JP7126463B2 - Air conditioner control method using air flow window - Google Patents

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Description

特許法第30条第2項適用 奥村組CSRレポート2018,第35~36頁,平成30年10月1日,株式会社奥村組Application of Patent Act Article 30, Paragraph 2 Okumura-Gumi CSR Report 2018, pp. 35-36, October 1, 2018, Okumura-Gumi Co., Ltd.

特許法第30条第2項適用 平成30年10月1日,掲載アドレス https://www.okumuragumi.co.jp/environment/report/2018/pdf/2018_p35-p36.pdfApplication of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act October 1, 2018, posting address https://www. okumuragumi. co. jp/environment/report/2018/pdf/2018_p35-p36. pdf

本発明は、エアフローウインドウ内の窓部空気を、年間を通じて適切に取り扱うことが可能であると共に、冬季において、窓部空気の温熱をインテリアゾーンの空調に適合するように利用することが可能なエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法に関する。 The present invention is capable of appropriately handling the window air in the airflow window throughout the year, and in the winter season, the heat of the window air can be used to suit the air conditioning of the interior zone. The present invention relates to a method of controlling an air conditioner using a window.

窓際における日射などの温熱を利用した空調技術として、特許文献1及び2が知られている。特許文献1の「ペリメータ域の空気調和方法およびその空気調和方法を実施する空気調和装置」は、ペリメータ域専用の空気調和装置を用いることなくエアカーテンを形成すると共にペリメータ域の温度環境を改善することを目的とし、ペリメータ域に設置された室内機は、吸込口から室内空気を吸い込んで吹出口から上方へ吹き上げる。そして、外気負荷と共に排気ダクトから排気される。その際に、空気通路におけるファンより下流側に分岐ダクトから送出されてくるインテリア域用の一次空気を供給する。こうして、室内機の吸込口から吸い込まれた空気よりも多量の空気を吹出口から吹き出して、吹出口と排気口との間にエアカーテンを形成する。また、外気負荷を取り込んで吹出口と吸込口との間を循環する循環流に外気負荷に対抗する負荷(インテリア域用の一次空気)を加えることによって、ペリメータ域の温度環境を改善するようにしている。 Patent Documents 1 and 2 are known as air-conditioning techniques using heat such as solar radiation near a window. Patent Document 1, "Perimeter area air conditioning method and air conditioning apparatus for implementing the air conditioning method" forms an air curtain without using an air conditioning apparatus dedicated to the perimeter area and improves the temperature environment in the perimeter area. For this purpose, the indoor unit installed in the perimeter area draws in the room air from the suction port and blows it upward from the air outlet. Then, it is exhausted from the exhaust duct together with the external air load. At that time, the primary air for the interior area sent from the branch duct to the downstream side of the fan in the air passage is supplied. In this way, a larger amount of air than the air sucked in from the suction port of the indoor unit is blown out from the blowout port, forming an air curtain between the blowout port and the exhaust port. In addition, the temperature environment in the perimeter area is improved by taking in the outside air load and adding a load (primary air for the interior area) that counters the outside air load to the circulating flow that circulates between the air outlet and the intake opening. ing.

特許文献2の「ペリメータ・インテリア空調装置及び空調方法」は、インテリア空調機によってペリメータゾーンの温熱環境をコントロールできるようにし、ペリメータ空調機を省略しても快適な温熱環境が実現できるペリメータレス空調が可能なペリメータ・インテリア空調装置及び空調方法を提供することを課題とし、外側窓と内側窓間にブラインドを有する二重窓を設けた建物におけるインテリアゾーンを空調するインテリア空調機を具備すると共に、前記二重窓内の空気を室外に排気する排気装置を備え、前記排気装置を前記外側窓とブラインド間の空気層から排気可能に設置すると共に、前記インテリア空調機を前記内側窓とブラインド間の空気層から選択的に吸気可能に構成したペリメータ・インテリア空調装置を構成している。 Patent Document 2, "Perimeter Interior Air Conditioner and Air Conditioning Method", is perimeter-less air conditioning that enables the thermal environment of the perimeter zone to be controlled by the interior air conditioner, and realizes a comfortable thermal environment even if the perimeter air conditioner is omitted. It is an object of the present invention to provide a perimeter/interior air-conditioning system and air-conditioning method capable of controlling perimeter/interior air-conditioning, comprising an interior air-conditioning system for air-conditioning an interior zone in a building provided with double-glazed windows having blinds between outer and inner windows, and An exhaust device is provided for exhausting the air in the double window to the outside, the exhaust device is installed so as to be able to exhaust air from the air layer between the outer window and the blind, and the interior air conditioner is installed to exhaust the air between the inner window and the blind. It constitutes a perimeter interior air conditioner configured to allow air to be selectively drawn from the layers.

特開平7-167460号公報JP-A-7-167460 特開2002-147793号公報JP-A-2002-147793

背景技術から理解されるように、ペリメータゾーンの温熱環境は、日射等の影響で、春・秋の中間期に対し、夏は暑さが厳しく、冬であっても暑く感じる場合があって、その対策が各種施されてきた。 As can be understood from the background art, the thermal environment in the perimeter zone is hotter in the summer than in the middle of spring and autumn due to the effects of sunlight, etc., and it may feel hot even in the winter. Various countermeasures have been taken.

