JPH0621701B2 - 熱交換器制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、エンタルピを制御パラメータとして制御を行
なう熱交換器の制御装置に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の制御装置の一つとして、エンタルピコン
トローラがある。このエンタルピコントローラは、室内
と室外のエンタルピのみを制御パラメータとしてその大
小により顕熱交換と外気導入、あるいは、全熱交換と外
気導入の制御信号を出力するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、冷房時には第３図ａに示すように外気の
エンタルピ値および乾球温度がＲ点におけるエンタルピ
値および乾球温度より小さい場合に外気導入を行ない、
外気のエンタルピ値がＲ点のエンタルピ値より小さく、
かつ外気の乾球温度がＲ点より大きい場合に顕熱交換を
行ない、そして外気のエンタルピ値がＲ点より大きいと
き室内と外気で全熱交換を行ない外気のエンタルピ値を
下げて外気導入を行なう３つのモードが考えられる。ま
た暖房時も第３図ｂに示すように外気導入，顕熱交換，
全熱交換の３つのモードにより行なうことが考えられ
る。したがって従来の熱交換器の制御装置はエンタルピ
のみで制御していたため、地域，気候に密着した細かい
制御ができないため、省エネルギーに適していなかっ
た。

本発明は上記問題点を解決するもので地域，気候に密着
した細かい制御が行なえ、省エネルギーに適した熱交換
器制御装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の熱交換器制御装置
は、室内の温度、湿度を信号に変換する温度、および湿
度信号出力部と、室外の温度、湿度を信号に変換する温
度、および湿度信号出力部と、これら室内外の温度、湿
度の信号を入力し、室内外のエンタルピの演算を行ない
エンタルピを信号として出力する演算器と、このエンタ
ルピ信号、および温度信号出力部からの温度信号を室内
と室外でそれぞれ比較し顕熱交換、全熱交換、外気導入
の制御信号を出力する出力装置を備えた構成である。

作 用 本発明は上記した構成により、演算器を用いて室内外の
エンタルピを求め、この室内外のエンタルピ差と、温度
信号出力部からの室内外の顕熱差により、出力装置は外
気導入、顕熱交換、全熱交換の３つの換気モードの制御
信号を出力するため、年間を通じての省エネルギーの向
上が実現できる。

実施例 第１図は本発明の熱交換器制御装置の一実施例を示すブ
ロック図である。第１図において、１は室内温度を電気
信号に変換する温度信号出力部、２は室内湿度を電気信
号に交換する湿度信号出力部、同様に、３，４は各々外
気の温度信号出力部、および湿度信号出力部である。５
は室内のエンタルピ演算器であって、２つの入力端子５
１，５２の電圧信号を演算してエンタルピ信号出力を出
力端子５３に得る。同様に６は外気のエンタルピ演算器
であって２つの入力端子６１，６２の電圧信号を演算し
てエンタルピ信号出力を出力端子６３に得る。７は比較
器で２つの入力端子７１，７２の電圧差に応じてオン，
オフ信号出力を出力端子７３より得る。同様に、８は比
較器で２つの入力端子８１，８２の電圧差に応じてオ
ン，オフ信号出力を出力端子８３より得る。９は条件判
別器で複数個の２入力NAND回路で組合せた論理回路で構
成されている。１０は熱交換器の制御信号出力部であ
る。そして比較器７，８，条件判別器９，および信号部
９により出力装置１１が構成されている。

上記構成において、室内の温度，湿度は温度信号出力部
１、および湿度信号出力部２によって各々電気信号に変
換され、さらに演算器５の入力端子５１，５２に入力さ
れ室内のエンタルピの電気信号に変換される。同様に、
外気の温度，湿度も温度信号出力部３、湿度信号出力部
４により、各々電気信号に変換され、さらに演算器６に
入力されて、エンタルピの電気信号に変換される。

このようにして求めた室内外のエンタルピ信号、および
温度信号は各々次段の比較器７，８に送られ、各々、そ
の大小関係よりオン，オフ信号に変換される。比較器
７，８の出力信号は条件判別器９に送られ、第３図に示
すように、室内外のエンタルピ差、温度差に応じて次の
３つの換気モード、すなわち、外気導入、顕熱交換、全
熱交換の制御信号が信号出力部１０より出力される。

