JPH07113468B2 - 躯体蓄熱型空気調和システム - Google Patents

躯体蓄熱型空気調和システム

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JPH07113468B2
JPH07113468B2 JP63031568A JP3156888A JPH07113468B2 JP H07113468 B2 JPH07113468 B2 JP H07113468B2 JP 63031568 A JP63031568 A JP 63031568A JP 3156888 A JP3156888 A JP 3156888A JP H07113468 B2 JPH07113468 B2 JP H07113468B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、床スラブ下面と天井板との間を閉空間に形成
し、前記天井板の所定箇所に温調空気の吹き出し口を設
けるとともに、前記閉空間内に温調空気を送風するよう
に構成した躯体蓄熱型空気調和システムに関する。
<従来の技術> 上述の躯体蓄熱型空気調和システムは、例えば、運転開
始に際し、室内に温調空気を吹き出す前に、床スラブ下
面と天井板との間に形成された閉空間内に温調空気を送
って床スラブなどに蓄熱し、所定の蓄熱を完了してから
温調空気を室内に吹き出すように構成され、これによ
り、運転初期において、躯体に熱を奪われ、暖房の場合
には低温空気が、そして、冷房の場合には高温空気がそ
れぞれ室内に吹き出されて不快になることを回避できる
ようになっている。
そして、従来では、躯体に蓄熱するために、運転開始後
の所定時間を設定し、その設定時間だけ閉空間内にのみ
温調空気を吹き出し、設定時間経過に伴い、躯体への蓄
熱が完了したとして、温調空気を室内側に吹き出させる
ようにしていた。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、従来のシステムでは、例えば、暖房の場
合で説明すれば、寒さが厳しい時には躯体の温度も低下
しているために、蓄熱が完了する前に温調空気を室内に
吹き出す状態に切り替わってしまい、不測に低温空気が
吹き出されるという欠点があり、また、さほど寒くない
ような時には、蓄熱が完了しているにもかかわらず蓄熱
運転状態が継続され、温調空気を室内に吹き出すまでに
必要以上に時間がかかり、無駄な運転を行うことになっ
て不経済になる欠点があった。
そこで、床スラブ内の所定箇所に温度センサを設け、そ
の温度センサによって測定した温度が設定温度になった
かどうかを判断し、設定温度になったことに基づいて所
定量の蓄熱が完了したこと、ならびに、放熱が完了した
ことをそれぞれ判断するように構成することが考えられ
たが、その放熱完了状態を判断することが困難であっ
た。
即ち、躯体蓄熱分を利用して暖房を行う場合で説明すれ
ば、寒さが厳しい時には、床スラブ内の温度が設定温度
に低下する前に躯体表面の温度が急速に低下し、床スラ
ブ内の温度が設定温度に低下する前に低温空気が吹き出
される状態になってしまい、不快になる欠点があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、躯体の蓄熱状態を適切に判断し、躯体に過不足なく
蓄熱するとか、送風ファンのみの運転による空調を適切
に行うなど、躯体への蓄熱やそれに付随する運転制御な
どを経済的かつ良好に行うことができるようにすること
を目的とする。
<課題を解決するための手段> 本発明は、このような目的を達成するために、冒頭に記
載した躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、床スラブ
の厚み方向に検知位置を異ならせた状態で設けられて躯
体温度を測定する温度センサと、前記温度センサ間の測
定温度差の変化に基づいて蓄熱状態信号を出力する蓄熱
状態判別手段とを備えて構成する。
<作用> 上記構成によれば、躯体に蓄熱される場合に、閉空間側
から順に蓄熱されていき、最初は、温度センサそれぞれ
によって測定される温度が互いに等しいかあるいはほぼ
等しくなっているが、蓄熱の進行に伴ってそれらの測定
温度間に差を生じていき、蓄熱の完了時に近くなるに伴
って測定温度間の差が減少していくことになり、一方、
放熱時には、床スラブの表面側の温度が床スラブの奥側
の温度よりも速く低下していき、所定の放熱が行われる
に伴ってその温度差が大きくなる。これらの測定温度差
の変化に着目し、蓄熱の開始後に測定温度差が無くなっ
た時とか、蓄熱分の放熱時に所定の差になった時など
に、蓄熱完了信号とか、あるいは、送風ファンのみの駆
動による空調運転を停止するファン停止信号などの蓄熱
状態信号を出力するように構成できる。
<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1図は、本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る
実施例の装置構成図を示し、床スラブ1の下面と天井板
2との間に閉空間Sが形成されるとともに、天井板2の
所定箇所に温調空気の吹き出し口3が設けられている。
