JP3452857B2 - 空調システム - Google Patents

空調システム

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JP3452857B2
JP3452857B2 JP2000026243A JP2000026243A JP3452857B2 JP 3452857 B2 JP3452857 B2 JP 3452857B2 JP 2000026243 A JP2000026243 A JP 2000026243A JP 2000026243 A JP2000026243 A JP 2000026243A JP 3452857 B2 JP3452857 B2 JP 3452857B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、空調機からの調
和空気(OA)と室内からの還気(RA)とを混合して
室内への給気(SA)とし、室内の温熱環境を制御する
空調システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の空調システムの一例を図8に示
す。同図において、1は空調機、2はファン付き変風量
ユニット、3は室内5への給気SAの吹き出し口、4は
室内5からの還気RAの吸い込み口、6はファン付き変
風量ユニット2と吹き出し口3とをつなぐダクト(給気
ダクト)、7はファン付き変風量ユニット2と吸い込み
口4とをつなぐダクト(還気ダクト)である。ファン付
き変風量ユニット2はVAVダンパ2−1と単一送風方
向(図示A方向)のファン2−2とを備えている。吹き
出し口3および吸い込み口4は室内5の天井に設けられ
ており、吹き出し口3の送風方向は居住者Mの在席位置
に向けられている。吸い込み口4は居住者Mの在席位置
を避けた位置に設けられている。
【0003】この空調システムでは、空調機1からの調
和空気OAをファン付き変風量ユニット2へ与え、吸い
込み口4を介する室内5からの還気RAと混合し、この
混合空気を給気SAとして吹き出し口3より室内5へ送
る。この場合、ファン付き変風量ユニット2におけるフ
ァン2−2の回転数を制御することによって、室内5へ
の給気SAの風速制御を行う。また、ファン付き変風量
ユニット2におけるVAVダンパ2−1の開度を制御す
ることによって、空調機1からの調和空気OAの量を調
整し、室内5への給気SAの温度を制御する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この空調システムで
は、冷房時には室内5への給気(冷風)SAの風速を大
(冷強)とすることにより、省エネルギーを図ることが
できる。すなわち、冷房時、室内5への給気SAの風速
を大とすれば、吹き出し口3から垂直下方向へ降りてく
る気流を受けて、室温が高めに設定されていても居住者
Mは涼しく感じる。この場合、送風温度は高めとされ、
空調機1からの調和空気OAの温度を高くして、省エネ
ルギーを図ることができる。
【0005】しかしながら、暖房時、冷房時と同様に室
内5への給気(温風)SAの風速を大(暖強)として省
エネルギーを図ることができない。居住者Mに届く気流
の温度が45℃以下だと、居住者Mは「コールドドラフ
ト」を感じる。コールドドラフトを避けるために送風温
度を高くすると、室温を設定値に維持するために送風量
を減らさなければならない。送風量を減らすと、居住者
Mに届く気流の風速が小さくなる。なお、天井から吹き
出した温風が浮力の影響で居住者Mに届かず、室内空間
の上下で温度差が生じる。この結果、室内温熱環境の悪
化とエネルギーの無駄(短絡、ショートサーキット)が
生じる。
【0006】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、冷強暖強の
送風パターンを作り、居住者にコールドドラフトを感じ
させずに、省エネルギーを図ることのできる空調システ
ムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、空調機からの調和空気と室内からの
還気とを混合して室内への給気とする混合手段における
送風方向を冷暖房モードに応じて切り換え、冷房モード
時には暖房モード時の還気の吸い込み口を給気の吹き出
し口とし、暖房モード時には冷房モード時の還気の吸い
