JP2862067B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱源機から供給される熱
源により冷風や温風を形成し、ダクトにより室内へ供給
して冷暖房を行なう空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気調和機の多くは熱源機とは
個別に構成されていて、設置場所において熱源機と機能
的に接続されて冷暖房機能を果たすものである。空気調
和機自体は熱源である温水や冷水などの熱輸送媒体の温
度に依存して加工空気を形成する動作を行なうものであ
るため、空気調和機を最適な状態に制御するには熱源の
種類（状態量により分けられる種類のことである）を設
定し、それに基づく制御をする必要がある。さもなけれ
ば熱源の種類を無視した既定の制御により、快適性とは
かけ離れた制御を行なうしかない。

【０００３】例えば、特開平３ー１６８５５８号公報に
は加工空気の吹き出し温度を検出して、この温度情報に
より空気調和機を制御する制御方法を選択するようにし
た制御技術が開示されている。即ち、図２に示すように
熱源機１０１から熱源としての冷水や温水が供給される
熱交換器１０２と、この熱交換器１０２が取り出した熱
源の熱量により加工空気を形成する送風機１０３とを具
備した空気調和機１０４に、加工空気の温度を検知する
給気温度センサ１０５が組込まれている。給気温度セン
サ１０５の出力信号は、給気温度計測手段１０６により
変換され、比較手段１０７において、熱源が何かを判断
する基準となる基準温を設定する基準温度設定手段１０
８からの出力と比較され、比較手段１０７により熱源が
判断される。比較手段１０７の判断結果は、熱源設定手
段１０９に出力され、熱源設定手段１０９は熱源を設定
し、その出力を制御手段１１０に出力する。制御手段１
１０はこの熱源設定手段１０９からの出力と、給気温度
センサ１０５からの出力とにより、送風機１０３の回転
数を可変制御する。これにより、加工空気の温度により
熱源の種類が設定され、この設定された熱源の種類によ
る送風機１０３の制御により、空気調和機を適切な状態
に制御することができる。

【０００４】また、こうした空気調和機にかかる熱源の
回路における熱源である熱輸送媒体は厳冬期などには凍
結する恐れがある。こうした凍結を防止するための技術
としては、例えば、特開昭６４ー１００３７号公報や特
開平２ー２１３６３６号公報に開示されているようなも
のがある。これらは、基本的には外気温や熱交換器の温
度を検出して、凍結の恐れがある時には弁を制御して熱
源を流通させ、その凍結を回避するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の空
気調和機１０４では、給気温度センサ１０５による温度
情報を制御データとしているだけなので、最適な空調環
境を形成することが難しいうえ、給気温度は安定するま
でに時間がかかり、また送風機１０３の運転状態に影響
を受けるものであるため、供給される熱源の種類も正確
には検知しにくく、快適な空調環境を即応するかたちで
実現することが困難である。

【０００６】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたもので、その課題とするところは熱源の
種類を正確に検知して、それに基づいて最適な制御ルー
ルにより空調環境を即応するかたちで実現する快適性の
高い空調雰囲気を形成できる空気調和機を得ることであ
り、さらに、簡素な構成により熱源側の異常の検知機能
や熱源の凍結防止機能も備えた空気調和機を得ることで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、熱源機から供給される熱源の熱量
を空気に移行し加工空気を形成する熱交換器と、熱交換
器により形成される加工空気を室内に送る給気ファン
と、給気ファンにより加工空気が供給される室の室温を
検知する室温検知手段と、熱源の温度を検知する熱源温
度検知手段とを備え、熱源温度検知手段からの温度情報
を直接的に取り入れて、予め設定された制御ルールから
最適の制御ルールを制御ルール選択手段により選択し、
選択された制御ルールに基づいて室温検知手段からの室
温情報が目標温度になるように給気ファンの風量を制御
手段により制御するようにする手段を採用する。

【０００８】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、請求項１にかかる手段における熱源温度検知手段の
温度情報により、熱源機側の異常を検知する異常検知手
段を備える手段を採用する。

【０００９】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、請求項１にかかる手段における熱源温度検知手段の
温度情報を運転停止時に取り入れ、熱源が凍結する恐れ
のある温度では、熱源機に凍結防止運転をさせる凍結防
止制御手段を備える手段を採用する。

