JP6485438B2 - 空気調和システム - Google Patents
空気調和システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6485438B2 JP6485438B2 JP2016240661A JP2016240661A JP6485438B2 JP 6485438 B2 JP6485438 B2 JP 6485438B2 JP 2016240661 A JP2016240661 A JP 2016240661A JP 2016240661 A JP2016240661 A JP 2016240661A JP 6485438 B2 JP6485438 B2 JP 6485438B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- temperature
- common space
- ventilation fan
- conditioning system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/02—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
- F24F1/022—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing comprising a compressor cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
- F24F11/76—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by means responsive to temperature, e.g. bimetal springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/02—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
- F24F1/028—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing characterised by air supply means, e.g. fan casings, internal dampers or ducts
- F24F1/0284—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing characterised by air supply means, e.g. fan casings, internal dampers or ducts with horizontally arranged fan axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/02—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
- F24F1/028—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing characterised by air supply means, e.g. fan casings, internal dampers or ducts
- F24F1/0287—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing characterised by air supply means, e.g. fan casings, internal dampers or ducts with vertically arranged fan axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
- F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/87—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling absorption or discharge of heat in outdoor units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F7/00—Ventilation
- F24F7/007—Ventilation with forced flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F2003/003—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems with primary air treatment in the central station and subsequent secondary air treatment in air treatment units located in or near the rooms
- F24F2003/005—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems with primary air treatment in the central station and subsequent secondary air treatment in air treatment units located in or near the rooms with a single air duct for transporting treated primary air from the central station to air treatment units located in or near the rooms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
- F24F2221/14—Details or features not otherwise provided for mounted on the ceiling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Ventilation (AREA)
Description
(1)全体構成
本発明の第1実施形態に係る空気調和システムについて図1及び図2を用いて説明する。図1及び図2に示されている空気調和システム10は、屋内98の空調対象空間である部屋RMの空調を行うために、部屋RMの周囲の屋内98に配置されている空調対象外の共通空間である天井裏ATの空気との間で熱交換を行う。ここでは、部屋RMが1つの場合について説明しているが、複数の部屋を空気調和システム10で空調する場合にも本願発明を適用することができる。また、ここで説明する空気調和システム10が空気の経路を制御するのは連続した1つの共通空間である。しかし、例えばビルの1階の天井裏と2階の天井裏のように独立した複数の共通空間の空気の経路を本発明に係る1台の空気調和システムで制御するように構成してもよい。
(2−1)一体型の空気調和機21〜25