込み口を給気の吹き出し口とするようにしたものであ
る。この発明によれば、冷房モード時の給気の吹き出し
口がその送風方向を室内の居住者の在席位置に向けて設
けられ、暖房モード時の給気の吹き出し口がその送風方
向を室内の居住者の在席位置を避けた位置に向けて設け
られているものとした場合、冷房モード時には給気(冷
風)が室内の居住者の在席位置に向けて送られ、暖房モ
ード時には給気(温風)が室内の居住者の在席位置を避
けた位置に向けて送られる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図1はこの発明に係る空調システム
の要部を示す図である。同図において、図8と同一符号
は同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略す
る。
【0009】この実施の形態では、図8に示したファン
付き変風量ユニット2、すなわちVAVダンパ2−1と
単一送風方向のファン2−2を備えたファン付き変風量
ユニット2に代えて、VAVダンパ8−1と送風方向を
二方向(図示A方向およびB方向)へ切り換えることの
できる二方向ファン8−2を備えたファン付き変風量ユ
ニット8を用いている。
【0010】室内5には室温検出器9,室温設定器1
0,風速設定器11が設けられており、室温検出器9か
らの検出室温Tpv、室温設定器10からの設定室温T
sp、風速設定器11からの設定風速Vspがコントロ
ーラ12へ与えられ、コントローラ12からの指令によ
ってVAVダンパ8−1の開度制御、二方向ファン8−
2の回転数制御(風速制御)、二方向ファン8−2の回
転方向の切換制御(送風方向の切換制御)が行われるも
のとなっている。
【0011】〔冷房モード時〕冷房モード時、コントロ
ーラ12は、二方向ファン8−2の回転方向を暖房モー
ド時の回転方向とは逆とし、送風方向をB方向からA方
向へ切り換える(図2(a)参照)。この場合、ファン
付き変風量ユニット8において、空調機1からの調和空
気OAと吸い込み口4を介する室内5からの還気RAと
が混合され、この混合空気が給気SAとして吹き出し口
3より室内5へ送られる。吹き出し口3の送風方向は居
住者Mの在席位置に向けられている。このため、吹き出
し口3からの給気(冷風)SAは、居住者Mに直接吹き
付けられる。
【0012】本実施の形態において、風速設定器11に
おける設定風速Vspは、設定値とされている。コント
ローラ12は、室内5への給気SAの風速が設定風速V
spとなるように、二方向ファン8−2の回転数を制御
する。これによって、冷房モード時、冷強の送風パター
ンが作られる。
【0013】居住者Mは、給気SAを受けて、すなわち
吹き出し口3から垂直下方向へ降りてくる気流を受け
て、室温が高めに設定されていても涼しく感じる。コン
トローラ12は、VAVダンパ8−1の開度を制御し、
還気RAと混合する調和空気OAの量を調整し、検出室
温Tpvを設定室温Tspに合致させるように給気SA
の温度(送風温度)を制御する。この制御に際し、送風
温度は高めとされるので、空調機1からの調和空気OA
の温度を高くして省エネルギーを図ることができる。な
お、給気SAの風速が強すぎる場合には、風速設定器1
1における設定風速Vspを調整し、居住者Mの好みに
あった風速とすることができる。
【0014】〔暖房モード時〕暖房モード時、コントロ
ーラ12は、二方向ファン8−2の回転方向を冷房モー
ド時の回転方向とは逆とし、送風方向をA方向からB方
向へ切り換える(図2(b)参照)。この場合、冷房時
の給気SAの吹き出し口3は還気RAの吸い込み口とな
り、冷房モード時の還気RAの吸い込み口4は給気SA
の吹き出し口となる。また、ダクト6は還気ダクトとな
り、ダクト7は給気ダクトとなる。
【0015】暖房モード時には、ファン付き変風量ユニ
ット8において、空調機1からの調和空気OAと吸い込
み口3を介する室内5からの還気RAとが混合され、こ
の混合空気が給気SAとして吹き出し口4より室内5へ
送られる。吹き出し口4の送風方向は居住者Mの在席位
置を避けた位置に向けられている。このため、吹き出し
口4からの給気(温風)SAは、居住者Mに直接吹き付
けられることはない。
【0016】本実施の形態において、風速設定器11に
おける設定風速Vspは、設定値とされている。コント
ローラ12は、室内5への給気SAの風速が設定風速V
