JP6958657B2 - 空気調和システム - Google Patents
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Description
ダクトは、第2ユニットから複数の第1ユニットに送られる第1空気を分配する。第2ファンは、第2空気を第2ユニットに導入する。コントローラは、複数の第1ユニットの複数の第1ファンを制御する。第2ユニットが、少なくとも第2ファンにより導入された第2空気を熱交換器で熱交換することによって第1空気を生成してダクトに送出する。コントローラが、複数の第1ユニットの風量の合計を第2ファンの風量以上にすることによって吸気口から第1空気または第2空気が流れ出すことがないように、少なくとも複数の第1ファンを制御する。
図1に示されている空気調和システム1は、複数の第1ユニット10と、第2ユニット20と、ダクト40と、コントローラ50と、外気導入ユニット110とを備えている。複数の第1ユニット10は、それぞれ、第1ファン11を有する。第2ユニット20は、熱交換器22及び吸気口28,29を有する。各第1ファン11は、各第1ユニット10から対象空間100に供給空気SA(第1空気)を吹出す。対象空間100は、例えば、建物内の部屋である。部屋は、例えば、床、天井及び壁によって空気の移動が制限された空間である。1つまたは複数の対象空間100に対して、複数の第1ユニット10が配設される。図1には、複数の第1ユニット10を備える空気調和システム1の代表例として、2つの第1ユニット10を備える空気調和システム1が1つの対象空間100に対して配設されている例が示されている。しかし、1つの対象空間100に対して配設される第1ユニット10の個数は、3以上であってもよく、適宜設定されるものである。第2ユニット20は、吸気口28,29を有する。第2ユニット20は、吸気口28を通して、外気導入ユニット110から外気OAを導入する。第2ユニット20の吸気口29は、通風路82により、対象空間100と繋がっている。室内空気RAは、通風路82及び吸気口29を通して対象空間100から第2ユニット20に戻る。
(2−1)第2ユニット20
第2ユニット20は、既に説明した給気ファン21、熱交換器22及び吸気口28,29以外に、第3風量検知手段23、温度センサ24及び水量調整弁25を有している。熱交換器22には、熱源ユニット60から熱媒体として例えば冷水または温水が供給される。熱交換器22に供給される熱媒体は、冷水または温水以外のもの、例えばブラインであってもよい。第3風量検知手段23には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。
第1ユニット10は、既に説明した第1ファン11以外に、第1風量検知手段12を有している。第1風量検知手段12は、第1ファン11が送風する風量を検知する。各第1風量検知手段12は、対応する1つのサブコントローラ52に接続されている。第1風量検知手段12が検知した風量の値は、サブコントローラ52に送信される。第1風量検知手段12が検知した風量は、通風路81を流れる風量である。言い換えると、第1風量検知手段12が検知した風量は、各第1ユニット10から対象空間100に供給される給気風量になる。第1風量検知手段12には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。
コントローラ50は、例えばコンピュータにより実現されるものである。コントローラ50は、図2に示されている制御演算装置51a,52aと記憶装置51b,52bとを備える。制御演算装置51a,52aには、CPU又はGPUといったプロセッサを使用できる。制御演算装置51a,52aは、記憶装置51b,52bに記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置51a,52aは、プログラムに従って、演算結果を記憶装置51b,52bに書き込んだり、記憶装置51b,52bに記憶されている情報を読み出したりすることができる。図2は、制御演算装置51a,52aにより実現される各種の機能ブロックを示している。記憶装置51b,52bは、データベースとして用いることができる。
複数のリモートセンサ70は、温度センサ及びCO2濃度センサの機能を有している。各リモートセンサ70は、対応するサブコントローラ52に、対象空間100の温度及びCO2濃度センサを示すデータを送信できるように構成されている。各リモートセンサ70は、例えば、対象空間100の中の設置場所の近傍の温度及びCO2濃度センサを検出するように構成される。
