JPS6237628A - 空気調和機 - 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】 〔産業上の利用分胃〕 乙の発明は、各部屋の室温を独立に調節できる可変風量
制御システムを採用したダクト式の空気調和機に関する
ものである。

〔従来の技術〕

エアーダクトを用いて温度調節された空気を各部屋へ分
配して空気調和を行なうセントラネ空気調和システムは
、加湿器や高性能フィルターが容易に組込め、外気処理
や全熱交換需の採用も可能で質の高い空気調和が可能で
あり、また空気調和する部屋には吹出口と吸込口しかな
く、室内スペースが有効に使えるほか、さらに熱搬送系
のトラブルも少ないなど、ヒートポンプチラー・ファン
コイル方式や、パッケージエアコン分散配置方式などに
比べ多くのメリットを有し、このためビル空調等に多く
採用されている。その中でも省エネルギー運転が可能な
可変風量制御方式（以下ＶＡＶ方式と呼ぶ）は、熱負荷
の異なる各部屋を独立に温度制御でき、使用しない部屋
の空気調和を停止させる事も可能で、かつ必要送風量の
大小に応じ送風機の動力を可変して運転費を低減させる
事もでき、また同時使用率を考慮することにより熱源機
の能力を小ざく設計することができろ。

上記ＶＡＶ方式には風量調節用ダンパの形式に応じて２
つの方式がある。１つはバイパス形ＶＡＶユニットを用
いる方式で、室内負荷に応じて室内へ吹出す風量と直接
熱源機へ戻す（バイパスさせる）風量の比率を調節する
ものである。この方式は送風量が一定のため熱源機の能
力制御がむずかしいパッケージエアコンを用いたシステ
ムに用いられることが多いが、送風機制御による省エネ
ルギー効果はない。

もう１つの方式は絞り形ＶＡＶユニットを用いる方式で
ある。この方式はダンパの開度に応じて変化するダクト
内の圧力を検出し、乙の値が設定値に、なるよう送風機
の容量を制御するもので、負荷が少なくなれば、（風量
が少なくなる、この時ダクト内の空気温度は一定に制御
される）、熱源機の所要能力が小さくなると同時に送風
機の動力も低減される。

ＶＡＶ方式におけるダンパ制御に伴う送風機。

熱源機の容量制御方法に関する従来技術には特公昭５５
−１４９７９号、特公昭５５−２２６９６号、特公昭５
５−２４０２２号、特公昭５５−４４８５３号公報があ
る。第３図はこれら従来における空気調和機のシステム
構成図である。同図において、１は空調される部屋で、
ここでは３部屋の場合を示している。２は部屋１の天井
内に配置されたエアーハンドリングユニットで、エアー
フィルター３．熱交換器４．送風機５から構成されてい
る。６はこのエアーハンドリングユニット２の空気吹出
口に接続されたメインダクト、７ばこのメインダクト６
から部屋数に応じて分岐した３本の枝ダクト、８はこの
枝ダクトの途中に押入された絞り形のＶＡＶユニット、
９はこのＶＡＶユニッ）・８内に回転可能に取付けられ
たダンパ、１０は上記技ダクト７の末端に取付けられた
吹出口、１１は上記部屋１のドアー下部に設けられた吸
込口、１２は廊下天井面に設けられた天井吸込口、１３
はこの天井吸込口１２と上記エアーハンドリングユニッ
ト２の吸込口を連絡する吸込ダクト、１４は上記各部屋
１に各々取付けられたルームサーモスタッｌ−１１５は
上記メインダクト６内に取付けられた温度検出器、１６
は同じくメインダクト６内に設けた圧力検出器、１７は
上記熱交ｆｉ！、Ｗｊ４に接続しｔこヒートポンプ等の
熱源機である。

上記のように構成された従来の空気調和機において、各
ルームサーモスタット１４で使用者が設定した設定温度
と検出きれた現在の空気温度の温度差に応じダンパ９の
開度を任意の位置に各々調節する。そしてダンパ９の開
度に応じ、メインダクト６内の圧力が変化し、これを圧
力検出器１６が検出し、過剰圧力にならないよう送風８
１５の容量を変化させる。また、送風量の変化に伴ない
熱交換器４の出口空気温度が変わるなめ、この温度を温
度検出器１５で検出し、予め設定しておいた空気温度に
なるよう熱源機１７の能力を制御する。

