JP2005221107A

JP2005221107A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2005221107A
Application number: JP2004027400A
Authority: JP
Inventors: Yukio Tobi; 幸生鳶; Koichi Matsumoto; 公一松本; Takahiro Ogawa; 孝洋小川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Air Conditioners Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Air Conditioners Co Ltd
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【要約】
【課題】センサの検出値に基づいて省エネで効率よく換気するとともに、夜間などには換気用送風機からの騒音を抑制することができる空気調和装置を提供する。
【解決手段】空気調和装置は、制御手段（２１）がセンサ（２２）の検出値に基づいて換気用送風機（１６）を制御して、室内の空気を換気する。そして、制御手段は、送風音を小さくする減音時刻帯（たとえば、夜間など）が設定されており、現時刻が減音時刻帯の範囲内であるか否かを判断して、現時刻が減音時刻帯以外の際には、前記センサの検出値に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切換制御しているとともに、減音時刻帯の範囲内の際には、換気用送風機の送風量を弱にするかまたは換気用送風機を停止させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に、その換気に関する。

従来、ルームエアコンなどの空気調和装置は一般的には、換気機能を有しておらず、室内の空気が汚れた際などには適宜、人が窓を開けるなどして、外気を取り入れて換気する必要があった。

そこで、従来より、空気調和装置に換気装置を設けたものが提案されている。たとえば特許文献１に記載されているように、二酸化炭素ガスの濃度に応じて、換気用送風機の送風量を変更している空気調和装置がある。

ところで、換気用送風機の送風量を大きくすると、換気用送風機などから発生する送風音などの騒音が大きくなる。したがって、夜間などでは、換気用送風機などからの騒音が気になり、問題となることがある。そのため、気になるユーザーは、リモコンなどを操作して、換気用送風機の送風量を下げる必要があり、送風量を弱にすることにより、換気用送風機などからの騒音を小さくすることができるが、ユーザーに手数を掛けさせることになる。

一方、ユーザーの操作で、換気用送風機の送風量を決定すると、二酸化炭素ガスの濃度が低いにも係わらず、換気用送風機の送風量が強に設定されて、無駄にエネルギーが消費されることがある。
特開２００１−３０４６４５号公報

解決しようとする問題点は、二酸化炭素ガスの濃度に応じて、換気用送風機の送風量を変更していると、夜間などでは、換気用送風機などからの騒音が気になり、問題となることがある点、および、ユーザーの操作で、換気用送風機の送風量を決定すると、二酸化炭素ガスの濃度が低いにも係わらず、換気用送風機の送風量を強に設定されて、無駄にエネルギーが消費されることがある点である。

本発明の空気調和装置は、制御手段（２１）がセンサ（２２）の検出値に基づいて換気用送風機（１６）を制御して、室内の空気を換気する。そして、制御手段は、送風音を小さくする減音時刻帯が設定されており、現時刻が減音時刻帯の範囲内であるか否かを判断して、現時刻が減音時刻帯以外の際には、前記センサの検出値に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切換制御しているとともに、減音時刻帯の範囲内の際には、換気用送風機の送風量を弱にするかまたは換気用送風機を停止させる。

また、制御手段が、手動操作により換気量の強弱が指定された際には、減音時刻帯においても、手動操作により命令された換気量に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切り換える。

本発明によれば、現時刻が減音時刻帯の範囲内であるか否かを判断し、現時刻が減音時刻帯以外の際には、センサの検出値に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切換制御するとともに、減音時刻帯の範囲内の際には、換気用送風機の送風量を弱にするかまたは換気用送風機を停止させているので、昼間などの減音時刻帯以外の時刻には、センサの検出値に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切換制御して、最適な換気能力を選択し、省エネで効率よく換気することができるとともに、夜間などの減音時刻帯の時刻では、自動的に換気用送風機の送風量を弱または換気用送風機を停止させて、送風音を抑制することができる。

また、制御手段が、手動操作により換気量の強弱が指定された際には、減音時刻帯においても、手動操作により命令された換気量に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切り換えているので、夜間などの減音時刻帯の時刻においても、必要に応じて、換気量を大にすることができる。