閉空間S内に空気調和機4が設けられ、その空気調和機
4に、室内側に連通された第1吸い込み口5と、閉空間
Sに連通された第2吸い込み口6とが連通接続されてい
る。
吹き出し口3それぞれには、電磁操作式の開閉弁7が付
設され、また、第1吸い込み口5には室内側開閉弁8が
付設され、一方、第2吸い込み口6には閉空間側開閉弁
9が付設され、空気調和機4の送風ファン10、および、
熱交換器11に冷媒を供給するポンプ12(第2図参照)を
作動するとともに、開閉弁7,8,9の内の所定のものを開
くことにより、閉空間S内にのみ温調空気を送風する蓄
熱運転状態と、温調空気を室内に吹き出す通常運転状態
とが択一的に得られるように構成されている。
床スラブ1の所定箇所には、その厚み方向に所定間隔を
隔てて、躯体温度を測定する、それぞれ熱電対型の第1
ないし第4温度センサT1,T2,T3,T4が設けられている。
これら第1ないし第4温度センサT1,T2,T3,T4は、床ス
ラブ1と等しい熱伝導率のケーシング13で被覆されてお
り、床スラブ1の厚み方向における各点の温度と等しい
温度を測定できるように構成されている。
前記第1ないし第4温度センサT1,T2,T3,T4からの温度
信号、温度差を設定する設定器14からの温度差信号、な
らびに、運転スイッチ15による運転信号それぞれは、第
2図のブロック図に示すように、入力インターフェイス
20を介して、CPU16とROM17とRAM18とから構成されるマ
イクロコンピュータ19に入力され、それらの信号に応じ
て、マイクロコンピュータ19から出力インターフェイス
21を介して開閉弁7,8,9、送風ファン10およびポンプ12
それぞれに指令信号を出力し、所定の運転状態が得られ
るように構成されている。
CPU16には、第3図に示すように、蓄熱状態判別手段22
が備えられ、そして、この蓄熱状態判別手段22には、第
1温度センサT1の測定温度t1と第2温度センサT2の測定
温度t2との差t12(=t1−t2)を算出する第1減算手段2
3、第2温度センサT2の測定温度t2と第3温度センサT3
の測定温度t3との差t23(=t2−t3)を算出する第2減
算手段24、第3温度センサT3の測定温度t3と第4温度セ
ンサT4の測定温度t4との差t34(=t3−t4)を算出する
第3減算手段25、第1減算手段23で得られた温度差t12
と上限側設定温度差Δtuおよび下限側設定温度差Δtd
れぞれとを比較して、温度差t12が上限側設定温度差Δt
uよりも大きくなったときにファン停止信号を出力する
とともに温度差t12が零またはそれに近い下限側設定温
度差Δtdよりも小さくなったときに蓄熱完了信号を出力
する第1比較手段26、第2減算手段24で得られた温度差
t23と上限側設定温度差Δtuおよび下限側設定温度差Δt
dそれぞれとを比較して、温度差t23が上限側設定温度差
Δtuよりも大きくなったときにファン停止信号を出力す
るとともに温度差t23が下限側設定温度差Δtdよりも小
さくなったときに蓄熱完了信号を出力する第2比較手段
27、第3減算手段25で得られた温度差t34と上限側設定
温度差Δtuおよび下限側設定温度差Δtdそれぞれとを比
較して、温度差t34が上限側設定温度差Δtuよりも大き
くなったときにファン停止信号を出力するとともに温度
差t34が下限側設定温度差Δtdよりも小さくなったとき
に蓄熱完了信号を出力する第3比較手段28、ならびに、
運転スイッチ15からの運転信号と第1ないし第3比較手
段26,27,28からのファン停止信号に応答して駆動回路29
に所定の指令信号を出力する運転制御手段30を備えて構
成されている。
次に、上記CPU16の動作につき、第4図のフローチャー
トを用いて説明する。
先ず、運転制御手段30では、運転スイッチ15の入り操作
に伴い、暖房運転状態か冷房運転状態かを判断する(ス
テップS1およびステップS2)。
暖房運転状態の時には、ステップS3に移行して、第4温
度センサT4の温度t4が設定温度tH以上である蓄熱状態か
を判断する。そして、暖房運転状態で無い時、即ち、冷
房運転状態の時には、ステップS4に移行して、第4温度
センサT4の温度が設定温度TC以下である蓄熱状態かを判
断する。
前記ステップS3またはステップS4において蓄熱状態でな
いと判断したときには、駆動回路30を介して、送風ファ
ン10およびポンプ12に駆動信号を、開閉弁7,7および室
内側開閉弁8には閉じ信号を、そして、閉空間側開閉弁
9には開き信号をそれぞれ出力し、開閉弁7,7および室
内側開閉弁8を閉じるとともに閉空間側開閉弁9のみを
開いて床スラブ1に蓄熱するようになっている(ステッ
プS5〜ステップS9)。
その後、第3減算手段25で得られた温度差t34が下限側
設定温度差Δtdよりも小さいかどうかを比較判断し(ス
テップS10)、温度差t34が下限側設定温度差Δtdよりも
小さくなったときには、第3比較手段28から蓄熱完了信
号を出力する(ステップS11)。
次いで、第2減算手段24で得られた温度差t23が下限側
設定温度差Δtdよりも小さいかどうかを比較判断し(ス
テップS12)、温度差t23が下限側設定温度差Δtdよりも
小さくなったときには、第2比較手段27から蓄熱完了信
