JP5816423B2 - 空気調和設備 - Google Patents
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Description
本発明は、所定空間が設定温度になるように空気調和動作する空調装置を設けてある空気調和設備に関する。
従来の空気調和設備では、一般的に、前記空調装置により所定空間を設定温度に維持しつづける制御が行われているものでエネルギー消費が大きかった。
これに対し、エネルギー消費を抑えるために、前記空調装置により所定空間が設定温度になるように冷房運転を行うモードと、そのモードにより所定空間が設定温度になった後に、設定温度よりも上昇する第１上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、空調装置内のファンも停止させるモードとを繰り返し切換える間欠サイクル運転を制御装置により行う空気調和設備が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
これに対し、エネルギー消費を抑えるために、前記空調装置により所定空間が設定温度になるように冷房運転を行うモードと、そのモードにより所定空間が設定温度になった後に、設定温度よりも上昇する第１上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、空調装置内のファンも停止させるモードとを繰り返し切換える間欠サイクル運転を制御装置により行う空気調和設備が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
上述した従来提案されている空気調和設備においては、空調装置の間欠サイクル運転により消費電力を抑えることができながら、快適性を損なわないようにできる。
しかし、現代においては、ＣＯ２排出規制のために更なる省エネルギー効果のある空気調和設備を提供することが求められている。
しかし、現代においては、ＣＯ２排出規制のために更なる省エネルギー効果のある空気調和設備を提供することが求められている。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、快適性を損なわずに更なる省エネルギー効果のある空気調和設備を提供するところにある。
本発明の第１の特徴構成は、所定空間が設定温度になるように空気調和動作する空調装置を設けると共に、所定空間で涼風感を感じさせるように気流を発生させる涼風ファンを、前記空調装置とは別に所定空間に設け、前記空調装置により所定空間が設定温度になるように冷却運転を行う冷房運転モードと、前記冷房運転モードにより所定空間が設定温度になった後に、前記設定温度より所定量上昇した第１上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させると同時に前記空調装置内のファン及び前記涼風ファンの運転を停止させる冷房運転停止モードと、前記冷房運転停止モードにより所定空間が第１上昇温度になった後に、更に上昇して第２上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、前記空調装置内のファンも停止させたまま前記涼風ファンを作動させる涼風運転モードと、を有すると共に、前記涼風運転モードの後に、所定空間が前記第２上昇温度になれば再び前記冷房運転モードに切換えて、順次それらの各モード切換えを繰り返し運転制御する制御装置を設けてあるところにある。
本発明の第１の特徴構成によれば、前述の従来技術のように、空調装置による間欠サイクル運転を行う制御装置を設けてあるだけの場合は、例えば、設定温度を２６℃にすると、第１上昇温度を２７℃として、２７℃になるまで空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、空調装置内のファンも停止させ、２７℃になると再び空調装置による冷却運転を行わなければ快適性を得ることができないが、本発明の場合は、例えば、設定温度を２６℃にすると共に第１上昇温度を２７℃にして、２６℃から２７℃になるまで空調装置による冷却運転を停止させると同時に空調装置のファン及び涼風ファンの運転を停止させる冷房運転停止モードにして、２７℃から更に上昇した例えば２８℃になる第２上昇温度になるまで空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、空調装置内のファンも停止させ続けても、前記涼風運転モードで前記空調装置とは別に所定空間に設けた涼風ファンを作動させて所定空間に気流を発生させるだけで、その涼風ファンが発生させる気流により体感温度が下がり涼風感を感じさせることができ、快適性を維持できる。
従って、第１上昇温度から第２上昇温度になるまでの間は、前記空調装置とは別に所定空間に設けた涼風ファンの少ない電力消費量のみで済み、全体として従来の空気調和設備よりも更に省エネルギーになり、経済性を向上させることができるようになった。
