JPH0814402B2 - 換気装置の制御方法 - Google Patents

換気装置の制御方法

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JPH0814402B2
JPH0814402B2 JP60261823A JP26182385A JPH0814402B2 JP H0814402 B2 JPH0814402 B2 JP H0814402B2 JP 60261823 A JP60261823 A JP 60261823A JP 26182385 A JP26182385 A JP 26182385A JP H0814402 B2 JPH0814402 B2 JP H0814402B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空気調和に用いられる換気装置の制御方法に
関するものである。
従来の技術 換気装置は、室内の汚染空気を室外に排出し、代りに
新鮮な室外空気を室内に導入するものであるが、暖房時
において折角暖めた室内空気を外に排出し、冷たい外気
を室内に入れることになったり、逆に冷房時においては
冷した室内空気を外に排出し、熱い外気を室内に入れる
ため、空調負荷が増大して空調機の消費エネルギーを増
加させる。このため、室内空気と室外空気を熱交換さ
せ、室内空気から熱を回収して省エネルギーをはかる熱
交換器を備えたものが考えられている。この種の熱交換
として、室内空気と室外空気の温度差に基づく顕熱交換
と、両者のエンタルピ差に基づく全熱交換が一般的であ
る。しかし、年間を通じて顕熱交換のみによる換気の場
合、たとえば冷房運転時に、外気温が室内空気の温度よ
り低いときがあり、この場合空調負荷が普通換気運転に
比して増大することとなっていた。全熱交換換気の場合
も同様に、空調負荷が普通換気運転に比して、かえって
増大する場合があった。これを回避するための方法とし
て第3図に示すように、室内外空気の温度,湿度を検知
し、これらの信号に加えてこれらの値から算出されたエ
ンタルピを換気装置の制御信号として冷房時,暖房時,
それぞれについて室内外空気の温度,湿度,エンタルピ
の大小関係により、顕熱交換運転,全熱交換運転,普通
換気運転を切換え、省エネルギー性を向上させるものが
ある。第4図の空気線図上に示したように、冷房時,暖
房時,同じ室内空気点a、室外空気点bであっても、た
とえば普通換気運転と全熱交換運転の最適切換えは逆転
してしまう。従来は手動により冷房時,暖房時の空調モ
ードの設定をし、この設定に基いて自動的に前記、室内
外の温度,湿度の検知により、各温度,湿度,エンタル
ピの大小関係により切換えるのが一般的である。また空
調機OFF時には一律に普通換気運転とするものが一般的
であった。
発明が解決しようとする問題点 従来に見られるような手動による空調モードの設定で
は、換気装置をきめ細かく制御するためには、空調機の
運転状態を監視し、空調モードを設定する必要があるた
め運転者が必要であり、かつ付きっきりで監視するため
に運転者の作業労力は大なるものであった。また、空調
機の運転を期間、たとえば6月〜9月を冷房運転モード
に、12月〜3月を暖房運転モードに予め設定し、前記の
運転監視を省くことが考えられるが、4月〜5月,10月
〜11月の中間季においては、1日のうちで暖房,冷房運
転が生じる場合があり、この場合、換気装置は前記した
ように最適運転と逆の運転となり、省エネルギー性を損
なうこととなる。
問題点を解決するための手段 本発明は、このような換気装置の運転に対する要員を
なくし、かつ年間を通じて省エネルギー性を高める目的
で、冷房用室内設定温度と暖房用室内設定温度の中間温
度を換気装置の制御にする空調モード設定の切換え点と
して、予め設定するようにしたものである。
作用 本発明は、上記に示した中間温度を用い、中間温度と
室内空気温度の大小関係により換気装置の空調モードの
設定を行い、これにより普通換気運転,顕熱交換運転,
全熱交換運転の切換えを行うようにしたため、無人で年
間を通じて換気による空調負荷の増大を防止し省エネル
ギー性の向上が実現できる。
実施例 以下、本発明の一実施例について、添付の図面第1図
〜第3図を用いて詳細に説明する。第1図は、本発明に
よる換気装置の制御方法について、室内外の温湿度条件
と、換気装置の3つの制御モード(普通換気運転,全熱
交換運転,顕熱交換運転)の関係を空気線図を用いて示
した図である。図中のa点は室内空気点であり、室内空
気温度TRと室内空気の相対湿度HRによって定まる点であ
る。T線は、T=TRの等温度線であり、x線はTRとHR
より演算される室内絶対湿度xRに対するx=xRの等絶対
湿度線であり、i線は、TRとXRにより演算される室内空
気のエンタルピiRに対するi=iRの等エンタルピ線であ
る。THは暖房設定温度,TCは冷房設定温度であり、空調
機または空調システムは、室内空気温度TRがTH以下なら
