JP5061642B2 - 空調換気装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態にかかる空調換気装置1の外観斜視図であり、図2は本発明の第1実施形態にかかる空調換気装置の概略構成図である。空調換気装置1は、建物Hの室内の天井に配置されており、室内の換気を行いつつ空調運転を行うためのシステムである。空調換気装置1は、換気ユニット5と、空調ユニット6と、これらを接続するバイパスダクト4と、各種センサ類と、制御装置70、リモコン97とを備えている。
換気ユニット5は、図1および図2に示すように、給気ダクト2と、排気ダクト3と、全熱交換器50と、を備えている。
空調ユニット6は、室内ユニット6aと、図示しない室外ユニットと、を備えている。
バイパスダクト4は、図1または図2に示すように、空調ユニット6における吹出ダクト8の吹出合流ダクト24と、換気ユニット5における給気ダクト2の導入ダクト21と、を互いイン接続するためのダクトである。
室内SIには、図2に示すように、室内の温度および湿度を検知する室内温湿度センサTH1が設けられている。また、室外SOには、室外の温度および湿度を検知する室外温湿度センサTH2が設けられている。さらに、空調ユニット6には、室内熱交換器10を通過した空気の温度および湿度を検知する温調空気温湿度センサTH3が設けられている。また、室内排気ダクト34には、室内排気ダクト34を通過する空気の温度および湿度を検知する排気温湿度センサTH4が設けられている。そして、導入ダクト21のうち、バイパスダクト4との合流部分よりも室外SO側を通過する空気の温度および湿度を検知する外気取込温湿度センサTH5が設けられている。また、導入ダクト21のうち、バイパスダクト4との合流部分よりも熱交換エレメント50a側を通過する空気の温度および湿度を検知する合流空気温湿度センサTH6が設けられている。室内給気ダクト22には、室内給気ダクト22を通過する空気の温度および湿度を検知する室内吹出温湿度センサTH7が設けられている。
制御装置70は、図示しないCPU、ROM、RAM等によって構成されており、図3の制御ブロック図に示すように、室内ファンモータ11m、給気ファンモータ52m、排気ファンモータ53m、バイパスダンパ41、リモコン97、室内温湿度センサTH1、室外温湿度センサTH2、温調空気温湿度センサTH3、排気温湿度センサTH4、外気取込温湿度センサTH5、合流空気温湿度センサTH6、室内吹出温湿度センサTH7とそれぞれ通信線を介して接続されている。
制御装置70は、起動時制御、運転時正圧維持制御、給気温調制御、廃熱防止制御等の各種制御を行う。以下、各制御について、それぞれ説明する。
制御装置70は、上述のように、通信線を介して給気ファンモータ52mと接続されており、給気ファンモータ52mの起動状態を把握することができる。そして、制御装置70は、給気ファンモータ52mの駆動を開始させる際に、バイパスダクト4から導入ダクト21に流れる温調空気BSAの風量を増大させるように、給気ファンモータ52mおよび室内ファンモータ11mの回転数を制御する起動時制御を行う。なお、対応可能であれば、給気ファンモータ52mもしくは室内ファンモータ11mのいずれかの回転数を制御するだけであってもよい。
制御装置70は、給気ファンモータ52mの稼働状態を把握することができる。そして、制御装置70は、給気ファンモータ52mの稼働を検知した場合に、給気ファンモータ52mの回転数(給気ファン52の風量)が排気ファンモータ53mの回転数(排気ファンの風量)よりも多い状態にする運転時正圧維持制御を行う。
制御装置70が、給気ファンモータ52mおよび室内ファンモータ11mの回転数を調節して、空調ユニット6側から換気ユニット5側に向けてバイパスダクト4を通過する供給空気の風量を制御して、空調ユニット6の室内熱交換器10によって温調された温調空気BSAの送風量を制御する給気温調制御を行う。
制御装置70は、室内温湿度センサTH1が検知する室内温度と、室内温湿度センサTH1が検知する温度との差が、所定値未満である場合、具体的には、合流空気温湿度センサTH6が検知する合流空気温度のほうが、室内温湿度センサTH1が検知する室内温度よりも高い場合には、バイパスダンパ41を閉じる廃熱防止制御を行う。
(1)