その対策の中で、エアフローウインドウ等の二重窓が用いられているが、このエアフローウインドウでは、内部の窓部空気が相当高温になるため、夏季では単に排気する一方で、冬季では、その温熱を室内空調に利用することが望まれる。特に、窓際から離れたインテリアゾーンの空調に適合するように窓部空気を温熱利用することが望まれる。 As a countermeasure, double-glazed windows such as airflow windows are used, but in this airflow window, the air inside the window becomes considerably hot, so in the summer, the air is simply exhausted, while in the winter, the heat is released. should be used for indoor air conditioning. In particular, it is desirable to utilize window air as heat so as to suit the air conditioning of the interior zone away from the windows.

例えば、冬季において、室内空調により暖められているインテリアゾーンに向けて、窓部空気をそのまま引き入れて吹き込むことが考えられるが、このようにすると、すでに暖められているインテリアゾーンの室内空気に対し高温の窓部空気が室内で混ざり合うこととなり、インテリアゾーンが、温度斑のある温熱環境となってしまって不快感を生じさせることが考えられ、窓部空気の温熱利用とはいえ、快適な空調システムを実現することが難しかった。 For example, in winter, it is conceivable to draw the window air as it is and blow it into the interior zone that is already warmed by the indoor air conditioning. The window air will mix in the room, and the interior zone will become a thermal environment with uneven temperature, which may cause discomfort. Implementing the system was difficult.

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、エアフローウインドウ内の窓部空気を、年間を通じて適切に取り扱うことが可能であると共に、冬季において、窓部空気の温熱をインテリアゾーンの空調に適合するように利用することが可能なエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems of the prior art. To provide a control method for an air conditioner using an air flow window that can be used to suit the air conditioning of a room.

本発明にかかるエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法は、上下躯体の間に内外一対のガラスで挟んで形成され、通風可能な中空チャンバ状のエアフローウインドウと、該エアフローウインドウから当該エアフローウインドウを有する室空間の外方にわたって設けられ、第1のファンで、該エアフローウインドウ内の窓部空気を該室空間の外方へ向けて流通させる第1の流路と、上記エアフローウインドウに寄せて設けられた吸い込み口及び該エアフローウインドウから離して設けられた吹き出し口を有し、第2のファンで、室内空気を、該吸い込み口から該吹き出し口へ向けて流通させて上記室空間に循環させる第2の流路と、上記第1の流路に、上記第1のファンの吐出側に位置させて設けられ、該第1の流路の上記第2の流路に対する連通・遮断を切り替えるための流路切替手段と、上記室空間に外気を導入する外調機と、窓部内温度を計測する第1の温度センサ及び室空間内温度を計測する第2の温度センサそれぞれから温度計測値が入力されると共に、上記室空間のCO2濃度を計測するCO2センサからCO2濃度が入力され、上記第1のファンの運転、上記第2のファンの運転、上記外調機の運転及び上記流路切替手段の切り替え動作を制御する制御装置とを用い、上記第1及び第2のファンの運転を停止し、上記外調機を運転し、上記流路切替手段で上記第1の流路から上記第2の流路を遮断する状態を初期モードとし;該初期モードで、室空間内温度が所定の上下限範囲外及び窓部内温度と室空間内温度の差が所定値以下のいずれかであるとき、窓部空気を上記室空間の外方へ排出するために、上記流路切替手段で上記第1の流路から上記第2の流路を遮断した状態を維持して、上記第1のファンを運転する排出モードに移行し;該排出モードで、CO2濃度が所定値以下であるとき、室内空気に窓部空気を混合するために、上記外調機の運転を停止し、上記流路切替手段で上記第1の流路を上記第2の流路に連通させると共に、上記第2ファンを運転する適温化循環モードに移行し;これら排出モード及び適温化循環モードのいずれの条件も満たさないときは、上記初期モードに戻るようにし;上記適温化循環モードでは、室空間内温度と窓部内温度の差が次第に大きくなっていくことに応じて、上記第2ファンを順次増速運転するようにしたことを特徴とする。 A method of controlling an air conditioner using an airflow window according to the present invention includes an airflow window formed by sandwiching a pair of inner and outer glasses between upper and lower frames, and having a ventilable hollow chamber-like airflow window, and the airflow window through the airflow window. a first flow path extending outward of a room space having a first fan for circulating window portion air in the air flow window toward the outside of the room space; and an air outlet provided away from the air flow window, and a second fan circulates room air from the air inlet toward the air outlet to circulate in the room space. 2 flow path and the first flow path are provided on the discharge side of the first fan for switching communication/blocking of the first flow path with respect to the second flow path. Temperature measurement values are input from flow path switching means, an outdoor air conditioner that introduces outside air into the room space, a first temperature sensor that measures the temperature inside the window part, and a second temperature sensor that measures the temperature inside the room space. At the same time, the CO2 concentration is input from the CO2 sensor that measures the CO2 concentration in the room space, and the operation of the first fan, the operation of the second fan, the operation of the outdoor air conditioner, and the flow path switching means using a control device that controls the switching operation of the above, the operation of the first and second fans is stopped, the outdoor air conditioner is operated, and the flow path switching means switches the flow path from the first flow path to the second flow path. A state in which the flow path is blocked is defined as an initial mode; in the initial mode, when the temperature in the room is outside the predetermined upper and lower limit range or the difference between the temperature in the window and the temperature in the room is less than or equal to a predetermined value, In order to discharge the window air to the outside of the room space, the first fan is operated while maintaining the state in which the second flow path is blocked from the first flow path by the flow path switching means. In the discharge mode, when the CO2 concentration is equal to or less than a predetermined value, the operation of the outdoor air conditioner is stopped in order to mix the window air with the indoor air, and the flow path switching means , the first flow path is communicated with the second flow path, and the second fan is operated to shift to a temperature-optimized circulation mode; when neither of the discharge mode and the temperature-optimized circulation mode conditions are satisfied return to the initial mode; in the optimum temperature circulation mode, the speed of the second fan is gradually increased as the difference between the temperature in the room and the temperature in the window gradually increases. It is characterized by

