plurality of
また、揚水管37の壁面には、揚水管37の壁面を貫通する複数の開口39が設けられている。複数の開口39のそれぞれは、揚水管37の内部と、揚水管37の外面から外側に突出するように形成された回転板38の上面とを連通する位置に設けられている。
Moreover, a plurality of
遠心ファン36は、揚水管37の鉛直方向上方に配置され、空調室18から装置内に空気を取り込むためファンである。遠心ファン36は、揚水管37と同じく回転軸35に固定されており、回転軸35の回転に合わせて回転することで、液体微細化室33内に空気を導入する。なお、加湿装置16に導入される空気(液体微細化室33内に導入される空気)の流通量は、搬送ファン3の風量の影響を受けて増減する。
A
貯水部40は、揚水管37の鉛直方向下方において、揚水管37が揚水口より揚水する水を貯水する。貯水部40の深さは、揚水管37の下部の一部、例えば揚水管37の円錐高さの三分の一から百分の一程度の長さが浸るような深さに設計されている。この深さは、必要な揚水量に合わせて設計できる。また、貯水部40の底面は、揚水口に向けてすり鉢状に形成されている。貯水部40への水の供給は、給水部(図示せず)により行われる。
The
第一エリミネータ41は、空気が流通可能な多孔体であり、液体微細化室33の側方(遠心方向の外周部)に設けられ、遠心方向に空気が流通するように配置されている。第一エリミネータ41では、揚水管37の開口39から放出された水滴が衝突することで、水滴を微細化させるとともに、液体微細化室33を通過する空気に含められた水のうち水滴を捕集する。これにより、加湿装置16内を流れる空気には、気化された水のみが含まれるようになる。
The
第二エリミネータ42は、第一エリミネータ41の下流側に設けられ、鉛直方向上方に空気が流通するように配置されている。第一エリミネータ41もまた、空気が流通可能な多孔体であり、第一エリミネータ41を通過した空気が衝突することで、第一エリミネータ41を通過する空気に含められた水のうち水滴を捕集する。これにより、微細化された水滴を二つのエリミネータによって二重に捕集することで、粒径の大きな水滴をより精度よく捕集することができる。
The
次に、加湿装置16における加湿(水の微細化)の動作原理を説明する。
Next, the operating principle of humidification (miniaturization of water) in the
次に、図2を参照して、加湿装置16における加湿(水の微細化)の動作原理を説明する。なお、図2では、装置内での空気の流れと水の流れをそれぞれ矢印で示している。
Next, with reference to FIG. 2, the principle of operation of humidification (miniaturization of water) in the
まず、加湿装置16の動作を開始すると、回転モータ34により回転軸35を第一回転数で回転させ、遠心ファン36によって、吸込口31から空調室18の空気の吸い込みが開始される。そして、回転軸35の第一回転数での回転に合わせて揚水管37が回転する。そして、破線矢印で示す水の流れのように、その回転によって生じる遠心力により、貯水部40に貯水された水が揚水管37によって汲み上げられる。ここで、回転モータ34(揚水管37)の第一回転数は、例えば、空気の送風量及び空気への加湿量に応じて、500rpm~3000rpmの間に設定される。揚水管37は、逆円錐形の中空構造となっているため、回転によって汲み上げられた水は、揚水管37の内壁を伝って上部へ揚水される。そして、揚水された水は、揚水管37の開口39から回転板38を伝って遠心方向に放出され、水滴として飛散する。
First, when the operation of the
回転板38から飛散した水滴は、第一エリミネータ41に囲まれた空間(液体微細化室33)を飛翔し、第一エリミネータ41に衝突し、微細化される。一方、液体微細化室33を通過する空気は、実線矢印で示す空気の流れのように、第一エリミネータ41によって破砕(微細化)された水を含みながら第一エリミネータ41の外周部へ移動する。そして、第一エリミネータ41から第二エリミネータ42に至る風路内を空気が流れる過程で、気流の渦が生じ、水と空気とが混合する。そして、水を含んだ空気は、第二エリミネータ42を通過する。これにより、加湿装置16は、吸込口31より吸い込んだ空気に対して加湿を行い、吹出口32より加湿された空気を吹き出すことができる。
Water droplets scattered from the rotating
なお、微細化される液体は水以外でもよく、例えば、殺菌性あるいは消臭性を備えた次亜塩素酸水等の液体であってもよい。 The liquid to be atomized may be other than water, and may be, for example, hypochlorous acid water having sterilizing or deodorizing properties.
