JPH0379945A - 空調システム - 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〕 本発明は空調器、及び、この空調器による温調気を空調
対象空間に供給する送風器を備える空調システムに関す
る。

〔従来の技術〕

従来、上記空調システムにおいて第５図に示す如き型式
のものがある。

第５図において、（２）は空気を温調する空調器、（３
）は空調器（２）による温調気を空調対象空間（１）に
送風供給する送風器、（１６〉は室温センサ（１７）に
より検出される空調対象空間（１）の温度を゛設定温度
に維持するように、温調気供給風路の開度を調整して空
調対象空間（１）夫々への温調気供給量を自動調整する
変風量装置、（２０）は圧力センサ（１９）により検出
される風路圧を設定圧に維持するように送風器（３）の
送風能力を自動調整する風路圧調整器、（１２”）は給
気温度センサ（１３）により検出される空調器（２）か
らの供給温調気の温度（すなわち、空調器（２〉による
空気温調の調整温度）を設定調整温度に維持するように
空調器（２）の温調能力を自動調整する温調能力調整器
である。（尚、本明細書において、送風機の送風能力と
は、送風量と送風圧力との積に相当するものを意味する
。）すなわち、この空調システムにおいては、空調対象
空間（１）における熱負荷（冷房負荷や暖房負荷）が減
少すると、変風量装置（１６）が風路開度を減少側に調
整して空調対象空間（１）への温調気供給量を減少側に
調整するが、この変風量装置（１６）の風路開度減少側
への調整に伴い圧力センサ（１９）による検出風路圧が
上昇することに対し、風路圧を設定圧に維持すべく風路
圧調整器（２０）により送風器（３）の送風能力が低下
側に調整され、このように、送風器（３）の送風能力を
空調対象空間（１）における熱負荷の減少に応じて低下
側に自動調整する形態とすることで、送風器（３）を必
要以上の大きな送風能力で運転することを回避して送風
器動力（搬送動力）の節減を、ひいては、システム全体
としての省エネを図っている。

しかしながら、上述従来システムでは、空調器（２）に
よる空気温調の調整温度（空調器（２）からの供給温調
気の温度）を常に一定に維持する形態でシステム運転を
実施することから、システム全体として運転上の合理性
を伴いながら対応できる熱負荷変動範囲が実質的に送風
器（３）の送風能力調整可能範囲のみにより規定された
小範囲に制約されてしまうこととなり、この点、熱負荷
変動に対する対応性の面で改善の余地があった。

そこで、改善策として、送風器（３）の送風能力のみな
らず空調器（２）による空気温調の調整温度をも空調対
象空間（１）の熱負荷に応じて変更調整することで、熱
負荷に応じた送風器（３）の送風能力調整による送風器
動力の節減（省エネ）を図りながら、大きな熱負荷変動
範囲に対応できるようにすることを考えた。

〔発明が解決しようとする課題〕

、しかしながら、上述改善策を採用して、送風器（３）
の送風能力と空調器（２〉による空気温調の調整温度と
の両方を空調対象空間（１）の熱負荷に応じて調整する
ことにすれば、換言すると、熱負荷変動に対し送風能力
の調整と調整温度の調整との両方をもって対処すること
とすれば、対応可能な熱負荷変動範囲は確かに従来シス
テムに比して大きく拡大されるものの、送風器（３〉の
送風能力と空調器（２）による空気温調の調整温度とを
、相互の調整上で何らかの規約なく単に熱負荷に応じて
調整するというだけでは、送風器動力の節減を効果的に
達成できない問題が派生した。

つまり、送風能力の調整と調整温度の調整との間に何ら
規約が無いために、送風器（３）の送風能力を低下側に
調整し得る状況であるにもかかわらず、ある量の熱負荷
減少に対し調整温度の調整をもって対処するような調整
形態が熱負荷変動範囲中の一部分でも生じた場合、上述
のある量の熱負荷減少に対し送風能力の低下側への調整
をもって対処する場合に比べ、送風器（３）は必要以上
の大きな送風能力で運転されることとなり、送風器動力
の浪費（エネルギー浪費）を招くことになるのである。

発明の目的は、送風器の送風能力のみならず空調器によ
る空気温調の調整温度をも空調対象空間の熱負荷に応じ
て調整することで大きな熱負荷変動範囲に対応できるよ
うにしながらも、熱負荷に応じた送風能力調整による送
風器動力の節減を効果的に達成できるようにする点にあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による空調システムの第１の特徴構成は、空調器
、及び、この空調器による温調気を空調対象空間に供給
する送風器を備える構成において、 前記送風器の送風能力と、前記空調器による空気温調の
調整温度との前記空調対象空間の熱負荷に応じた調整を
、熱負荷の減少に対しては前記の送風能力の調整を優先
する状態で実行する運転制御手段を設けたことにある。