空気調和装置において、センサの検出値に基づいて省エネで効率よく換気するとともに、夜間などには換気用送風機からの騒音を抑制したいという目的を、時刻の概念を導入して換気用送風機を制御することで実現した。

次に、本発明における空気調和装置の一実施例について、図１ないし図４を用いて説明する。図１は本発明における空気調和装置の概略の説明図である。図２は制御装置の入出力図である。図３は換気用送風機の運転のフローチャートである。図４は換気用送風機の運転の変形例のフローチャートである。なお、図２において、換気に関する主な部品のみが記載されており、図示されていない他の部品も制御装置に接続されている。

まず始めに、空気調和装置の全体構成を説明する。
図１において、空気調和装置は、室内機１および、この室内機１と冷媒配管２で接続される室外機３を備えている。室内機１は屋内に設置され、一方、室外機３は屋外に設置されており、冷媒配管２は、建屋に形成された孔４を通って、室内機１と室外機３とを接続している。また、室外機３は、冷媒を圧縮する圧縮機６、室外熱交換器７および熱交換器用送風機８などの機器を具備している。そして、室外機３の運転時には、冷凍サイクルの冷媒が室外機３から暖冷房のために冷媒配管２を介して室内機１に循環している。

室内機１は、室内熱交換器１１および循環用送風機１２などの機器を具備している。そして、循環用送風機１２が稼働すると、室内の空気が、室内熱交換器１１で熱交換されながら、室内を循環している。

また、室内機１内には、換気用送風機１６が設けられている。この換気用送風機１６からの給排気管１７が、建屋に形成された孔４を通って屋外に延びている。そして、換気用送風機１６は、室内の空気を換気する（すなわち、屋外の空気を室内に流入させる給気運転や、室内の空気を屋外に排出する排気運転が可能である）。また、換気用送風機１６の回転数は変更可能で、送風量すなわち換気量が強弱に複数段または連続的に変更可能である。

空気調和装置の制御手段である制御装置２１は、室内機１内のマイコンなどで構成され、空気調和装置の運転を制御している。そして、特に換気に関して、図２に図示するように、制御装置２１には、室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出するＣＯ２センサ２２、および、リモコンなどの操作部２３からの信号が入力される。また、制御装置２１から換気用送風機１６などに駆動信号が出力される。さらに、制御装置２１には、その他、室内機１の各種機器および室外機３の各種機器などが入力や出力可能に接続されている。そして、制御装置２１には、換気用送風機１６の送風音を低下させる夜間などの減音時刻帯が設定されている。この減音時刻帯は、たとえば、午後１０時〜午前７時である。また、換気量の強弱を切り換える静音換気レベルおよび、換気用送風機１６を停止または稼働させる換気停止レベルが、制御装置２１に設定されている。すなわち、ＣＯ２センサ２２の検出した二酸化炭素ガスの濃度または、ＣＯ２センサ２２の検出値から設定された換気量が、静音換気レベルを越えると、換気量が大となり送風音が大きくなる。一方、二酸化炭素ガスの濃度または、検出値から設定された換気量が静音換気レベル以下であると、換気量が小となり送風音が小さくなり、略気にならない値になる。また、ＣＯ２センサ２２の検出した二酸化炭素ガスの濃度または、ＣＯ２センサ２２の検出値から設定された換気量が換気停止レベルを越えていると、換気用送風機１６が稼働し、一方、二酸化炭素ガスの濃度または、検出値から設定され換気量が換気停止レベル以下であると、換気用送風機１６は停止する。

次に、ＣＯ２センサ２２の検出した室内の二酸化炭素ガス濃度に基づいて行われる換気運転のフローを、図３のフローチャートに基づいて説明する。
制御装置２１には、人の操作により操作部２３から換気運転モードが指示される。この換気運転モードには、換気用送風機１６の運転を停止させる停止モード、ＣＯ２センサ２２の検出値などに基づいて換気用送風機１６を自動的に運転させる自動運転モード、および、人の操作により操作部２３から換気量（たとえば、換気量の強弱など）が指示される手動運転モードがある。

