JPH0257851A - 空気調和装置 - 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］ この発明は例えば、温度調節される区劃内へインバータ
により吹、出しが制御される送風機から所定温度の給気
を行う空気調和装置、特に空調負荷が小さいときの吹出
し空気による温度調節に関する。

［従来の技術］ 空気調和により区劃内を所定の温度に調節するための制
御法として風量制御方式があり、これら方式に関しては
ダクトダンパの開度を制御する吐出しダンパ方式もある
が、 動力節減ならびに騒音振動の低減を目的として誘導電動
機を用いた多翼送風機やターボ送風機などが用いられる
。この時送風機からの吹出し風量はその電動機の回転数
を電源周波数を変えることで制御するインバータ方式に
て行われている。

第４図は区劃的温度制御の一例を示し、空気調和される
区劃内温度は通常夏期は冷房により２５℃前後に、また
冬期は暖房を行って２１°Ｃ前後にそれぞれ調節される
。これらの温度制御は温度検出器からの信号により蒸気
弁、外気ダンパ、冷水弁の開度を連続的に変化させて行
うが、この時の各区劃への給気温度は通常送風機やダク
ト内が温度上昇しているので特に冷房時には干渉を受け
て変化する。従って、送風機からの吹出される空気の温
度はその干渉を考慮して決定される。

吹出し温度差　　Δｔ＝ｔ１−ｔ２ ｔ１　：区劃的温度、　ｔ２　：吹出し温度第５図は外
気温度補償制御の一例を示し、外気温度に応じて全部設
定値を変えて室内外の温度差を小さくするように、△ｔ
は外気の温度に従って、設定値のシフト制御が行われて
いる。Δｔは通常１０〜１２°Ｃに設定することが多く
、室内外の温度差即ち吹出し温度差Δｔを大きくすると
サーマルショック、不快感および室内の空気分布が悪く
なるので通常５°Ｃ位に保ちまた外気温度による補償が
行われることがある。

空調装置の容量は最大冷房時ならびに暖房時における負
荷によって決められるが、実際にはこれよりも負荷の少
ない部分負荷の状態で運転する期間が多い。

インバータを用いた送風機の回転数制御による風量制御
方式では、負荷が減少したのに拘らず冷房時には所定温
度に冷却された空気が、また暖房時には加熱された空気
が引続いてそれぞれダクト内へ給気され、温度調節され
る各区劃への風聞の配分が行われる。

空気調和の負荷が最小のとき、ＶＡＶは最小開度になる
が、送風機からは風量のみか制御され継続して上記温度
の給気か行われる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の空気調和装置では、区劃的人員が減
少しまた部分負荷になり、給気風量か減少してＶＡＶが
最小開度になり負荷が小さくなっても、所定温度に冷暖
房された空気が継続して送風機から給気されるので、無
駄な熱量が発生して熱源におけるエネルギの損失が大き
くなる。

またＩ！ｌ量制御による区劃内温度調節は、送風機から
吹出される風量が負荷の所要風量に応じて制御され、吹
出し風量が減少すると送風機の効率が低下するという問
題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、送風機からの吹出し／！ｌｔにより全てのＶＡＶが
最小開度になったとき、即ち負荷が小さくなって所定値
に達したことを自動的に検知し、送Ｉｌ！１機からの給
気温度はシフトされた値に制御され、且つ所定風ｆｆｉ
の給気により省エネルギが図れる空気調和装置を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る空気調和装置は、区劃内へ給気するＶＡ
Ｖの容量とその開度から得られる各区劃へ配分される個
別風量から総風量を得る加算器と、加算器出力により吹
出し重量が制御される送風機と、全てのＶＡＶが所定開
度になり総風量が所定値に達したことを検出する回路と
、検出回路出力により送風機から吹出される空気の温度
をシフト制御する信＠を出力する制御器とを設けたもの
である。

［作用］ この発明においては、各区劃へ配分される風量から総風
量を得て、この総風量によって送風機からの吹出し風量
が制御され、ＶＡＶが最小開度になって総風量が所定値
に達したことを検出する検出回路と、検出回路出力によ
り送風機から吹出される空気の温度がシフト制御される
ので、非直線補正器を用いた直線化制御が行えるインバ
ータを介しての送風機からの吹出し風量と全区劃への総
風量との整合が計れて経済的な制御が行える。