又、本発明による空調システムの第２の特徴構成は、上
述第１特徴構成の実施に好適な構成を特定するものであ
り、 その第２特徴構成は、前記運転制御手段が、熱負荷の増
大に対しては前記の調整温度の調整を優先するものであ
ることにある。

更に、本発明による空調システムの第３の特徴構成は、
上述第１ないし第２特徴構成の実施に好適な構成を特定
するものであり、 その第３特徴構戒は、前記空調対象空間の熱負荷に応じ
て前記空調対象空間への温調気供給風路を開度調整する
変風量装置を設け、前記運転制御手段を、前記変風量装
置の風路開度調整状態に基づき前記の送風能力と前記の
調整温度との調整を実行するものとしたことにある。

〔作　用〕

第１特徴構成による作用は次の通りである。

つまり、空調対象空間における熱負荷の減少に対しては
送風能力調整が優先されるから、送風器の送風能力が調
整可能範囲の下限に達するまでは、あるいは、何らかの
理由で送風能力の低下側への調整が許されないとき以外
は、空調対象空間における熱負荷の減少に応じて送風器
の送風能力のみが低下側へ調整され、これによって、送
風能力を低下側に調整し得る状況であるにもかかわらず
調整温度の調整により熱負荷減少に対処することに起因
して生ずる、必要以上の大きな送風能力での送風器運転
、すなわち、送風器動力の浪費を確実に回避できる。

そして、送風器の送風能力が既に調整可能範囲の下限に
達している状態、あるいは、何らかの理由で送風能力の
低下側への調整が許されない状態から更に熱負荷が減少
した場合には、空調器による空気温調の調整温度が熱負
荷に応じ調整されるが、この状況では送風器の送風能力
は既に可能な限り低下側に調整された状態にあるから、
送風器動力の浪費を生じることはない。

ちなみに、第４図（イ）は暖房負荷減少に対して送風能
力の調整（低下側への調整）を優先する場合の調整パタ
ーンを示し、第４図（０）は暖房熱負荷減少に対して逆
に調整温度の調整（低下側への調整）を優先する場合の
調整パターンを示すが、暖房負荷減少に対して送風能力
の調整を優先する場合は、調整温度の調整を優先する場
合に比して図中の斜線部での送風器動力の浪費が回避さ
れる。

一方、システムとして対応可能な熱負荷変動範囲につい
ては、送風器の送風能力が調整可能範囲の下限に達して
いる状態から更に空調対象空間の熱負荷が減少しても、
この熱負荷減少に対して上述の如く調整温度の調整をも
って対処するから、空調器による空気温調の調整温度を
常に一定として送風能力の調整のみにより熱負荷変動に
対処する従来システムに比べ、調整温度の調整により対
処する熱負荷変動幅だけ対応可能な熱負荷変動範囲を拡
大できることは言うまでもない。

尚、第２特徴構成の作用としては、送風器の送風能力と
空調器による空気温調の調整温度とを空調対象空間の熱
負荷に応じて調整することにおいて、空調対象空間にお
ける熱負荷の増大に対しては調整温度の調整が優先され
ることにより、必要以上の大きな送風能力での送風器運
転を、熱負荷の増大に対しても確実に回避し得る（第４
図（イ）、（０）参照）。

又、第３特徴構成の作用としては、変風量装置が空調対
象空間の熱負荷に応じ温調気供給風路を開度調整して空
調対象空間への温調気供給量を調整することにおいて、
変風量装置の風路開度調整状態は空調対象空間の熱負荷
に対応することから、運転制御手段を、変風量装置の風
路開度調整状態に基づき送風能力と調整温度との調整を
実行するものとすることで、実質的に空調対象空間の熱
負荷に応じた送風能力と調整温度との調整を実行できる
。

〔発明の効果〕

以上の作用の結果、本発明の第１の特徴構成によっては
、送風器能力のみならず空調器による空気温調の調整温
度をも空調対象空間の熱負荷に応じて調整することで、
システムとして対応可能な熱負荷変動範囲を従来システ
ムに比して大幅に拡大できて、熱負荷変動に対する対応
性を向上でき、しかも、送風能力の調整と調整温度の調
整とに適切な優先関係を設けたことで、送風器動力の節
減（省エネ）を極めて効果的に達成できて、運転経費面
でも極めて有利な空調システムとすることができる。

