WO2013125263A1 - 空気調和システム - Google Patents

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久保　和也
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an air conditioning system.
  • control devices for conventional air conditioners For example, it is determined whether or not the room temperature is higher than the set value, and when the room temperature is lower than the set value, control is performed so that the output from the microcomputer of the indoor unit to the driving transistor (indoor unit side) becomes “LO”. Then, there is a control device that stops the operation of the compressor and the ventilation fan (compressor OFF, ventilation fan OFF). On the other hand, when the room temperature is higher than the set value, this control device transmits an ON signal from the microcomputer of the indoor unit to the microcomputer of the outdoor unit, and outputs from the microcomputer of the outdoor unit to the driving transistor (outdoor unit side).
  • the compressor is started to perform cooling (compressor ON), and it is determined whether or not the outside air temperature is lower than room temperature.
  • the control device stops the operation of the ventilation fan (ventilation fan OFF), and conversely, when the outside air temperature is lower than the room temperature, starts the operation of the ventilation fan (ventilation fan ON) (for example, (See Patent Document 1).
  • the conventional air conditioner control device manages the presence or absence of users in the room, operates air conditioners and heat exchangers when there are people in the room, and air conditioners when there are no people in the room. Some machines and the heat exchanger are stopped (for example, see Patent Document 2).
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2-178556 page 3, FIG. 4
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-181078 [0042] to [0047], FIG. 4)
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an air conditioning system that can effectively use the cold heat of the outside air without impairing comfort.
  • An air conditioning system includes a heat pump air conditioner, a human sensor, an indoor temperature sensor, an outdoor temperature sensor, a ventilator that circulates indoor air and outdoor air, and the human sensor.
  • the air conditioning system of the present invention is configured to change the threshold value for determining whether cooling is possible or not by introducing outside air according to the occupant information from the human sensor, and thus has an effect of contributing to energy saving without impairing comfort. Further, the air conditioning system of the present invention is configured to determine whether or not the cooling capacity by introducing the outside air is sufficient for the indoor heat load based on whether it is above or below the threshold value. It has the effect that the outside air cooling in consideration of the loss at the time of introduction can be made possible.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an air conditioning system 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of the control operation of the air-conditioning system 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the air conditioning system 100 includes an outside air introduction unit 1, a heat pump air conditioner 2, a ventilator 3, a communication line 4, a human sensor 5, An indoor temperature sensor 8 and an outdoor temperature sensor 9 are provided.
  • the outdoor air introduction unit 1, the ventilation device 3, the human sensor 5, the indoor temperature sensor 8, and the outdoor temperature sensor 9 are provided in the air-conditioned space 10.
  • the air-conditioned space 10 is covered with a wall surface, and an opening 1a and an opening 3a are provided in part.
  • the heat pump air conditioner 2 is provided in the air conditioner installation space 20.
  • the air conditioner installation space 20 is located above the air conditioning space 10.
  • the air conditioning space 10 and the air conditioner installation space 20 are partitioned by, for example, the partition plate 7.
  • the partition plate 7 is provided with an opening 7 a for introducing cool air from the heat pump air conditioner 2 to the air conditioned space 10 and an opening 7 b for introducing air in the air conditioned space 10 to the heat pump air conditioner 2.
  • the outside air introduction unit 1 allows outside air to flow into the air-conditioned space 10.
  • the outside air introduction unit 1 is provided with an opening 1a on the outer wall of the air-conditioned space 10 and an outside air separating plate 1b that separates the outside air flowing into the air-conditioned space 10 in two directions.
  • the ventilation device 3 is a device that exhausts the air in the air-conditioned space 10 to the outside of the room.
  • the ventilator 3 is formed with an opening 3a at a position facing the outside air introduction unit 1, and the ventilator 3 includes a fan 3b.
  • the human sensor 5 detects the number of people present in the air-conditioned space 10.
  • the indoor temperature sensor 8 detects the temperature of the air-conditioned space 10.
  • the outdoor temperature sensor 9 detects outdoor temperature.
  • the heat pump type air conditioner 2 includes a control device 2a.
  • the control device 2a controls the operation of the heat pump air conditioner 2 and the ventilation device 3 based on a threshold value (described later), an indoor temperature, an outdoor temperature, a target set temperature, a cooling capacity for cooling the room, and an indoor heat load. To do.
  • the heat pump air conditioner 2 and the ventilator 3 are connected by a communication line 4 or wirelessly. Specifically, the heat pump air conditioner 2 and the ventilator 3 are bidirectionally communicated or unidirectionally communicated from the heat pump air conditioner 2 to the ventilator 3.
  • control device 2a causes the human sensor 5 to detect the number of people in the air-conditioned space 10 (step S101), and determines whether there is a person in the air-conditioned space 10 based on the detected signal (step S101). Step S102).
  • step S102 when there is a person in the air-conditioned space 10
  • the control device 2a sets the threshold values to ⁇ 1 (corresponding to the first threshold value in the present invention) and ⁇ 1 (first value in the present invention). 2), ⁇ 1 (corresponding to the third threshold in the present invention).
