JP3077065B2 - 動物飼育室の空調制御システム - Google Patents
動物飼育室の空調制御システムInfo
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- heat exchanger
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- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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- F24F2203/1084—Rotary wheel comprising two flow rotor segments
Landscapes
- Housing For Livestock And Birds (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
- Ventilation (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、省エネルギー化を図る
ことができる動物飼育室の空調制御システムに関する。
ことができる動物飼育室の空調制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】動物飼育室の空調方法は、動物の飼育環
境を常時、適正に維持するために、年間、２４時間の連
続運転を必要とし、また、動物臭の除去、クリーン度の
維持のため、全外気運転で１時間当たり平均１５回程度
の換気回数を必要としている。そのため、空調されたエ
アが無駄に室外に放出されることになり、冷凍機或いは
ボイラーの消費エネルギーが増大するという問題を有
し、これを解決するために、従来、脱臭装置で動物臭を
脱臭後、室外に排出するエアと導入外気とを全熱交換器
により熱交換させる方式が知られている。全熱交換器
は、吸湿剤層を有する薄板をハニカム状のロータに成形
し、ロータの上半分に外気を通し下半分に排出エアを通
し、ロータを回転させて顕熱及び潜熱を交換させるもの
で、冬季においては、排気の温湿度が外気より高く、排
気によりロータの素材の温度、水分含有量が増加し、ロ
ータが回転して外気に触れることにより温湿度を放出し
て外気のエンタルピを上昇させ、逆に夏期においては、
外気の温湿度が除去されて排気の温湿度が増加し外気の
エンタルピを減少させるものである。
境を常時、適正に維持するために、年間、２４時間の連
続運転を必要とし、また、動物臭の除去、クリーン度の
維持のため、全外気運転で１時間当たり平均１５回程度
の換気回数を必要としている。そのため、空調されたエ
アが無駄に室外に放出されることになり、冷凍機或いは
ボイラーの消費エネルギーが増大するという問題を有
し、これを解決するために、従来、脱臭装置で動物臭を
脱臭後、室外に排出するエアと導入外気とを全熱交換器
により熱交換させる方式が知られている。全熱交換器
は、吸湿剤層を有する薄板をハニカム状のロータに成形
し、ロータの上半分に外気を通し下半分に排出エアを通
し、ロータを回転させて顕熱及び潜熱を交換させるもの
で、冬季においては、排気の温湿度が外気より高く、排
気によりロータの素材の温度、水分含有量が増加し、ロ
ータが回転して外気に触れることにより温湿度を放出し
て外気のエンタルピを上昇させ、逆に夏期においては、
外気の温湿度が除去されて排気の温湿度が増加し外気の
エンタルピを減少させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式においては、全熱交換器の運転を最大効率を発揮す
るために常時、定格回転数で運転し、全熱交換器におけ
る熱交換風量が最大値に設定されているために、季節
別、日別、時刻別に刻々変化する外気の温度・湿度条件
によっては、外気のエネルギーを有効に活用できず、こ
れによる冷凍機或いはボイラーの負荷が増大するという
問題を有している。
方式においては、全熱交換器の運転を最大効率を発揮す
るために常時、定格回転数で運転し、全熱交換器におけ
る熱交換風量が最大値に設定されているために、季節
別、日別、時刻別に刻々変化する外気の温度・湿度条件
によっては、外気のエネルギーを有効に活用できず、こ
れによる冷凍機或いはボイラーの負荷が増大するという
問題を有している。
【０００４】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、外気のエネルギーを有効に活用することにより、冷