外気導入ユニット110は、既に説明した外気供給ファン111以外に、外気風量検知手段112を有している。外気風量検知手段112は、第2ユニット20に送られる外気OAの風量を検知する第2風量検知手段として機能する。外気風量検知手段112は、検知した外気OAの風量の値をメインコントローラ51に送信する。外気風量検知手段112には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。
複数のサブコントローラ52は、それぞれ、接続されているリモートセンサ70から、検知した対象空間100の温度の値を受信する。各サブコントローラ52は、設定温度を示すデータを保持している。例えば、リモートコントローラ(図示せず)などから、各サブコントローラ52に設定温度を示すデータが予め送信される。各サブコントローラ52は、リモートコントローラなどから受信した設定温度を示すデータを内蔵するメモリなどの記憶装置52b(図2参照)に記憶している。各サブコントローラ52が設定温度の値をメインコントローラ51に送信する。メインコントローラ51は、設定温度に基づき、対応するリモートセンサ70の検知した温度に応じて、供給空気SAの温度と、各第1ユニット10の目標風量とを決定する。メインコントローラ51は、目標風量の値を各サブコントローラ52に送信する。
(4−1)変形例A
図3及び図4に示されている空気調和システム1のように、室内空気RAを第2ユニット20に導入するための室内ファン120を設けてもよい。なお、図3及び図4に示されている空気調和システム1のうち、図1及び図2に示された実施形態の空気調和システム1と同様の構成部分については同じ符号を付して説明を省略する。室内ファン120から吹出される空気は、通風路82を通って第2ユニット20に導かれる経路と、通風路83を通って室外に出る経路のいずれかを流れる。この場合、室内ファン120から吹出される空気のうち、吸気口29から第2ユニット20に入る空気が室内空気RAであり、外部に出る空気が排気EAである。通風路82の空気の流量を調節するためのバイパスダンパ92と通風路83の空気の流量を調節するための排気ダンパ93とを設けてもよい。また、外気導入ユニット110に対しては、外気導入ユニット110から第2ユニット20の吸気口28に繋がる通風路84の開通状態と閉鎖状態を切り換える外気ダンパ91を設けてもよい。外気ダンパ91、バイパスダンパ92及び排気ダンパ93は、例えば電動で開閉するよう構成され、コントローラ50により制御される。
図5及び図6に示されている空気調和システム1のように、排気EAを外部に排気するための排気ファン130を設けてもよい。なお、図5及び図6に示されている空気調和システム1のうち、図3及び図4に示された実施形態の空気調和システム1と同様の構成部分については同じ符号を付して説明を省略する。排気ファン130から吹出される排気EAは、通風路83を通って室外に出る経路を流れる。対象空間100から戻る空気のうち、排気EAを除いた残りの空気が、通風路82を通って第2ユニット20に導かれる室内空気RAである。通風路82の空気の流量を調節するためのバイパスダンパ92と通風路83の空気の流量を調節するための排気ダンパ93とを設けてもよい。また、外気導入ユニット110に対しては、外気導入ユニット110から第2ユニット20の吸気口28に繋がる通風路84の開通状態と閉鎖状態を切り換える外気ダンパ91を設けてもよい。外気ダンパ91、バイパスダンパ92及び排気ダンパ93は、例えば電動で開閉するよう構成され、コントローラ50により制御される。
上記実施形態では、外気供給ファン111は、回転数を制御するように構成されている場合について説明した。しかし、外気供給ファン111は、回転数一定で、オン状態とオフ状態を切り替える構成であってもよい。例えば、メインコントローラ51は、リモートセンサ70で検知されるCO2濃度が閾値を超えたときに外気供給ファン111をオン状態にし、閾値以下のときに外気供給ファン111をオフ状態にする。
上記実施形態または変形例では、第2ユニット20の中に、給気ファン21を設ける場合について説明した。しかし、給気ファン21を第2ユニット20に設けない構成の空気調和システム1を構成することもできる。