次に本発明の他の実施例について説明する。ところでエ
ンタルピは近似的に以下の式で表わされることがわかっ
ている。すなわち、 ｉ＝ａ（ｔ＋ｐ）（＋ｑ）＋ｒ ……(1) ここで、ｔ：乾球温度、：相対湿度、 ａ，ｐ，ｑ，ｒ：定数である。

今、定数ａ，ｐ，ｑ，ｒを以下の通り定めて、２０ｔ
３０℃，１０〜９０％ＲＨの範囲で(1)よりエンタル
ピを求め、従来の飽和蒸気圧の国際状態式より求めたエ
ンタルピとの差を求めると、表の如く、max0.5kcal／k
g′の精度で近似可能である。

ａ＝7.6163×１０^−３ ｐ＝2.21189×１０^−３ ｑ＝30.21 ｒ＝0.16124 したがって、(1)式を用いれば室内外のエンタルピの演
算器は室内外の温度の一次関数で表わされる電気信号
と、室内外の相対湿度の一次関数で表わされる電気信号
との乗算器、および定数信号との加算器とで構成し、室
内外のエンタルピｉを信号として出力する演算器を作成
しうる。

第２図は本発明の他の実施例を示すものである。第２図
において、４は湿度信号出力部であり、４０１は湿度変
化を抵抗変化として検出する抵抗４０２より成る湿度セ
ンサである。端子４０３の電圧値は端子４０４に印加さ
れる電圧を湿度センサ４０１、および抵抗４０５の比率
に分割した値で、これより相対湿度の一次関数が構成さ
れ、湿度信号出力となる。６は外気のエンタルピ演算部
で、オペアンプ６０２の反転入力端子に前記端子４０３
の電圧を入力すると、抵抗６０３、およびその抵抗が温
度の一次関数であらわされる温度センサ６０１によって
定まる増巾度に応じて端子６０４に電圧が出力される。
ここで端子３０４の出力電圧は相対湿度を変数とする一
次関数と、温度を変数とする一次関数の乗算されたもの
が出力される。さらにオペアンプ６０７を加算器として
用い、端子６０４の電圧と端子６０６の電圧を加算する
と端子６０７にはエンタルピの電圧信号出力が得られ
る。このエンタルピの信号を、第３図のように前記実施
例と同様に信号処理することにより、信号出力部に室内
外の温湿度条件に応じ、各々３つの制御信号が出力され
る。

発明の効果 以上、実施例から明らかなように、本発明によれば、室
内外の温湿度より、極めて簡単な演算器でエンタルピが
求められ、かつ各々の温度，エンタルピ差より、外気導
入，顕熱交換，全熱交換の３つの換気モードが設定可能
になり、年間を通じて、地域性，気候に関係なく、熱交
換器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熱交換器制御装置を
示すブロック図、第２図は本発明の他の実施例の熱交換
器制御装置のブロック図、第３図は室内外の温湿度条件
と熱交換器の３つの制御モードの関係図である。 １，３……温度信号出力部、２，４……湿度信号出力
部、５，６……演算部、７，８……比較器、９……条件
判別器、１０……信号出力部、１１……出力装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内の温度，湿度を信号に変換する室内温
   度および室内湿度信号出力部と、室外の温度，湿度を信
   号に変換する室外温度、および室外湿度信号出力部と、
   これら室内外の温度，湿度の信号を入力し、室内外のエ
   ンタルピの演算を行ないエンタルピを信号として出力す
   る演算器と、このエンタルピ信号、および温度信号出力
   部からの温度信号を室内と室外でそれぞれ比較し、導入
   外気と室内よりの排気とを、顕熱交換、全熱交換、外気
   導入のいづれの換気モードで制御するかを決定する制御
   信号を出力する出力装置とからなる熱交換器制御装置。
2. 【請求項２】温度、湿度、エンタルピ、および制御信号
   は電気信号を用いた特許請求の範囲第１項記載の熱交換
   器制御装置。
3. 【請求項３】室内外の湿度信号出力部は相対湿度を変数
   とする一次関数で表わされる相対湿度信号電圧出力部と
   し、室内外の温度信号出力部は温度を変数とする一次関
   数で表わされる抵抗によって増巾度を変化させる増巾器
   を用い、演算器は前記相対湿度信号電圧出力部と前記増
   巾器の出力信号を乗算する演算器とした特許請求の範囲
   第１項記載の熱交換器制御装置。