【００１０】

【作用】請求項１にかかる前記手段においては、熱源の
種類が熱源温度検知手段からの温度情報により即座に判
別され、その種類に最適な制御ルールが選択され、その
制御ルールに基づいて室温検知手段からの室温情報に照
合しながら給気ファンの風量が制御されることになる。

【００１１】請求項２にかかる前記手段においては、請
求項１にかかる作用とともに熱源温度検知手段の温度情
報により、熱源機側の異常が検知され、熱源機側の異常
が検知されずに異常状態であれば給気ファン等の異常と
推定することができることになる。

【００１２】請求項３にかかる前記手段においては、請
求項１にかかる作用とともに熱源温度検知手段の温度情
報が運転停止時に、凍結防止制御手段に取り入れられ、
熱源が凍結する恐れのある温度では、熱源機が凍結防止
運転を行なう。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例としての空気調和機の
構成を示すブロック構成図である。空気調和機本体１
は、室外に設置される熱源機（図示しない）からパイピ
ング２により供給される熱源（温水や冷水等の熱輸送媒
体）の熱量を空気に移行し加工空気を形成する熱交換器
３と、この熱交換器３により形成される加工空気を室内
４に送る給気ファン５とを備え、制御系により運転が制
御される。給気ファン５の吹出側にはダクト６を接続す
るための接続口が設けられ、ダクト６を介して空調する
室内４へ給気ファン５により加工空気が供給される。

【００１４】空気調和機本体１を制御する制御系は、運
転系統と安全系統と凍結防止系統の３系統からなり、そ
のうちの運転系統は、検出部として熱交換器３を循環す
る熱源の温度を検知する熱源温度センサ７と、空調する
室内４の温度を検知する室温センサ８とを備えている。
熱源温度センサ７は熱交換器３近くのパイピング２に装
着され、室温センサ８は空調する室内４に設置される。
熱源温度センサ７から出力される熱源に関する温度情報
は、制御ルール選択手段９に入力される。制御ルール選
択手段９には熱源の温度に応じた最適な運転についての
制御ルールがいくつか予め記憶されていて、熱源温度セ
ンサ７からの温度情報に基づき、当該熱源温度に付合す
る最適な制御ルールを選択し、選択した制御ルールを実
行すべく制御手段１０に指令信号を出力する。制御手段
１０には室温センサ８からの室温情報とともに目標温度
設定手段１１からの設定温度が入力され、指令された制
御ルールに基づいて室温が設定温度に一致するように、
給気ファン５の回転数を可変制御するフィードバック制
御を行なう。

【００１５】安全系統は、熱源温度センサ７からの温度
情報を入力し、この温度情報から熱源機側の異常を検知
する熱源異常検知手段１２により構成されている。熱源
異常検知手段１２は、空気調和機の運転開始時や運転中
において、熱源温度センサ７からの温度情報が予め設定
されている正常な熱源温度の範囲外である場合には、熱
源異常出力１３を出力する。熱源異常出力１３は報知器
（図示しない）などを動かし熱源異常の報知動作を行な
わせる。

【００１６】凍結防止系統は、熱源温度センサ７からの
温度情報を入力し、この温度情報から熱源の凍結を防止
する凍結防止制御手段１４により構成されている。凍結
防止制御手段１４は、空気調和機の運転停止時におい
て、熱源温度センサ７からの温度情報が予め設定されて
いる凍結温度範囲内に入った場合に、凍結防止のための
熱源運転要求出力１５を出力し、強制的に熱源機を運転
させ熱源を循環させてその凍結を防止する。

【００１７】上記構成の空気調和機では、熱源温度セン
サ７の温度情報から直接的に熱源の種類が判定され、そ
れに最適の制御ルールが選択され、その制御ルールに基
づいて空気調和機本体１が、室内の温度が目標温度にな
るように運転制御される。従って、例えば、給気ファン
５による加工空気の温度により熱源の種類を検知して運
転制御する方式に比べ、熱源の設定時間が短く、熱源設
定の正確性が高くなり、快適度の高い空調運転が実現す
る。