このように略一定温度に調節された空気は吹田口１０か
ら室内熱負荷の大小に応じた風量で部屋１内へ吹き出す
。部屋１を空調した空気は吸込口１１から廊下等のスペ
ースを通り天井吸込口１２へ流れ、吸込ダクト１３を経
由して再びエアー・ハンドリングユニット２へ戻る。

なお、第３図ではリターンエアーを廊下等に利用して帰
す方式としているが、各部屋１からエアーハンドリング
ユニット２までリターンダクトを設け、制御性および一
層の省エネ性を増す方式もある。また、第３図ではメイ
ンダクト６から枝ダクト７を分岐させていたが、メイン
ダクト６を設けずエアーハンドリングユニット２からタ
コ足状に枝ダクト７を配設する方法もある。また、エア
ーハンドリングユニット２には、第３図に示したような
天井埋込形以外にも床置形、天井形などがあり、さらに
はガスファーネスを組込んだ形式のものもある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のＶＡＶユニットを用いた空気調和機
では、例えば暖房シーズンの始まりや春先など、外気温
も比較的高く熱負荷が小さい場合でも、室温が設定値よ
りも低い場合は空気調和機を運転し必要な部屋のみ空調
を行なっていた。このような場合、熱源８１１７にと−
トポンプを使用していると、これに対する熱負荷が小さ
いため、と−トポンプの０Ｎ１０ＦＦが多くなり運転効
率が下がってしまう。また、この様な時、晴天で南側の
部屋の日当たりが良い場合、該部屋の温度は高くなり、
その結果南側の部屋は窓をすこし開けて室温を下げ、北
側の部屋は暖房をするという省エネルギーに反すること
を行なっていた。

この発明は、上記のような従来の問題点を解消したもの
で、外気温が比較的高く晴天の時、指定された複数の部
屋のダンパを開き、これら部屋間の温度差が小さくなる
まで熱源機を停止したまま送風運転を行なうことにより
、省エネルギー運転ができる空気調和機を得ることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる空気調和機は、熱源機からの冷温風が
ダクトを介して分配される各部屋の温度を検出する各部
屋ごとのルームサーモスタットの出力信号に基づいて熱
負荷を測定する熱負荷測定手段と、指定された複数の部
屋のダンパを開に制御するダンパ制御手段と、上記熱負
荷測定手段で測定された指定の部屋間の室温差が小さく
なるまで熱＃！機を停＋ＥＬなままで送風機を弱風で運
転制御する送風機制御手段とから構成したものである。

〔作　用〕

この発明においては、ダンパ制御手段は指定された部屋
のダンパを開に、その他の部屋のダンパを閑にする作用
をし、送風機制御手段は熱負荷測定手段で測定された指
定の部屋間の室温差が小さくなるまで送風機を弱風で運
転制御することにより、これにより空気調和機の省エネ
ルギー運転を可能にする。

〔実施例〕

第１図はこの発明による空気調和機の一実施例を示す全
体の原理構成図である。第１図から明らかなように、エ
アーハンドリングユニット２の熱交換器と接続されたヒ
ートポンプ等の熱源８１１７と、この熱源機１７および
熱交換？ｆ！４により発生する冷温風を搬送する送風［
５と、この送風機５に接続したメインダクＩ−６と、こ
のメインダクト６の枝ダクト７内に配置された風量調節
用のダンパ９と、各部屋１に取付けられたルームサーモ
スタット１４を備え、このルーツ・ナー°モスクツＩ−
１４の検出温度信号を入力とする熱負荷測定手段１８に
より各部屋１の熱負荷を測定し、指定された複数の部屋
１のダンパ９をグンパ制譚手段１９により開にし、上記
熱負荷測定手段１８で測定された指定の部屋１間の室温
の差が小さくなるまで送風機制御手段１９で熱源８１１
７を停止したままで送風機５を弱風で運転制御するよう
に構成されている。なお、第１図において、第３図と同
一符号は同−又は相当部分を示している。

次に、上記実施例の動作を第２図に示すフローチャート
を参照しながら暖房時について説明する。

まず熱源８１１７に接続された操作盤（図示せず）によ
り通常の運転モー・ドか、送風運転モードかが利用者に
よって選択入力される（ステップ２１）。

なお、この場合、送風運転モードが選択される。

次に操作盤あるいはルームサーモスタット１４によって
空調すべき部屋がどことどこなのかが利用者によって指
定入力される（ステップ２２）。次のステップ２３では
、上記ステップ２２で指定された部屋１のルームサーモ
スタット１７により検出された各部屋の現在の室温Ｔが
入力される。また、次のステップ２４では指定された部
屋１のダンパ９が全開、その他の部屋のダンパ９が全開
になるよう制御される（空気調和される部屋のみ開）。