  • the control device 2a sets the thresholds to ⁇ 2 (corresponding to the first threshold in the present invention) and ⁇ 2 (second in the present invention). And ⁇ 2 (corresponding to the third threshold value in the present invention).
  • the threshold values ⁇ 1 and ⁇ 2 are values related to a difference obtained by subtracting the outside air temperature Tout from the target set temperature Tset.
  • the threshold values ⁇ 1 and ⁇ 2 are values related to a difference obtained by subtracting the outside air temperature Tout from the indoor temperature Tin.
  • the threshold values ⁇ 1 and ⁇ 2 are values related to a difference obtained by subtracting the indoor heat load Lin from the cooling capacity Qout due to the introduction of outside air.
  • the threshold values ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 1, and ⁇ 2 are determined based on the values detected by the human sensor 5 (whether or not a person exists in the air-conditioned space 10).
  • the threshold values ⁇ 1, ⁇ 1, and ⁇ 1 when there is a person are set larger than the threshold values ⁇ 2, ⁇ 2, and ⁇ 2 when there is no person. This is because it is necessary to make a determination in consideration of the body temperature of the person.
  • step S102 the control device 2a calculates whether Tset-Tout is larger than ⁇ 1 (step S111).
  • step S111 If Yes in step S111 (Tset-Tout> ⁇ 1), the control device 2a calculates whether Qout-Lin is greater than ⁇ 1 (step S112). In the case of No in step S111 (Tset ⁇ Tout ⁇ ⁇ 1), the control device 2a calculates whether Tin ⁇ Tout is larger than ⁇ 1 (step S113).
  • step S112 If Yes in step S112 (Qout ⁇ Lin> ⁇ 1), the control device 2a stops the heat pump air conditioner 2, outputs an operation signal to the ventilator 3, and the ventilator 3 receives the operation signal. A ventilation operation is performed (step S114). In the case of No in step S112 (Qout ⁇ Lin ⁇ ⁇ 1), the control device 2a puts the heat pump air conditioner 2 into an operating state and outputs an operation signal to the ventilator 3, and the ventilator 3 operates. In response, the ventilation operation is performed (step S115).
  • Step S113 In the case of Yes in Step S113 (Tin ⁇ Tout> ⁇ 1), the control device 2a puts the heat pump air conditioner 2 into an operating state and outputs an operation signal also to the ventilation device 3, and the ventilation device 3 outputs the operation signal. In response, the ventilation operation is performed (step S115). In the case of No in Step S113 (Tin ⁇ Tout ⁇ ⁇ 1), the control device 2a puts the heat pump air conditioner 2 into an operating state and outputs a stop signal to the ventilation device 3 (Step S116).
  • step S102 the control device 2a sets the threshold values to ⁇ 2, ⁇ 2, and ⁇ 2.
  • the subsequent operations are the same as the operations after the thresholds are set to ⁇ 1, ⁇ 1, and ⁇ 1 (steps S111 to S116), and thus description thereof is omitted here.
  • the configuration is such that the threshold value for determining whether cooling is allowed or not due to the introduction of outside air is changed based on the presence information by the human sensor 5, so that comfort is impaired. It has the effect of contributing to energy saving.
  • the air conditioning system 100 which concerns on this Embodiment 1, it is judged whether it is above a threshold value or less than a threshold value whether the air_conditioning
  • the threshold value is changed depending on the presence or absence of a human being present in the air-conditioned space 10. Therefore, when there is a person in the air-conditioned space 10, energy saving operation considering comfort can be performed. On the other hand, when there is no person in the air-conditioned space 10, it is possible to operate with priority on energy saving rather than comfort.
  • the controller 2a may be provided separately from the heat pump air conditioner 2.
  • the threshold values when there are people in the air-conditioned space 10, the threshold values are set as ⁇ 1, ⁇ 1, and ⁇ 1 regardless of the number of people, but the present invention is not limited to this.
  • the threshold value may be increased stepwise as the number of people in the air-conditioned space 10 increases.
  • the outside air introduction unit 1 and the ventilation device 3 are separately provided.
  • the present invention is not limited to this.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the air-conditioning system 100 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a flowchart of the control operation of the air-conditioning system 100 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • symbol is attached
  • the outside air introduction unit 1 that allows outside air to flow into the conditioned space 10
  • the ventilation device 3 that causes the air in the conditioned space 10 to flow out of the room is provided, thereby circulating the air and the outside air in the conditioned space 10. It is configured.
  • the external air introduction part 1 and the ventilator 3 are excluded, a total heat exchanger 6, openings 7c, 7d, 20a, and 20b (described later) are provided, and a heat pump type
  • the air conditioner 2 and the total heat exchanger 6 are linked.
  • the heat pump air conditioner 2 and the total heat exchanger 6 are connected by the communication line 4 or wirelessly.
  • the heat pump type air conditioner 2 and the total heat exchanger 6 are bidirectionally communicated or unidirectionally communicated from the heat pump type air conditioner 2 to the total heat exchanger 6.
  • the total heat exchanger 6 can directly ventilate outside air without performing heat exchange inside the total heat exchanger and can be directly ventilated, and is provided in the air conditioner installation space 20.