本発明にかかるエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法にあっては、エアフローウインドウ内の窓部空気を、年間を通じて適切に取り扱うことができると共に、冬季において、窓部空気の温熱をインテリアゾーンの空調に適合するように利用することができる。 In the method for controlling an air conditioner using an airflow window according to the present invention, the window air in the airflow window can be handled appropriately throughout the year, and in winter, the heat of the window air can be transferred to the interior zone. It can be used to match air conditioning.

本発明にかかるエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法に用いられる空調装置を示す概略平面構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic plan view showing an air conditioner used in an air conditioner control method using an airflow window according to the present invention; 図1に示したエアフローウインドウを利用した空調装置を側方から見た図であって、図2(A)は外調機の運転状態を、図2(B)は適温化循環モード状態をそれぞれ説明する説明図である。Fig. 2 is a side view of the air conditioner using the airflow window shown in Fig. 1, Fig. 2(A) shows the operating state of the outdoor air conditioner, and Fig. 2(B) shows the optimum temperature circulation mode state. It is an explanatory view explaining. 図1に示したエアフローウインドウを利用した空調装置に備えられる制御装置を含む制御系の構成図である。2 is a configuration diagram of a control system including a control device provided in the air conditioner using the airflow window shown in FIG. 1; FIG. 図1に示したエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法の好適な一実施形態を示すフローチャート図である。FIG. 2 is a flow chart showing a preferred embodiment of a method for controlling an air conditioner using the airflow window shown in FIG. 1; 図1に示した空調装置の第1のファンと第2のファンの運転状況を示すグラフ図である。FIG. 2 is a graph showing operating conditions of a first fan and a second fan of the air conditioner shown in FIG. 1;

以下に、本発明にかかるエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 A preferred embodiment of a method for controlling an air conditioner using an airflow window according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本実施形態に係る制御方法が適用されるエアフローウインドウを利用した空調装置について説明すると、図1及び図2に示すように、建物1には、床スラブ2と直上階の床スラブ3との間に、当該直上階の床スラブ3下に設けられる天井4と、建物1の外方に面する側から建物1の奥へ向けて、互いに間隔を隔てて設けられた一対の間仕切り壁5と、建物1の外方に面して開放された開口部に設けられるエアフローウインドウ6と、エアフローウインドウ6とは反対側で、建物1内部の廊下7から仕切る廊下側壁8とで区画されて、室空間9が形成される。 To explain an air conditioner using an airflow window to which the control method according to the present embodiment is applied, as shown in FIGS. 2, a ceiling 4 provided under the floor slab 3 of the immediately above floor, a pair of partition walls 5 provided at intervals from the side facing the outside of the building 1 toward the back of the building 1, A room space is partitioned by an airflow window 6 provided at an opening facing the outside of the building 1 and a corridor side wall 8 partitioned from a corridor 7 inside the building 1 on the side opposite to the airflow window 6. 9 is formed.

エアフローウインドウ6は例えば、一対の間仕切り壁5の間に配置して、床スラブ2と直上階の床スラブ3との間に、内外一対のガラス10で挟んで、中空チャンバ状に形成される。エアフローウインドウ6の下部には、エアフローウインドウ6内部を通風可能とするために、室空間9と連通される通気通路(図示せず)が形成される。また、エアフローウインドウ6内部には、室空間9への日射量を調整するために、ブラインド11が設けられる。 The airflow window 6 is arranged, for example, between a pair of partition walls 5 and sandwiched between the floor slab 2 and the floor slab 3 of the immediately above floor by a pair of inner and outer glasses 10 to form a hollow chamber. A ventilation passage (not shown) communicating with the room space 9 is formed in the lower part of the airflow window 6 so as to allow ventilation inside the airflow window 6 . A blind 11 is provided inside the airflow window 6 in order to adjust the amount of solar radiation to the room space 9 .

室空間9の天井4と直上階の床スラブ3との間に形成される天井裏空間12には、エアフローウインドウ6内部に一端が連通された第1の流路13が室空間9の外方にわたって延設される。第1の流路13はダクトなどで構成される。第1の流路13の途中には、エアフローウインドウ6内の窓部空気を室空間9の外方へ向けて流通させるために、窓部空気をエアフローウインドウ6から吸引し室空間9外方へ向けて吐出する第1のファン14が設けられる。 In the ceiling space 12 formed between the ceiling 4 of the room space 9 and the floor slab 3 of the floor immediately above, a first flow path 13 having one end communicated with the inside of the air flow window 6 extends outward from the room space 9. extended over the The first flow path 13 is composed of a duct or the like. In the middle of the first flow path 13, in order to circulate the window air in the airflow window 6 toward the outside of the room space 9, the window air is sucked from the airflow window 6 and directed to the outside of the room space 9. A first fan 14 is provided which discharges towards.