次に、図3を参照して、空調システム20におけるコントローラ50について説明する。図3は、空調システム20におけるコントローラ50の機能ブロック図である。
Next, the
コントローラ50は、一般住宅1のリビング等の生活の主となる居室内の壁面に設置され、エアーコンディショナ13、搬送ファン3、居室用ダンパ5、吸込口ダンパ15、加湿装置16の動作を制御する。また、コントローラ50は、利用者による操作を容易にするため、居室の床から人間の顔程度の高さに設置される。コントローラ50は、矩形形状を有し、本体の正面中央領域に表示パネル50j及び表示パネル50jの右側領域に操作パネル50aを備えている。
The
表示パネル50jは、液晶モニタ等であり、表示画面にエアーコンディショナ13、搬送ファン3、居室用ダンパ5、吸込口ダンパ15、及び加湿装置16の動作状況、居室設定温度、居室設定湿度、居室2の現在の居室温度、居室湿度等を表示する。
The
操作パネル50aは、利用者が居室2に対する居室設定温度及び居室設定湿度等を入力するためのボタンスイッチ等である。
The
そして、コントローラ50は、本体の内部にコンピュータのCPU(Central Processing Unit)及びメモリ等を有する制御ユニットが収納されている。
The
具体的には、コントローラ50の制御ユニットは、入力部50bと、処理部50cと、記憶部50dと、計時部50eと、ダンパ開度特定部50fと、風量特定部50gと、設定温度特定部50hと、回転数特定部50kと、出力部50iと、を備える。
Specifically, the control unit of the
入力部50bは、居室温度センサ11からの居室2の居室温度に関する情報(第一情報)と、居室湿度センサ12からの居室2の居室湿度に関する情報(第二情報)と、吸込温度センサ14からの加湿装置16の吸込温度に関する情報(第三情報)と、操作パネル50aからの利用者の入力設定に関する情報(第四情報)とを受け付ける。入力部50bは、受け付けた第一情報~第四情報を処理部50cに出力する。
The
記憶部50dは、処理部50cにより参照または更新されるデータを記憶する。例えば、記憶部50dは、エアーコンディショナ13、加湿装置16、及び搬送ファン3の動作態様を決定するアルゴリズムを記憶している。また、記憶部50dは、入力部50bが受け付けた第一情報~第四情報を時系列に記憶している。そして、記憶部50dは、記憶したデータ(記憶データ)を、処理部50cからの要求に応じて処理部50cに出力する。
The
計時部50eは、処理部50cが実行するプログラムの中で、必要に応じて時間の測定に使用される。そして、計時部50eは、現在時刻を示すデータ(時刻データ)を処理部50cに出力する。
The
処理部50cは、入力部50bからの第一情報~第四情報と、記憶部50dからの記憶データと、計時部50eからの時刻データとを受け付ける。処理部50cは、受け付けた各情報を用いて、一定時間(例えば5分)ごとに、居室2に必要とされる要求空調量及び要求加湿量を特定する。より詳細には、処理部50cは、計時部50eから取得する時刻データに基づいて一定時間ごとに、記憶部50dに記憶された居室設定温度と、居室2a~2dに設置された居室温度センサ11a~11dで検知される居室温度との間の温度差に基づいて、居室2a~2dごとに個別に必要とされる要求空調量を特定する。同様に、処理部50cは、計時部50eから取得する時刻データに基づいて一定時間ごとに、記憶部50dに記憶された居室設定湿度と、居室2a~2dに設置された居室湿度センサ12a~12dで検知される居室湿度との間の湿度差に基づいて、居室2a~2dごとに個別に必要とされる要求加湿量を特定する。また、処理部50cは、表示パネル50jに表示される情報の変化に応じて、出力部50iを介して表示パネル50jの表示を更新する。
The
ダンパ開度特定部50fは、処理部50cから要求空調量に関する情報を取得し、居室2a~2dごとの要求空調量の比率に基づいて居室用ダンパ5a~5dの開度を特定する。また、詳細は後述するが、ダンパ開度特定部50fは、搬送ファン3の送風制御動作に従って吸込口ダンパ15の開度を特定する。そして、ダンパ開度特定部50fは、特定した居室用ダンパ5a~5dの開度及び吸込口ダンパ15の開度に関する情報(開度情報)を処理部50cに出力する。
The damper opening
風量特定部50gは、処理部50cから要求空調量に関する情報を取得し、要求空調量の平均値または合計値に基づいてエアーコンディショナ13の吹出風量を特定する。また、風量特定部50gは、一階と二階のそれぞれの要求空調量の平均値または合計値に基づいて搬送ファン3(搬送ファン3a、搬送ファン3b)の送風量を特定する。そして、風量特定部50gは、特定したエアーコンディショナ13の吹出風量に関する情報(吹出風量情報)と、特定した搬送ファン3の送風量に関する情報(送風量情報)を処理部50cに出力する。
The air
設定温度特定部50hは、処理部50cから要求空調量に関する情報を取得し、要求空調量の平均値または合計値に基づいてエアーコンディショナ13の設定温度を特定する。そして、設定温度特定部50hは、特定したエアーコンディショナ13の設定温度に関する情報(空調機設定温度情報)を処理部50cに出力する。
The set
回転数特定部50kは、処理部50cから要求空調量に関する情報、加湿装置16の吸込温度に関する情報、及び送風量情報を取得し、加湿装置16の揚水管37(回転モータ34)の回転数を特定する。そして、回転数特定部50kは、特定した揚水管37の回転数に関する情報(回転数情報)を処理部50cに出力する。
The rotation
