JPH0244142A - 室外空気処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、新鮮空気を室内に取入れる室外空気処理装置
に関し、特に、熱交換容量の制御対策に係るものである
。

（従来の技術） 一般に、室内に室外空気（新鮮空気）を取入れる室外空
気処理装置には、実公昭５７−４４２７３号公報に開示
されているように、室外空気の吸通口と吹出口とに亘っ
て形成された吸入通路にファン及び熱交換器が設けられ
て構成されているものがある。そして、上記ファンを駆
動して室外空気を吸入通路に吸込み、熱交換器で熱交換
し、例えば、冷房時には冷却し、暖房時には加温した後
、室内に新鮮空気を吹出すようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した室外空気処理装置において、例えば、吸込口に
は温度センサを設け、室外空気の吸込温度を検出し、該
吸込温度と予め設定された設定温度とを比較して、冷房
時に吸込温度が設定温度以上になるとサーモオンし、設
定温度以下になるとサーモオフする一方、暖房時には設
定温度以下になるとサーモオンし、設定温度以上になる
とサーモオフするようにすると、熱交換する前の吸込温
度を検出しているため、サーモオン・オフの制御に限ら
れることになり、室外条件が変動しても所定量の熱交換
をした室外空気を吹出すことになる。

従って、所定温度以下の低温空気或いは所定温度以上の
高温空気が室内に吹出し、快適な換気を行うことができ
ないという問題があると共に、吹出口において結露等が
生じるという問題があった。

特に、室外空気と室内空気とを熱交換して換気するよう
にしているものについては、室内温度が変化すると、吹
出す室外空気温度が低温となり過ぎたり、高温となり過
ぎることになり、極めて不快感があった。

また、サーモオン参オフ制御のみではハンチングが起り
、精度が劣るという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、吐出温度
を検出して熱交換器を容量制御することにより、快適な
換気を行うと共に、ハンチングを防止すること目的とす
るものである。

（課題を解決するだめの手段） 上記目的を達成するために、請求項（１）に係る発明が
講じた手段は、第１図に示すように、先ず、室外空気の
吸込口（４２ａ）と該室外空気を室内に吹出す吹出口（
４２ｂ）とに亘って吸入通路（４２）が形成され、該吸
入通路（４２）に室外空気の吸入手段（４４）及び室外
空気と熱交換する熱交換器（４６）が設けられ、該熱交
換器（４６）の容量制御手段（１３）が設けられた室外
空気処理装置を対象としている。

そして、上記吹出口（４２ｂ）より吹出す室外空気の吹
出温度を検出する温度検出手段（５）が設けられている
。更に、該温度検出手段（５）が検出した吹出温度と予
め設定された設定温度とを所定時間毎に比較する比較手
段（６２）が設けられている。加えて、該比較手段（６
２）が上記吹出温度と設定温度との温度差を検出すると
、上記熱交換器（４６）の容量が段階的に変化するよう
に容量制御手段（１３）を制御する容量調節手段（６３
）が設けられた構成としている。

また、請求項（２に係る発明が講じた手段は、請求項（
１）の発明において、室内空気の吸込口（４３ａ）と該
室内空気を室外に吹出す吹出口（４３ｂ）とに亘る吐出
通路（４３）が吸入通路（４２）と交叉して形成され、
該吐出通路（４３）に室内空気の吸入手段（４５）が設
けられると共に、吐出通路（４３）と吸入通路（４２）
との交叉部に室外空気と室内空気とを熱交換させる全熱
交換手段（４７）が設けられた構成としている。

（作用） 上記構成により、請求項（１）に係る発明では、吸入手
段（４４）を駆動して室外空気を吸入通路（４２）に吸
込み、熱交換器（４６）で熱交換して冷却或いは加温し
、室内に吹出している。そして、この吹出温度を温度検
出手段（５）が検出し、この検出信号が比較手段（６２
）に入力され、該比較手段（６２）が検出した吹出温度
と予め設定された設定温度とを所定時間毎に、例えば、
１分毎に比較する。その後、上記比較手段（６２）が吹
出温度と設定温度との温度差を検出すると、該比較手段
（６２）の出力信号により容量調節手段（６３）が容量
制御手段（１３）、例えば、電動弁を制御し、上記熱交
換器（４６）の容量を段階的に調節し、吹出温度を設定
温度に制御している。