尚、本発明の第２の特徴構成を採用すれば、熱負荷の増
大についても送風器動力の浪費を確実に回避できること
で、送風器動力の節減、ひいては、運転経費の節減を一
層効果的に達成できる利点がある。

又、本発明の第３の特徴構成を採用すれば、変風量装置
を利用して空調対象空間の熱負荷を判定する形態とした
ことで、変風量装置とは別に専用の熱負荷検出手段を設
けるに比ベシステム構成を簡略化できて、設備コストを
低減し得る利点がある。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図は空調システムの全体構成を示し、（１）は複数
の対象室（Ｉａ）に分割された空調対象空間、（２）は
空気温調手段として冷却コイル（２ａ）と加熱コイル（
２ｂ〉とを備える空調器、（３）は空調器（２）による
温調気を主給気風路（４ａ）及び分岐給気風路（４ｂ）
を介して各対象室（１ａ）に分配供給する給気送風器、
（５）は各対象室（１ａ）の室内気を分岐還気風路（６
ｂ）及び生還気風路（６ａ）を介して空調器（２）に戻
す還気送風器、（７）は外気取入風路、（８）は各対象
室（１ａ）からの還気のうち外気取入量に相当する量を
排気するための排気風路である。

又、（９）はシステムの運転制御を統括的に司る統括制
御器、 （１０）、　（ＩＩ）は給気送風器（３）、及び、還気
送風器（５）夫々の送風能力（ｖｓ）、（ＶＲ）を統括
制御器（９）からの指令に基づき送風器の回転数制御を
もって調整する送風能力調整器、 （１２）は給気温度センサ（１３）により検出される空
調器（２）からの供給製調気の温度（空調器（２）によ
る空気温調の調整温度（Ｔｓ））と統括制御器（９）か
ら与えられる設定調整温度（Ｔ、。）との偏差（ΔＴｓ
）に基づいて、冷却コイル（２ａ）に対する冷媒供給量
調整弁（１４）及び、加熱コイル（２ｂ）に対する熱媒
供給量調整弁（１５）を自動調整（すなわち、温調能力
を自動調整）することにより、空調器（２）による空気
温調の調整温度（Ｔ、）を設定調整温度（’ｒｓｏ）に
調整する温調能力調整器であり、 更に、（１６）は対象室（１ａ）ごとに、室温センサ（
１７）により検出される対象室（１ａ）の室温（ＴＲ）
を設定器（１８）により人為的に設定された設定室温（
ＴＲＯ）に調整維持するように、検出室温（ＴＲ）と設
定室温（ＴＲＯ）との偏差に基づき（換言すれば、対象
室（ｌａ）の熱負荷に応じて）分岐給気風路（４ｂ）の
開度を調整して対象室（１ａ）への温調気供給量を自動
調整する変風量装置である。

統括制御器（９）には、各送風器（３）、　（５）の送
風能力（ｖｓ）、（ｖｕ）と空調器（２）による空気温
調の調整温度（Ｔ、）とを全対象室（１ａ）の総熱負荷
（空調対象空間（１）の熱負荷）に応じて統括的に調整
するための調整基準とする基準出力（Ｃ３）を、後述す
る変風量装置（■６）夫々の発信部（１６ａ）から付与
される情報に基づいて作成する調整基準出力発生部（９
Ａ）、 並びに、この調整基準出力発生部（９Ａ）が発生する基
準出力（Ｃ３）に応じ、冷房運転モードと暖房運転モー
ドの夫々において、温調能力調整器（１２）の調整目標
である設定調整温度（Ｔｓｏ）と、各送風能力調整器（
１０）、　（１１）の調整目標である各送風器（３）、
　（５）の送風能力（ＶＳ）、　（ＶＲ）とを決定する
調整指令発生部（９Ｂ）を備えさせである。

又、各変風量装置（１６）には、各対象室（１ａ）の熱
負荷に対応することとなる変風量装置（１６）の風路開
度調整状態を信号化して統括制御器（９）の調整基準出
力発生部（９Ａ）に付与する発信部（１６ａ）を備えさ
せである。