処理部50cは、ダンパ開度特定部50fからの開度情報と、風量特定部50gからの吹出風量情報及び送風量情報と、設定温度特定部50hからの空調機設定温度情報と、回転数特定部50kからの回転数情報とを受け付ける。処理部50cは、受け付けた各情報を用いて、エアーコンディショナ13、搬送ファン3(搬送ファン3a、搬送ファン3b)、居室用ダンパ5(居室用ダンパ5a~5d)、吸込口ダンパ15、及び加湿装置16の各動作に関する制御情報を特定する。そして、処理部50cは、特定した制御情報を出力部50iに出力する。
The
出力部50iは、処理部50cから受け付けた制御情報を、エアーコンディショナ13、搬送ファン3(搬送ファン3a、搬送ファン3b)、居室用ダンパ5(居室用ダンパ5a~5d)、吸込口ダンパ15、及び加湿装置16にそれぞれ出力する。
The
そして、エアーコンディショナ13は、出力部50iから出力された制御情報に応じて、制御情報に基づいた空調設定温度及び吹出風量にて空調動作を実行する。また、搬送ファン3(搬送ファン3a、搬送ファン3b)は、出力部50iから出力された制御情報に応じて、制御情報に基づいたそれぞれの送風量にて送風動作を実行する。また、居室用ダンパ5(居室用ダンパ5a~5d)は、出力部50iから出力された制御情報に応じて、制御情報に基づいたそれぞれの開度にて風量調整動作を実行する。また、吸込口ダンパ15は、出力部50iから出力された制御情報に応じて、制御情報に基づいた開度にて風量調整動作を実行する。また、加湿装置16は、出力部50iから出力された制御情報に応じて、制御情報に基づいた回転数で揚水管37の回転動作を実行する。
Then, according to the control information output from the
以上のようにして、コントローラ50は、エアーコンディショナ13、搬送ファン3、居室用ダンパ5、吸込口ダンパ15、及び加湿装置16の各動作を実行させる。
As described above, the
次に、図4を参照して、コントローラ50の基本動作について説明する。図4は、コントローラ50の基本処理動作を示すフローチャート図である。
Next, basic operations of the
まず、コントローラ50は、空調システム20の終了判定を実施する(ステップS01)。その結果、空調システム20の電源がオフ(または操作パネル50aからの空調システム20の動作停止指示の入力)の場合(ステップS01のYES)、空調システム20の動作を終了する。一方、空調システム20の電源オンの場合(ステップS01のNO)、時間経過の判定を実施する(ステップS02)。その結果、コントローラ50は、前回の処理から一定時間(例えば10分)が経過していない場合(ステップS02のNO)、ステップS01へ戻る。一方、前回の処理から一定時間が経過した場合(ステップS02のYES)、ステップS03へ進み、居室用ダンパ5、エアーコンディショナ13、及び搬送ファン3の出力特定処理を行う。
First, the
まず、コントローラ50は、居室2の数分のループを開始する(ステップS03)。そして、コントローラ50は、居室2a~2dのそれぞれに対する要求空調量を算出する(ステップS04)。また、コントローラ50は、居室2a~2dのそれぞれに対応する居室用ダンパ5a~5dの開度特定を実施する(ステップS05)。そして、コントローラ50は、すべての居室2の要求空調量の算出と居室用ダンパ5の開度特定が完了したらループを終了する(ステップS06)。
First, the
ステップS03~S06のループ内の処理について、居室2aを例としてより詳細に説明する。
The processing in the loop of steps S03 to S06 will be described in more detail by taking the
ステップS04では、コントローラ50は、居室2aの要求空調量を、居室温度センサ11aから取得した居室温度と、居室2aに設定された居室設定温度との間の温度差分として特定する。より詳細には、要求空調量は、暖房運転時には、居室設定温度から居室温度を引いた値に基づいて特定され、冷房運転時には、居室温度から居室設定温度を引いた値に基づいて特定される。これは、要求空調量が正の値で大きいほど、居室2aに空調が必要とされていることを意味する。
In step S04, the
ステップS05では、居室2aに対応する居室用ダンパ5aの開度を、居室2aの要求空調量に応じて特定する。本実施の形態では、要求空調量が2℃以上の場合は開度「100%」とし、1℃以上2℃未満の場合は開度「60%」とし、0℃以上1℃未満の場合は開度「45%」とし、-1℃以上0℃未満の場合は開度「50%」、-1℃未満の場合は開度「10%」としている。このように設定することで、居室用ダンパ5a~5dの開度は、居室2a~2dの要求空調量の比に応じた開度設定となり、要求空調量が高い居室(居室2)へより空調空気が送風されるようになり、居室2ごとの温度制御が可能となる。
In step S05, the degree of opening of the
次に、コントローラ50は、居室2のそれぞれの要求空調量をもとに、一般住宅1の全体の要求空調量を算出する(ステップS07)。本実施の形態では、一般住宅1の要求空調量は、居室2のそれぞれの要求空調量の平均値に基づいて算出している。
Next, the
続いて、コントローラ50は、算出した一般住宅1の要求空調量に応じてエアーコンディショナ13の空調設定温度及び吹出風量を特定する(ステップS08)。より詳細には、コントローラ50は、暖房運転時には、要求空調量が高いほど空調設定温度を高く、冷房運転時には、要求空調量が高いほど空調設定温度を低くしている。例えば、コントローラ50は、要求空調量が0℃未満の場合は、空調設定温度を居室2の居室設定温度と同じ値とし、要求空調量が0℃以上1℃未満の場合は、空調設定温度を居室2の居室設定温度よりも暖房運転時は1度高く、冷房運転時は1度低くする。また、コントローラ50は、要求空調量が1℃以上の場合は、空調設定温度を居室2の居室設定温度よりも暖房運転時は2度高く、冷房運転時は2度低くする。これにより、要求空調量が高いほどエアーコンディショナ13は高い出力で運転することになり、より早く居室2の居室温度が居室設定温度に制御される。