また、請求項（２）に係る発明では、室外空気を取入れ
ると同時に、室内空気を吸入手段（４５）によって吐出
通路に吸込み、全熱交換手段（４７）によって室内空気
と室外空気とを熱交換させ、この熱交換後の室内空気を
排気する一方、熱交換後の室外空気を熱交換器（４６）
で熱交換して室内に導入させている。

（発明の効果） 従って、請求項（１）に係る発明によれば、吹出温度を
検出して熱交換器（４６）を容量制御するようにしたた
めに、室内に吹出す室外空気が冷えすぎたり、暖められ
すぎることがなく、快適な換気を行うことができると共
に、吹出口（４２ｂ）における結露等を確実に防止する
ことができる。

更に、サーモオン中オフのハンチングを防止することが
できるので、高精度な制御を行うことができる。

また、請求項（′２Ｊに係る発明によれば、室内空気と
熱交換した後の室外空気と熱交換する熱交換器（４６）
を容量制御するので、室内温度が変化しても室外空気の
吹出温度を設定温度に制御することができることから、
快適な換気を効率良く行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図に示すように、（１）は高層ビル（Ｂ）等に設置
されるマルチ型空気調和装置であって、１台の室外ユニ
ット（２）に複数台（図面では３台）の室内ユニット（
３）、　　（３）、・・・と１台の室外空気処理装置（
４）が接続されて構成されている。

上記室外ユニット（２）はビル（Ｂ）の屋上に設置され
ており、図示しないが、圧縮機と、ファンと、冷房時に
凝縮器に、暖房時に蒸発器になる熱交換器と、暖房時の
膨張機構などとが設けられて構成されている。

また、上記各室内ユニット（３）、　　（３）、・・・
は同一構成で、天井埋込型に形成されており、図示しな
いが、ファンと、冷房時に蒸発器に、暖房時に凝縮器に
なる熱交換器と、冷房時の膨張機構などとが設けられて
構成されている。そして、上記室外ユニット（２）の圧
縮機、熱交換器及び膨張機構と、各室内ユニット（３）
、　　（３）、・・・の熱交換器及び膨張機構とは冷媒
管（１１）で接続されて冷媒回路（１２）が構成されて
いる。

一方、室外空気処理装置（４）と、第１図に示すように
、天井内に設置されており、はぼ矩形体のケーシング（
４１）内に室外空気の吸入通路（４２）と室内空気の吐
出通路（４３）とが形成されると共に、２台のファン（
４４）、　　（４５）と熱交換器（４６）と全熱交換手
段である全熱交換素子（４７）とが設けられて構成され
ている。

上記吸入通路（４２）はケーシング（４１）の室外側端
面下部に開設された吸込口（４２ａ）から室内側端面上
部に開設された吹出口（４２ｂ）に亘って略鉤状に屈折
形成され、上記吐出通路（４３）はケーシング（４１）
の室内側端面下部に開設された吸込口（４３ａ）から室
外側端面上部に開設された吹出口（４３ｂ）に亘って略
鉤状に屈折形成されている。そして、上記吸入通路（４
２）と吐出通路（４３）とはケーシング（４１）のほぼ
中央部で交叉しており、その交叉部に上記全熱交換素子
（４７）が設けられて、室外空気と室内空気とを熱交換
させるように構成されている。また、上記各ファン（４
４）、　　（４５）は室外空気及び室内空気の吸入手段
であって、吸入通路（４２）の吸込口（４２ａ）近傍及
び吐出通路（４３）の吹出口（４３ｂ）近傍に設けられ
、室外空気を室内に導く一方、室内空気を室外に排出す
るようにしている。更に、上記吸入通路（４２）の吹出
口（４２ｂ）及び吐出通路（４３）の吸込口（４３ａ）
はダクト（４８）、　　（４８）を介して室内（Ｂ１）
に連通されている。

一方、上記熱交換器（４６）は吸入通路（４２）におけ
る吹出口（４２ｂ）の近傍に設けられており、室外空気
と熱交換して冷房時には蒸発器となって冷風を、暖房時
には凝縮器となって温風を生成している。そして、該熱
交換器（４６）は上記冷媒回路（１２）に接続され、該
冷媒回路（１２）には熱交換器（４６）の容量を制御す
る容量制御手段である電動弁（１３）が設けられ、該電
動弁（１３）は冷媒の流量制御を行うと共に、冷房時の
膨張機構を構成している。