統括制御器（９）における調整基準出力発生部（９Ａ）
は具体的には、全対象室（１ａ）の総熱負荷（空調対象
空間（１）の熱負荷）に応じて増減変化する出力として
、変風量装置（１６）のうちの少なくとも１つの風路開
度調整状態が上限風路開度状態にあることが出力増大要
因となり、かつ、全ての変風量装置（１６）の風路開度
調整状態が設定中間風路開度（例えば８５％開度）より
も絞り側の状態にあることが出力低下要因となる第２図
に示す如き変化パターンの基準出力（Ｃ３）を、変風量
装置（１６）夫々の発信部（１６ａ）から付与される情
報信号に基づき作成する構成としてあり、一方、統括制
御器（９）における調整指令発生部（９Ｂ）は具体的に
は、基準出力（Ｃ３）の変化パターンに対応させて予め
設定しである第３図に示す如き調整パターンに従って、
各時点においてその時の基準出力（Ｃ３）に対応する設
定調整温度（’ｒｓｏ）と送風能力（ｖｓ　）、　（Ｖ
Ｒ）とを各調整器（１０）。

（１１）、　（１２）に指示すべき指示値として決定す
る構成としである。

第３図中、実線が送風能力（Ｖｓ　）、　ｆｆＲ）の調
整パターン、−点鎖線が冷房運転モードにおいて採用す
る設定温度（’ｒｓｏ）の調整パターン、破線が暖房運
転モードにおいて採用する設定温度（’ｒｓｏ）の調整
パターンであり、具体的動作として調整指令発生部（９
Ｂ）は、例えば、冷房運転モードにおいて基準出力（Ｃ
３）がａ点にあるときには、ｂ点における設定調整温度
（Ｔ８゜）を温調能力調整器（１２〉に指示し、かつ、
Ｃ点における送風能力（ｖｓ）、（ｖＲ）を各送風能力
調整器（１０）、（１１）に指示し、又、暖房運転モー
ドにおいて基準出力（Ｃ３）がａ点にあるときには、ｂ
゛点における設定調整温度（Ｔｓｏ）を温調能力調整器
（１２）に指示し、かつ、Ｃ点における送風能力（Ｖｓ
　）、　（Ｖｌ？）を各送風能力調整器（１０）、　（
１１）に指示する。

以上の構成により、冷房運転モード及び暖房運転モード
夫々において、空調器（２）による空気温調の調整温度
（ＴＳ）（空調器（２）からの供給温調気の温度）と、
各送風器（３）、（５）の送風能力（Ｖｓ）、（Ｖｉ＋
）とを、統括制御器（９）及び各調整器（１０）、　（
１１）、　（１２）から成る運転制御手段により、全対
象室（ｌａ）の総熱負荷（空調対象空間（１）の熱負荷
（冷房運転モードでは冷房負荷、暖房運転モードでは暖
房負荷））に応じて第３図に示す調整パターンに従い自
動調整するようにしである。

前述の調整パターンを設定するにあたっては、同第３図
に示すように、基準出力（Ｃ３）がその最小値から増大
していくことに対しては、先ず、送風能力（Ｖｓ　）、
　（ＶＲ）を調整可能範囲（Ｄｖ）の下限値（Ｖｍｉｎ
）に固定した状態で、基準出力（Ｃ３）の増大に応じて
設定調整温度（Ｔｓ。）のみを冷房運転モードでは調整
範囲（ＤＴ）の上限値（Ｔｍａｘ）から下限値（Ｔｍｉ
ｎ）にまで、又、暖房運転モードでは調整範囲（Ｄ、’
　）の下限値（Ｔｍｉｎ’　）から上限値（Ｔｍａｘ’
　）にまで変化させ、続いて、それ以上の基準出力（Ｃ
３）の増大に対しては、設定調整温度（Ｔ、。）を冷房
運転モードでは調整範囲（ＤＴ）の下限値（Ｔｍｉｎ）
に、又、暖房運転モードでは調整範囲（ＤＴ’　）の上
限値（Ｔｍａｘ’　）に固定した状態で、基準出力（Ｃ
３）の増大に応じて送風能力（ＶＳ）、（ＶＲ）のみを
調整可能範囲（Ｄｖ）の下限値（Ｖｍｉｎ）から上限値
（Ｖｍａｘ）にまで変化させ、そして、基準出力（Ｃ３
）がその最大値から減少していくことに対しては、上述
の基準出力（Ｃ３）の増加の場合と全くの同経路で逆向
きに送風能力（ＶＳ）、（ＶＲ）及び設定調整温度（Ｔ
ｓｏ）を変化させる形態に調整パターンを設定しである
。