spとなるように、二方向ファン8−2の回転数を制御
する。これによって、暖房モード時、暖強の送風パター
ンが作られる。
【0017】この場合、居住者Mは、給気SAが直接吹
き付けられないので、その気流の温度が45℃以下でも
コールドドラフトを感じることはない。コントローラ1
2は、VAVダンパ8−1の開度を制御し、還気RAと
混合する調和空気OAの量を調整し、検出室温Tpvを
設定室温Tspに合致させるように給気SAの温度(送
風温度)を制御する。この制御に際し、送風温度は低め
とされるので、空調機1からの調和空気OAの温度を低
くして省エネルギーを図ることができる。また、本実施
の形態では、コールドドラフトを避けるために送風温度
を高くする必要がなく、送風量の減少によって室内空間
の上下で温度差が生じるという問題(室内環境の悪化と
エネルギーの無駄が生じるという問題)も発生しない。
なお、給気SAの風速が強すぎる場合には、風速設定器
11における設定風速Vspを調整し、居住者Mの好み
にあった風速とすることができる。
【0018】図1では、ファン付き変風量ユニット8を
VAVダンパ8−1と二方向ファン8−2を備えた構成
としたが、図3に示すようにヒータ8−3やVAVダン
パ8−4を加えた構成としてもよい。すなわち、暖房モ
ード時、調和空気OAと還気RAとの混合空気をヒータ
8−3によって再熱し給気SAとして室内5へ送るよう
にしたり、再熱した混合空気の室内5への供給量をVA
Vダンパ8−4によって制御するようにしたり、冷房モ
ード時、VAVダンパ8−4によって還気RAの風量を
制御するようにしたりしてもよい。また、図4に示すよ
うに、暖房モード時、ヒータ8−3によって還気RAを
再熱のうえ調和空気OAと混合させるようにしたり、V
AVダンパ8−4によって還気RAの風量を制御するよ
うにしたり、冷房モード時、VAVダンパ8−4によっ
て給気SAの風量を制御するようにしたりしてもよい。
【0019】〔具体例1〕図5にファン付き変風量ユニ
ット8の具体例を示す。このファン付き変風量ユニット
8は図3に示したものと略同タイプであり、ユニット本
体8U内に二方向ファン8−2とヒータ(電気or温
水、蒸気)8−3が設けられており、空調機からの調和
空気OAの取入口8U1と冷房モード時における給気S
Aの吹出口(暖房モード時における還気RAの吸込口)
8U2と冷房モード時における還気RAの吸入口(暖房
モード時における給気SAの吹出口)8AU3とを備え
ている。
【0020】調和空気OAの取入口8U1にはVAVダ
ンパ8−1と風量計(風速計)8−5が設けられ、冷房
モード時の還気RAの吸入口(暖房モード時の給気SA
の吹出口)8U3にはVAVダンパ8−4が設けられて
いる。また、冷房モード時の給気SAの吹出口(暖房モ
ード時の還気RAの吸入口)8U2は室内5の天井に設
けられた冷房モード時の給気SAの吹き出し口(暖房時
の還気RAの吸い込み口)3とダクト6により接続さ
れ、冷房モード時の還気RAの吸入口(暖房モード時の
給気SAの吹出口)8U3は室内5の天井に設けられた
冷房モード時の還気RAの吸い込み口(暖房時の給気S
Aの吹き出し口)4とダクト7により接続されている。
【0021】〔具体例2〕図5では、冷房モード時の給
気SAの吹き出し口(暖房モード時の還気RAの吸い込
み口)3と冷房モード時の還気RAの吸い込み口(暖房
モード時の給気SAの吹き出し口)4とを別体として設
けたが、図6に示すように吹き出し口(吸い込み口)3
と吸い込み口(吹き出し口)4とを一体化してもよい。
【0022】この例では、内筒13−1と外筒13−2
とでエアディフューザ13を構成し、エアディフューザ
13の内筒13−1をダクト6と接続し、エアディフュ
ーザ13の外筒13−2をダクト7と接続し、冷房モー
ド時には内筒13−1の内空を吹き出し口3として給気
(冷風)SAを室内5の居住者の在席位置に向けて送り
出すものとし、暖房モード時には内筒13−1と外筒1
3−2との隙間を吹き出し口4として給気(温風)SA
を室内5の居住者の在席位置を避けた位置に向けて送り
出すようにしている。なお、言うまでもないないが、冷
房モード時には内筒13−1と外筒13−2との隙間を
吸い込み口4として還気RAを吸い込み、暖房モード時
には内筒13−1の内空を吸い込み口3として還気RA
を吸い込む。