Subsequently, the
また、コントローラ50は、エアーコンディショナ13の吹出風量を要求空調量が高いほど大きく制御する。本実施の形態では、要求空調量が0℃未満の場合は、吹出風量を500m3/hとし、要求空調量が0℃以上1℃未満の場合は、吹出風量を700m3/hとし、要求空調量が2℃以上の場合は、吹出風量を1200m3/hとしている。
In addition, the
続いて、コントローラ50は、搬送ファン3の合計風量を、エアーコンディショナ13の吹出風量と等しいか、吹出風量よりもわずかに多くなるように特定する(ステップS09)。言い換えれば、コントローラ50は、搬送ファン3の合計風量とエアーコンディショナ13の吹出風量との間の風量差が基準風量以下となるように特定する。これにより、コントローラ50は、搬送ファン3の消費電力を抑制している。
Subsequently, the
次に、コントローラ50は、一階と二階のそれぞれの要求空調量を算出する(ステップS10)。本実施の形態では、一階と二階のそれぞれの居室2の要求空調量の平均値をその階の要求空調量としている。
Next, the
続いて、ステップS10で算出した要求空調量に基づいて、搬送ファン3の送風量を特定する(ステップS11)。コントローラ50は、要求空調量の比に応じた風量比をつけるように一階と二階のそれぞれの搬送ファン3の送風量を特定する。具体的には、コントローラ50は、二階の要求空調量が1℃で、一階の要求空調量が2℃であり、ステップS09で特定した搬送ファン3の合計風量が1200m3/hの場合、搬送ファン3間の風量比が1:2となるように、二階の搬送ファン3aの送風量は400m3/h、一階の搬送ファン3bの風量は800m3/hと特定する。これにより、一階と二階とで要求空調量に差がある場合でも、搬送ファン3の送風量に差をつけることで、搬送される熱量に差がつき、一階と二階ともに要求空調量に見合った熱量を搬送することができる。
Subsequently, based on the required air conditioning amount calculated in step S10, the blowing amount of the conveying fan 3 is specified (step S11). The
続いて、コントローラ50は、加湿制御を開始する(ステップS12)。
Subsequently, the
次に、図5及び図6を参照して、加湿制御について説明する。図5は、コントローラの加湿制御動作を示すフローチャートである。図6は、加湿装置16の加湿性能のデータを示す図である。
Next, humidification control will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 5 is a flow chart showing the humidification control operation of the controller. FIG. 6 is a diagram showing humidification performance data of the
加湿制御を開始すると、コントローラ50は、被空調空間である居室2の数分のループを開始する(ステップS21)。そして、コントローラ50は、居室2a~2dのそれぞれに対する要求加湿量を算出する(ステップS22)。そして、コントローラ50は、すべての居室2の要求加湿量の算出が完了したらループを終了する(ステップS23)。
When humidification control is started, the
ステップS21~S23のループ内の処理について、居室2aを例としてより詳細に説明する。
The processing in the loop of steps S21 to S23 will be described in more detail using the
ステップS22では、コントローラ50は、居室2aの要求加湿量を、居室湿度センサ12aから取得した居室湿度と、居室2aに設定された居室設定湿度との間の湿度差分として特定する。詳細には、居室設定湿度と居室湿度をそれぞれ絶対湿度に換算し、居室設定絶対湿度から居室絶対湿度を引いた値を要求加湿量とする。これは、要求加湿量が正の値で大きいほど、居室2aに加湿が必要とされていることを意味する。
In step S22, the
次に、コントローラ50は、居室2のそれぞれの要求加湿量をもとに、一般住宅1の全体の要求加湿量を算出する(ステップS24)。本実施の形態では、一般住宅1の要求空調量は、居室2のそれぞれの要求加湿量の平均値に基づいて算出している。
Next, the
次に、コントローラ50は、加湿装置16の運転判定を実施する(ステップS25)。詳細には、一般住宅1の要求加湿量が正の場合(ステップS25のYES)は、加湿装置16を運転し、ステップS26へ進む。一般住宅1の要求加湿量が0もしくは負の場合(ステップS25のNO)は、揚水管37の回転数を「0」として加湿装置16の運転を行わずに(ステップS28)、加湿制御を終了する。
Next, the
続いて、コントローラ50は、算出した一般住宅1の要求空調量、加湿装置16への吸込温度、及び搬送ファン3の合計風量に応じて揚水管37の要求回転数を特定する(ステップS26)。このステップS26では、コントローラ50は、要求加湿量が高いほど、吸込温度が低いほど、または搬送ファン3の合計風量が小さいほど、要求回転数を大きく設定する。