また、空調装置とは別に涼風ファンを所定空間に設けることにより、空調装置による送風量と涼風ファンによる送風量とを別々に設定できるために、冷房運転モード時には、空調装置のファンにより気流を感じないソフトな冷房を実現できながら、涼風運転モードの時には、空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、空調装置内のファンも停止させたまま涼風ファンによる送風により涼風感を充分に感じさせることができ、快適性を確実に得ることができる。
従って、第１上昇温度から第２上昇温度になるまでの間は、前記空調装置とは別に所定空間に設けた涼風ファンの少ない電力消費量のみで済み、全体として従来の空気調和設備よりも更に省エネルギーになり、経済性を向上させることができるようになった。
また、空調装置とは別に涼風ファンを所定空間に設けることにより、空調装置による送風量と涼風ファンによる送風量とを別々に設定できるために、冷房運転モード時には、空調装置のファンにより気流を感じないソフトな冷房を実現できながら、涼風運転モードの時には、空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、空調装置内のファンも停止させたまま涼風ファンによる送風により涼風感を充分に感じさせることができ、快適性を確実に得ることができる。
本発明の第２の特徴構成は、所定空間が設定温度になるように空気調和動作する分散設置型空調装置を天井に設け、前記空調装置により所定空間が設定温度になるように冷却運転を行う冷房運転モードと、前記冷房運転モードにより所定空間が設定温度になった後に、前記設定温度より所定量上昇した第１上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させると同時に前記空調装置のファンの運転を停止させる冷房運転停止モードと、前記冷房運転停止モードにより所定空間が第１上昇温度になった後に、更に上昇して第２上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させたまま前記空調装置のファンを作動させて所定空間で涼風感を感じさせるように気流を発生させる涼風運転モードと、を有すると共に、前記涼風運転モードの後に、所定空間が前記第２上昇温度になれば再び前記冷房運転モードに切換えて、順次それらの各モード切換えを繰り返し運転制御する制御装置を設けてあるところにある。
本発明の第２の特徴構成によれば、分散設置型空調装置を天井に設けることにより、空調すべき対象の所定空間が複数ある場合に、個別に調整できながら、その空調装置のファンを作動させて冷房運転停止モードの後に前記涼風運転モードにすることにより、第１上昇温度から第２上昇温度になるまでの間は、空調装置による冷却運転をしなくても空調装置のファンの少ない電力消費量のみで、そのファンが発生させる気流により体感温度が下がり、快適性を維持できる。従って、全体として従来の空気調和設備よりも更に省エネルギーになり、経済性を向上させることができる。
本発明の第３の特徴構成は、前記涼風運転モードにおいて、前記空調装置の前記冷房運転モードより風量を大にするところにある。
本発明の第３の特徴構成によれば、冷房運転モードの時は、風を感じないソフトな冷房ができながら、涼風運転モードにおいて、空調装置のファンによる風量を、冷房運転モードの時よりも大にするだけの簡単な操作により、冷房運転しなくとも気流により涼風感を感じ取られ、その結果、電力消費量を極力抑えることができながら、快適感が得られる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の空気調和設備は、室内などの所定空間が設定温度になるように空気調和動作する分散設置型空調装置１を天井に設けると共に、所定空間で涼風感を感じさせるように気流を発生させる涼風ファン２を、空調装置とは別に所定空間の天井などに取り付けてある。
尚、前記分散設置型空調装置１は、天井内に設けた冷温水配管を介して冷媒の供給を受ける天井隠蔽型のファンコイルユニット１Ａから構成してある。
また、図２のグラフに示すように、空調装置により所定空間が設定温度になるように冷却運転を行う冷房運転モードと、冷房運転モードにより所定空間が設定温度になった後に、設定温度より所定量上昇した第１上昇温度になるまで空調装置による冷却運転を停止させると同時に、空調装置内のファン及び涼風ファン２の運転を停止させる冷房運転停止モードと、冷房運転停止モードにより所定空間が第１上昇温度になった後に、更に上昇して第２上昇温度になるまで空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、空調装置内のファンも停止させたまま涼風ファン２を作動させる涼風運転モードと、を有すると共に、涼風運転モードの後に、所定空間が第２上昇温度になれば再び冷房運転モードに切換えて、順次それらの各モード切換えを繰り返し運転制御する制御装置３を設けてある。