ステップ２５では熱源機１７の運転を停止するよう制御
する。ステップ２６ではステップ２３で測定された室温
の最大値Ｔｍｈχと最小値Ｔｗｉｎの差が設定値Ａ（例
えば３℃）より大きいか小さいかが判定され、大きけれ
ばステップ２７へ進み送風機５を運転するよう制御する
。この時、送風機５の風量は、冷風の吹出しによる不快
感をなくすため、できるだけ低風量で運転することが望
ましい。また、上記ステップ２６で温度差が設定値Ａよ
ゆ小さいと判定された場合、送風機５は停止される（ス
テップ２８）。以上の制御が一定時間間隔で繰り返され
る。例えば南側の２部屋から北側の２部屋へ熱を移動さ
せる場合、南側の部屋の暖かいリター・ンエアーが送風
機５へ戻され、これが北側の部屋へ吹き出すため、各部
屋間の温度差は徐々に小さくなる。つまり南側の室温は
低下し、北側の室温は上昇していき、各部屋の室温のう
ち最高と最低の値が設定値に縮まるまで送風運転が続け
られる。

以上、暖房シーズンの送風運転モードについて説明した
が、冷房運転時も暖房時はど効果は顕著でばないが、北
側の冷たい空気を南側の部屋へ送風することは可能であ
る。

なお、上記実施例では送風４４５の運転・停止を室温の
高度差のみによって判定していたが、温度差とともに北
側の部屋の室温がある設定値に達した時にも送風機５を
停止させるようにしてもよい。

また、上記実施例ではリターンダクトを設けない場合に
ついて説明したが、リターンダクトを使用すると廊下等
をリターンエアーが無駄に暖めることなく北側の部屋の
室温を高めることができる。

さらに、上記実施例では制御のフローを第２図に示す順
序としていたが、ステップ２２の空調室入力からステッ
プ２５の熱源機制御出力までの順序は必ずしもこの通り
でなくてもよい。

また、この発明はヒートポンプを熱源機とした、あるい
はその他の熱源機を利用した冷暖房システムや、ファー
ネスを＃ＩＩ源機と（ツな暖房システムにも利用できろ
。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれは、暖房シーズンにおいて
外気温が比較的高く晴天の時、指定した複数の部屋のダ
ンパを開き、この部屋の温度差が小さくなるまで熱源機
を停止したまま送風運転を行なうよう構成したので、南
北にある指定された部屋間の温度差を少ない消費エネル
ギーで縮めることができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の空気調和機の一実施例を示す全体の
原理構成図、第２図は第１図の動作を説明するためのフ
ローチャート、第３図は従来におけろ空気調和機のシス
テム構成図である。 １・・部屋、２・・エアーハンドリングユニット、５・
・送風機、６　・ダクト、９・ダンパ、１４・・ルーム
サーモスタット、１７・・熱源機、１８−・・熱負荷測
定手段、１９・・ダンパ制御手段、２０・・送風機制御
手段。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄（外２名） 第１！！！ １　ｌ：怒渭ν洩 第２図 １．事件の表示　　　特願昭６０−１７６４６５号２、
発明の名称　　　空気調和機 ３、補正をする者 代表者　志　岐　守　哉 ４、代理人 ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書筒２頁５行目に「セントラネ」とあるのを
「セントラル」と補正する。　′ （２）同第６頁２行目に「廊下等に」とあるのを「廊下
等を」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温風または冷温風を発生させる熱源機、この熱源機の冷
   温風を各部屋へ分配する送風機およびダクト、このダク
   トの枝部分に配置された風量調節用ダンパ、各部屋に設
   置されたルームサーモスタットを備えた空気調和機にお
   いて、上記ルームサーモスタットで検出された室温から
   各部屋の熱負荷を測定する熱負荷測定手段、指定された
   複数の部屋のダンパを開に、その他の部屋のダンパを閉
   に制御するダンパ制御手段、上記熱負荷測定手段で測定
   された指定の部屋の室温の差が小さくなるまで、上記熱
   源機を停止したまま上記送風機を弱風で運転制御する送
   風機制御手段を備えた空気調和機。