【００１８】また安全系統が、空気調和機の運転開始時
や運転中において、熱源温度センサ７からの温度情報が
予め設定されている正常な熱源温度の範囲外である場合
に働いて、報知動作が行なわれるので、熱源側の異常と
給気ファン５側の異常の判別が容易にできることにな
る。即ち、加工空気の温度を監視して異常を検知しよう
とした場合には、例えば暖房運転において加工空気の温
度が上昇しない異常の原因が給気ファン５の故障にある
のか、熱源機又はパイピング２など熱源側の異常にある
のか簡単には特定できないが、熱源の温度情報に基づく
異常の検知は、熱源側の異常として特定されるので、熱
源側に異常のない時には給気ファン５の故障であること
が簡単に判定でき、異常に対する対応がし易くなる。

【００１９】さらに、凍結防止系統が、空気調和機の運
転停止時において、熱源温度センサ７からの温度情報が
予め設定されている凍結温度範囲内に入った場合に、凍
結防止のための熱源運転要求出力１５を出力し、強制的
に熱源機を運転させるので熱源機及び熱源輸送系統の凍
結が未然に防止される。

【００２０】このように、単一の熱源温度センサ７によ
る熱源の温度情報により動作する制御系の構成によれ
ば、最適な空調環境を実現できるような運転制御が可能
であるうえ、簡素な構成で異常や故障などへの対応性も
向上させることができ、熱源の凍結防止も容易に実施す
ることができる。なお、実施例ではハードウェアで構成
した制御ルール選択手段９、制御手段１０、熱源異常検
知手段１２、凍結防止制御手段１４の一部又は全部をソ
フトウェア的に実現することもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上実施例による説明からも明らかなよ
うに、請求項１の発明によれば熱源の種類が熱源温度検
知手段からの温度情報により直接的に判別され、その種
類に最適な制御ルールが選択され、それに基づいて室温
検知手段からの室温情報が目標温度になるように給気フ
ァンの風量が制御されるので、即応したかたちで快適性
の高い空調雰囲気を形成できる空気調和機が得られる。

【００２２】請求項２の発明によれば、請求項１にかか
る効果とともに熱源温度検知手段の温度情報により、熱
源機側の異常が検知され、熱源機側の異常が検知されず
に異常状態であれば給気ファン等の異常と推定すること
ができ、簡素な構成により異常の検知機能を具備させる
ことができる。

【００２３】請求項３の発明によれば、請求項１にかか
る効果とともに熱源温度検知手段の温度情報が運転停止
時に、凍結防止制御手段に取り入れられ、熱源が凍結す
る恐れのある温度では、熱源機が凍結防止運転を行なう
ので、簡素な構成により凍結防止機能を具備させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例としての空気調和機の構成
を示すブロック構成図である。

【図２】従来の空気調和機の構成を示すブロック構成図
である。

【符号の説明】

１ 空気調和機本体 ３ 熱交換器 ４ 室内 ５ 給気ファン ７ 熱源温度センサ ８ 室温センサ ９ 制御ルール選択手段 １０ 制御手段 １２ 熱源異常検知手段 １４ 凍結防止制御手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源機から供給される熱源の熱量を空気
   に移行し加工空気を形成する熱交換器と、この熱交換器
   により形成される加工空気を室内に送る給気ファンと、
   この給気ファンにより加工空気が供給される室の室温を
   検知する室温検知手段と、上記熱源の温度を検知する熱
   源温度検知手段とを備え、上記熱源温度検知手段からの
   温度情報を直接的に取り入れて、予め設定された制御ル
   ールから最適の制御ルールを制御ルール選択手段により
   選択し、この選択された制御ルールに基づいて上記室温
   検知手段からの室温情報が目標温度になるように上記給
   気ファンの風量を制御手段により制御するようにしたこ
   とを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の空気調和機であり、熱
   源機より供給される熱源の温度を検知する熱源温度検知
   手段の温度情報により、熱源機側の異常を検知する異常
   検知手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の空気調和機であり、運
   転停止時における熱源の温度を熱源温度検知手段により
   温度情報として取り入れ、熱源が凍結する恐れのある温
   度では、熱源機に凍結防止運転をさせる凍結防止制御手
   段を備えたことを特徴とする空気調和機。