図１に示すように、本発明の空気調和設備は、室内などの所定空間が設定温度になるように空気調和動作する分散設置型空調装置１を天井に設けると共に、所定空間で涼風感を感じさせるように気流を発生させる涼風ファン２を、空調装置とは別に所定空間の天井などに取り付けてある。
尚、前記分散設置型空調装置１は、天井内に設けた冷温水配管を介して冷媒の供給を受ける天井隠蔽型のファンコイルユニット１Ａから構成してある。
また、図２のグラフに示すように、空調装置により所定空間が設定温度になるように冷却運転を行う冷房運転モードと、冷房運転モードにより所定空間が設定温度になった後に、設定温度より所定量上昇した第１上昇温度になるまで空調装置による冷却運転を停止させると同時に、空調装置内のファン及び涼風ファン２の運転を停止させる冷房運転停止モードと、冷房運転停止モードにより所定空間が第１上昇温度になった後に、更に上昇して第２上昇温度になるまで空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、空調装置内のファンも停止させたまま涼風ファン２を作動させる涼風運転モードと、を有すると共に、涼風運転モードの後に、所定空間が第２上昇温度になれば再び冷房運転モードに切換えて、順次それらの各モード切換えを繰り返し運転制御する制御装置３を設けてある。
例えば、設定温度を２６℃にした場合、第１上昇温度を２７℃、第２上昇温度を２８℃に設定することにより、図３に示すように、冷房運転停止モードで室温が２８℃になれば、ほとんど空気が流れない気流０．０５ｍ／ｓの時に、ＰＭＶ（温熱環境評価指数）が０．６０となり不快感を与える事になるが、２７℃〜２８℃の間に、気流が０．３０ｍ／ｓになるように涼風ファン２を作動させて涼風運転モードにすれば、ＰＭＶが略０．４０となり、快適域を保たれる。当然、２７℃及び２６℃の時には、０．３０ｍ／ｓの気流でＰＭＶは、−０．２〜０．４になり、快適域に入る。また、涼風ファン２の気流が０．２０ｍ／ｓの時には、２６℃〜２８℃の間でＰＭＶが±０．５の内に納まり、これは許容範囲に入り、気流が０．２０ｍ／ｓ以上あれば良いことが分かる。
次に、ファンコイル方式の空調装置を備えた空気調和設備において、図４に示すように、空調装置の通常運転により所定空間を設定温度（２５℃）に維持し続ける方法の場合（従来例）と、空調装置の間欠サイクル運転を制御装置により行う場合（比較例）と、本発明のように、冷房運転モードと冷房運転停止モードと涼風運転モードとを順次切り替える制御を行う場合（本発明）とで、大阪市の特定の商業施設（空調対象面積：３１００ｍ２）における年間の消費電力量の比較データをまとめて表にした。
それによると、従来例の場合、空調条件として２５℃相当でＰＭＶは０．０、年間消費電力量は、５６７０５５ｋｗであり、比較例の場合、２７℃で冷房運転モードにする空調条件で、ＰＭＶは０．４、年間消費電力量は、４６８３１８ｋｗで従来例を１００％とすると比較例は８３％になり省エネルギーになるが、本発明の場合、２８℃で冷房運転モードになるように設定すると、ＰＭＶは０．４、年間消費電力量は、４４６７０５ｋｗとなり、従来例の７８％になり更に省エネルギーになることが分かる。ただし、空調時間は、１日１０時間（１０時〜２０時）、年間を３５３日と想定して算出した。
それによると、従来例の場合、空調条件として２５℃相当でＰＭＶは０．０、年間消費電力量は、５６７０５５ｋｗであり、比較例の場合、２７℃で冷房運転モードにする空調条件で、ＰＭＶは０．４、年間消費電力量は、４６８３１８ｋｗで従来例を１００％とすると比較例は８３％になり省エネルギーになるが、本発明の場合、２８℃で冷房運転モードになるように設定すると、ＰＭＶは０．４、年間消費電力量は、４４６７０５ｋｗとなり、従来例の７８％になり更に省エネルギーになることが分かる。ただし、空調時間は、１日１０時間（１０時〜２０時）、年間を３５３日と想定して算出した。
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉 前記空調装置の冷房運転モードにおいて、通常は涼風ファンの運転を停止状態にしておくが、空調装置と共に涼風ファンも運転状態にしてもよい。
〈２〉 前記空調装置は、図１の実施形態に示すように、天井内に設けた冷温水配管を介して冷媒の供給を受ける天井隠蔽型のファンコイルユニット１Ａを設けて、そのファンコイルユニット１Ａからの温度調整された空気を、ダクト４を介して天井内で分岐させて天井面に設けた複数の吹出し口より吹出させる分散設置型空調装置１に限らず、前記と同様に、天井内に配管された冷温水配管を介して冷媒の供給を受ける天井面に露出した天井カセット型のファンコイルユニット１Ｂを設けた分散設置型空調装置１でもよい。また、前記空調装置は、天井に設けるヒートポンプ式の小型空調機であっても良い。更に図６に示すように、室外に設けた空調機５からダクト４を介して温度調整された空気を、室内などの所定空間に供給するタイプのセントラル方式の空気調和設備であっても良い。ただし、セントラル方式の空気調和設備の場合には、所定空間に必ず涼風ファン２を設ける必要がある。