Subsequently, the
本実施の形態では、コントローラ50は、図6に示す加湿装置16の加湿性能データをもとに要求回転数を特定する。加湿性能データは、あらかじめ実験により得られたデータであり、吸込温度T、揚水管37の回転数R、及び搬送ファン3の合計風量Qの条件で加湿動作した場合に、加湿装置16が出す加湿量Xを示したものである。ここで、加湿装置16が出す加湿量Xは、加湿装置16を流通する空気に含ませる水分量に相当する。加湿装置16の特性から、吸込温度T、回転数R、及び合計風量Qは、それぞれ加湿量Xと正の相関を持つ。例えば、合計風量Q1、Q2がQ1<Q2の関係であるとき、温度T1、回転数R1であったとすると、加湿量X1、X2の大小関係はX1<X2となる。
In the present embodiment, the
続いて、加湿性能データより要求回転数を特定する方法の詳細について説明する。まず、表データから加湿量Xに関する回帰式を作成し、図6の式(1)を得る。次に、作成した回帰式を回転数Rが左辺に来るように変形し、図6の式(2)を得る。そして、吸込温度Tを吸込温度センサ14からの吸込温度、合計風量Qを搬送ファン3の合計風量、加湿量Xを一般住宅1の要求加湿量X’として式(2)の右辺を計算することで、要求回転数が算出される。なお、式(1)の回帰式は回転数R、吸込温度T、合計風量Qの1次項の組み合わせとしたが、回帰の精度の向上のために、回転数R、吸込温度T、合計風量Qのいずれかの2次以上の項が含まれていてもよい。
Next, the details of the method for specifying the required number of revolutions from the humidification performance data will be described. First, a regression formula relating to the amount of humidification X is created from table data, and formula (1) in FIG. 6 is obtained. Next, the generated regression equation is transformed so that the number of rotations R is on the left side to obtain equation (2) in FIG. Then, assuming that the intake temperature T is the intake temperature from the
続いて、コントローラ50は、要求回転数があらかじめ設定された上限回転数を上回る場合は、上限回転数を揚水管37の回転数として特定し、要求回転数があらかじめ設定された下限回転数を下回る場合は、下限回転数を揚水管37の回転数として特定する(ステップS27)。
Subsequently, when the required rotation speed exceeds the preset upper limit rotation speed, the
これにより、要求加湿量X’と吸込温度Tが一定の状態で、搬送ファン3の合計風量Qが増加した場合は、揚水管37の回転数Rを減少させる制御が行われるため、各居室2へ搬送される空気に含ませる加湿量が減少する。同様に、要求加湿量X’と吸込温度Tが一定の状態で、搬送ファン3の合計風量Qが減少した場合は、揚水管37の回転数Rを増加させる制御が行われるため、各居室2へ搬送される空気に含ませる加湿量が増加する。つまり、搬送ファン3の合計風量Qが変動して各居室2に搬送する空気の搬送量が変動する場合でも、搬送ファン3の合計風量Qの変動に応じて各居室2に搬送する空気に含ませる加湿量が調整されるので、各教室2に供給される水分量の変動が抑制されることになる。 As a result, when the total air volume Q of the transfer fan 3 increases while the required humidification amount X′ and the suction temperature T are constant, the rotation speed R of the water pumping pipe 37 is controlled to decrease. less humidification in the air delivered to the Similarly, when the required humidification amount X′ and the suction temperature T are constant and the total air volume Q of the transfer fan 3 decreases, control is performed to increase the rotation speed R of the water pumping pipe 37. increases the amount of humidification contained in the air conveyed to the In other words, even if the total air volume Q of the carrier fan 3 fluctuates and the volume of air carried to each living room 2 fluctuates, the amount of air carried to each living room 2 varies according to the fluctuation of the total air volume Q of the carrier fan 3. Since the amount of humidification to be applied is adjusted, fluctuations in the amount of moisture supplied to each classroom 2 are suppressed.
