JP2762204B2 - 空気調和装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置に係り、
特に全熱交換器を接続した空気調和装置の制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、全熱交換器を接続した空調機で
は、図２のように冷房時の外気冷房の切替は外気温度と
設定室温の２つの温度の比較で判断しており、例えば外
気温度が設定室温よりも高ければ、通常の冷暖房運転を
行い、外気温度より設定室温の方が低ければ、外気冷房
を行うように構成していた。しかし、このような構成で
は、室内かちの還気と外気を混合して室内に供給する場
合、外気と還気の混合割合によって、外気冷房が可能か
どうかの基準が変化し、外気冷房の判断が正確に行え
ず、居住者に不快感を与えるという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、外気冷暖房の判断を正確に行うこと
ができ、快適な室内環境の維持が可能な空気調和装置の
制御方法を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、冷温水コイルとそれに接続した冷温水
弁を備えた冷温水配管と、空調空間に空調空気を供給す
る給気ファンとを有する空調機と、空調空間からの還気
空気の一部を排気する排気ファンと、外気を導入する外
気ファンと、該排気空気と導入外気とを全熱交換する全
熱交換器と、還気経路と排気経路と外気経路とを有し、
排気及び外気の内少なくとも１方が全熱交換器をバイパ
スできる経路を備え、前記排気経路、外気経路及びバイ
パス経路中にそれぞれダンパを設けると共に、空調空間
内に温度を設定する室内温度設定器と、室内温度と室内
からの還気温度及び外気温度をそれぞれ測定する温度セ
ンサとを備え、前記室内温度設定器及び温度センサの設
定値及び測定値に基づいて制御する制御装置を備えた空
気調和装置の制御方法において、冷房運転中は、還気温
度と外気温度との、還気量と、外気導入量との風量比に
よる加重平均温度が、設定室温より低く、室内温度が室
内設定温度より高い場合に、暖房運転中は、逆に前記加
重平均温度が設定室温より高く、室内温度が室内設定温
度より低い場合に、冷温水弁に全閉信号を出力し、全熱
交換器にバイパス経路を用いた全熱交換を行わない換気
指令を出力することとしたものである。

【０００５】

【作用】本発明では、前記のように、還気空気の温度と
量及び外気導入空気の温度と量を加重平均した温度で、
全熱交換を行うとどうかを決定するために、外気冷暖房
の判断を正確に行うことができ、快適な空内環境の維持
が可能になるとともに、省エネルギを実現することがで
きた。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１に本発明に用いる空気調和装置の概略構成図を示
す。図１において、１は、室内温度設定器により空調さ
れている居室であり、２は、冷温水弁５を有する配管に
より接続された冷温水コイル４と給気ファン６を有する
空調機であり、７は外気ファン、８は排気ファンで、３
は外気経路１９、排気経路１８にまたがって設けられた
全熱交換器である。外気経路１９にはバイパス経路２０
が設けられており、それぞれの経路に１８、１９、２０
にダンパ１２、１３、１４が設けられている。また、温
度センサが、還気経路２２、外気経路１９及び居室１内
にそれぞれ１５、１６、２３として備えられており、１
０は空調機制御盤、１１は全熱交換器制御盤である。

【０００７】次に、図１の空気調和装置を用いる空調運
転操作を説明する。空調機２では室内１からの還気が還
気経路２２を通り、フィルタ９を通過し、冷温水コイル
４で冷却又は加熱され、給気ファン６によって給気経路
２１を通り居室に送られ、居室１の空調を行う。また、
給気を加熱又は冷却する冷温水コイル４には、熱源機か
ら冷温水弁５が接続された冷温水往配管２４を通り、冷
温水が供給され、冷温水復配管２５を通り熱源機に戻さ
れる。空調機２には、フィルタ９を通過後に排気を室外
排出する経路１８を設けており、排気は経路１８を通り
全熱交換器３へ導かれている。また、外気は外気ファン
７によって全熱交換器３に導入されている。

【０００８】全熱交換器３では、空調機２が運転され、
外気を居室１へ供給する場合に、外気ファン７及び排気
ファン８を運転し、排気ダンパ１２を開する。外気ダン
パ１３は、外気ファン７が運転され全熱交換を行う場合
に開とし、全熱交換を行わない場合及び外気ファン７が
停止した場合に閉となる。全熱交バイパスダンパ１４
は、外気ファン７が運転された全熱交換を行わない場合
に開とし、全熱交換を行う場合及び外気ファン７が停止
した場合に閉となる。

【０００９】空調機２から経路１８を通り全熱交換器３
に導入された排気は、全熱交換器３を通過し、排気ファ
ン８によって室外へ排出される。外気は、外気ファン７
によって全熱交換器３に導入され、全熱交換を行う場
合、全熱交換器３を通過し、経路１９を経由して空調機
２に供給している。また、全熱交換を行わない場合、全
熱交換器３を通過せず、開となった全熱交バイパスダン
パ１４を通り、経路２０を経由して空調機２に供給して
いる。

【００１０】空調機２は空調機制御盤１０によって制御
され、給気ファン６の運転制御及び冷温水弁５の開閉制
御を行っている。また、空調機制御盤１０には、室内温
度センサ２３、還気温度センサ１５、外気温度センサ１
６、室内温度設定器１７が接続されている。全熱交換器
制御盤１１では、排気ダンパ１２、外気ダンパ１３及び
全熱交バイパスダンパ１４の開閉制御、外気ファン及び
排気ファンの運転制御の全熱交換器３の制御を空調機２
からの運転指令、外気冷房指令などに従って行ってい
る。