上記実施形態の空調換気装置1では、屋外SIの空気の温度が非常に低い場合であっても、空調ユニット6によって生成される温調空気BSAを供給することで、換気ユニット5の凍結を防止することができる。また、給気ファン52が凍結してしまうことを回避することができる。
上記実施形態の空調換気装置1では、温調空気BSAが室外空気と混ぜられて室内給気ダクト22を通じて室内SIに給気されるため、室内給気ダクト22から室内SIに吹き出される冷気による局所的な冷えを解消し、ユーザの感じる不快感を低減させることができる。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、以下のように、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記実施形態では、空調換気装置1のバイパスダクト4にバイパスダンパ41が設けられており、これを開閉することによって廃熱防止制御を行う場合を例を挙げて説明した。
上記実施形態の空調換気装置1における各種制御では、室内温湿度センサTH1や室外温湿度センサTH2等が検知する温度を比較して、温調空気BSAの供給風量を制御する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態の空調換気装置1では、バイパスダクト4を通過する温調空気の風量は、給気ファンモータ52mの回転数や室内ファンモータ11mの回転数を制御することにより調整する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態の空調換気装置1における換気ユニット5としては、熱交換エレメント50aが搭載され、強制的に給気を行いつつ強制的に排気を行う第1種換気の構成を例に挙げて説明した。
上記実施形態の空調換気装置1では、合流空気温湿度センサTH6によって導入ダクト21のうち、バイパスダクト4との合流部分よりも熱交換エレメント50a側を通過する空気の温度および湿度を検知する構成を採用した場合について例に挙げて説明した。
上記実施形態の空調換気装置1では、室内吹出温湿度センサTH7によって、室内給気ダクト22を通過する空気の温度および湿度を検知する構成について例に挙げて説明した。
上記実施形態の空調換気装置1では、廃熱防止制御の一例として、バイパスダンパ41の開度を調節することにより、給気流路21において合流した空気の温度を調節する場合について例に挙げて説明した。
上記実施形態の空調換気装置1では、廃熱防止制御の一例として、バイパスダンパ41の開度を調節することにより、給気流路21において合流した空気の温度を調節する場合について例に挙げて説明した。
2 給気ダクト(給気流路)
3 排気ダクト(排気流路)
4 バイパスダクト(バイパス流路)
5 換気ユニット(換気装置)
6 空調ユニット(空調装置)
10 室内熱交換器(温度調節部)
11 室内ファン(空調ファン)
21 導入ダクト(給気流路)
22 室内給気ダクト(給気流路)
24 合流吹出ダクト(吹出流路)
26 分岐吹出ダクト(吹出流路)
31 分岐吸入ダクト(吸込流路)
33 合流吸入ダクト(吸込流路)
34 室内排気ダクト(排気流路)
35 導出ダクト(排気流路)
41 バイパスダンパ
50 全熱交換器(熱交換部)
50a 熱交換エレメント
52 給気ファン
53 排気ファン
70 制御装置(開閉制御部、正圧制御部、閉鎖制御部、排気ダンパ開制御部、分岐排気ダンパ制御部、風量低減制御部、給気検知部、風量調節制御部、運転時正圧制御部、風量制御部、合流算出部、吹出制御部)
BSA 温調空気(供給空気)
SI 室内(対象空間)
SO 室外(屋外)
TH1 室内温湿度センサ(対象空間検知部、室内温度検知部、室内湿度検知部、室内センサ部)
TH2 室外温湿度センサ(屋外温度検知部、外気温度検知部、外気湿度検知部、外気センサ部)
TH3 温調空気温湿度センサ(給気流路温度検知部、給気流路湿度検知部、給気流路センサ部)
TH4 排気温湿度センサ
TH5 給気温湿度センサ
TH6 合流空気温湿度センサ
TH7 室内吹出温湿度センサ
Claims (22)
- 対象空間(SI)の空調と換気を行う空調換気装置(1)であって、