ここで、要求回転数が上限回転数を上回っている場合は、要求加湿量に対し、上限回転数で出力できる加湿量が不足していることを意味し、要求回転数が下限回転数を下回っている場合は、要求加湿量に対し、下限回転数で出力できる加湿量が過剰となっていることを意味する。 Here, if the required rotation speed exceeds the upper limit rotation speed, it means that the amount of humidification that can be output at the upper limit rotation speed is insufficient for the required humidification amount, and the required rotation speed is lower than the lower limit rotation speed. If it is, it means that the amount of humidification that can be output at the lower limit rotation speed is excessive with respect to the required amount of humidification.
続いて、これらの場合について、搬送ファン3の合計風量Qの調節あるいは吸込口ダンパ15の開度の調節により加湿量の過剰または不足を解消する方法について説明する。
Next, in these cases, a method of eliminating excessive or insufficient humidification by adjusting the total air volume Q of the transfer fan 3 or adjusting the opening of the
まず、図7を参照して、加湿制御において搬送ファン3の風量補正を行う場合の処理動作について説明する。図7は、コントローラ50の搬送ファン風量補正処理を示すフローチャートである。
First, with reference to FIG. 7, a processing operation for air volume correction of the conveying fan 3 in humidification control will be described. FIG. 7 is a flow chart showing the conveying fan air volume correction processing of the
まず、コントローラ50は、要求回転数が上限回転数を上回る場合(ステップS31のYES)、搬送ファン3の合計風量Qを所定の割合(例えば1.1倍)で増加させる(ステップS32)。要求回転数が上限回転数以下の場合は(ステップS31のNO)、要求回転数が下限回転数を下回るかを判定する(ステップS33)。要求回転数が下限回転数を下回る場合(ステップS33のYES)、搬送ファン3の合計風量Qを所定の割合(例えば0.9倍)で減少させる(ステップS34)。本実施の形態では、搬送ファン3の合計風量Qがエアーコンディショナ13の吹出風量と等しくなるように設定しているため、搬送ファン3の風量補正に合わせてエアーコンディショナ13の吹出風量を搬送ファン3の合計風量と等しくなるように増加または減少させる。そうすることで加湿装置16に吸い込まれる空気の温度は変えずに、加湿装置16への流入風量を変えることができる。これにより、要求加湿量に対して上限回転数で出力できる加湿量が下回っている場合に、各居室2に搬送する空気の搬送量が増加する。また、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回っている場合に、各居室2に搬送する空気の搬送量が減少する。なお、補正後の搬送ファン3の合計風量Qは、式(1)を合計風量Qについて解き、加湿量Xを一般住宅1の要求加湿量、回転数Rを上限回転数、吸込温度Tを吸込温度センサ14からの吸込温度としてそれぞれ代入し算出することで特定してもよい。
First, when the required rotation speed exceeds the upper limit rotation speed (YES in step S31), the
続いて、図8を参照して、吸込口ダンパ15の制御について説明する。図8は、コントローラ50の吸込口ダンパ制御動作を示すフローチャートである。
Next, control of the
まず、コントローラ50は、要求回転数が下限回転数を下回るかを判定する(ステップS41)。そして、判定の結果、要求回転数が下限回転数を下回る場合は(ステップS41のYES)、吸込口ダンパ15の開度を、例えば開度「50%」に減少させ(ステップS42)、加湿装置16への流入風量を減少させる。一方、判定の結果、要求回転数が下限回転数以上である場合は(ステップS41のNO)、吸込口ダンパ15の開度を「100%」にし(ステップS43)、加湿装置16へ流入する空気を阻害しないようにする。これにより、要求回転数が下限回転数を下回る場合に、吸込口ダンパ15の開度が減少することで、加湿装置16への流入風量が減少し、各居室2に搬送する空気に含ませる加湿量がさらに減少する。