ステップ１において、制御装置２１は換気運転モードを判断し、停止モードの場合にはステップ２に、自動運転モードの場合にはステップ３に、また、手動運転モードの場合にはステップ１１に行く。

ステップ１において停止モードの場合には、ステップ２において、制御装置２１は換気用送風機１６を停止した状態にし、ステップ１に戻る。そして、換気運転モードが自動運転モードまたは手動運転モードに変わるまで、待機する。

また、ステップ１において自動運転モードの場合には、ステップ３において、ＣＯ２センサ２２が室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出し、その検出値を制御装置２１に入力し、ステップ４に行く。ステップ４において、制御装置２１は二酸化炭素ガスの濃度に基づいて、換気量を算出（すなわち、生成）し、ステップ５に行く。

ステップ５において、制御装置２１は算出した換気量が換気停止レベル以下であるか否かを判断し、換気停止レベル以下の場合には、ステップ６に行き、換気用送風機１６を停止状態にした後に、ステップ１に戻る。一方、ステップ５において、算出した換気量が換気停止レベルを越えている場合には、ステップ７に行く。

ステップ７において、制御装置２１は算出した換気量が静音換気レベル以下であるか否かを判断し、静音換気レベル以下の場合には、ステップ８に行き、制御装置２１は換気用送風機１６を算出された換気量（この換気量は静音換気レベル以下であり小さな値である）で運転させた後に、ステップ１に戻る。一方、ステップ７において、算出した換気量が静音換気レベルを越えている場合には、ステップ９に行く。

ステップ９において、制御装置２１は現在の時刻が、減音時刻帯であるか否かを判断し、減音時刻帯である夜間の場合にはステップ８に、また、減音時刻帯以外の時刻である昼間の場合にはステップ１０に行く。そして、ステップ８において、夜間には換気量を小にして送風音を小さくする必要があるので、制御装置２１は、算出された換気量が大きい場合にも、換気用送風機１６を静音換気レベル以下の換気量小で運転させる。

そして、ステップ９において、昼間の場合には、制御装置２１は換気用送風機１６を算出された換気量（この換気量は静音換気レベルを越える大きな値である）で運転させた後に、ステップ１に戻る。

また、ステップ１において、手動運転モードの場合にはステップ１１に行く。そして、ステップ１１において、操作部２３から指示された換気量が弱の場合には、ステップ１２に行き、制御装置２１は換気用送風機１６を換気量小で運転させて、ステップ１に戻る。一方、ステップ１１において、操作部２３から指示された換気量が強の場合には、ステップ１３に行き、制御装置２１は換気用送風機１６を換気量大で運転させて、ステップ１に戻る。

この様にして、二酸化炭素ガスの濃度に応じて換気量を強弱に切り換えているとともに、静音が要求される夜間などの減音時刻帯には、換気量を自動的に弱にしている。また、手動運転モードの際には、時刻に関係なく、指示された換気量で換気を行うことができる。

上述の図３のフローでは、換気量は二酸化炭素ガスの濃度に応じて生成されており、細かく変化させることができる。しかしながら、換気量を細かく変化させると、換気用送風機や制御装置のコストが増大する。また、家庭用などの空気調和装置では、換気量大および換気量小の強弱２段で十分である。そこで、強弱二段に最適なフローを、図４のフローチャートに基づいて説明する。

図４のフローは図３のフローと、図３のステップ４が削除されている点、および、図３のフローのステップ５、ステップ７およびステップ９に代えて、ステップ５ａ、ステップ７ａおよびステップ９ａが設けられている点以外は同じである。図３のステップ４が削除されるのは、二酸化炭素ガスの濃度から換気量を求める必要がなくなるためである。

図４のフローチャートのステップ３において、ＣＯ２センサ２２が室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出し、ステップ５ａに行く。ステップ５ａにおいて、制御装置２１は、二酸化炭素ガスの濃度が換気停止レベル以下であるか否かを判断し、換気停止レベル以下の場合には、ステップ６に行き、換気用送風機１６を停止状態にした後に、ステップ１に戻る。一方、ステップ５ａにおいて、二酸化炭素ガスの濃度が換気停止レベルを越えている場合には、ステップ７ａに行く。