  • the partition plate 7 has an opening 7 c that allows air in the air-conditioned space 10 to flow into the air-conditioner installation space 20 and into the total heat exchanger 6, and air discharged from the total heat exchanger 6 to the air-conditioned space 10.
  • An opening 7c for inflow is provided.
  • the air conditioner installation space 20 is provided with an opening 20a through which outside air flows into the air conditioner installation space 20, and an opening 20b through which air exhausted from the total heat exchanger 6 flows out of the room.
  • the total heat exchanger 6 flows into the air conditioner installation space 20 through the opening 20 a and flows into the total heat exchanger 6, and flows into the air conditioner installation space 20 through the opening 7 c and enters the total heat exchanger 6. It exchanges heat with the air that flows in.
  • the air flowing into the air conditioner installation space 20 from the opening 20a and flowing into the total heat exchanger 6 is discharged into the air-conditioned space 10 through the opening 7d.
  • the air that flows into the air conditioner installation space 20 from the opening 7c and flows into the total heat exchanger 6 is discharged to the outside through the opening 20b.
  • the total heat exchanger 6 and the opening 7c, the total heat exchanger 6 and the opening 7d, the total heat exchanger 6 and the opening 20a, and the total heat exchanger 6 and the opening 20b are ducts that serve as air paths. It is connected.
  • control device 2a causes the human sensor 5 to detect the number of people in the air-conditioned space 10 (step S201), and determines whether there is a person in the air-conditioned space 10 based on the detected signal (step S201). Step S202).
  • step S202 the control device 2a calculates whether Tset-Tout is larger than ⁇ 1 (step S211).
  • step S211 If Yes in step S211 (Tset-Tout> ⁇ 1), the control device 2a calculates whether Qout-Lin is larger than ⁇ 1 (step S212). If No in step S211 (Tset ⁇ Tout ⁇ ⁇ 1), the control device 2a calculates whether Tin ⁇ Tout is larger than ⁇ 1 (step S213).
  • step S212 the control device 2a stops the heat pump air conditioner 2, outputs a direct ventilation operation signal to the total heat exchanger 6, and the total heat exchanger 6 Receives the direct ventilation operation signal and performs the direct ventilation operation (step S214).
  • step S212 the control device 2a puts the heat pump air conditioner 2 into an operating state and outputs a direct ventilation operation signal to the total heat exchanger 6 as well.
  • the exchanger 6 receives the direct ventilation operation signal and performs the direct ventilation operation (step S215).
  • step S213 In the case of Yes in step S213 (Tin ⁇ Tout> ⁇ 1), since there is a cooling effect by introducing the outside air into the room, the control device 2a puts the heat pump air conditioner 2 into the operating state and puts it in the total heat exchanger 6 In contrast, a direct ventilation operation signal is output (step S215). In the case of No in Step S213 (Tin ⁇ Tout ⁇ ⁇ 1), the control device 2a puts the heat pump air conditioner 2 into an operating state and outputs a heat exchange ventilation operation signal to the total heat exchanger 6 (Step S216). .
  • control device 2a sets the threshold values to ⁇ 2, ⁇ 2, and ⁇ 2. Then, the control device 2a calculates whether or not Tset ⁇ Tout is larger than ⁇ 2 (step S221).
  • step S221 If Yes in step S221 (Tset-Tout> ⁇ 2), the control device 2a calculates whether Qout-Lin is larger than ⁇ 2 (step S222). In the case of No in step S221 (Tset ⁇ Tout ⁇ ⁇ 2), the control device 2a calculates whether or not Tin ⁇ Tout is larger than ⁇ 2 (step S223).
  • step S222 the control device 2a stops the heat pump air conditioner 2 and outputs a direct ventilation operation signal to the total heat exchanger 6, and the total heat exchanger 6 Receives the direct ventilation operation signal and performs the direct ventilation operation (step S224).
  • step S224 the control device 2a puts the heat pump type air conditioner 2 into an operating state and outputs a direct ventilation operation signal to the total heat exchanger 6 as well.
  • the exchanger 6 receives the direct ventilation operation signal and performs the direct ventilation operation (step S225).
  • step S223 In the case of Yes in step S223 (Tin ⁇ Tout> ⁇ 2), since there is a cooling effect by introducing the outside air into the room, the control device 2a puts the heat pump air conditioner 2 into the operating state and puts it in the total heat exchanger 6 On the other hand, a direct ventilation operation signal is output (step S225). In the case of No in step S223 (Tin ⁇ Tout ⁇ ⁇ 2), the control device 2a puts the heat pump air conditioner 2 into an operating state and outputs a stop signal to the total heat exchanger 6 (step S226). This is because when there is no person, CO 2 is generated little and ventilation is not necessary.
  • the air conditioning system 100 it is determined whether or not there is a cooling effect by introducing the outside air into the room by comparing the target set temperature, the outside air temperature, and the room temperature, When there is a cooling effect, the total heat exchanger 6 is directly ventilated to introduce the outside air, which can contribute to energy saving.
  • the air conditioning system 100 it is determined based on a threshold value whether or not the cooling capacity due to the introduction of the outside air is sufficient for the indoor heat load. Therefore, it is possible to evaluate the cooling capacity by the outside air in consideration of the loss at the time of introducing the outside air, and the energy saving operation can be performed without impairing the comfort.