First, the
以上、本実施の形態1に係る空調システム20によれば、以下の効果を享受することができる。
As described above, according to the
(1)空調システム20は、外部から空気を導入可能に構成された空調室18と、空調室18に設置され、空調室18の空気を温調するエアーコンディショナ13と、空調室18に設置され、エアーコンディショナ13によって温調された空気を加湿する加湿装置16と、空調室18の空気を空調室18とは独立した複数の居室2に搬送する複数の搬送ファン3と、加湿装置16及び搬送ファン3を制御するコントローラ50と、を備える。そして、加湿装置16は、揚水管37が回転することによって揚水した水を遠心破砕して微細化し、エアーコンディショナ13によって温調された空気に含ませて放出するように構成される。コントローラ50は、居室2の要求加湿量と、エアーコンディショナ13によって温調された空気の温度と、搬送ファン3の風量とに基づいて揚水管37(回転モータ34)の回転数を特定し、特定した回転数によって、エアーコンディショナ13によって温調された空気への加湿量を制御するようにした。
(1) The
これにより、各居室2に搬送する空気の搬送量が変動した場合でも、それに応じて各居室2に搬送する空気に含ませる加湿量が調整されるので、各教室2に供給される水分量の変動が抑制され、各居室2における空気の湿度を目標湿度に安定して維持することができる。つまり、搬送ファン3の風量変動に対応した加湿装置16による加湿制御を行うことが可能な空調システム20とすることができる。
As a result, even if the amount of air to be conveyed to each living room 2 fluctuates, the amount of humidification included in the air to be conveyed to each living room 2 is adjusted accordingly. Fluctuations are suppressed, and the humidity of the air in each living room 2 can be stably maintained at the target humidity. In other words, the
(2)空調システム20では、コントローラ50は、搬送ファン3の風量が増加する場合に、揚水管37の回転数を減少させる制御を行い、搬送ファン3の風量が減少する場合に、揚水管37の回転数を増加させる制御を行うようにした。これにより、搬送ファン3の風量が増加する場合には、各居室2に搬送する空気に含ませる加湿量が減少し、搬送ファン3の風量が減少する場合には、各居室2に搬送する空気に含ませる加湿量が増加するので、搬送ファン3の風量変動に伴う各居室2に供給される水分量の変動を確実に抑制することができる。
(2) In the
(3)空調システム20では、揚水管37は、下限回転数と上限回転数との間の範囲で回転可能であり、コントローラ50は、要求加湿量に対して上限回転数で出力できる加湿量が下回る場合に、搬送ファン3の風量を増加させる制御を行い、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回る場合に、搬送ファン3の風量を減少させる制御を行うようにした。これにより、要求加湿量に対して上限回転数で出力できる加湿量が下回っている場合に、各居室2に搬送する空気の搬送量が増加するので、各居室2に供給する水分量を増加させることができる。一方、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回っている場合に、各居室2に搬送する空気の搬送量が減少するので、各居室2に供給する水分量を減少させることができる。つまり、空調システム20では、加湿装置16による加湿量の調整可能範囲が広がり、エアーコンディショナ13によって温調された空気に対して高精度な加湿調整が可能となる。
(3) In the
(4)空調システム20では、加湿装置16への流入風量を調整する吸込口ダンパ15をさらに備え、コントローラ50は、吸込口ダンパ15を制御可能に構成され、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回る場合に、吸込口ダンパ15によって流入風量を減少させる制御を行うようにした。これにより、要求加湿量に対して下限回転数で出力できる加湿量が上回っている場合に、各居室2に搬送する空気に含ませる加湿量がさらに減少するので、各居室2に供給する水分量をさらに減少させることができる。
(4) The air-
以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されているところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. Those skilled in the art will understand that these embodiments are merely examples, and that various modifications can be made to combinations of each component or each treatment process, and such modifications are also within the scope of the present invention. I am where I am.