【００１１】本発明では、空調機２が運転され、空調機
制御盤１０から全熱交換器制御盤１１に運転指令が発信
され、外気ファン７及び排気ファン８が運転される。こ
の時、室内からの還気の１部が排気ファン８によって排
出され、ほぼ同じ量の外気が還気に混合されて、冷温水
コイル４を通過して室内に供給されることになる。従っ
て、外気冷房で可能か不可能かを判定する場合、外気温
度と設定室内温度の比較で判定を行うのではなく、混合
気の温度と設定室内温度の比較で行う必要がある。しか
し、外気と還気が完全に混合された状態での温度を冷温
水コイルを通過する前に測定するのは困難である。

【００１２】そこで本発明では、外気温度並びに還気温
度を測定し、外気風量及び還気風量の風量比から加重平
均を求め、外気と還気の混合気の温度を決定し、図３の
ように外気冷房が可能かどうかの判定を行っている。例
えば、外気と室内からの還気の風量比が、外気風量：還
気風量＝ａ：ｂの場合は、次の式で算出できる。 （混合気温度）＝ａ／（ａ＋ｂ）×（外気温度）＋ｂ／
（ａ＋ｂ）×（還気温度）

【００１３】この混合気の温度が設定室内温度より高い
場合は、外気冷房が不可能であるので、空調機制御盤１
０は冷温水弁５に開指令を出力し、冷温水コイルに冷温
水を通水して、居室１への給気を冷却して空調を行い、
全熱交換器制御盤１１に全熱交換を行う指令を発信す
る。全熱交換器制御盤１１は、外気ダンパに開指令を出
力し、全熱交バイパスダンパに全閉指令を出力するよう
に構成している。

【００１４】また、この混合気の温度が設定室内温度よ
り低い場合は、外気冷房が可能であるので、室内温度セ
ンサ２４で測定された室内温度が室内温度設定器１７で
設定された温度より高い場合は、空調機制御盤１０は冷
温水弁５に全閉指令を出力し、全熱交換器制御盤１１に
外気冷房指令を発信する。全熱交換器制御盤１１は、外
気ダンパに全開指令を出力し、全熱交バイパスダンパに
全開指令を出力するように構成している。

【００１５】暖房時も同様の考え方で外気暖房を行うこ
とが可能である。また、本実施例では全熱交換器３を空
調機２と別置き型としているが、空調機２に全熱交換器
３が内蔵されているタイプでも同様の制御を行うこと
で、同様の効果が得られる。

【００１６】

【発明の効果】前記のように、本発明では全熱交換器を
接続した空調機において、外気冷房を行うかどうかの判
断を正確に行うことが可能となり、快適な空調を実現す
るとともに、省エネルギを図ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる空気調和装置の概略構成図。

【図２】従来の空気調和装置を制御するためのフローチ
ャート。

【図３】本発明の空気調和装置を制御するためのフロー
チャート。

【従来の説明】

１：居室、２：空調機、３：全熱交換器、４：冷温水コ
イル、５：冷温水弁、６：給気ファン、７：外気ファ
ン、８：排気ファン、９：フィルタ、１０：空調機制御
盤、１１：全熱交換器制御盤、１２：排気ダンパ、１
３：外気ダンパ、１４：全熱交バイパスダンパ、１５：
還気温度センサ、１６：外気温度センサ、１７：室内温
度設定器、１８：排気経路、１９：外気導入経路、２
０：全熱交バイパス経路、２１：給気経路、２２：還気
経路、２３：室内温度センサ、２４：冷温水往管、２
５：冷温水復管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 恭一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会 社荏原製作所内 (56)参考文献 特開 平４−208348（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−281143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−80644（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷温水コイルとそれに接続した冷温水弁
   を備えた冷温水配管と、空調空間に空調空気を供給する
   給気ファンとを有する空調機と、空調空間からの還気空
   気の一部を排気する排気ファンと、外気を導入する外気
   ファンと、該排気空気と導入外気とを全熱交換する全熱
   交換器と、還気経路と排気経路と外気経路とを有し、排
   気及び外気の内少なくとも１方が全熱交換器をバイパス
   できる経路を備え、前記排気経路、外気経路及びバイパ
   ス経路中にそれぞれダンパを設けると共に、空調空間内
   に温度を設定する室内温度設定器と、室内温度と室内か
   らの還気温度及び外気温度をそれぞれ測定する温度セン
   サとを備え、前記室内温度設定器及び温度センサの設定
   値及び測定値に基づいて制御する制御装置を備えた空気
   調和装置の制御方法において、冷房運転中は、還気温度
   と外気温度との、還気量と、外気導入量との風量比によ
   る加重平均温度が、設定室温より低く、室内温度が室内
   設定温度より高い場合に、暖房運転中は、逆に前記加重
   平均温度が設定室温より高く、室内温度が室内設定温度
   より低い場合に、冷温水弁に全閉信号を出力し、全熱交
   換器にバイパス経路を用いた全熱交換を行わない換気指
   令を出力することを特徴とする空気調和装置の制御方
   法。