上記実施形態では、複数の第1ユニット10の風量の合計を複数の第1風量検知手段12で検知された風量の合計から求めたが、複数の第1ユニット10の風量の合計を求める方法はこのような方法には限られない。例えば、複数の第1ユニット10の風量の合計は、第3風量検知手段23を用いて求めることもできる。
上記実施形態では、外気供給ファン111の風量がCO2濃度に応じて変わる場合について説明したが、外気供給ファン111の風量を変化させるパラメータは、CO2濃度のみに限られるものではない。外気供給ファン111の風量を変化させるパラメータに、CO2濃度以外のパラメータを用いてもよく、あるいはCO2濃度と他のパラメータを組み合わせたものを用いてもよい。
上記実施形態では、空気調和システム1が、対象空間100の気温とCO2濃度を調節する場合について説明したが、空気調和システム1が行う空気調和は、気温とCO2濃度に限られるものではない。例えば、空気調和システム1が、対象空間100の湿度を調節するように構成されてもよい。
以上説明した空気調和システム1では、コントローラ50が、複数の第1ユニット10の風量の合計を第2ファンである外気供給ファン111、室内ファン120、または、外気供給ファン111と室内ファン120の両方の風量以上にするように制御している。そのため、第1空気である供給空気SAの風量から、第2空気である外気OA及び/または室内空気RAの風量を引いた値が負にならない。その結果、空気調和システム1は、第2ユニット20の中を正圧(例えば大気圧以上)にしないようにせずに、供給空気SA(第1空気の例)及び第2空気の逆流を防止することができる。実施形態では第2空気が外気OAであり、変形例Aでは第2空気が外気OAと室内空気RAまたは室内空気RAのみであり、変形例Bでは第2空気が外気OAである。
10 第1ユニット
11 第1ファン
20 第2ユニット
22 熱交換器
28,29 吸気口
40 ダクト
50 コントローラ
111 外気供給ファン
120 室内ファン
Claims (2)
- 第1空気を対象空間に吹き出す第1ファン(11)をそれぞれ有する複数の第1ユニット(10)と、
熱交換器(22)及び吸気口(28,29)を有する第2ユニット(20)と、
前記第2ユニットから前記複数の第1ユニットに送られる前記第1空気を分配するダクト(40)と、
前記吸気口の上流に設けられ、前記第2ユニットの外部から前記吸気口を通して第2空気を前記第2ユニットに導入する第2ファン(111,120)と、
前記複数の第1ユニットの複数の第1ファンを制御するコントローラ(50)と、
を備え、
前記複数の第1ユニットの各々が、各第1ユニットの風量を検知する第1風量検知手段(12)を有し、
前記第2ユニットが、少なくとも前記第2ファンにより導入された前記第2空気を前記熱交換器で熱交換することによって前記第1空気を生成して前記ダクトに送出し、
前記コントローラが、前記複数の第1ユニットの前記複数の第1風量検知手段で検知された風量の合計と前記第2ファンの風量との比較の結果に応じて、前記複数の第1ユニットの風量の合計を前記第2ファンの風量以上にすることによって前記吸気口から前記第2ユニットの外部に前記第1空気または前記第2空気が流れ出すことがないように、前記複数の第1ファンを制御する、空気調和システム(1)。 - 第1空気を対象空間に吹き出す第1ファン(11)をそれぞれ有する複数の第1ユニット(10)と、
熱交換器(22)及び吸気口(28,29)を有する第2ユニット(20)と、
前記第2ユニットから前記複数の第1ユニットに送られる前記第1空気を分配するダクト(40)と、
前記吸気口の上流に設けられ、前記第2ユニットの外部から前記吸気口を通して第2空気を前記第2ユニットに導入する第2ファン(111,120)と、
前記第2ファンの風量を検知する第2風量検知手段(112,121)と、
前記複数の第1ユニットの複数の第1ファンを制御するコントローラ(50)と、
を備え、
前記第2ユニットが、少なくとも前記第2ファンにより導入された前記第2空気を前記熱交換器で熱交換することによって前記第1空気を生成して前記ダクトに送出し、
前記コントローラが、前記第2風量検知手段で検知された風量と前記複数の第1ユニットの風量の合計との比較の結果に応じて、前記複数の第1ユニットの風量の合計を前記第2ファンの風量以上にすることによって前記吸気口から前記第2ユニットの外部に前記第1空気または前記第2空気が流れ出すことがないように、前記複数の第1ファンを制御する、空気調和システム(1)。
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