凍機或いはボイラーの負荷を最小限にし省エネルギー化
を図ることができる動物飼育室の空調制御システムを提
供することを目的とする。
て、外気のエネルギーを有効に活用することにより、冷
凍機或いはボイラーの負荷を最小限にし省エネルギー化
を図ることができる動物飼育室の空調制御システムを提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の動
物飼育室の空調制御システムは、複数の飼育室１５を空
調するための空調器５と、導入外気と飼育室からの排気
を熱交換させる全熱交換器１と、空調器５に設けられる
冷却器６、主加熱器７及び加湿器８と、各飼育室を個別
に加熱する副加熱器１７と、空調器５の出口温度検出器
Ｔ1 及び入口温度検出器Ｔ2 と、外気温度検出器Ｔ3 及
び外気湿度検出器Ｈと、外気温湿度条件により空調器５
及び全熱交換器１の運転パターンを設定する外気温湿度
条件判断手段２２とを備え、冷却器６及び主加熱器７の
運転停止時には、空調器５の入口温度が出口温度と略等
しくなるように、全熱交換器１の回転数を制御すること
を特徴とする。
物飼育室の空調制御システムは、複数の飼育室１５を空
調するための空調器５と、導入外気と飼育室からの排気
を熱交換させる全熱交換器１と、空調器５に設けられる
冷却器６、主加熱器７及び加湿器８と、各飼育室を個別
に加熱する副加熱器１７と、空調器５の出口温度検出器
Ｔ1 及び入口温度検出器Ｔ2 と、外気温度検出器Ｔ3 及
び外気湿度検出器Ｈと、外気温湿度条件により空調器５
及び全熱交換器１の運転パターンを設定する外気温湿度
条件判断手段２２とを備え、冷却器６及び主加熱器７の
運転停止時には、空調器５の入口温度が出口温度と略等
しくなるように、全熱交換器１の回転数を制御すること
を特徴とする。
【０００６】なお、上記構成に付加した番号は、理解を
容易にするために図面と対比させるためのもので、これ
により本発明の構成が何等限定されるものではない。
容易にするために図面と対比させるためのもので、これ
により本発明の構成が何等限定されるものではない。
【０００７】
【作用】本発明においては、外気温度検出器Ｔ3 及び外
気湿度検出器Ｈの入力値を外気温湿度条件判断マップ２
２に記憶された情報と比較して空調器５及びインバータ
モータ２の運転パターンを決定し、例えば図３に示すよ
うに外気温湿度条件がＤ領域にあれば、冷却器６及び主
加熱器７の運転を停止させると共に、加湿器８及び副加
熱器１７を運転させ、空調器５における入口温度検出器
Ｔ2 の温度が出口温度検出器Ｔ1 の温度になるように、
全熱交換器１の回転数を定格回転数〜０の範囲で制御す
る。
気湿度検出器Ｈの入力値を外気温湿度条件判断マップ２
２に記憶された情報と比較して空調器５及びインバータ
モータ２の運転パターンを決定し、例えば図３に示すよ
うに外気温湿度条件がＤ領域にあれば、冷却器６及び主
加熱器７の運転を停止させると共に、加湿器８及び副加
熱器１７を運転させ、空調器５における入口温度検出器
Ｔ2 の温度が出口温度検出器Ｔ1 の温度になるように、
全熱交換器１の回転数を定格回転数〜０の範囲で制御す
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の動物飼育室の空調制御システム
の１実施例を示す構成図である。
明する。図１は本発明の動物飼育室の空調制御システム
の１実施例を示す構成図である。
【０００９】全熱交換器１は、インバータモータ２によ
り回転数が制御される構造となっており、排気ファン３
により室外に排出させるエアと給気ファン４により導入
される外気との間で顕熱及び潜熱を交換させるようにし
ている。
り回転数が制御される構造となっており、排気ファン３
により室外に排出させるエアと給気ファン４により導入
される外気との間で顕熱及び潜熱を交換させるようにし
ている。
【００１０】全熱交換器１を通った外気は空調器５に導
入される。空調器５は、冷却器６、主加熱器７、加湿器
８及び送風ファン９から構成され、冷却器６は冷水配管
６ａを介して冷凍機１０に接続され、主加熱器７は蒸気
又は温水配管７ａを介してボイラー１１に接続され、加
湿器８は蒸気供給管８ａを介してボイラー１１に接続さ
れている。冷水配管６ａ、蒸気又は温水配管７ａ及び蒸
気供給管８ａには、それぞれ制御弁１２、１３、１４が
配設されている。
入される。空調器５は、冷却器６、主加熱器７、加湿器
８及び送風ファン９から構成され、冷却器６は冷水配管
６ａを介して冷凍機１０に接続され、主加熱器７は蒸気
又は温水配管７ａを介してボイラー１１に接続され、加
湿器８は蒸気供給管８ａを介してボイラー１１に接続さ