  • the threshold value is changed depending on the presence or absence of a human being present in the air-conditioned space 10. Therefore, when there is a person in the air-conditioned space 10, energy-saving operation considering comfort is possible. On the other hand, when there is no person in the air-conditioned space 10, an operation that prioritizes energy saving over comfort is possible.
  • the air conditioning system 100 when there is no person in the air-conditioned space 10, a stop signal is output from the heat pump air conditioner 2 to the total heat exchanger 6. ing. Therefore, the air conditioning system 100 capable of energy saving operation can be provided.
  • the total heat exchanger 6 is used as a ventilation means. That is, since the ventilation means capable of heat exchange ventilation is used, the comfort in the air-conditioned space 10 is not deteriorated when ventilation is performed.
  • the indoor temperature sensor 8 and the outdoor temperature sensor 9 can be installed in various places as long as they can detect indoor and outdoor temperatures, respectively.
  • the indoor temperature sensor 8 can be installed on the ceiling surface forming the conditioned space 10
  • the outdoor temperature sensor 9 can be installed inside the conditioned space 10 or outside the conditioned space 10.

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Abstract

制御装置２ａは、空調空間１０の目標設定温度を設定し、目標設定温度から室外温度センサ９により検出された室外温度を差し引いた値と、その値に関する第１の閾値とを比較し、室内温度センサ８により検出された室内温度から室外温度を差し引いた値と、その値に関する第２の閾値とを比較し、冷房能力から空調空間１０の熱負荷を差し引いた値と、その値に関する第３の閾値とを比較し、これらの比較結果に基づいてヒートポンプ式空調機２及び換気装置３の運転を制御するものであり、第１の閾値、第２の閾値、及び第３の閾値は、人感センサ５により検出される人数に応じて設定される。

Description

空気調和システム
　本発明は、空気調和システムに関するものである。
　従来の空気調和機の制御装置として次のようなものがある。例えば、室温が設定値より高いかどうかを判定し、室温が設定値より低い場合、室内機のマイクロコンピュータから駆動用トランジスタ（室内機側）への出力が「ＬＯ」となるように制御することで、圧縮機及び換気扇の運転を停止させる制御装置がある（圧縮機ＯＦＦ、換気扇ＯＦＦ）。一方、この制御装置は、室温が設定値より高い場合、室内機のマイクロコンピュータから室外機のマイクロコンピュータにＯＮ信号を伝送し、室外機のマイクロコンピュータから駆動用トランジスタ（室外機側）への出力が「ＨＩ」となるように制御することで、圧縮機の運転を開始させて冷房を行わせ（圧縮機ＯＮ）、外気温が室温より低いかどうかを判定する。ここで、この制御装置は、外気温が室温より高い場合、換気扇の運転を停止させ（換気扇ＯＦＦ）、逆に外気温が室温より低い場合、換気扇の運転を開始させる（換気扇ＯＮ）（例えば、特許文献１参照。）。
　また、従来の空気調和機の制御装置には、居室内の利用者の有無を管理し、在室者がいる場合は空調機および熱交換器を運転させ、在室者がいない場合は、空調機および熱交換器を停止させるようにしているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
特開平２－１７８５５６号公報（第３頁、第４図） 特開２０１０－１８１０７８号公報（［００４２］～［００４７］、図４）
　特許文献１，２のような、従来の外気導入による補助的な冷房動作を備えた空気調和機では、外気温度と室内温度との差、又は外気温度と室内設定温度との差により外気導入の判断が行われるものであり、外気導入の際のモーター発熱や、制御基板の発熱等のロスが考慮されていない。そのため、外気を室内に導入しても実際には冷房されない場合があるという問題があった。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、快適性を損なわずに外気の冷熱を有効に利用することができる空気調和システムを得ることを目的とする。
　本発明に係る空気調和システムは、ヒートポンプ式空調機と、人感センサと、室内温度センサと、室外温度センサと、室内の空気と室外の空気とを循環させる換気装置と、前記人感センサ、前記室内温度センサ、及び前記室外温度センサの検知値に基づいて、前記ヒートポンプ式空調機及び換気装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記室内の目標設定温度を設定し、前記目標設定温度から前記室外温度センサにより検出された室外温度を差し引いた値と、その値に関する第１の閾値とを比較し、前記室内温度センサにより検出された室内温度から前記室外温度を差し引いた値と、その値に関する第２の閾値とを比較し、冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値と、その値に関する第３の閾値とを比較し、これらの比較結果に基づいて前記ヒートポンプ式空調機及び前記換気装置の運転を制御するものであり、前記第１の閾値、前記第２の閾値、及び前記第３の閾値は、前記人感センサにより検出される人数に応じて設定されるものである。
　本発明の空気調和システムは、人感センサによる在人情報により外気導入による冷房可否判断の閾値を変更するように構成したので、快適性を損なわずに省エネルギーに貢献するという効果を有する。また、本発明の空気調和システムは、外気を導入することによる冷房能力が室内の熱負荷に対して十分かどうかを閾値を上回る、又は閾値以下であるかによって判断するように構成したので、外気導入を行う際のロスを考慮した外気冷房を可能とすることができるという効果を有する。