屋外(SO)の空気(OA)を前記対象空間(SI)に給気するための給気流路(21、22)と、前記給気流路(21、22)において屋外(SO)から前記対象空間(SI)に向かう空気流れを形成させる給気ファン(52)と、前記対象空間(SI)の空気を屋外(SO)に排出するための排気流路(34、35)と、前記排気流路(34、35)において前記対象空間(SI)から屋外(SO)に向かう空気流れを形成させる排気ファン(53)と、前記給気流路(21、22)を通過する空気と前記排気流路(34、35)を通過する空気との間で混ざり合いを抑えつつ熱交換させる熱交換部(50a)と、を有する換気ユニット(5)と、
前記対象空間(SI)の空気を吸い込むための吸込流路(33、31)と、前記吸込流路(33、31)を通過した空気の温度を調節する温度調節部(10)と、前記温度調節部(10)で温度調節された温調空気を前記対象空間(SI)に吹き出すための吹出流路(24、26)と、前記吸込流路(33、31)から前記温度調節部(10)を介して前記吹出流路(24、26)に向かう空気流れを形成させる空調ファン(11)と、を有する空調ユニット(6)と、
前記給気流路(21、22)のうち屋外(SO)と前記熱交換部(50a)との間(21)と、前記吹出流路(24)と、をバイパスするバイパス流路(4)と、
を備え、
前記バイパス流路(4)は、前記吹出流路(24)から前記給気流路(21)に向けて前記温調空気を送る、
空調換気装置(1)。 - 前記バイパス流路(4)は、通過面積を可変なバイパスダンパ(41)を有している、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記バイパス流路(4)は、通過面積を可変なバイパスダンパ(41)を有し、
前記対象空間(SI)の温度を検知する対象温度検知部(TH1)と、
前記屋外(SO)の温度を検知する屋外温度検知部(TH2)と、
前記対象温度検知部(TH1)が検知する温度と前記屋外温度検知部(TH2)が検知する温度との差が所定値未満である場合には、前記バイパスダンパ(41)を閉じる開閉制御部(70)と、をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記バイパス流路(4)は、通過面積を可変なバイパスダンパ(41)を有し、
前記排気流路(34、35)のうち前記対象空間(SI)から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する排気温度検知部(TH4)と、
前記給気流路(21、22)のうち前記バイパス流路との合流部分から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する合流温度検知部(TH6)と、
前記排気温度検知部(TH4)が検知する温度と前記合流温度検知部(TH6)が検知する温度との差が所定値未満である場合には、前記バイパスダンパ(41)を閉じる閉鎖制御部(70)と、をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記排気流路(34、35)に設けられ、通過面積を可変な排気ダンパ(55)と、
前記排気流路(34、35)のうち前記対象空間(SI)から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する排気温度検知部(TH4)と、
前記給気流路(21、22)のうち前記バイパス流路との合流部分から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する合流温度検知部(TH6)と、
前記排気温度検知部(TH4)が検知する温度と前記合流温度検知部(TH6)が検知する温度との差が所定値未満である場合には、前記排気ダンパ(55)を閉じる排気ダンパ閉鎖制御部(70)と、をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記排気ダンパ(55)は、前記排気流路(34、35)において、前記対象空間(SI)と前記熱交換部(50a)との間の空間に設けられている、
請求項5に記載の空調換気装置(1)。 - 前記熱交換部(50a)の上流側と下流側とを、前記熱交換部(50a)を通過しないように接続する分岐排気流路(6)と、
前記分岐排気流路(6)に設けられ、通過面積を可変な分岐排気ダンパ(65)と、
前記排気流路(34、35)のうち前記対象空間(SI)から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する排気温度検知部(TH4)と、