ステップ７ａにおいて、制御装置２１は現在の時刻が、減音時刻帯であるか否かを判断し、減音時刻帯である夜間の場合にはステップ８に、また、減音時刻帯以外の時刻である昼間の場合にはステップ９ａに行く。そして、ステップ８において、制御装置２１は、換気用送風機１６を換気量小で運転させた後に、ステップ１に戻る。

ステップ９ａにおいて、制御装置２１は二酸化炭素ガスの濃度が静音換気レベル以下であるか否かを判断し、静音換気レベル以下の場合には、ステップ８に行き、制御装置２１は換気用送風機１６を換気量小で運転させた後に、ステップ１に戻る。一方、ステップ９ａにおいて、二酸化炭素ガスの濃度が静音換気レベルを越えている場合には、ステップ１０に行き、制御装置２１は換気用送風機１６を換気量大で運転させた後に、ステップ１に戻る。

この様にして、制御手段は、１）現時刻が減音時刻帯の範囲内であるか否かを判断する時刻判断手段、２）現時刻が減音時刻帯以外の際に、センサの検出値に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切換制御する手段、３）減音時刻帯の範囲内の際に、換気用送風機の送風量を弱にするかまたは換気用送風機を停止させる手段などを具備している。

この様に、制御手段は、上記手段以外にも、実行される各工程に対応して各工程を実行する手段を具備している。また、上記手段を全て具備する必要は必ずしもない。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）センサは必ずしもＣＯ２センサ２２に限定されず、たとえば、外気温センサ、室温センサや室内湿度センサなどのセンサを設け、外気温と室温との温度差や室内湿度などに基づいて換気用送風機を強弱制御することができる。

（２）各フローチャートのステップの順序は適宜変更可能である。たとえば、ステップ３はステップ１の前でも可能である。
（３）制御手段はマイコンで構成されているが、それ以外の構成でも可能である。
（４）図４のフローでは、換気用送風機１６は回転数が２段階に切り換えられているが、給排気管の室内側端部と室外側端部とに各々換気用送風機を設け、一方または両者の換気用送風機を回転させることにより、換気量を２段階に切り換えることも可能である。
（５）減音時刻帯は一般的には夜間であるが、夜勤の勤務者などにとっては昼間の送風音を小さくしたいので、減音時刻帯を昼間に設定することも可能である。また、具体的時刻は適宜変更可能である。

現時刻が減音時刻帯の範囲内であるか否かを判断し、現時刻が減音時刻帯以外の際には、センサの検出値に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切換制御するとともに、減音時刻帯の範囲内の際には、換気用送風機の送風量を弱にするかまたは換気用送風機を停止させることにより、センサの検出値に基づいて最適な換気能力を選択し、省エネで効率よく換気するとともに、夜間などには換気用送風機からの騒音を抑制することができる。したがって、換気を省エネで効率よく行うとともに、夜間などの減音時刻帯には換気用送風機からの騒音を抑制している空気調和装置に適用することが最適である。

図１は本発明における空気調和装置の概略の説明図である。図２は制御装置の入出力図である。図３は換気用送風機の運転のフローチャートである。図４は換気用送風機の運転の変形例のフローチャートである。

符号の説明

１室内機
３室外機
１６換気用送風機
２１制御装置（制御手段）
２２ＣＯ２センサ
２３操作部

Claims

制御手段がセンサの検出値に基づいて換気用送風機を制御して、室内の空気を換気する空気調和装置において、
前記制御手段は、送風音を小さくする減音時刻帯が設定されており、現時刻が減音時刻帯の範囲内であるか否かを判断して、現時刻が減音時刻帯以外の際には、前記センサの検出値に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切換制御しているとともに、減音時刻帯の範囲内の際には、換気用送風機の送風量を弱にするかまたは換気用送風機を停止させていることを特徴とする空気調和装置。
前記制御手段は、手動操作により換気量の強弱が指定された際には、減音時刻帯においても、手動操作により命令された換気量に基づいて、換気用送風機の送風量を強弱に切り換えることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。