本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの制御動作のフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和システムの制御動作のフローチャートを示す図である。
実施の形態１．
　以下、実施の形態１を、図１、図２に基づいて説明する。
　図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和システム１００の構成を示す図である。
　図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和システム１００の制御動作のフローチャートを示す図である。
　本実施の形態１では、図１に示されるように、空気調和システム１００は、外気導入部１と、ヒートポンプ式空調機２と、換気装置３と、通信線４と、人感センサ５と、室内温度センサ８と、室外温度センサ９とを設けたものである。
　外気導入部１、換気装置３、人感センサ５、室内温度センサ８、及び室外温度センサ９は、空調空間１０に設けられている。空調空間１０は、壁面で覆われ、一部には開口部１ａ、開口部３ａが設けられている。ヒートポンプ式空調機２は、空調機設置空間２０に設けられている。空調機設置空間２０は、空調空間１０の上部に位置するものである。空調空間１０と空調機設置空間２０は、例えば仕切板７により仕切られている。仕切板７には、ヒートポンプ式空調機２から空調空間１０に冷気を導入する開口部７ａと、空調空間１０の空気をヒートポンプ式空調機２に導入する開口部７ｂが設けられている。
　外気導入部１は、外気を空調空間１０に流入させるものである。外気導入部１には、空調空間１０の外壁に開口部１ａが設けられ、空調空間１０内に流入した外気を二方向に分離させる外気分離板１ｂが開口部内部側に設けられている。換気装置３は、空調空間１０の空気を室外に排出する装置である。換気装置３には、外気導入部１と対向する位置に開口部３ａが形成され、換気装置３は、ファン３ｂを備えている。人感センサ５は、空調空間１０に存在する人数を検出するものである。室内温度センサ８は、空調空間１０の温度を検知するものである。室外温度センサ９は、室外の温度を検知するものである。
　ヒートポンプ式空調機２は、制御装置２ａを備えている。制御装置２ａは、閾値（後述する）、室内温度、室外温度、目標設定温度、室内を冷却する冷房能力、及び室内の熱負荷に基づいて、ヒートポンプ式空調機２及び換気装置３の運転を制御するものである。
　ヒートポンプ式空調機２と換気装置３は通信線４又は無線で接続される。具体的には、ヒートポンプ式空調機２と換気装置３は双方向の通信又はヒートポンプ式空調機２から換気装置３への片方向の通信がされる。
　以下に、実施の形態１の動作について図２を用いて説明する。
　まず、制御装置２ａは、人感センサ５に空調空間１０内の人数を検知させ（ステップＳ１０１）、検知された信号に基づいて、空調空間１０内に人が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
　ステップＳ１０２でＹｅｓの場合には（空調空間１０内に人が存在する場合には）、制御装置２ａは、閾値をα１（本発明における第１の閾値に相当する），β１（本発明における第２の閾値に相当する），γ１（本発明における第３の閾値に相当する）と設定する。ステップＳ１０２でＮｏの場合には（空調空間１０に人が存在しない場合には）、制御装置２ａは、閾値をα２（本発明における第１の閾値に相当する），β２（本発明における第２の閾値に相当する），γ２（本発明における第３の閾値に相当する）と設定する。
　ここで、閾値α１，α２は目標設定温度Ｔｓｅｔから外気温Ｔｏｕｔを引いた差に係る値である。また、閾値β１，β２は室内温度Ｔｉｎから外気温Ｔｏｕｔを引いた差に係る値である。また、閾値γ１，γ２は外気導入による冷房能力Ｑｏｕｔから室内熱負荷Ｌｉｎを引いた差に係る値である。このように、閾値α１，α２，β１、β２、γ１，γ２の設定は、人感センサ５で検知された値によって（空調空間１０に人が存在するか否かによって）決定される。ここで、人が存在する場合の閾値α１、β１、γ１は、人が存在しない場合の閾値α２、β２、γ２に比べて大きく設定される。これは、人の持つ体温を考慮して判定を行う必要があるからである。
　ステップＳ１０２でＹｅｓの場合には、制御装置２ａは、Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔがα１より大きいか否かを計算する（ステップＳ１１１）。
　ステップＳ１１１でＹｅｓの場合には（Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔ＞α１）、制御装置２ａは、Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎがγ１より大きいか否かを計算する（ステップＳ１１２）。
　ステップＳ１１１でＮｏの場合には（Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔ≦α１）、制御装置２ａは、Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔがβ１より大きいか否かを計算する（ステップＳ１１３）。
　ステップＳ１１２でＹｅｓの場合には（Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎ＞γ１）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を停止状態にし、換気装置３に対し運転信号を出力し、換気装置３は運転信号を受けて換気運転を行う（ステップＳ１１４）。
　ステップＳ１１２でＮｏの場合には（Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎ≦γ１）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、かつ換気装置３に対しても運転信号を出力し、換気装置３は運転信号を受けて換気運転を行う（ステップＳ１１５）。
　ステップＳ１１３でＹｅｓの場合には（Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔ＞β１）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、かつ換気装置３に対しても運転信号を出力し、換気装置３は運転信号を受けて換気運転を行う（ステップＳ１１５）。
　ステップＳ１１３でＮｏの場合には（Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔ≦β１）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、換気装置３に対して停止信号を出力する（ステップＳ１１６）。
　ステップＳ１０２でＮｏの場合には、制御装置２ａは、閾値をα２、β２及びγ２に設定する。なお、この後の動作（ステップＳ１２１～Ｓ１２６）は、閾値をα１、β１及びγ１に設定した後の動作（ステップＳ１１１～Ｓ１１６）と同じ動作であるから、ここでは説明を割愛する。