前記給気流路(21、22)のうち前記バイパス流路との合流部分から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する合流温度検知部(TH6)と、
前記排気温度検知部(TH4)が検知する温度と前記合流温度検知部(TH6)が検知する温度との差が所定値未満である場合には、前記分岐排気ダンパ(65)を開く分岐排気ダンパ開制御部(70)と、をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記分岐排気ダンパ(65)は、前記排気流路(34)と前記熱交換部(50a)とが接続される状態と、前記排気流路(34)と前記分岐排気流路(6)とが接続される状態と、を切り換える、
請求項7に記載の空調換気装置(1)。 - 前記給気流路(21、22)に対して前記バイパス流路(4)側が正圧となるように風量制御を行う正圧制御部(70)をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記対象空間(SI)の温度を検知する対象温度検知部(TH1)と、
前記屋外(SO)の温度を検知する屋外温度検知部(TH2)と、
前記対象温度検知部(TH1)が検知する温度と、前記屋外温度検知部(TH2)が検知する温度との差が、所定値未満である場合に、前記給気流路(21、22)に対して前記バイパス流路が正圧となるようにしつつ供給風量を下げる制御を行う風量低減制御部(70)と、をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記排気流路(34、35)のうち前記対象空間(SI)から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する排気温度検知部(TH4)と、
前記給気流路(21、22)のうち前記バイパス流路との合流部分から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する合流温度検知部(TH6)と、
前記排気温度検知部(TH4)が検知する温度と、前記合流温度検知部(TH6)が検知する温度との差が、所定値未満である場合に、前記給気流路(21、22)に対して前記バイパス流路が正圧となるようにしつつ供給風量を下げる制御を行う風量調節制御部(70)と、をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記給気ファン(52)の起動を検知する給気検知部(70)と、
前記給気検知部(70)が前記給気ファン(52)の起動を検知した場合に、前記バイパス流路(4)から前記給気流路(21、22)に流れる空気量を増大させる起動時制御部(70)と、をさらに備えた、
請求項1から11のいずれか1項に記載に空調換気装置(1)。 - 前記給気ファン(52)の運転状態を検知する給気検知部(70)と、
前記給気検知部(23)が前記給気ファン(52)の運転を検知した場合に、前記給気ファン(52)の風量が前記排気ファン(53)の風量よりも多い状態に制御する運転時正圧制御部(70)と、をさらに備えた、
請求項1から11のいずれか1項に記載の空調換気装置(1)。 - 前記空調ユニット(6)側から前記換気ユニット(5)側に向けて前記バイパス流路(4)を通過する供給空気(BSA)の風量を制御する風量制御部(70)をさらに備えた、
請求項1から13のいずれか1項に記載の空調換気装置(1)。 - 屋外の温度を検知する外気温検知部(TH2)と、屋外の湿度を検知する屋外湿度検知部(TH2)と、の少なくともいずれか1つを有する屋外センサ部(TH2)をさらに備え、
前記風量制御部(70)は、前記屋外センサ部(TH2)が検知する値に応じて、前記供給空気(BSA)の風量を制御する、
請求項14に記載の空調換気装置(1)。 - 室内温度を検知する室内温度検知部(TH1)と、室内の湿度を検知する室内湿度検知部(TH1)と、の少なくともいずれか1つを有する室内センサ部(TH1)をさらに備え、
前記風量制御部(70)は、前記屋外センサ部(TH2)が検知する値と、前記室内センサ部(TH1)が検知する値との関係に応じて前記供給空気(BSA)の風量を制御する、
請求項15に記載の空調換気装置(1)。 - 前記給気流路(21、22)のうち屋外(SO)から前記バイパス流路(4)との合流部分に至るまでの間の温度を検知する給気口温度検知部(TH5)と、前記屋外(SO)から前記バイパス流路(4)との合流部分に至るまでの間の湿度を検知する給気口湿度検知部(TH5)と、の少なくともいずれか1つを有する給気口センサ部(TH5)をさらに備え、