吹出し風聞が減少して所定値に達すると、検出回路によ
り検出されて吹出し空気の温度は外気温度へ近接する方
向へシフト制御され、外気温度と調節温度との差が小さ
くなり、冷房ならびに暖房のための冷却器および加熱器
の所要熱量が減少できて省エネルギが図れる。

ＶＡＶの最小開度ならびに給気温度のシフトに関するし
きい値は任意の値に設定できるので、空気調和における
負荷の変更や送風機の換装などに迅速且つ適正に対応で
き各種負荷に容易に利用できる。

［実施例］ この発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、 図において、１は温度調節される区劃、２は区劃１内温
度を検出する室温センサ、３は区劃１内の目標温度を設
定する設定器、４は室温ゼンサ２と設定器３と比較し偏
差量を出力する比較器、５は比較器４からの偏差量とバ
ルブの容量比から区劃１へ給気される風量を算出する掛
算器、６は各区劃１からの風量により総風量を求め電気
信号を出力する加算器、７は風量設定器、８は総風量が
風量設定器７の所定値に達したことを検出する検出回路
、９は検出回路８出力を受は温度信号を出力する制御器
、１４は風量制御直線化のための非直線補正器、１５は
インバータ、１６は送風機、１７はダクト、１８はダク
ト１７内へ吹出される給気温度を検出する温度センサ、
１９は電動弁、２０は送風機１６から吹出される空気の
温度を調節する加熱器または冷却器、２１は区劃への風
量を制御するＶＡＶを示している。

上記のように構成された空気調和装置は、各区劃１には
個別に室温センサ２が取付けられ設定器３による設定温
度と比較されて、比較器４出力にその偏差量が得られＶ
ＡＶ２１の開度が制御されて、ダク］〜１７より吹出さ
れる風量が配分され区劃１内が設定温度に調節される。

また比較器４からの偏差量と当該ＶＡＶ２１の全てのＶ
ＡＶ２１内に占める容量比とが掛算器５へ入力され、各
区劃１へ配分される風量が算出される。これら各区劃１
へ配分される風量を加算器６へ加えると総風量としての
電気信号か１ｑられる。

総風量の電気信号は全てのＶＡＶ２１の開度に係わり非
直線補正器１４へ加えられて、インバータ１５による送
Ｊｌｉｔｌａ１６の回転制御を行い、全区劃１の総風量
に整合された吹出し風量の空気がダクト１７へ吹出され
る。勿論送風機１６からの吹出し風量にはダクト１７内
損失が含まれている。

第２図は送風機のＩ！Ｉ量特性の一例を示し、インバー
タ１５への入力信号と出力用ｉとの関係は非直線特性を
示し、この非直線特性は非直線補正器１４により補正さ
れて入力信号と吹出し風量の直線制御が行える。

送風機１６から吹出される給気温度はダクト１７に設け
られた温度センサ１８により検出され、制御器９出力の
温度信号と比較されてその偏差量により電動弁１９とし
ての蒸気弁又は冷水弁の開度が制御され、加熱器および
冷却器２０により制御器９の指定温度制御された空気が
送風機１６へ供給される。従って、ダクト１７内へ吹出
される風量の温度は常に低温度に管理され、各区劃１は
それぞれの設定温度に調節される。

区劃１の人員が減少して負荷が小さくなり全区劃１への
総風量が低下しても、ダクト１７へ吹出される空気の温
度は設定された一定温度に制御される。然しこの状態に
て空気調和を継続することは電力および熱源に対するエ
ネルギの無駄が発生する。

従って、加算器６出力の総風量は風量設定器７のしきい
値と共に検出回路８へ入力される。

検出回路８からはｍｍ設定器７と比較されそのしきい値
を超えた風量信号が制御器９へ加えられ、制御器９は上
記風量信号に応じた温度信号を発生し、この温度信号は
比較器４において、ダクト１７に設けられた温度センサ
１８からの信号と比較されその偏差量により電動弁１９
を制御し、加熱器および冷却器２０から送風機１９へ供
給される空気の温度を制御器９出力の所定温度へシフト
制御が連続して行える。