ば暖房運転、TC以上ならば冷房運転、TH以上でTC以下な
らば暖冷房の空調運転は停止する。一般にTHとして、20
〜22℃、TCとして26〜28℃が選ばれる。
室内空気温度TRが暖房設定温度TH以下のときは、下記
に示す換気運転モードの切換えが最も省エネルギーとな
る運転モードである。室外空気の温度TO,相対湿度HO
用いて演算された室外空気の絶対湿度xOと、前記TOとで
演算される室外空気のエンタルピiOが室内空気のエンタ
ルピiR以下で、かつ室外空気の絶対湿度xOが室内空気の
絶対湿度xR以下のときは、全熱交換運転とする。すなわ
ち、(1)式で示されるように全熱交換運転による給気
空気のエンタルピiS2は、普通換気運転による給気空気
のエンタルピiS1(=外気空気のエンタルピiO)より
も、iR≧iOであるので大である。
iS2=iO−η×(iO−iR) =iO−η×(TO−TR)×(0.24+0.441xO) −η×(xO−xR)×(597.3+0.441TR) (1) ここで、ηは、全熱交換器の有するエンタルピ交換
効率である。
したがって、給気空気のエンタルピiS2が大きくな
り、換気による暖房負荷が低減される。また、室外空気
の絶対湿度xOが室内空気の絶対湿度xR以下であるので、
(2)式で示される顕熱交換運転による給気空気のエン
タルピiS3に比して、顕熱交換時の熱交換効率ηtがほ
ぼηiと等しいため、全熱交換運転による給気空気のエ
ンタルピiS2が大きくなるため、全熱交換運転による換
気が最も省エネルギー運転となる。
iS3=iO−ηt×(TO−TR)×(0.24+0.441xO)(2) 室外空気の絶対湿度xOが室内空気の絶対湿度xR以上
で、かつ室外空気の温度TOが室内空気の温度TR以下のと
きは、(1),(2)式で示される様に顕熱交換運転に
よる給気空気のエンタルピiS3が最大となり、室外空気
の温度TOが室内空気のTR以上で、かつ室外空気のエンタ
ルピiOが室内空気のエンタルピiR以上のときは、普通換
気運転による給気空気のエンタルピiS1が最大となる。
以上のように切換えることで、換気装置からの給気空気
が最大となるように選択でき、暖房運転時、最も空調機
の消費エネルギーを節約することができる。
室内空気温度TRが暖房設定温度TH以上で、冷房設定温
度TC以下の時は、暖,冷房運転が停止される。この時、
室内空気温度TRが暖房設定温度THと冷房設定温度TCの中
間温度Tm((3)式に示す)以下ならば、前述した運転
切換えが最も空調機の消費エネルギーを節約する。
Tm=(TH+TC)/2 (3) すなわち、前記に示した換気装置の切換えによって得
られる給気空気のエンタルピは最大となり、室内空気温
度TRを前記中間温度Tmに近づけるか暖房設定温度THに低
下するのを妨げるため、容易に暖房機を始動させず、空
調機停止状態を長く保たせることとなる。
室内空気温度TRが冷房設定温度TC以上のときは空調機
は冷房運転状態にあり、前述した(1)式,(2)式で
示されるように、室外空気のエンタルピiOが室内空気の
エンタルピiR以下で、かつ室外空気の温度TOが室内空気
温度TR以下のときは、普通換気運転、室外空気のエンタ
ルピiOが室内空気のエンタルピiR以上で、かつ室外空気
の絶対湿度xOが室内空気の絶対湿度xR以上のときは全然
交換運転、それ以外の領域、すなわち室外空気の温度TO
が室内空気の温度TR以上で、かつ室外空気の絶対湿度xO
が室内空気の絶対湿度以下のときは顕熱交換運転となる
ように切換えることで、換気装置からの給気エンタルピ
は最小にできる。その結果、換気による冷房負荷の増大
を抑えることができ、冷房に用いられるエネルギーを節
約することができる。
室内空気温度TRが冷房設定温度TC以下で、前記の中間
温度Tm以上ならば空調機の運転は停止されるが前記の冷
房運転時と同じ換気装置の切換え制御により給気空気の
エンタルピは最小となり、室内空気温度TRを前記中間温
度Tmに近づけるか、冷房設定温度TCに上昇するのを妨げ
るため、容易に冷房機を始動させず空調機停止状態を長
く保たせることとなる。
すなわち、換気装置の運転モードの設定を、室内空気
温度TRと中間温度Tmだけで、決定することにより、自動
的に最も省エネルギーとなる運転制御ができる。
第2図は、本実施例を流れ図で示したものであり、2
つの温度比較部と、エンタルピ比較部、絶対湿度比較部
の4つの比較部のみで、自動的に換気装置の最適制御が
行われる。
第3図は、本発明の別の実施例を示すブロック図であ
る。第3図において、1は室内空気温度を検知し、電気
信号を出力する温度信号検出部、2は室内湿度を検知し
電気信号を出力する湿度信号検出部、同様に3,4は各々
室外空気の温度信号検出部、および湿度信号検出部であ
る。一般に検知される湿度は相対湿度であるので、温度
を使ってGoff−Gratchの式(たとえば、内田秀雄著:
“湿り空気と冷却塔"P6〜P12,裳華房 1972)などに代
表される関係式を使って、絶対湿度演算部5,6で各々室