天井裏空間12には、エアフローウインドウ6に寄せて、すなわちペリメータゾーン側に設けられた吸い込み口15aと、エアフローウインドウ6から離して、すなわちペリメータゾーンよりも室空間奥のインテリアゾーン側に設けられた吹き出し口15bを有する第2の流路15が設けられる。 In the ceiling space 12, a suction port 15a is provided near the air flow window 6, that is, on the perimeter zone side, and a suction port 15a is provided away from the air flow window 6, that is, on the interior zone side of the interior space behind the perimeter zone. A second flow path 15 having an outlet 15b is provided.

第2の流路15は、ダクトなどで構成され、第1の流路13と並列に設けられる。吸い込み口15a及び吹き出し口15bは、天井4に形成される開口部に配置される。第2の流路15の途中には、室空間内の空気、すなわち室内空気を、ペリメータゾーン側の吸い込み口15aから吸い込み、吹き出し口15bへ向けて流通させ、インテリアゾーン側へ吹き出して、室内空気を室空間9に循環させる第2のファン16が設けられる。 The second flow path 15 is configured by a duct or the like and provided in parallel with the first flow path 13 . The suction port 15a and the blowout port 15b are arranged in openings formed in the ceiling 4 . In the middle of the second flow path 15, the air in the room space, that is, the room air is sucked from the suction port 15a on the perimeter zone side, circulated toward the outlet port 15b, and blown out to the interior zone side. A second fan 16 is provided to circulate the air into the room space 9 .

天井裏空間12には、第1のファン14の吐出側14aに位置させて、第1の流路13に流路切替手段17が設けられる。流路切替手段17は、第2のファン16の吐出側16aと連結される。図示例にあっては、第2の流路15は、これより分岐する分岐流路18を介して、流路切替手段17に連結される。分岐流路18も、ダクトなどで構成される。 In the ceiling space 12 , a channel switching means 17 is provided in the first channel 13 so as to be positioned on the discharge side 14 a of the first fan 14 . The flow path switching means 17 is connected to the discharge side 16 a of the second fan 16 . In the illustrated example, the second flow path 15 is connected to flow path switching means 17 via a branch flow path 18 branched from the second flow path 15 . The branch channel 18 is also configured by a duct or the like.

流路切替手段17は、第1の流路13をエアフローウインドウ6側から室空間9の外方へ連通するために、第1の流路13を開放しかつ分岐流路18を封鎖して、第2の流路15に対する第1の流路13の遮断を行う第1切替位置と、第1の流路13を流れる窓部空気を第2の流路15へ流通させるために、分岐流路18を開放しかつ第1の流路13を封鎖して、第2の流路15に対する第1の流路13の連通を行う第2切替位置とに切替動作されるように構成される。 The flow path switching means 17 opens the first flow path 13 and closes the branch flow path 18 in order to communicate the first flow path 13 from the side of the airflow window 6 to the outside of the chamber space 9. a first switching position for blocking the first flow path 13 from the second flow path 15; 18 is opened and the first flow path 13 is blocked to communicate the first flow path 13 with the second flow path 15.

流路切替手段17としては、流路を封鎖したり開放したりするダンパ機構などで構成される。 The channel switching means 17 is composed of a damper mechanism or the like for closing or opening the channel.

このエアフローウインドウを利用した空調装置は、第1の作用として、例えば夏季など、室内温度が外気温よりも低い適温となるように室内空調機による室内空調で維持していて、かつ窓部空気の温度が高いときには、流路切替手段17を第1切替位置にし、窓部空気を第1のファン14で第1の流路13に流通させて、室空間9の外方へ排気する。この排気によって室空間9の温熱環境を緩和することができる。 As a first function, the air conditioner using this air flow window maintains the indoor temperature at an appropriate temperature lower than the outside temperature by the indoor air conditioner by the indoor air conditioner, such as in the summer, and the air of the window is maintained. When the temperature is high, the channel switching means 17 is set to the first switching position, and the window air is circulated through the first channel 13 by the first fan 14 and exhausted to the outside of the room space 9 . The thermal environment of the room space 9 can be relaxed by this exhaust.

他方、第2の作用として、例えば冬季など、室内温度が外気温よりも高い適温となるように室内空調機による室内空調で維持していて、かつ窓部空気の温度が日射等によって高いときには、流路切替手段17を第2切替位置にし、第1のファン14で窓部空気を第1の流路13から第2の流路15に流通させ(第2のファン16は停止しておく)、吹き出し口15bから室空間9(インテリアゾーン)へ吹き出す。この吹き出しによって室空間9の温熱環境・室内空調負荷を緩和することができる。 On the other hand, as a second action, for example, in winter, when the indoor temperature is maintained at an appropriate temperature higher than the outdoor temperature by the indoor air conditioning by the indoor air conditioner, and the temperature of the window air is high due to solar radiation etc., The flow path switching means 17 is set to the second switching position, and the first fan 14 circulates the window air from the first flow path 13 to the second flow path 15 (the second fan 16 is stopped). , to the room space 9 (interior zone) from the outlet 15b. By this blowing, the thermal environment of the room space 9 and the indoor air conditioning load can be alleviated.