本発明に係る空調システムは、搬送ファンの風量変動に対応した加湿装置による加湿制御を行うことが可能なものとして有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The air conditioning system according to the present invention is useful as a system capable of controlling humidification by a humidifying device corresponding to fluctuations in air volume of a carrier fan.
1 一般住宅
2、2a、2b、2c、2d 居室
3、3a、3b 搬送ファン
4 熱交換気扇
5、5a、5b、5c、5d 居室用ダンパ
6、6a、6b、6c、6d 循環口
7、7a、7b、7c、7d 居室排気口
8、8a、8b、8c、8d 居室給気口
11、11a、11b、11c、11d 居室温度センサ
12、12a、12b、12c、12d 居室湿度センサ
13 エアーコンディショナ
14 吸込温度センサ
15 吸込口ダンパ
16 加湿装置
17 集塵フィルタ
18 空調室
20 空調システム
31 吸込口
32 吹出口
33 液体微細化室
34 回転モータ
35 回転軸
36 遠心ファン
37 揚水管
38 回転板
39 開口
40 貯水部
41 第一エリミネータ
42 第二エリミネータ
50 コントローラ
50a 操作パネル
50b 入力部
50c 処理部
50d 記憶部
50e 計時部
50f ダンパ開度特定部
50g 風量特定部
50h 設定温度特定部
50i 出力部
50j 表示パネル
50k 回転数特定部
1
Claims (4)
前記空調室に設置され、前記空調室の空気を温調する空調機と、
前記空調室に設置され、前記空調機によって温調された空気を加湿する加湿装置と、
前記空調室の空気を前記空調室とは独立した複数の被空調空間に搬送する複数の搬送ファンと、
前記加湿装置及び前記搬送ファンを制御するコントローラと、
を備え、
前記加湿装置は、揚水管が回転することによって揚水した水を遠心破砕して微細化し、前記空調機によって温調された空気に含ませて放出するように構成され、
前記コントローラは、前記被空調空間の要求加湿量と、前記空調機によって温調された空気の温度と、前記搬送ファンの風量とに基づいて前記揚水管の回転数を特定し、特定した前記回転数によって、前記空調機によって温調された空気への加湿量を制御することを特徴とする空調システム。 an air-conditioned room configured to be able to introduce air from the outside;
an air conditioner installed in the air-conditioned room for controlling the temperature of the air in the air-conditioned room;
a humidifying device installed in the air-conditioned room and humidifying the air temperature-controlled by the air conditioner;
a plurality of conveying fans for conveying the air in the air-conditioned room to a plurality of air-conditioned spaces independent of the air-conditioned room;
a controller that controls the humidifying device and the transfer fan;
with
The humidifying device is configured to centrifugally crush the water pumped by the rotation of the pumping pipe to make it finer, include it in the air temperature-controlled by the air conditioner and release it,
The controller identifies the number of rotations of the pumping pipe based on the required humidification amount of the air-conditioned space, the temperature of the air temperature-controlled by the air conditioner, and the air volume of the carrier fan, and the identified rotation An air conditioning system, wherein the amount of humidification of the air temperature-controlled by the air conditioner is controlled according to the number of air conditioners.
前記コントローラは、前記要求加湿量に対して前記上限回転数で出力できる加湿量が下回る場合に、前記搬送ファンの風量を増加させる制御を行い、前記要求加湿量に対して前記下限回転数で出力できる加湿量が上回る場合に、前記搬送ファンの風量を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の空調システム。 The pumping pipe is rotatable in a range between a lower limit number of revolutions and an upper limit number of revolutions,
When the amount of humidification that can be output at the upper limit rotation speed is less than the required humidification amount, the controller controls to increase the air volume of the transfer fan, and outputs the required humidification amount at the lower limit rotation speed. 3. The air-conditioning system according to claim 1, wherein control is performed to reduce the air volume of said carrier fan when the amount of humidification that can be performed exceeds the maximum.
前記コントローラは、前記ダンパを制御可能に構成され、前記要求加湿量に対して前記下限回転数で出力できる加湿量が上回る場合に、前記ダンパによって前記流入風量を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項3に記載の空調システム。 further comprising a damper for adjusting the amount of air flowing into the humidifying device;
The controller is configured to be able to control the damper, and when the humidification amount that can be output at the lower limit rotation speed exceeds the required humidification amount, the controller performs control to reduce the inflow air volume by the damper. The air conditioning system according to claim 3.
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