　以上のように、本実施の形態１に係る空気調和システム１００によれば、人感センサ５による在人情報により外気導入による冷房可否判断の閾値を変更するように構成したので、快適性を損なわずに省エネルギーに貢献するという効果を有する。
　また、本実施の形態１に係る空気調和システム１００によれば、外気を導入することによる冷房能力が室内の熱負荷に対して十分かどうかを閾値を上回る、又は閾値以下であるかによって判断するように構成したので、外気導入を行う際のロスを考慮した外気冷房を可能とすることができるという効果を有する。
　また、本実施の形態１に係る空気調和システム１００によれば、空調空間１０に存在する人間の有無により閾値を変更している。そのため、空調空間１０内に人が存在する場合には快適性を考慮した省エネルギー運転が可能となる。一方で、空調空間１０内に人が存在しない場合には快適性よりも省エネルギー性を優先した運転が可能となる。
　なお、本実施の形態１では、ヒートポンプ式空調機２に制御装置２ａを設ける構成としたが、これに限定されない。例えば、制御装置２ａをヒートポンプ式空調機２とは別途に設ける構成としてもよい。この場合には、人感センサ５の検出値を制御装置２ａで検出し、ヒートポンプ式空調機２と換気装置３を通信線４又は無線で通信する構成としてもよい。
　また、本実施の形態１では、空調空間１０に人が存在する場合にはその人数に関わらず、閾値をα１，β１，γ１と設定したが、これに限定されない。例えば、空調空間１０に存在する人数が増加するにつれて段階的に閾値を大きくさせる構成としてもよい。
　また、本実施の形態１では、外気導入部１と、換気装置３を別途設ける構成としたが、これに限定されない。例えば、外気導入部１と、換気装置３とを一体として構成してもよい。つまり、外気を取り入れる開口部と、空調空間１０の空気を室外に流出させる開口部とを兼用させ、１つの開口部のみを設けたものでもよい。
実施の形態２．
　以下、本実施の形態２を、図３及び図４に基づいて説明する。
　図３は、本発明の実施の形態２に係る空気調和システム１００の構成を示す図である。
　図４は、本発明の実施の形態２に係る空気調和システム１００の制御動作のフローチャートを示す図である。
　なお、実施の形態１と同一の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
　実施の形態１では、外気を空調空間１０に流入させる外気導入部１を設け、空調空間１０の空気を室外に流出させる換気装置３を設けることで、空調空間１０の空気と外気とを循環させる構成としている。これに対して、本実施の形態２では、外気導入部１と、換気装置３とを排除し、全熱交換器６、開口部７ｃ，７ｄ，２０ａ，２０ｂ（後述する）を設け、ヒートポンプ式空調機２と全熱交換器６を連携させる構成とした。具体的には、ヒートポンプ式空調機２と全熱交換器６は通信線４又は無線で接続される。具体的には、ヒートポンプ式空調機２と全熱交換器６は双方向の通信又はヒートポンプ式空調機２から全熱交換器６への片方向の通信がされる。
　全熱交換器６は、全熱交換器内部での熱交換を行わずに外気を室内へ直接導く、ダイレクト換気可能なものであり、空調機設置空間２０に設けられている。仕切板７には、空調空間１０内の空気を空調機設置空間２０に流入して全熱交換器６に流入させる開口部７ｃと、全熱交換器６から排出された空気を空調空間１０に流入させる開口部７ｃが設けられている。空調機設置空間２０には、外気を空調機設置空間２０に流入させる開口部２０ａと、全熱交換器６から排出された空気を室外に流出させる開口部２０ｂが設けられている。
　全熱交換器６は、開口部２０ａから空調機設置空間２０に流入して全熱交換器６に流入した空気と、開口部７ｃから空調機設置空間２０に流入して全熱交換器６に流入した空気とを熱交換するものである。開口部２０ａから空調機設置空間２０に流入して全熱交換器６に流入した空気は、開口部７ｄを通って空調空間１０に排出される。開口部７ｃから空調機設置空間２０に流入して全熱交換器６に流入した空気は、開口部２０ｂを通って室外に排出される。なお、全熱交換器６と開口部７ｃ、全熱交換器６と開口部７ｄ、全熱交換器６と開口部２０ａ、全熱交換器６と開口部２０ｂは、風路となるダクトなどで接続されている。
　以下に、実施の形態２の動作について図４を用いて説明する。
　まず、閾値をα１、β１、γ１に設定した場合の、ヒートポンプ式空調機２と換気装置３の制御について、図４に従って説明する（ステップＳ２１１～Ｓ２１６）。
　まず、制御装置２ａは、人感センサ５に空調空間１０内の人数を検知させ（ステップＳ２０１）、検知された信号に基づいて、空調空間１０内に人が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
　ステップＳ２０２でＹｅｓの場合には、制御装置２ａは、Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔがα１より大きいか否かを計算する（ステップＳ２１１）。
　ステップＳ２１１でＹｅｓの場合には（Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔ＞α１）、制御装置２ａは、Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎがγ１より大きいか否かを計算する（ステップＳ２１２）。
　ステップＳ２１１でＮｏの場合には（Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔ≦α１）、制御装置２ａは、Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔがβ１より大きいか否かを計算する（ステップＳ２１３）。
　ステップＳ２１２でＹｅｓの場合には（Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎ＞γ１）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を停止状態にし、全熱交換器６に対しダイレクト換気運転信号を出力し、全熱交換器６はダイレクト換気運転信号を受けてダイレクト換気運転を行う（ステップＳ２１４）。
　ステップＳ２１２でＮｏの場合には（Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎ≦γ１）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、かつ全熱交換器６に対してもダイレクト換気運転信号を出力し、全熱交換器６はダイレクト換気運転信号を受けてダイレクト換気運転を行う（ステップＳ２１５）。
　ステップＳ２１３でＹｅｓの場合には（Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔ＞β１）、外気を室内に導入することによる冷房効果があるため、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、全熱交換器６に対しダイレクト換気運転信号を出力する（ステップＳ２１５）。
　ステップＳ２１３でＮｏの場合には（Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔ≦β１）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、全熱交換器６に対して熱交換換気運転信号を出力する（ステップＳ２１６）。