また、上記吸入通路（４２）の吹出口（４２ｂ）には温
度検出手段である温度センサ（５）が設けられていて、
熱交換器（４６）で熱交換した室外空気の吹出温度を検
出するようにしている。そして、該温度センサ（５）の
検出信号はコントローラ（６）に入力され、該コントロ
ーラ（６）には温度設定回路（６１）が設けられると共
に、比較手段である比較回路（６２）及び容量調節手段
である容量調節回路（６３）が設けられている。該温度
設定回路（６１）は予め室外空気の冷却温度或いは加熱
温度を設定するように成っており、例えば、冷房時は１
８℃、暖房時は４０℃に設定されるように成っている。

また、上記比較回路（６２）は温度センサ（５）が検出
した吹出温度と温度設定回路（６１）の設定温度とを所
定時間毎、例えば、１分毎に比較して温度差を検出する
ようにしている。更に、上記容量調節回路（６３）は比
較回路（６２）が温度差を検出すると、上記電動弁（１
３）のパルスモータを段階的に制御し、例えば、１００
パルス毎に開弁或いは２００パルス毎に閉弁制御して上
記熱交換器（４６）の熱交換容量を調節するように構成
されている。

次に、この空気調和装置（１）の空調動作について説明
する。

先ず、室外ユニット（２）及び各室内ユニット（３）、
　　（３）、・・・を駆動して冷媒を循環させ、冷房時
には室外側熱交換器を凝縮器に、室内側熱交換器を蒸発
器として冷風を室内（Ｂ１）に供給する一方、暖房時に
は室内側熱交換器を凝縮器に、室外側熱交換器を蒸発器
として温風を室内（Ｂ１）に供給する。

この冷暖房時において、室外空気処理装置（４）は両フ
ァン（４４）、　　（４５）を駆動して室外空気を室内
（Ｂ１）に導入すると同時に、室内空気を排出している
。そして、この室外空気と室内空気とは全熱交換素子（
４７）で熱交換し、冷房時には低温の室内空気で室外空
気を冷却する一方、暖房時には暖い室内空気で室外空気
を加温する。

その後、この室外空気は熱交換器（４６）で交換し、つ
まり、該熱交換器（４６）は冷房時に蒸発器、暖房時に
凝縮器となり、室外空気を冷却或いは加温して室内（Ｂ
１）に吹出し、室内（Ｂ１）を換気している。

次に、この室外空気処理装置（４）の容量制御動作を第
３図の制御フローに基づいて説明する。

尚、第３図は冷房時の制御フローを示している。

先ず、室外空気の処理動作をスタートすると、ステップ
ＳＴ１において、両ファン（４４）。

（４５）のみを５分間駆動し、室外空気を取入れると同
時に室内空気を排気する。続いて、ステップＳＴ１から
ステップＳＴ２に移り、室外空気の吹出温度をサンプリ
ングし、つまり、温度センサ（５）が室内（Ｂ１）に吹
出される室外空気温度を検出しているので、この温度セ
ンサ（５）が検出する吹出温度をサンプリングする。そ
の後、ステップＳＴ２からステップＳＴ３に移り、比較
回路（６２）が吹出温度と予め設定された設定温度とを
比較する。この設定温度は温度設定回路（６１）によっ
て、例えば１８℃に設定され、上記室内空気と熱交換し
た室外空気の吹出温度（ｔｄ）が１８℃より高い場合に
は、ステップＳＴ４に移り、電動弁（１３）の開弁パル
ス（ＥＶ）を容量調節回路（６３）が次式に基づき算出
する。

ＥＶ−１００（ｔｄ−１８）＋２００　　　・・・■次
いで、ステップＳＴ４よりステップＳＴ５に移り、算出
した開弁パルス（ＥＶ）が２０００パルス以上か否かを
判定し、つまり、電動弁（１３）は２０００パルスで全
開状態に設定されているので、２０００パルス以上の場
合にはステップＳＴ６に移り、開弁パルス（ＥＶ）を２
０００パルスに設定する一方、２０００パルス以下の場
合にはステップＳＴ７に移り、開弁パルス（ＥＶ）を上
記０式より算出した開弁パルス（ＥＶ）に設定する。