【0023】〔具体例3〕図5や図6では、ファン付き
変風量ユニット8と吹き出し口(吸い込み口)3および
吸い込み口(吹き出し口)4とを別体としダクト6,7
で接続するようにしたが、図7に示すようにダクト6,
7を無くし、ファン付き変風量ユニット8と吹き出し口
(吸い込み口)3および吸い込み口(吹き出し口)4と
を一体化させた構成とするようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、空調機からの調和空気と室内からの還気
とを混合して室内への給気とする混合手段における送風
方向を冷暖房モードに応じて切り換え、冷房モード時に
は暖房モード時の還気の吸い込み口を給気の吹き出し口
とし、暖房モード時には冷房モード時の還気の吸い込み
口を給気の吹き出し口とするようにしたので、冷房モー
ド時の給気の吹き出し口をその送風方向を室内の居住者
の在席位置に向けて設け、暖房モード時の給気の吹き出
し口をその送風方向を室内の居住者の在席位置を避けた
位置に向けて設けるものとすれば、冷房モード時には給
気(冷風)が室内の居住者の在席位置に向けて送られ、
暖房モード時には給気(温風)が室内の居住者の在席位
置を避けた位置に向けて送られ、冷強暖強の送風パター
ンを作り、居住者にコールドドラフトを感じさせずに、
省エネルギーを図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る空調システムの要部を示す図で
ある。
【図2】 この空調システムにおける冷房モード時の冷
風および暖房モード時の温風の送風状況を示す図であ
る。
【図3】 ヒータやVAVダンパを加えたファン付き変
風量ユニットを用いた空調システムの要部を示す図であ
る。
【図4】 ヒータやVAVダンパを加えたファン付き変
風量ユニットを用いた空調システムの要部を示す図であ
る。
【図5】 ファン付き変風量ユニットの具体例を示す図
である。
【図6】 吹き出し口と吸い込み口とを一体化した場合
の具体例を示す図である。
【図7】 ファン付き変風量ユニットと吹き出し口およ
び吸い込み口とを一体化させた場合の具体例を示す図で
ある。
【図8】 従来の空調システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
1…空調機、3…吹き出し口(吸い込み口)、4…吸い
込み口(吹き出し口)、5…室内、6,7…ダクト、8
…ファン付き変風量ユニット、8−1,8−4…VAV
ダンパ、8−2…二方向ファン、8−3…ヒータ、8−
5…風量計(風速計)、9…室温検出器、10…室温設
定器、11…風速設定器、13…エアディフューザ、1
3−1…内筒、13−2…外筒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 102

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空調機と、この空調機からの調和空気と
    室内からの還気とを混合して室内への給気とする混合手
    段と、室内からの前記混合手段への還気の吸い込み口
    と、室内への前記混合手段からの給気の吹き出し口とを
    備えた空調システムにおいて、 冷暖房モードに応じて前記混合手段における送風方向を
    切り換え、冷房モード時には暖房モード時の還気の吸い
    込み口を給気の吹き出し口とし、暖房モード時には冷房
    モード時の還気の吸い込み口を給気の吹き出し口とする
    送風方向切換手段を備えたことを特徴とする空調システ
    ム。
  2. 【請求項2】 請求項1において、冷房モード時の給気
    の吹き出し口がその送風方向を室内の居住者の在席位置
    に向けて設けられ、暖房モード時の給気の吹き出し口が
    その送風方向を室内の居住者の在席位置を避けた位置に
    向けて設けられていることを特徴とする空調システム。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記混合手段から室
    内への給気の風速を制御する風速制御手段と、前記混合
    手段から室内への給気の温度を制御する送風温度制御手
    段とを備えたことを特徴とする空調システム。
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