前記風量制御部(70)は、前記給気口センサ部(TH5)が検知する値に応じて、前記供給空気(BSA)の風量を制御する、
請求項14に記載の空調換気装置(1)。 - 屋外の温度を検知する屋外温度検知部(TH2)と、屋外の湿度を検知する給気流路湿度検知部(TH2)と、の少なくともいずれか1つを有する屋外センサ部(TH2)をさらに備え、
前記風量制御部(70)は、前記給気口センサ部(TH5)が検知する値と、前記屋外センサ部(TH2)が検知する値と、の関係に応じて前記供給空気(BSA)の風量を制御する、
請求項17に記載の空調換気装置(1)。 - 前記給気流路(21、22)のうち前記バイパス流路(4)との合流部分から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の温度を検知する合流温度検知部(TH6)と、前記バイパス流路(4)との合流部分から前記熱交換部(50a)に至るまでの間の湿度を検知する合流湿度検知部(TH6)と、の少なくともいずれか1つを有する合流センサ部(TH6)をさらに備え、
前記風量制御部(70)は、前記合流センサ部(TH6)が検知する値に応じて、前記供給空気(BSA)の風量を制御する、
請求項14に記載の空調換気装置(1)。 - 前記給気流路(21、22)のうち屋外(SO)から前記バイパス流路(4)との合流部分に至るまでの間の温度を検知する給気口温度検知部(TH5)と、前記屋外(SO)から前記バイパス流路(4)との合流部分に至るまでの間の湿度を検知する給気口湿度検知部(TH5)と、の少なくともいずれか1つを有する給気口センサ部(TH5)をさらに備え、
前記風量制御部(70)は、前記合流センサ部(TH6)が検知する値と、前記給気口センサ部(TH5)が検知する値と、の関係に応じて前記供給空気(BSA)の風量を制御する、
請求項19に記載の空調換気装置(1)。 - 前記給気ファン(52)は、風量調整する給気ファンモータ(52m)を有し、
前記給気流路(21、22)のうち屋外(SO)から前記バイパス流路(4)との合流部分に至るまでの間の温度を検知する給気口温度検知部(TH5)と、前記屋外(SO)から前記バイパス流路(4)との合流部分に至るまでの間の湿度を検知する給気口湿度検知部(TH5)と、の少なくともいずれか1つを有する給気口センサ部(TH5)と、
前記吹出流路(24、26)を通過する温度を検知する吹出流路温度検知部(TH3)と、前記吹出流路(24、26)を通過する湿度を検知する吹出流路湿度検知部(TH3)と、の少なくともいずれか1つを有する吹出流路センサ部(TH3)と、
前記給気流路(21)と前記バイパス流路(4)との合流地点を通過する空気の温度もしくは湿度のいずれか一方を、前記給気口センサ部(TH5)、前記吹出流路センサ部(TH3)および前記給気ファンモータ(52m)の回転数に基づいて算出する合流算出部(70)と、
をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。 - 前記バイパス流路(4)は、通過面積を可変なバイパスダンパ(41)と、バイパスファンモータ(42m)によって通過風量を可変なバイパスファン(42)と、を有し、
前記給気ファン(52)は、前記給気流路(21、22)の通過風量を可変な給気ファンモータ(52m)を有し、
前記対象空間(SI)における設定温度または設定湿度の少なくともいずれか一方の入力を受付ける設定受付部(97)と、
前記給気流路(21、22)のうち前記熱交換部(50a)と前記対象空間(SI)との間の吹出空間を通過する空気の温度を検知する室内吹出温度検知部(TH7)と、前記吹出空間を通過する空気の湿度を検知する室内吹出湿度検知部(TH7)と、の少なくともいずれか1つを有する室内吹出センサ部(TH7)と、
前記室内吹出センサ部(TH7)が検知する値が、前記設定受付部(97)に入力された前記設定温度に近づくように、前記バイパスダンパ(41)の開度、前記バイパスファンモータ(42m)の回転数、前記給気ファンモータ(52m)の回転数のうちの少なくともいずれか1つを調整する吹出制御部(70)と、
をさらに備えた、
請求項1に記載の空調換気装置(1)。
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