内外の絶対湿度xR,xOが演算される。7,8は、エンタルピ
演算部であり、それぞれ室内外の温度信号検出部1,3、
絶対湿度演算部5,6の信号により室内外のエンタルピiR,
iOが(4)式に基づき演算される。
i=0.24×T+(597.3+0.441×x) (4) 以上求められた、室内外の温度信号を温度比較部9
に、室内外のエンタルピ信号をエンタルピ比較部10に、
室内外の絶対湿度信号を絶対湿度比較部11に送り、各々
の大小が比較される。
12は中間温度設定部で、室内温度信号検出部1より得
られた電気出力と温度比較部13で比較し、上記に示した
比較部9,10,11の信号と共に条件判断部14に送り、第2
図の流れ図に従って判別し、信号出力部15により換気装
置の運転信号を出力する。
発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、中間温度を用い
ることにより、室内空気温度のみの信号で、換気装置の
モード設定ができ、かつ室内の温度差,絶対湿度差,お
よびエンタルピ差を比較することにより、普通換気運
転,全熱交換運転,顕熱交換運転の3種の切換え制御が
できるので、無人で年間を通じて換気装置の省エネルギ
ー運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における室内外の温湿度条件
と換気装置の3つの運転モード(普通換気運転,全熱交
換運転,顕熱交換運転)を示す関係図、第2図は、同実
施例の運転制御方法を示す流れ図、第3図は本発明の他
の実施例を示すブロック図、第4図は従来例の運転制御
方法を示す関係図である。 1,3……温度信号検出部、2,4……湿度信号検出部、5,6,
7,8……演算部、9,10,11,13……比較部、12……中間温
度設定部、14……条件判断部。
フロントページの続き (72)発明者 武川 博三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 矢野 宣行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 青木 亮 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石塚 一郎 大阪府大阪市城東区今福西6丁目2番61号 松下精工株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室内外の温度、湿度を検知し、信号出力と
    して前記温度、湿度の他に前記温度、湿度を入力として
    演算を行いエンタルピを信号出力とする検知、出力部を
    備え、冷房機をONさせるための冷房用室内設定温度と暖
    房機をONさせるための暖房用室内設定温度との中間の中
    間温度により、室内の温度が前記中間温度以下のときは
    熱交換器をもつ換気装置を暖房運転モードとし、室内の
    温度が前記中間温度以上のときは前記換気装置を冷房運
    転モードとして制御することを特徴とする換気装置の制
    御方法。
  2. 【請求項2】換気装置は、熱交換せずに換気する普通換
    気運転と、室内空気と室外空気の温度差による顕熱交換
    運転と、室内空気と室外空気のエンタルピ差による全熱
    交換運転が可能であり、冷房運転モードでは室外空気の
    温度、エンタルピ共に室内空気の温度、エンタルピより
    小なるときは普通換気運転とし、室外空気の絶対湿度、
    エンタルピ共に室内空気の絶対湿度、エンタルピより大
    なるときは全熱交換運転とし、室外空気の絶対湿度が室
    内空気の絶対湿度よりも小で、かつ室外空気の温度が室
    内空気の温度より大なるときは顕熱交換運転とし、暖房
    運転モードでは、室外空気の絶対湿度、エンタルピ共に
    室内空気の絶対湿度、エンタルピより小なるときは全熱
    交換運転とし、室外空気の温度、エンタルピ共に室内空
    気の温度、エンタルピより大なるときは普通換気運転と
    し、室外空気の絶対湿度が室内空気の絶対湿度より大
    で、かつ室外空気の温度が室内空気の温度より小なると
    きは顕熱交換運転として制御することを特徴とする特許
    請求範囲第1項記載の換気装置の制御方法。
JP60261823A 1985-11-21 1985-11-21 換気装置の制御方法 Expired - Lifetime JPH0814402B2 (ja)

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JP2005016830A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和機
JP6604578B2 (ja) * 2016-07-25 2019-11-13 株式会社アクシス 外気取入れ用換気制御装置

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