さらに、第2の作用の場合に、室内温度を室内空調で維持していて、かつ窓部空気の温度が相当に高温であるときには、当該窓部空気をそのまま室空間9へ吹き出すと、吹き出した窓部空気の温熱塊が室空間9に散在し、温度斑が生じて、快適性が損なわれるおそれがある。 Furthermore, in the case of the second action, when the room temperature is maintained by the room air conditioning and the temperature of the window air is considerably high, the window air is blown directly into the room space 9, and is blown out. Thermal lumps of the air in the window area are scattered in the room space 9, causing temperature unevenness and possibly impairing comfort.

このような場合には、第3の作用として、流路切替手段17を第2切替位置にし、窓部空気を第1のファン14で第1の流路13から第2の流路15に流通させると共に、室内空気を第2のファン16で第2の流路15に流通させる。このようにすれば、循環する室内空気に窓部空気を混合することができ、この混合した温熱空気を吹き出し口15bから吹き出すことで、室空間9の温熱環境の快適性を向上することができる。 In such a case, as a third action, the flow path switching means 17 is set to the second switching position, and the window section air is circulated from the first flow path 13 to the second flow path 15 by the first fan 14. At the same time, the indoor air is circulated through the second flow path 15 by the second fan 16 . In this way, the window air can be mixed with the circulating room air, and by blowing out the mixed hot air from the blowout port 15b, the comfort of the thermal environment in the room space 9 can be improved. .

これら第1~3の作用は、上記例示に限らず、第1のファン14の運転、第2のファン16の運転、並びに流路切替手段17の切替操作で簡単にいつでも作り出すことができ、これにより、四季を通じて、室空間9を好ましい温熱環境にすることができる。 These first to third actions are not limited to the above examples, and can be easily created at any time by operating the first fan 14, operating the second fan 16, and switching the flow path switching means 17. Thus, the indoor space 9 can be kept in a favorable thermal environment throughout the four seasons.

本実施形態では、このエアフローウインドウを利用した空調装置に、室空間9へ外気の導入を行う外調機23が組み合わされる。外調機23からの外気は、室空間9に導入されると、その一部は通風可能なエアフローウインドウ6内へ取り込まれ、窓部空気となる。 In this embodiment, an outdoor air conditioner 23 that introduces outside air into the room space 9 is combined with the air conditioner using this air flow window. When outside air from the outdoor air conditioner 23 is introduced into the room space 9, part of it is taken into the ventilable airflow window 6 and becomes window air.

また、本実施形態では、上記の空調装置を構成する第1のファン14の運転、第2のファン16の運転、外調機23の運転及び流路切替手段17の切替動作を制御する制御装置19が備えられる。従って、制御装置19から、これら第1及び第2のファン14,16、外調機23、並びに、流路切替手段17に制御信号が出力されるように構成される。図示例では、制御装置19は、天井裏空間12に設置されている。 Further, in the present embodiment, a control device that controls the operation of the first fan 14, the operation of the second fan 16, the operation of the outdoor air conditioner 23, and the switching operation of the flow path switching means 17, which constitute the air conditioner. 19 are provided. Accordingly, control signals are output from the control device 19 to the first and second fans 14 and 16 , the outdoor air conditioner 23 , and the flow path switching means 17 . In the illustrated example, the control device 19 is installed in the ceiling space 12 .

制御装置19には、エアフローウインドウ6の窓部内温度を計測する第1の温度センサ20と、室空間内温度を計測する第2の温度センサ21それぞれから温度計測値が入力される。図2に示すように、第1の温度センサ20は、エアフローウインドウ6内部に設けられ、窓部内温度の温度計測値は、無線で制御装置19に入力される。第2の温度センサ21は、ペリメータゾーンに設けられ、室空間内温度の温度計測値は、無線で制御装置19に入力される。 Temperature measurement values are input to the controller 19 from a first temperature sensor 20 that measures the temperature inside the airflow window 6 and a second temperature sensor 21 that measures the temperature inside the room. As shown in FIG. 2, the first temperature sensor 20 is provided inside the airflow window 6, and the temperature measurement value of the temperature inside the window is wirelessly input to the control device 19. As shown in FIG. A second temperature sensor 21 is provided in the perimeter zone, and the temperature measurement value of the room temperature is wirelessly input to the control device 19 .

図示例にあっては、追加の温度センサ22がインテリアゾーンに設けられていて、この追加の温度センサ22で計測された室空間内温度の温度計測値を無線で制御装置19に入力するようにしてもよい。 In the illustrated example, an additional temperature sensor 22 is provided in the interior zone, and the temperature measurement value of the room temperature measured by this additional temperature sensor 22 is wirelessly input to the control device 19. may

さらに、室空間9には、室空間9内のCO2濃度を計測するCO2センサ24が設けられ、CO2センサ24からCO2濃度が無線で制御装置19に入力される。制御装置19は、CO2濃度が設定値、例えば1,000ppm以上のとき外調機23を運転し、設定値未満のとき、その運転を停止する。 Further, the room space 9 is provided with a CO2 sensor 24 for measuring the CO2 concentration in the room space 9, and the CO2 concentration is wirelessly input from the CO2 sensor 24 to the control device 19. FIG. The control device 19 operates the outdoor air conditioner 23 when the CO2 concentration is a set value, for example, 1,000 ppm or more, and stops the operation when it is less than the set value.