つまり、調整パターンを上述の如く設定することにより
、統括制御器（９）、及び、各調整器（１０）、　（１
１）、　（１２）から成る運転制御手段が、送風器（３
）、（５）　（７）送風能力（Ｖｓ）、　（ＶＲ）と空
調器（２）による空気温調の調整温度（Ｔ、）との空調
対象空間（１）の熱負荷（冷房運転モードでは冷房負荷
、暖房運転モードでは暖房負荷）に応じた調整を、熱負
荷の増大に対しては調整温度（’ｒｓ）の調整を優先す
る状態で、又、熱負荷の減少に対しては送風能力（ＶＳ
）、（ＶＲ）の調整を優先する状態で実行するように構
成してあり、これによって、送風器（３）、（５）が必
要以上の送風能力で運転されることによる送風器動力の
浪費を、対応可能な熱負荷変動範囲（Ｘ）の全域におい
て確実に回避し、送風器動力の節減、ひいては、システ
ム全体としての省エネを効果的に達成するようにしであ
る。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

（イ）前述実施例においては、空調対象空間（１）の熱
負荷に応じて温調気供給風路を開度調整する変風量装置
（１６）の風路開度調整状態に基づき、送風能力（Ｖ、
）と調整温度（Ｔ、）とを調整させるようにしたが、こ
れに代えて、空調対象空間（１）の熱負荷を検出する、
その他の種々の型式、構造の熱負荷検出手段を設け、こ
の熱負荷検出手段により検出される熱負荷に応じて送風
器（３）の送風能力（Ｖｓ）と空調器（２）による空気
温調の調整温度（Ｔ、）とを調整させるようにしても良
い。

（ロ）空調対象空間（１）における熱負荷の減少に対し
て送風能力（Ｖｓ）の調整を優先させたり、又、熱負荷
の増大に対して調整温度（’ｒｓ）の調整を優先させた
りするに、前述実施例の如く、それら優先関係を規定し
た調整パターンを予め設定しておき、その調整パターン
に従って調整を実行させる型式を採用するに代えて、種
々の調整制御型式を採用できる。

（ハ）送風器（３）の送風能力（ＶＳ　）を熱負荷に応
じて調整するに、検出送風量と設定送風量との偏差に基
づき送風能力を調整して送風量を設定送風量に調整する
送風量調整器を設け、この送風量調整器に指示する設定
送風量を熱負荷に応じて調整する型式にしても良く、又
、温調気供給風路の検出風路圧と設定風路圧との偏差に
基づき送風能力を調整して風路圧を設定風路圧に調整す
る風路圧調整器を設け、この風路圧調整器に指示する設
定風路圧を熱負荷に応じて調整するようにしても良い。

仁）空調対象空間（１）はどのような形態・用途の空間
であっても良く、又、送風器（３〉から温調気の分配供
給を受ける複数の空間、あるいは、１つの室の室内空間
等で代表される単数の空間のいずれであっても良い。

（ホ）本発明は変風量装置を装備しない型式にも適用で
き、又、本発明は冷房と暖房とのいずれか一方にのみ適
用しても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
システム構成図、第２図は基準出力の変化パターンを示
す図、第３図は調整パターンを示す図である。第４図（
イ）、（０）は作用を説明するための図である。第５図
は従来システムの構成図である。 （１）・・・・・・空調対象空間、（２）・・・・・・
空調器、（３）・・・・・・送風器、（９）、　（１０
）、　（１２）・・・・・・運転制御手段、（１６）・
・・・・・変風量装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空調器（２）、及び、この空調器（２）による温調
   気を空調対象空間（１）に供給する送風器（３）を備え
   る空調システムであって、前記送風器（３）の送風能力
   （Ｖｓ）と、前記空調器（２）による空気温調の調整温
   度（Ｔｓ）との前記空調対象空間（１）の熱負荷に応じ
   た調整を、熱負荷の減少に対しては前記の送風能力（Ｖ
   ｓ）の調整を優先する状態で実行する運転制御手段（９
   ）、（１０）、（１２）を設けた空調システム。 ２、前記運転制御手段（９）、（１０）、（１２）が、
   熱負荷の増大に対しては前記の調整温度（Ｔｓ）の調整
   を優先するものである請求項１記載の空調システム。 ３、前記空調対象空間（１）の熱負荷に応じて前記空調
   対象空間（１）への温調気供給風路を開度調整する変風
   量装置（１６）を設け、前記運転制御手段（９）、（１
   ０）、（１２）を、前記変風量装置（１６）の風路開度
   調整状態に基づき前記の送風能力（Ｖｓ）と前記の調整
   温度（Ｔｓ）との調整を実行するものとした請求項１又
   は２記載の空調システム。