その後、ステップＳＴ６及びステップＳＴ７よりステッ
プＳＴ８に移り、算出した開弁パルス（ＥＶ）まで電動
弁（１３）のパルスモータを駆動し、該電動弁（１３）
を開動させてサーモオン運転を開始し、熱交換器（４６
）の容量を調節し、この熱交換器（４６）によって室外
空気は所定量の熱交換をして冷却され、室内（Ｂ１）に
吹出すことになる。そして、このステップＳＴ８よりス
テップＳＴ９に移り、再び吹出温度（ｔｄ）をサンプリ
ングする。つまり、上記比較回路（６２）は温度センサ
（５）の検出温度を所定時間毎、例えば１分毎にサンプ
リングしており、この吹出温度をサンプリングした後、
ステップ５ＴＩＯに移り、吹出温度が設定温度以下か否
かを判定する。

そして、上記吹出温度（ｔｄ）が設定温度より一高い場
合にはステップ５Ｔ１１に移り、容量調節回路（６３）
が現在の開弁パルス（ＥＶ）に１００パルスを加算して
ステップＳＴ５に戻り、全開パルスの２０００パルスに
なったか否かを判定し、上述の如＜　２０００パルスに
なるまで１００パルス毎に電動弁（１３）を開弁させる
。つまり、室内（Ｂ１）に吹出す吹出温度が高い場合、
ステップＳＴ５からステップ５Ｔ１１までの動作を繰り
返し、１分毎に１００パルス宛段階的に電動弁（１３）
を開弁し、熱交換器（４６）の容量を増大させ、室外空
気の冷却量を増加させる。

一方、ステップ５ＴＩＯにおいて、吹出温度（ｔｄ）が
設定温度（１８℃）より低くなると、ステップ５Ｔ１２
に移り、開弁パルス（ＥＶ）が２００パルス以下か否か
を判定し、つまり、電動弁（１３）の最小開弁パルスが
２００パルスに設定されているので、２００パルスにな
るまでステップ５Ｔ１３に移り、容量調節回路（６３）
が現在の開弁パルス（ＥＶ）より２００パルスを減算す
る。その後、ステップ５Ｔ１４に移り、算出した開弁パ
ルス（ＥＶ）が最小開弁パルスの２００パルス以下にな
ったか否かを判定し、最小開弁パルス以下になると、ス
テップ５ＴＩ５に移り、開弁パルス（ＥＶ）を２００パ
ルスに設定する一方、この最小開弁パルスになるまで、
ステップ５ＴＩ４及びステップ５Ｔ１５からステップ５
Ｔ１６に移り、算出した開弁パルス（ＥＶ）に電動弁（
１３）を閉弁してステップＳＴ９に戻ることになる。

つまり、室内（Ｂ１）に吹出す吹出温度（ｔｄ）が低い
す：す、ステップＳＴ９．１０及びステップ５Ｔ１２か
らステップ５Ｔ１６までの動作を繰り返し、１分毎に２
００パルス宛段階的に電動弁（１３）を閉弁し、熱交換
器（４６）の容量を減少させ、室外空気の冷却量を減少
させる。

これにより上述したステップＳＴ５からステップＳＴＩ
　１までの動作に伴って熱交換器（４６）の容量を段階
的に調節して吹出温度（ｔｄ）が設定温度になるように
制御している。

一方、上記ステップ５Ｔ１２において、開弁パルス（Ｅ
Ｖ）が２００パルス以下になると、つまり、熱交換器（
４６）の容量を最小に設定したにも拘らず、吹出温度（
ｔｄ）が設定温度（１８℃）より低い場合、ステップＳ
　Ｔ　１．７に移り、電動弁（１３）を全開にしてサー
モオフ運転に切換える。

その後、ステップ５Ｔ１８に移り、吹出温度のサンプリ
ングを中止し、３０分間のデッドタイムに入り、３０分
経過した後、ステップＳＴ２に戻り、上述の動作を繰り
返すことになる。また、上記ステップＳＴ３においても
吹出温度（ｔｄ）が設定温度より低い場合にはステップ
５Ｔ１７に移り、３０分経過した後にサンプリングを開
始して上述の動作を行うことになる。