〈３〉 ファンコイルユニットなどの分散設置型の空調装置を天井に設ける場合には、涼風運転モードを形成するのに、空調装置とは別に涼風ファン２を設けなくて、図５に示すように、空調装置に備わったファンを利用して室内などの所定空間に涼風感を感じさせるように気流を発生させる制御を行っても良い。この場合、冷房運転モード（図５（ａ））の時のファンによる風量よりも、涼風運転モード（図５（ｃ））の時のファンによる風量を強くして、気流を感じさせるようにすれば良い。
〈２〉 前記空調装置は、図１の実施形態に示すように、天井内に設けた冷温水配管を介して冷媒の供給を受ける天井隠蔽型のファンコイルユニット１Ａを設けて、そのファンコイルユニット１Ａからの温度調整された空気を、ダクト４を介して天井内で分岐させて天井面に設けた複数の吹出し口より吹出させる分散設置型空調装置１に限らず、前記と同様に、天井内に配管された冷温水配管を介して冷媒の供給を受ける天井面に露出した天井カセット型のファンコイルユニット１Ｂを設けた分散設置型空調装置１でもよい。また、前記空調装置は、天井に設けるヒートポンプ式の小型空調機であっても良い。更に図６に示すように、室外に設けた空調機５からダクト４を介して温度調整された空気を、室内などの所定空間に供給するタイプのセントラル方式の空気調和設備であっても良い。ただし、セントラル方式の空気調和設備の場合には、所定空間に必ず涼風ファン２を設ける必要がある。
〈３〉 ファンコイルユニットなどの分散設置型の空調装置を天井に設ける場合には、涼風運転モードを形成するのに、空調装置とは別に涼風ファン２を設けなくて、図５に示すように、空調装置に備わったファンを利用して室内などの所定空間に涼風感を感じさせるように気流を発生させる制御を行っても良い。この場合、冷房運転モード（図５（ａ））の時のファンによる風量よりも、涼風運転モード（図５（ｃ））の時のファンによる風量を強くして、気流を感じさせるようにすれば良い。
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
１ 分散設置型空調装置
２ 涼風ファン
３ 制御装置
２ 涼風ファン
３ 制御装置
Claims (3)
- 所定空間が設定温度になるように空気調和動作する空調装置を設けると共に、
所定空間で涼風感を感じさせるように気流を発生させる涼風ファンを、前記空調装置とは別に所定空間に設け、
前記空調装置により所定空間が設定温度になるように冷却運転を行う冷房運転モードと、前記冷房運転モードにより所定空間が設定温度になった後に、前記設定温度より所定量上昇した第１上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させると同時に前記空調装置内のファン及び前記涼風ファンの運転を停止させる冷房運転停止モードと、前記冷房運転停止モードにより所定空間が第１上昇温度になった後に、更に上昇して第２上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させ、且つ、前記空調装置内のファンも停止させたまま前記涼風ファンを作動させる涼風運転モードと、を有すると共に、前記涼風運転モードの後に、所定空間が前記第２上昇温度になれば再び前記冷房運転モードに切換えて、順次それらの各モード切換えを繰り返し運転制御する制御装置を設けてある空気調和設備。 - 所定空間が設定温度になるように空気調和動作する分散設置型空調装置を天井に設け、
前記空調装置により所定空間が設定温度になるように冷却運転を行う冷房運転モードと、前記冷房運転モードにより所定空間が設定温度になった後に、前記設定温度より所定量上昇した第１上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させると同時に前記空調装置のファンの運転を停止させる冷房運転停止モードと、前記冷房運転停止モードにより所定空間が第１上昇温度になった後に、更に上昇して第２上昇温度になるまで前記空調装置による冷却運転を停止させたまま前記空調装置のファンを作動させて所定空間で涼風感を感じさせるように気流を発生させる涼風運転モードと、を有すると共に、前記涼風運転モードの後に、所定空間が前記第２上昇温度になれば再び前記冷房運転モードに切換えて、順次それらの各モード切換えを繰り返し運転制御する制御装置を設けてある空気調和設備。 - 前記涼風運転モードにおいて、前記空調装置の前記冷房運転モードより風量を大にする請求項２に記載の空気調和設備。
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| JP4872842B2 (ja) * | 2007-07-25 | 2012-02-08 | パナソニック電工株式会社 | 空調制御システム |
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2010
- 2010-09-13 JP JP2010204509A patent/JP5816423B2/ja active Active
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