れている。冷水配管６ａ、蒸気又は温水配管７ａ及び蒸
気供給管８ａには、それぞれ制御弁１２、１３、１４が
配設されている。
【００１１】空調器５により空調されたエアは、定風量
装置ＣＡＶ及び副加熱器１７を経て各飼育室１５に供給
されると共に他系統に供給され、各飼育室１５からの排
出エアは定風量装置ＣＡＶを経て脱臭装置１６に供給さ
れ、動物臭を脱臭後、全熱交換器１、排気ファン３を経
て外部に排出される。副加熱器１７にはボイラー１１か
ら温水が供給され各飼育室１５の温度に応じて個別に制
御される。
装置ＣＡＶ及び副加熱器１７を経て各飼育室１５に供給
されると共に他系統に供給され、各飼育室１５からの排
出エアは定風量装置ＣＡＶを経て脱臭装置１６に供給さ
れ、動物臭を脱臭後、全熱交換器１、排気ファン３を経
て外部に排出される。副加熱器１７にはボイラー１１か
ら温水が供給され各飼育室１５の温度に応じて個別に制
御される。
【００１２】空調器５の出口側には、出口温度検出器Ｔ
1 及び露点温度検出器Ｄが設けられ、空調器５の入口側
には入口温度検出器Ｔ2 が設けられている。そして、図
示点線で示すように、空調器出口側の温度及び露点温度
により冷却器６の制御弁１２が制御され、また、空調器
出口側の温度により主加熱器７の制御弁１３が制御さ
れ、また、空調器出口側の露点温度により加湿器８の制
御弁１４が制御され、飼育室１５に最適な空調エアを供
給するように構成している。
1 及び露点温度検出器Ｄが設けられ、空調器５の入口側
には入口温度検出器Ｔ2 が設けられている。そして、図
示点線で示すように、空調器出口側の温度及び露点温度
により冷却器６の制御弁１２が制御され、また、空調器
出口側の温度により主加熱器７の制御弁１３が制御さ
れ、また、空調器出口側の露点温度により加湿器８の制
御弁１４が制御され、飼育室１５に最適な空調エアを供
給するように構成している。
【００１３】図２は前記全熱交換器１を回転させるイン
バータモータ２の制御を説明するための制御装置の構成
図であり、制御装置２１には、前記出口温度検出器Ｔ1
及び入口温度検出器Ｔ2 の他、外気温度検出器Ｔ3 、外
気湿度検出器Ｈの各検出信号が入力される。制御装置２
１は、外気温度検出器Ｔ3 及び外気湿度検出器Ｈの入力
値を外気温湿度条件判断マップ２２に記憶された情報と
比較して、冷却器６、主加熱器７、加湿器８及び全熱交
換器１の運転パターンを決定し、このパターン信号、出
口温度検出器Ｔ1 及び入口温度検出器Ｔ2 に基づいて冷
却器６、主加熱器７、加湿器８及びインバータモータ２
に制御信号を出力する。
バータモータ２の制御を説明するための制御装置の構成
図であり、制御装置２１には、前記出口温度検出器Ｔ1
及び入口温度検出器Ｔ2 の他、外気温度検出器Ｔ3 、外
気湿度検出器Ｈの各検出信号が入力される。制御装置２
１は、外気温度検出器Ｔ3 及び外気湿度検出器Ｈの入力
値を外気温湿度条件判断マップ２２に記憶された情報と
比較して、冷却器６、主加熱器７、加湿器８及び全熱交
換器１の運転パターンを決定し、このパターン信号、出
口温度検出器Ｔ1 及び入口温度検出器Ｔ2 に基づいて冷
却器６、主加熱器７、加湿器８及びインバータモータ２
に制御信号を出力する。
【００１４】図３は湿り空気線図を示し、前記外気温湿
度条件判断マップ２２に記憶される情報を示している。
図中、Ｘは飽和曲線、Ｙは予想される年間の外気条件の
最低ライン、ａは飼育室の温湿度条件（例えば温度２３
℃、相対湿度５５％）、ｂは空調器出口の温湿度条件
（露点温度制御）である。東京地区を例にすれば、飽和
曲線Ｘと予想される年間の外気条件の最低ラインＹとの
間を、Ａ〜Ｅの５つの領域に分割する。領域Ａは６月〜
９月の外気条件に対応し、領域Ｂ、Ｃとの間を等エンタ
ルピー線で分割し、領域Ｂと領域Ｃは５月、１０月の外
気条件に対応し、ａ−ｂ線で分割し、領域Ｄは３月、４
月、１１月、１２月の外気条件に対応し、領域Ｅは１
月、２月の外気条件に対応し、領域Ｂ、Ｃと領域Ｄ及び
領域Ｄと領域Ｅは等温度線で分割している。
度条件判断マップ２２に記憶される情報を示している。
図中、Ｘは飽和曲線、Ｙは予想される年間の外気条件の
最低ライン、ａは飼育室の温湿度条件（例えば温度２３
℃、相対湿度５５％）、ｂは空調器出口の温湿度条件
（露点温度制御）である。東京地区を例にすれば、飽和
曲線Ｘと予想される年間の外気条件の最低ラインＹとの
間を、Ａ〜Ｅの５つの領域に分割する。領域Ａは６月〜
９月の外気条件に対応し、領域Ｂ、Ｃとの間を等エンタ
ルピー線で分割し、領域Ｂと領域Ｃは５月、１０月の外
気条件に対応し、ａ−ｂ線で分割し、領域Ｄは３月、４