また、暖房時においては、設定温度が４０℃に設定され
て上述した冷房時と同様に制御される。

すなわち、ステップＳＴ３及びステップＳＴＩ　Ｏにお
いて、吹出温度（ｔｄ）が４０℃以上か否かが判定され
、ステップＳＴ３より４０℃以下の場合にステップＳＴ
５に、４０℃以上の場合にステップ５Ｔ１７に移ること
になる。また、ステップ５ＴＩＯでは、吹出温度（ｔｄ
）が設定温度（４０℃）より低い場合にステップＳＴＩ
　１に移り、１００パルス宛開弁する一方、高い場合に
ステップ５Ｔ１２に移り、２００パルス宛閉弁すること
になる。

従って、吹出温度を検出して熱交換器（４６）を容量制
御するようにしたために、室内（Ｂ１）に吹出す室外空
気が冷えすぎたり、暖められすぎることがなく、快適な
換気を行うことができるとともに、吹出口（４２ｂ）に
おける結露等を確実に防止することができる。

更に、サーモオンφオフのハンチングを防止することが
できるので、高精度な制御を行うことができる。

また、室外空気と室内空気とを熱交換しているのものの
、室内温度が変化しても室外空気の吹出温度を設定温度
に制御することができることから、快適な換気を効率良
く行うことができる。

尚、本実施例において、室外空気処理装置（４）の熱交
換器（４６）は空気調和装置（１）の冷媒回路（１２）
に接続したが、専用の冷媒回路を設けてもよい。

また、熱交換器（４６）は冷温水を用いて室外空気と熱
交換するようにしたものでもよく、その際、容量制御手
段（１３）は水量調整弁で構成される。

また、室外空気処理装置（４）は室外空気の吸入通路（
４２）のみを備えたものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は室外空気処理
装置の構成図である。第２図は空気調和装置の概略構成
図、第３図は室外空気処理装置の制御フロー図である。 （１）・・・空気調和装置、（４）・・・室外空気処理
装置、（５）・・・温度センサ、（６）・・・コントロ
ーラ、（１２）・・・冷媒回路、（１３）・・・電動弁
、（４２）・・・吸入通路、（４３）・・・吐出通路、
（４２ａ）、　　（４３ａ）−吸込口、（４２ｂ）、　
　（４３ｂ）・・・吹出口、（４４）、　　（４５）・
・・ファン、（４６）・・・熱交換器、（４７）・・・
全熱交換素子、（６１）・・・温度設定回路、（６２）
・・・比較回路、（６３）・・・容量調節回路。 特　許　出　願　人　ダイキン工業株式会社代　　　理
　　　人　弁理士　前　１）　弘ほか２名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）室外空気の吸込口（４２ａ）と該室外空気を室内
   に吹出す吹出口（４２ｂ）とに亘って吸入通路（４２）
   が形成され、該吸入通路（４２）に室外空気の吸入手段
   （４４）及び室外空気と熱交換する熱交換器（４６）が
   設けられ、該熱交換器（４６）の容量制御手段（１３）
   が設けられた室外空気処理装置であって、 上記吹出口（４２ｂ）より吹出す室外空気の吹出温度を
   検出する温度検出手段（５）と、該温度検出手段（５）
   が検出した吹出温度と予め設定された設定温度とを所定
   時間毎に比較する比較手段（６２）と、 該比較手段（６２）が上記吹出温度と設定温度との温度
   差を検出すると、上記熱交換器（４６）の容量が段階的
   に変化するように容量制御手段（１３）を制御する容量
   調節手段（６３）とを備えていることを特徴とする室外
   空気処理装置。
2. （２）室内空気の吸込口（４３ａ）と該室内空気を室外
   に吹出す吹出口（４３ｂ）とに亘る吐出通路（４３）が
   吸入通路（４２）と交叉して形成され、該吐出通路（４
   ３）に室内空気の吸入手段（４５）が設けられると共に
   、吐出通路（４３）と吸入通路（４２）との交叉部に室
   外空気と室内空気とを熱交換させる全熱交換手段（４７
   ）が設けられていることを特徴とする請求項（１）記載
   の室外空気処理装置。