次に、図4に示した制御フロー図と、図5に示した第1のファン14と第2のファン16の運転状況を示すグラフ図に従って、本実施形態に係るエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法を説明する。図5は、縦軸に第1及び第2のファン14,16の風量比(第2のファン/第1のファン)が、横軸に窓部内温度T1と室空間内温度T2との温度差(T1-T2)がとられている。 Next, according to the control flow diagram shown in FIG. 4 and the graph diagram showing the operating conditions of the first fan 14 and the second fan 16 shown in FIG. will be described. In FIG. 5, the vertical axis indicates the air volume ratio of the first and second fans 14 and 16 (second fan/first fan), and the horizontal axis indicates the temperature difference between the window temperature T1 and the indoor space temperature T2. (T1-T2) is taken.

図示するように、制御装置19を起動すると、当該制御装置19は、第1及び第2のファン14,16を運転停止状態とし、外調機23の運転を開始し、流路切替手段17を、第1の流路13から第2の流路15を遮断する第1切替位置とする初期モードに設定する。 As shown in the figure, when the control device 19 is activated, the control device 19 puts the first and second fans 14 and 16 into a shutdown state, starts the operation of the outdoor air conditioner 23, and switches the flow path switching means 17 to , the initial mode is set to the first switching position for blocking the second flow path 15 from the first flow path 13 .

窓部内温度T1と室空間内温度T2の計測値から、室空間内温度T2が所定の上下限範囲内、例えば17℃と30℃の間であり、かつ、窓部内温度T1と室空間内温度T2との温度差が所定値、例えば10℃よりも小さいとき、室空間9は快適な温熱環境であるとして、第1及び第2のファン14,16の運転停止状態を維持し、外調機23の運転を継続するように初期モードに戻って維持する。 From the measured values of the window inside temperature T1 and the room space temperature T2, the room space temperature T2 is within a predetermined upper and lower limit range, for example, between 17 ° C. and 30 ° C., and the window part inside temperature T1 and the room space temperature When the temperature difference from T2 is smaller than a predetermined value, for example, 10° C., the indoor space 9 is considered to be in a comfortable thermal environment, and the first and second fans 14 and 16 are maintained in a stopped state, and the outdoor air conditioner is turned on. Return to the initial mode and maintain to continue the operation of 23.

これにより、無駄な空調運転が回避され、省エネルギ化を確保することができる。 As a result, wasteful air conditioning operation can be avoided, and energy saving can be ensured.

他方、室空間内温度T2が所定の上下限範囲外であったり、あるいは、窓部内温度T1と室空間内温度T2との温度差が所定値以上であるとき、第1の流路13から第2の流路15を遮断するために流路切替手段17を第1切替位置に維持した状態で、第1のファン14の運転を開始して、排出モードに移行する。排出モードでは、窓部空気が第1のファン14で第1の流路13へ吸引され、そのまま室空間9の外方へ排出される。 On the other hand, when the room temperature T2 is outside the predetermined upper and lower limit range, or when the temperature difference between the window part inside temperature T1 and the room space inside temperature T2 is a predetermined value or more, With the flow switching means 17 maintained at the first switching position to shut off the second flow path 15, the operation of the first fan 14 is started to shift to the discharge mode. In the exhaust mode, the window air is sucked into the first flow path 13 by the first fan 14 and is exhausted to the outside of the room space 9 as it is.

これにより、エアフローウインドウ6内の窓部空気の温熱が室空間9に与える影響を低減することができる。 As a result, it is possible to reduce the influence of the heat of the air in the airflow window 6 on the room space 9 .

次いで、排出モードにおいて、CO2濃度が所定値、例えば1,000ppmよりも大きいときは、制御装置19は、再度初期モードに戻す制御を行う。外調機23から外気が室空間9に導入されることで、CO2濃度を低下することができる。CO2濃度が所定値以下になるまで、繰り返してループ処理される(ここまでが、図5中、(イ)の範囲)。 Next, in the discharge mode, when the CO2 concentration is greater than a predetermined value, eg, 1,000 ppm, the control device 19 performs control to return to the initial mode again. By introducing the outside air into the room space 9 from the outdoor air conditioner 23, the CO2 concentration can be reduced. The loop processing is repeated until the CO2 concentration becomes equal to or less than a predetermined value (this is the range of (a) in FIG. 5).

次いで、排出モードにおいて、CO2濃度が所定値以下になると、制御装置19は、外調機23の運転を停止し、第1の流路13を第2の流路15に連通させるために流路切替手段17を第2切替位置に切り替え、第1のファン14の運転に加えて、第2のファン16を運転する適温化循環モードに移行する。 Next, in the discharge mode, when the CO2 concentration becomes equal to or less than a predetermined value, the control device 19 stops the operation of the outdoor air conditioner 23 and changes the flow path to connect the first flow path 13 to the second flow path 15. The switching means 17 is switched to the second switching position, and in addition to the operation of the first fan 14, the second fan 16 is operated to shift to the appropriate temperature circulation mode.