月、１１月、１２月の外気条件に対応し、領域Ｅは１
月、２月の外気条件に対応し、領域Ｂ、Ｃと領域Ｄ及び
領域Ｄと領域Ｅは等温度線で分割している。
【００１５】図４は上記制御装置における処理のフロー
を示している。先ず、ステップＳ１において、出口温度
検出器Ｔ1 、入口温度検出器Ｔ2 、外気温度検出器Ｔ3
及び外気湿度検出器Ｈの各検出信号を読み込み、ステッ
プＳ２において、外気温度検出器Ｔ3 及び外気湿度検出
器Ｈの値が、図３の外気温湿度条件判断マップ２２のＡ
〜Ｅのどの領域にあるか比較し、後記する表１に示す冷
却器６、主加熱器７、加湿器８、副加熱器１７及び全熱
交換器１の運転パターンを決定する。すなわち、外気温
湿度条件がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅ領域にあれば、表１に示す各
運転パターンに沿って運転する。
を示している。先ず、ステップＳ１において、出口温度
検出器Ｔ1 、入口温度検出器Ｔ2 、外気温度検出器Ｔ3
及び外気湿度検出器Ｈの各検出信号を読み込み、ステッ
プＳ２において、外気温度検出器Ｔ3 及び外気湿度検出
器Ｈの値が、図３の外気温湿度条件判断マップ２２のＡ
〜Ｅのどの領域にあるか比較し、後記する表１に示す冷
却器６、主加熱器７、加湿器８、副加熱器１７及び全熱
交換器１の運転パターンを決定する。すなわち、外気温
湿度条件がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅ領域にあれば、表１に示す各
運転パターンに沿って運転する。
【００１６】すなわち、Ａ領域にあれば、冷却器６及び
副加熱器１７を運転すると共に、全熱交換器１を定格回
転数で運転し、外気の温湿度が除去されて排気の温湿度
が増加し外気のエンタルピを減少させる。Ｂ領域にあれ
ば、冷却器６及び副加熱器１７を運転すると共に、全熱
交換器１を停止し、Ｃ領域にあれば、冷却器６、加湿器
８及び副加熱器１７を運転すると共に、全熱交換器１を
停止し、Ｅ領域にあれば、冷却器６を停止させ、主加熱
器７、加湿器８及び副加熱器１７を運転すると共に、全
熱交換器１を定格回転数で運転し、排気の温湿度を放出
して外気のエンタルピを上昇させる。
副加熱器１７を運転すると共に、全熱交換器１を定格回
転数で運転し、外気の温湿度が除去されて排気の温湿度
が増加し外気のエンタルピを減少させる。Ｂ領域にあれ
ば、冷却器６及び副加熱器１７を運転すると共に、全熱
交換器１を停止し、Ｃ領域にあれば、冷却器６、加湿器
８及び副加熱器１７を運転すると共に、全熱交換器１を
停止し、Ｅ領域にあれば、冷却器６を停止させ、主加熱
器７、加湿器８及び副加熱器１７を運転すると共に、全
熱交換器１を定格回転数で運転し、排気の温湿度を放出
して外気のエンタルピを上昇させる。
【００１７】ステップＳ２において、外気温湿度条件が
Ｄ領域にあれば、ステップＳ３において、冷却器６及び
主加熱器７の運転を停止させると共に、加湿器８及び副
加熱器１７を運転させ、さらに、ステップＳ４におい
て、空調器５における入口温度検出器Ｔ2 の温度が出口
温度検出器Ｔ1 の温度と略等しくなるように、全熱交換
器１のインバータモータ２の回転数を定格回転数〜０の
範囲で制御する。なお、上記ルーチンは数分毎に繰り返
される。Ｄの領域において、全熱交換器１を定格回転数
で運転させると、外気のエンタルピが増加するため冷却
器６の運転が必要となり、逆に全熱交換器１を停止させ
ると主加熱器７の運転が必要となるが、本発明において
は、全熱交換器１の回転数を定格回転数〜０の範囲で制
御するため、外気のエネルギーを有効に活用することに
より、冷凍機或いはボイラーの負荷を最小限にし省エネ
ルギー化を図ることができる。
Ｄ領域にあれば、ステップＳ３において、冷却器６及び
主加熱器７の運転を停止させると共に、加湿器８及び副
加熱器１７を運転させ、さらに、ステップＳ４におい
て、空調器５における入口温度検出器Ｔ2 の温度が出口
温度検出器Ｔ1 の温度と略等しくなるように、全熱交換
器１のインバータモータ２の回転数を定格回転数〜０の
範囲で制御する。なお、上記ルーチンは数分毎に繰り返
される。Ｄの領域において、全熱交換器１を定格回転数
で運転させると、外気のエンタルピが増加するため冷却
器６の運転が必要となり、逆に全熱交換器１を停止させ
ると主加熱器７の運転が必要となるが、本発明において
は、全熱交換器１の回転数を定格回転数〜０の範囲で制
御するため、外気のエネルギーを有効に活用することに
より、冷凍機或いはボイラーの負荷を最小限にし省エネ
ルギー化を図ることができる。
【００１８】表１は前記処理による最適運転パターンを