号を出力する(ステップS13)。
更に、第1減算手段23で得られた温度差t12が下限側設
定温度差Δtdよりも小さいかどうかを比較判断し(ステ
ップS14)、温度差t13が下限側設定温度差Δtdよりも小
さくなったときには、第1比較手段26から蓄熱完了信号
を出力する(ステップS15)。
上述のようにして、第1ないし第3比較手段26,27,28の
全てから蓄熱完了信号が出力されると、それに応答して
開閉弁7,7および室内側開閉弁8には開き信号を、そし
て、閉空間側開閉弁9には閉じ信号をそれぞれ出力し、
開閉弁7,7および室内側開閉弁8を開くとともに閉空間
側開閉弁9を閉じ、床スラブ1への蓄熱を完了するとと
もに、温調空気を室内側に吹き出すようになっている
(ステップS16〜S18)。
一方、ステップS3またはステップS4において蓄熱状態で
あると判断したときには、ステップS19に移行して、例
えば、午前8時から午後8時などの設定時間外かどうか
を判断する。ここにおいて、設定時間外で無ければ、ス
テップS1に戻り、通常の運転を継続する。
一方、設定時間外であると判断したときには、送風ファ
ン10に駆動信号を、ポンプ12に駆動停止信号を、開閉弁
7,7および室内側開閉弁8には開き信号を、そして、閉
空間側開閉弁9には閉じ信号をそれぞれ出力し、開閉弁
7,7および室内側開閉弁8を開くとともに閉空間側開閉
弁9を閉じ、送風ファン10のみの駆動により、床スラブ
1に蓄熱された熱を利用して温調空気を室内側に吹き出
すようになっている(ステップS20〜ステップS24)。
次いで、第1減算手段23で得られた温度差t12が上限側
設定温度差Δtuよりも大きいかどうかを比較判断し(ス
テップS25)、温度差t12が上限側設定温度差Δtuよりも
大きくなったときには、第1比較手段26からファン停止
信号を出力する(ステップS26)。
その後、第2減算手段24で得られた温度差t23が上限側
設定温度差Δtuよりも大きいかどうかを比較判断し(ス
テップS27)、温度差t23が上限側設定温度差Δtuよりも
大きくなったときには、第2比較手段27からファン停止
信号を出力する(ステップS28)。
更に、第3減算手段25で得られた温度差t34が上限側設
定温度差Δtuよりも大きいかどうかを比較判断し(ステ
ップS29)、温度差t34が上限側設定温度差Δtuよりも大
きくなったときには、第3比較手段28からファン停止信
号を出力する(ステップS30)。
このようにして、第1ないし第3比較手段26,27,28それ
ぞれからファン停止信号が出力されると、それに応答し
て送風ファン10に駆動停止信号を出力し、温調空気の吹
き出しを停止する(ステップS31)。
上記実施例では、温度センサT1,T2,T3,T4それぞれとし
て熱電対型のものを用いているが、例えば、サーミスタ
など各種の温度センサが適用できる。
また、本発明としては、温度センサを複数箇所に設け
て、その温度差から蓄熱状態信号を出力するように構成
するものであれば良い。
<発明の効果> 本発明によれば、床スラブの厚み方向に検知位置を異な
らせて設けた複数の温度センサによる測定温度の差に基
づいて蓄熱状態信号を出力するから、運転初期における
躯体の温度のいかんにかかわらず、蓄熱状態を適切に感
知でき、蓄熱状態判別手段から蓄熱完了信号とかファン
停止信号といった蓄熱状態信号を適切なタイミングで出
力させ、躯体に過不足なく蓄熱するとか、送風ファンの
みの運転による空調を適切に行うなど、躯体への蓄熱や
蓄熱分の放熱やそれらに付随する運転制御などを経済的
かつ良好に行うことができ、快適な空調を行う上で極め
て有用な躯体蓄熱型空気調和システムを提供できるよう
になった。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明に係る躯体蓄熱型空気調和システムの実
施例を示し、第1図は装置構成図、第2図はブロック
図、第3図は、CPUの概略構成を示すブロック図、第4
図は、CPUの動作を説明するフローチャートである。 1……床スラブ 2……天井板 3……吹き出し口 22……蓄熱状態判別手段 S……閉空間 T1,T2,T3,T4……温度センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】床スラブ下面と天井板との間を閉空間に形
    成し、前記天井板の所定箇所に温調空気の吹き出し口を
    設けるとともに、前記閉空間内に温調空気を送風するよ
    うに構成した躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、 前記床スラブの厚み方向に検知位置を異ならせた状態で
    設けられて躯体温度を測定する温度センサと、 前記温度センサ間の測定温度差の変化に基づいて蓄熱状
    態信号を出力する蓄熱状態判別手段と、 を備えたことを特徴とする躯体蓄熱型空気調和システ
    ム。
JP63031568A 1988-02-12 1988-02-12 躯体蓄熱型空気調和システム Expired - Fee Related JPH07113468B2 (ja)

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