適温化循環モードでは、第2のファン16で循環される室内空気に、第1のファン14で送り込まれる窓部空気が混合され、この混合空気が吹き出し口15bから室空間9へ吹き出される。この適温化循環モードでは、窓部内温度T1と室空間内温度T2との温度差が次第に大きくなっていくことに応じて、第2のファン16の運転(回転速度)が多段階に順次増速運転される。 In the proper temperature circulation mode, the room air circulated by the second fan 16 is mixed with the window air sent by the first fan 14, and this mixed air is blown out from the outlet 15b into the room space 9. In this optimum temperature circulation mode, the operation (rotational speed) of the second fan 16 is gradually increased in multiple steps according to the temperature difference between the window temperature T1 and the room temperature T2. be driven.

窓部内温度T1と室空間内温度T2との温度差が例えば、15℃未満のとき、第2のファン16は低速運転される(図5中、(ロ)の範囲)。 When the temperature difference between the window temperature T1 and the room temperature T2 is, for example, less than 15° C., the second fan 16 is operated at a low speed (range (b) in FIG. 5).

窓部内温度T1と室空間内温度T2との温度差が15℃未満を超えて、例えば、20℃未満のとき、第2のファン16は中速運転される(図5中、(ハ)の範囲)。 When the temperature difference between the window portion inside temperature T1 and the indoor space inside temperature T2 exceeds less than 15° C., for example, less than 20° C., the second fan 16 is operated at medium speed (see (C) in FIG. 5). range).

窓部内温度T1と室空間内温度T2との温度差が20℃未満を超えて、例えば、25℃未満のとき、第2のファン16は高速運転される(図5中、(ニ)の範囲)。 When the temperature difference between the window temperature T1 and the indoor space temperature T2 exceeds less than 20° C., for example, less than 25° C., the second fan 16 is operated at high speed (range (d) in FIG. 5). ).

窓部内温度T1と室空間内温度T2との温度差が、25℃以上のとき、第2のファン16はさらに高速運転される(図5中、(ホ)の範囲)。 When the temperature difference between the window temperature T1 and the room temperature T2 is 25° C. or more, the second fan 16 is operated at a higher speed (range (E) in FIG. 5).

適温化循環モードでは、窓部内温度T1と室空間温度T2との温度差が大きくなるに従い、第2のファン16の運転速度制御によって、窓部空気に対し、順次に室内空気の循環風量を増やすことができ、室空間9内の温度が急激に変化することを防止して、快適な温熱環境を室空間9に確保することができる。 In the optimum temperature circulation mode, as the temperature difference between the window inside temperature T1 and the room space temperature T2 increases, the operation speed control of the second fan 16 increases the circulating air volume of the room air sequentially with respect to the window air. A comfortable thermal environment can be secured in the room space 9 by preventing the temperature in the room space 9 from suddenly changing.

制御装置19は、制御中のいずれの時点であっても、排出モード及び適温化循環モードのいずれの条件も満たさなくなったときには、初期モードに戻るようになっている。 The control device 19 returns to the initial mode at any time during control when the conditions for neither the discharge mode nor the temperature-optimized circulation mode are satisfied.

以上説明した本実施形態に係るエアフローウインドウを利用した空調装置にあっては、エアフローウインドウ6の窓部空気を、夏季では単に排気する(排気モード)一方で、冬季では、その温熱を室内空調に利用する(適温化循環モード)ことができる。第2の流路15の吹き出し口15bが、窓際から離れたインテリアゾーンに設けられるので、当該ゾーンの空調に適合するように窓部空気を温熱利用することができる。 In the air conditioner using the airflow window according to the present embodiment described above, the air in the window portion of the airflow window 6 is simply exhausted in the summer (exhaust mode), while in the winter, the heat is used for indoor air conditioning. It can be used (optimal temperature circulation mode). Since the outlet 15b of the second flow path 15 is provided in the interior zone away from the window side, the window air can be used as heat to suit the air conditioning of the zone.

冬季において、室内空調により暖められているインテリアゾーンに向けて、窓部空気をそのまま引き入れて吹き込む態様だけでなく、循環する室内空気と窓部空気とを混合して吹き込む態様で空調を行うので、インテリアゾーンが温度斑のある温熱環境となることを防止して、窓部空気の温熱利用による快適な空調システムを実現することができる。 In winter, air conditioning is performed not only by taking in the window air as it is and blowing it into the interior zone warmed by the indoor air conditioning, but also by blowing the circulating indoor air and the window air in a mixed manner. It is possible to prevent the interior zone from becoming a thermal environment with uneven temperature, and realize a comfortable air-conditioning system using the thermal heat of the window air.

すなわち、エアフローウインドウ6内の窓部空気を、年間を通じて適切に取り扱うことができると共に、冬季において、窓部空気の温熱をインテリアゾーンの空調に適合するように利用することができ、室空間9に快適な温熱環境を作り出すことができる。 That is, the window air in the airflow window 6 can be appropriately handled throughout the year, and in winter, the heat of the window air can be used to suit the air conditioning of the interior zone. It can create a comfortable thermal environment.