また制御器９は負荷の要求に応じて、入力される風量信
号を比例、微分、積分などの信号変換を施した温度信号
として出力できる。制御器９からの温度信号により冷房
時ならびに暖房時共に、吹出し空気の温度は外気温度に
近接して区劃１の調節温度との差を小さくする。従って
、冷房時には給気温度が増加して室温が上昇し、また暖
房時には給気温度が減少して室温が低下する。

この結果、加熱器および冷却器２０の熱源として要求さ
れる熱量は以前より減少して省エネ・ルギが図れる。

第３図はこの発明の他の実施例を示すブロック図であり
、第１図における制御器９に代わり検出回路８出力へ検
出回路８出力に応動する切換器１０と、切換器１０の作
動により選択される温度設定器１１−１ならびに１１−
２を設けたものである。総風量が減少してしきい値に達
したとき検出回路８出力により切換器１０が作動すると
、温度設定器１１−１から温度設定器１１−２へ切換え
られ設定温度がシフトされる。

上記と同様に電動弁１９、加熱器および冷却器２０の動
作によりダクト１７内の空気の温度は温度設定器１１−
２の設定温度にシフト制御される。即ち、温度の２値制
御が行える。

上記の風量設定器７ならびに温度設定器１１−１．１１
−２はそれぞれのしきい値が任意に設定できるので、空
気調和の負荷の変更ならびに送風機の換装などに迅速に
対応できる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、全ての区劃へ供給され
る総風量を得る加算器と、総風量が所定値に達すること
を検出する検出回路と、吹出し空気の温度をシフトする
検出回路出力にて作動する制御器を設ける簡単な構造に
より、非直線補正器に加えられた全区劃の総風量電気信
号はインバータを介して送風機を作動させ、その吹出し
風量は直線的に制御され全区劃への所要風量と整合が図
れて経済的運転ができる。

全てのＶＡＶが最小開度になり全区劃の負荷が小さくな
り検出回路にて所定値に達したことが検出されると、制
御器が作動して送風機からの吹出し空気の温度は外気温
度へ近接する方向へシフトされ且つ外気温度と調節温度
との差が小さくできるので、冷暖房のための加熱器およ
び冷却器の所要熱量を減少させることができるので省エ
ネルギが図れる。

外気温度と調節温度との差が小さくなるのでサーマルシ
ョックが緩和され快感度が向上する。

上記風量設定器および温度設定器はしきい値が任意に設
定できるので、空気調和の負荷の変更ならびに送風機の
換装などに迅速且つ適正に対応でき、従って各種負荷に
容易に利用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は送風機の風量特性の一例、第３図はこの発明の他の実
施例を示すブロック図、第４図は区側内温度制御の一例
、第５図は外気温度補償制御の一例である。 図において、１は区劃、２は室温センサ、３は設定器、
４は比較器、５は掛算器、６は加算器、７は用量設定器
、８は検出回路、９は制御器、１０は切換器、１１−１
．１１−２は温度設定器、１４は非直線補正器、１５は
インバータ、１６は送風機、１７はダクト、１８は温度
センサ、１９は電動弁、２０は加熱器または冷却器、２
１はＶＡＶである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送風機より吹出される一定温度の風量をそれぞれ
   の区劃内温度により開度制御されるＶＡＶを介して各区
   劃に配分し区劃内を所定温度に調節する空気調和装置に
   おいて、 ＶＡＶの容量信号とその開度信号とから得られた各区劃
   へ配分される個別風量から総風量を得る加算器と、該加
   算器出力により吹出し風量が制御される送風機と、全て
   のＶＡＶが所定開度になり総風量が所定値に達したこと
   を検出する検出回路と、該検出回路出力により上記送風
   機から吹出される空気の温度をシフト制御する信号を出
   力する制御器とを具備することを特徴とする空気調和装
   置。
2. （２）制御器は切換器により選択される温度設定器より
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空気
   調和装置。