　ステップＳ２０２でＮｏの場合には、制御装置２ａは、閾値をα２、β２及びγ２に設定する。そして、制御装置２ａは、Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔがα２より大きいか否かを計算する（ステップＳ２２１）。
　ステップＳ２２１でＹｅｓの場合には（Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔ＞α２）、制御装置２ａは、Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎがγ２より大きいか否かを計算する（ステップＳ２２２）。
　ステップＳ２２１でＮｏの場合には（Ｔｓｅｔ－Ｔｏｕｔ≦α２）、制御装置２ａは、Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔがβ２より大きいか否かを計算する（ステップＳ２２３）。
　ステップＳ２２２でＹｅｓの場合には（Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎ＞γ２）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を停止状態にし、全熱交換器６に対しダイレクト換気運転信号を出力し、全熱交換器６はダイレクト換気運転信号を受けてダイレクト換気運転を行う（ステップＳ２２４）。
　ステップＳ２２２でＮｏの場合には（Ｑｏｕｔ－Ｌｉｎ≦γ２）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、かつ全熱交換器６に対してもダイレクト換気運転信号を出力し、全熱交換器６はダイレクト換気運転信号を受けてダイレクト換気運転を行う（ステップＳ２２５）。
　ステップＳ２２３でＹｅｓの場合には（Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔ＞β２）、外気を室内に導入することによる冷房効果があるため、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、全熱交換器６に対しダイレクト換気運転信号を出力する（ステップＳ２２５）。
　ステップＳ２２３でＮｏの場合には（Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔ≦β２）、制御装置２ａはヒートポンプ式空調機２を運転状態にし、全熱交換器６に対して停止信号を出力する（ステップＳ２２６）。これは、人がいない場合にはＣＯ２　発生が少なく換気の必要がないとみなすためである。
　以上のように、本実施の形態２に係る空気調和システム１００によれば、目標設定温度と外気温度と室内温度の比較により外気を室内に導入することによる冷房効果があるかどうかを判定し、冷房効果がある場合には全熱交換器６をダイレクト換気運転させ、外気を導入するようにしているので、省エネに貢献することができる。
　また、本実施の形態２に係る空気調和システム１００によれば、外気導入による冷房能力が室内の熱負荷に対して十分かどうかを閾値により判断するようにしている。そのため、外気導入時のロスを考慮した外気による冷房能力を評価することが可能であり、快適性を損なわずに省エネルギー運転が可能となる。
　また、本実施の形態２に係る空気調和システム１００によれば、空調空間１０に存在する人間の有無により閾値を変更している。そのため、空調空間１０に人が存在する場合には快適性を考慮した省エネ運転が可能となる。一方で、空調空間１０に人が存在しない場合には快適性よりも省エネ性を優先する運転が可能となる。
　また、本実施の形態２に係る空気調和システム１００によれば、空調空間１０に人が存在しない場合には、ヒートポンプ式空調機２から全熱交換器６に対して停止信号を出力するようにしている。そのため、省エネルギー運転が可能な空気調和システム１００を提供することができる。
　また、本実施の形態２に係る空気調和システム１００によれば、換気手段として全熱交換器６を用いる構成とした。つまり、熱交換換気可能な換気手段を用いているため、換気を行うに際して、空調空間１０内の快適性を悪化させることがない。
　なお、室内温度センサ８、室外温度センサ９は、それぞれ室内、室外の温度を検知することが出来る場所であれば様々な場所に設置することができる。例えば、室内温度センサ８を空調空間１０を形成している天井面に設置し、室外温度センサ９を空調空間１０の内部や空調空間１０の外部に設置することができる。
　１　外気導入部、１ａ　開口部、１ｂ　外気分離板、２　ヒートポンプ式空調機、２ａ　制御装置、３　換気装置、３ａ　開口部、３ｂ　ファン、４　通信線、５　人感センサ、６　全熱交換器、７　仕切板、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ　開口部、８　室内温度センサ、９　室外温度センサ、１０　空調空間、２０　空調機設置空間、２０ａ，２０ｂ　開口部、１００　空気調和システム。

Claims (6)

  1. 　ヒートポンプ式空調機と、
    　人感センサと、
    　室内温度センサと、
    　室外温度センサと、
    　室内の空気と室外の空気とを循環させる換気装置と、
    　前記人感センサ、前記室内温度センサ、及び前記室外温度センサの検知値に基づいて、前記ヒートポンプ式空調機及び換気装置を制御する制御装置と、を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記室内の目標設定温度を設定し、
    　前記目標設定温度から前記室外温度センサにより検出された室外温度を差し引いた値と、その値に関する第１の閾値とを比較し、
    　前記室内温度センサにより検出された室内温度から前記室外温度を差し引いた値と、その値に関する第２の閾値とを比較し、
    　冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値と、その値に関する第３の閾値とを比較し、
    　これらの比較結果に基づいて前記ヒートポンプ式空調機及び前記換気装置の運転を制御するものであり、
    　前記第１の閾値、前記第２の閾値、及び前記第３の閾値は、前記人感センサにより検出される人数に応じて設定される
    　ことを特徴とする空気調和システム。
  2. 　前記第１の閾値、前記第２の閾値、及び前記第３の閾値は、前記室内の人数が多くなるにつれて大きく設定される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
  3. 　前記制御装置は、
    　前記人感センサにより人数が検出された場合であって、
    　前記目標設定温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第１の閾値以下の場合には、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値と前記第２の閾値とを比較し、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第２の閾値以下の場合には、前記ヒートポンプ式空調機の運転を行わせ、前記換気装置の運転を停止させ、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第２の閾値よりも大きい場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記換気装置の運転を行わせ、