示している。
示している。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の飼育室を空調するための空調器と、導入外気と飼育
室からの排気を熱交換させる全熱交換器と、前記空調器
に設けられる冷却器、主加熱器及び加湿器と、各飼育室
を個別に加熱する副加熱器と、空調器の出口温度検出器
及び入口温度検出器と、外気温度検出器及び外気湿度検
出器と、外気温湿度条件により前記空調器及び全熱交換
器の運転パターンを設定する外気温湿度条件判断手段と
を備え、前記冷却器及び主加熱器の運転停止時には、前
記空調器の入口温度が出口温度と略等しくなるように、
前記全熱交換器の回転数を制御するようにしたため、外
気のエネルギーを有効に活用することにより、冷凍機或
いはボイラーの負荷を最小限にし省エネルギー化を図る
ことができる。
数の飼育室を空調するための空調器と、導入外気と飼育
室からの排気を熱交換させる全熱交換器と、前記空調器
に設けられる冷却器、主加熱器及び加湿器と、各飼育室
を個別に加熱する副加熱器と、空調器の出口温度検出器
及び入口温度検出器と、外気温度検出器及び外気湿度検
出器と、外気温湿度条件により前記空調器及び全熱交換
器の運転パターンを設定する外気温湿度条件判断手段と
を備え、前記冷却器及び主加熱器の運転停止時には、前
記空調器の入口温度が出口温度と略等しくなるように、
前記全熱交換器の回転数を制御するようにしたため、外
気のエネルギーを有効に活用することにより、冷凍機或
いはボイラーの負荷を最小限にし省エネルギー化を図る
ことができる。
【図１】本発明の動物飼育室の空調制御システムの１実
施例を示す構成図
施例を示す構成図
【図２】全熱交換器を回転させるインバータモータの制
御を説明するための制御装置の構成図
御を説明するための制御装置の構成図
【図３】外気温湿度条件判断マップに記憶される情報を
説明するための図
説明するための図
【図４】制御装置における処理のフローを示す図
１…全熱交換器、２…インバータモータ、５…空調器、
６…冷却器 ７…主加熱器、８…加湿器、１０…冷凍機、１１…ボイ
ラー、１５…飼育室 １７…副加熱器、２２…外気温湿度条件判断マップ（判
断手段） Ｔ1 …出口温度検出器、Ｔ2 …入口温度検出器、Ｔ3 …
外気温度検出器 Ｈ…外気湿度検出器。
６…冷却器 ７…主加熱器、８…加湿器、１０…冷凍機、１１…ボイ
ラー、１５…飼育室 １７…副加熱器、２２…外気温湿度条件判断マップ（判
断手段） Ｔ1 …出口温度検出器、Ｔ2 …入口温度検出器、Ｔ3 …
外気温度検出器 Ｈ…外気湿度検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の飼育室を空調するための空調器と、
導入外気と飼育室からの排気を熱交換させる全熱交換器
と、前記空調器に設けられる冷却器、主加熱器及び加湿
器と、各飼育室を個別に加熱する副加熱器と、空調器の
出口温度検出器及び入口温度検出器と、外気温度検出器
及び外気湿度検出器と、外気温湿度条件により前記空調
器及び全熱交換器の運転パターンを設定する外気温湿度
条件判断手段とを備え、前記冷却器及び主加熱器の運転
停止時には、前記空調器の入口温度が出口温度と略等し
くなるように、前記全熱交換器の回転数を制御すること
を特徴とする動物飼育室の空調制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03075366A JP3077065B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 動物飼育室の空調制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03075366A JP3077065B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 動物飼育室の空調制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309731A JPH04309731A (ja) | 1992-11-02 |
| JP3077065B2 true JP3077065B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=13574152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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