2 床スラブ
3 直上階の床スラブ
6 エアフローウインドウ
9 室空間
10 ガラス
13 第1の流路
14 第1のファン
14a 第1のファンの吐出側
15 第2の流路
15a 吸い込み口
15b 吹き出し口
16 第2のファン
17 流路切替手段
19 制御装置
20 第1の温度センサ
21 第2の温度センサ
23 外調機
24 CO2センサ
2 floor slab 3 floor slab immediately above 6 airflow window 9 room space 10 glass 13 first channel 14 first fan 14a discharge side of first fan 15 second channel 15a suction port 15b outlet 16 second 2 fan 17 flow path switching means 19 control device 20 first temperature sensor 21 second temperature sensor 23 outdoor air conditioner 24 CO2 sensor

Claims (1)

上下躯体の間に内外一対のガラスで挟んで形成され、通風可能な中空チャンバ状のエアフローウインドウと、
該エアフローウインドウから当該エアフローウインドウを有する室空間の外方にわたって設けられ、第1のファンで、該エアフローウインドウ内の窓部空気を該室空間の外方へ向けて流通させる第1の流路と、
上記エアフローウインドウに寄せて設けられた吸い込み口及び該エアフローウインドウから離して設けられた吹き出し口を有し、第2のファンで、室内空気を、該吸い込み口から該吹き出し口へ向けて流通させて上記室空間に循環させる第2の流路と、
上記第1の流路に、上記第1のファンの吐出側に位置させて設けられ、該第1の流路の上記第2の流路に対する連通・遮断を切り替えるための流路切替手段と、
上記室空間に外気を導入する外調機と、
窓部内温度を計測する第1の温度センサ及び室空間内温度を計測する第2の温度センサそれぞれから温度計測値が入力されると共に、上記室空間のCO2濃度を計測するCO2センサからCO2濃度が入力され、上記第1のファンの運転、上記第2のファンの運転、上記外調機の運転及び上記流路切替手段の切り替え動作を制御する制御装置とを用い、
上記第1及び第2のファンの運転を停止し、上記外調機を運転し、上記流路切替手段で上記第1の流路から上記第2の流路を遮断する状態を初期モードとし、
該初期モードで、室空間内温度が所定の上下限範囲外及び窓部内温度と室空間内温度の差が所定値以下のいずれかであるとき、窓部空気を上記室空間の外方へ排出するために、上記流路切替手段で上記第1の流路から上記第2の流路を遮断した状態を維持して、上記第1のファンを運転する排出モードに移行し、
該排出モードで、CO2濃度が所定値以下であるとき、室内空気に窓部空気を混合するために、上記外調機の運転を停止し、上記流路切替手段で上記第1の流路を上記第2の流路に連通させると共に、上記第2ファンを運転する適温化循環モードに移行し、
これら排出モード及び適温化循環モードのいずれの条件も満たさないときは、上記初期モードに戻るようにし、
上記適温化循環モードでは、室空間内温度と窓部内温度の差が次第に大きくなっていくことに応じて、上記第2ファンを順次増速運転するようにしたことを特徴とするエアフローウインドウを利用した空調装置の制御方法。
An airflow window in the form of a hollow chamber that is formed between a pair of inner and outer glass sandwiched between the upper and lower frames, and that can be ventilated;
a first flow path extending from the airflow window to the outside of a room space having the airflow window, and for circulating the window section air in the airflow window toward the outside of the room space with a first fan; ,
A suction port provided close to the air flow window and an air outlet provided away from the air flow window, and a second fan circulates room air from the suction port toward the air outlet. a second flow path that circulates in the chamber space;
a flow path switching means provided in the first flow path on the discharge side of the first fan for switching communication/blocking of the first flow path with respect to the second flow path;
an outdoor air conditioner that introduces outside air into the room space;
A temperature measurement value is input from each of a first temperature sensor that measures the temperature inside the window and a second temperature sensor that measures the temperature inside the room, and a CO2 concentration is input from the CO2 sensor that measures the CO2 concentration in the room. Using a control device that receives input and controls the operation of the first fan, the operation of the second fan, the operation of the outdoor air conditioner, and the switching operation of the flow path switching means,
A state in which the operation of the first and second fans is stopped, the outdoor air conditioner is operated, and the second flow path is blocked from the first flow path by the flow path switching means is defined as an initial mode,
In the initial mode, when the temperature in the room is outside the predetermined upper and lower limits or the difference between the temperature in the window and the temperature in the room is below a predetermined value, the window air is discharged to the outside of the room. In order to do so, a state is maintained in which the second flow path is cut off from the first flow path by the flow path switching means, and a transition is made to a discharge mode in which the first fan is operated,
In the discharge mode, when the CO2 concentration is equal to or less than a predetermined value, the operation of the outdoor air conditioner is stopped and the first flow path is switched by the flow path switching means in order to mix the window air with the indoor air. Communicate with the second flow path and shift to a suitable temperature circulation mode in which the second fan is operated,
When neither of the discharge mode and the optimal temperature circulation mode conditions are satisfied, the above initial mode is returned to,
In the optimum temperature circulation mode, an airflow window is used, which is characterized by sequentially increasing the speed of the second fan according to the gradually increasing difference between the temperature inside the room and the temperature inside the window. air conditioner control method.
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