    　前記目標設定温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第１の閾値よりも大きい場合には、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値と前記第３の閾値とを比較し、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値が前記第３の閾値以下の場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記換気装置の運転を行わせ、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値が前記第３の閾値よりも大きい場合には、前記ヒートポンプ式空調機の運転を停止させ、前記換気装置の運転を行わせる
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和システム。
  4. 　前記制御装置は、
    　前記人感センサにより人数が検出されなかった場合であって、
    　前記目標設定温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第１の閾値以下の場合には、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値と前記第２の閾値とを比較し、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第２の閾値以下の場合には、前記ヒートポンプ式空調機の運転を行わせ、前記換気装置の運転を停止させ、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第２の閾値よりも大きい場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記換気装置の運転を行わせ、
    　前記目標設定温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第１の閾値よりも大きい場合には、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値と前記第３の閾値とを比較し、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値が前記第３の閾値以下の場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記換気装置の運転を行わせ、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値が前記第３の閾値よりも大きい場合には、前記ヒートポンプ式空調機の運転を停止させ、前記換気装置の運転を行わせる
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和システム。
  5. 　前記換気装置は、内部での熱交換を行わずに外気を前記室内へ導くダイレクト換気運転が可能な全熱交換器を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記人感センサにより人数が検出された場合であって、
    　前記目標設定温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第１の閾値以下の場合には、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値と前記第２の閾値とを比較し、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第２の閾値以下の場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記全熱交換器の運転を行わせ、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第２の閾値よりも大きい場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記ダイレクト換気運転を行わせ、
    　前記目標設定温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第１の閾値よりも大きい場合には、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値と前記第３の閾値とを比較し、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値が前記第３の閾値以下の場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記ダイレクト換気運転を行わせ、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値が前記第３の閾値よりも大きい場合には、前記ヒートポンプ式空調機の運転を停止させ、前記ダイレクト換気運転を行わせる
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和システム。
  6. 　前記換気装置は、内部での熱交換を行わずに外気を前記室内へ導くダイレクト換気運転が可能な全熱交換器を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記人感センサにより人数が検出されなかった場合であって、
    　前記目標設定温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第１の閾値以下の場合には、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値と前記第２の閾値とを比較し、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第２の閾値以下の場合には、前記ヒートポンプ式空調機の運転を行わせ、前記全熱交換器の運転を停止させ、前記室内温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第２の閾値よりも大きい場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記ダイレクト換気運転を行わせ、
    　前記目標設定温度から前記室外温度を差し引いた値が前記第１の閾値よりも大きい場合には、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値と前記第３の閾値とを比較し、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値が前記第３の閾値以下の場合には、前記ヒートポンプ式空調機及び前記ダイレクト換気運転を行わせ、前記冷房能力から前記室内の熱負荷を差し引いた値が前記第３の閾値よりも大きい場合には、前記ヒートポンプ式空調機の運転を停止させ、前記ダイレクト換気運転を行わせる
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和システム。
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