一体型の空気調和機21〜25は、互いに異なる構造の機器とすることもできるが、ここでは全て同じ構造の機器で構成されているものとして説明する。従って、全ての一体型の空気調和機21〜25の代表として空気調和機21を例に挙げて図4及び図5を用いて説明する。空気調和機21は、空調対象空間である部屋RMの空気と熱交換を行う利用側熱交換器61、利用側熱交換器61との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器62、天井裏ATから取り入れられる空気を熱源側熱交換器62に流して再び天井裏ATに吹き出させる熱源側ファン63、部屋RMから取り入られる空気を利用側熱交換器61に流して再び部屋RMに吹き出させる利用側ファン64、及びケーシング65を有している。他の一体型の空気調和機22〜25も、空気調和機21と同じように、利用側熱交換器61、熱源側熱交換器62、熱源側ファン63及び利用側ファン64をそれぞれのケーシング65の内部に有している。従って、空気調和機22〜25の複数の熱源側熱交換器62が共通空間である天井裏ATの空気を共用することができる。
排気口43は、ビル90の西壁91に形成されている。吸気口44は、ビル90の東壁92に形成されている。これら西壁91と東壁92は、ビル90の内部である屋内98と屋外99との間に設けられた境界である。排気口43及び吸気口44を通して屋外99と天井裏ATとの間で空気を通気させる。ここでは、排気口43及び吸気口44が西壁91と東壁92に形成されているが、排気口43及び吸気口44の形成される場所は、東西に限られるものではなく、例えば北と南、東南と南西、又は同じ北壁の東寄りと西寄りでもよい。
第1換気ファン46には、例えば遠心送風機、軸流送風機又は横断流送風機をそれぞれに用いることができる。図2に示されている第1換気ファン46は、軸流送風ファンである。第1換気ファン46は、排気口43に取り付けられている排気ファンである。つまり、第1換気ファン46が排気口43の近傍に設けられているということである。換気ファン取り付け位置は、換気口近傍であればよいので、上述のように排気口43に取り付けられる場合だけでなく、換気口に気流を発生させられる離れた場所に取り付けられていてもよい。
コントローラ30は、図3に示されているように、マイクロプロセッシングユニット(MPU)31とメモリ32とクロック33とを含んでいる。コントローラ30は、空気調和機21,22,23,24,25の各制御部21a,22a,23a,24a,25aに接続されている。コントローラ30は、第1換気ファン46の制御部46aにも接続されている。また、コントローラ30には共通空間用温度センサ51が接続され、共通空間用温度センサ51の検知温度がコントローラ30に入力される。また、空気調和機21〜25の運転状態に関する情報が制御部21a〜25aからコントローラ30に送信される。そのため、コントローラ30は、空気調和機21〜25がそれぞれ運転されているか否かを検知することができる。また、コントローラ30は、処理負荷量を算出するためのデータを制御部21a〜25aから入力することができる。
共通空間用温度センサ51には、例えばサーミスタを用いることができる。共通空間用温度センサ51は、第1換気ファン46及び空気調和機21〜25から吹き出される空気の影響を受け難い場所に取り付けられる。このような場所としては、例えば、第1換気ファン46の天井裏ATの側、空気調和機21〜25の共通空間側吹出口65g(図4参照)から吹き出される空気が直接当たらない天井CEに近い場所あるいは天井CEから離れた高い場所などがある。
(3−1)冷房運転
部屋RMが冷房されているときには、一体型の空気調和機21〜25から部屋RMに向かって冷風が吹き出される。部屋RMに吹き出される冷風の温度は、通常、屋外99の気温よりも低い。このとき空気調和機21〜25から天井裏ATに向かって温風が吹き出される。天井裏ATに吹き出される温風の温度は、通常、屋外99の気温よりも高い。従って、もし天井裏ATの換気をしなければ、空気調和機21〜25から吹き出される温風によって天井裏ATの空気が暖められて天井裏ATの気温が上昇する。この天井裏ATの気温の上昇は、冷房運転を行っている空気調和機21〜25の熱交換効率の低下を招く。第1換気ファン46の駆動によって天井裏ATを換気して天井裏ATの気温の上昇を抑制すれば、このような熱交換効率の低下を抑制できる。しかしながら、第1換気ファン46を過剰に運転しても、天井裏ATの気温を屋外99の気温よりも下げることができず、第1換気ファン46で消費される電気エネルギーによって全体としてのエネルギー効率をかえって低下させてしまう。空気調和機21〜25の熱源側熱交換器62の熱交換効率を上げるには第1換気ファン46の回転数を上げることが好ましく、第1換気ファン46の消費電力を抑えるには回転数を下げることが好ましいことから、両方を考慮したエネルギー効率を最大にするには第1換気ファン46の回転数について最適値又は最適な範囲が存在する。
ここまでは、部屋RMが空気調和機21〜25により冷房されている場合について説明したが、部屋RMが暖房されている場合について簡単に説明する。部屋RMが暖房されているときには、空気調和機21〜25から部屋RMに向かって温風が吹き出される。部屋RMに吹き出される温風の温度は、通常、屋外99の気温よりも高い。このとき空気調和機21〜25から天井裏ATに向かって冷風が吹き出される。天井裏ATに吹き出される冷風の温度は、通常、屋外99の気温よりも低い。従って、もし天井裏ATの換気をしなければ、空気調和機21〜25から吹き出される冷風によって天井裏ATの空気が冷やされて天井裏ATの気温が下降する。この天井裏ATの気温の下降は、暖房運転を行っている空気調和機21〜25の熱交換効率の低下を招く。第1換気ファン46の駆動によって天井裏ATを換気して天井裏ATの気温の下降を抑制すれば、このような熱交換効率の低下を抑制できる。しかしながら、第1換気ファン46を過剰に運転しても、天井裏ATの気温を屋外99の気温よりも上げることができず、第1換気ファン46で消費される電気エネルギーによって全体としてのエネルギー効率をかえって低下させてしまう。暖房運転の場合も冷房運転の場合と同様に、第1換気ファン46の回転数を適切な値に調整することで、第1換気ファン46の回転数を一定で駆動している場合に比べてエネルギー効率を向上させることができる。
(4−1)変形例1A
上記第1実施形態では、第1換気ファン46が排気ファンである場合について説明したが、第1換気ファン46は、吸気ファンであってもよい。また、第1換気ファン46は、吸気と排気とを切り換え可能に構成されたファンであってもよい。
上記第1実施形態では、換気ファンが1つの第1換気ファン46だけの場合について説明した。しかし、空気調和システムが換気ファンを複数備えてもよく、例えば、図8に示されている変形例1Bの空気調和システム10は、第1換気ファン46だけでなく、吸気口44に第2換気ファン47を備えている。この第2換気ファン47は、コントローラ30により制御されて回転数を変更できるように構成されている吸気ファンである。変形例1Bの空気調和システム10は、コントローラ30が、天井裏ATの気温に関する情報として共通空間用温度センサ51の検知温度に基づいて、第1換気ファン46及び第2換気ファン47の回転数を変更して送風量を変更する。従って、変形例1Bの空気調和システム10では、駆動する換気ファンの台数を変更することにより送風量を変更することもできる。
上記第1実施形態及び変形例1Bの空気調和システム10では、送風方向が吸気口44から排気口43に向かうものに固定されている場合について説明したが、送風方向を切り換えられるように構成されてもよい。例えば、変形例1Bで第1換気ファン46と第2換気ファン47を吸気と排気を切り換えられる換気ファンとする変形例1Cの空気調和システム10を構成することもできる。変形例1Cの空気調和システム10では、第1換気ファン46を吸気ファンに切り換え、第2換気ファン47を排気ファンに切り換えることで、送風方向を排気口43から吸気口44に向かうように切り換えることができる。
上記第1実施形態では、共通空間用温度センサ51を一つ設けた場合について説明したが、共通空間である天井裏ATに複数の温度センサを設置してもよい。その場合には、例えば、コントローラ30は、複数の温度センサの平均値の変化で判断してもよい。また、例えば、複数の温度センサの検知温度に重み付けをして加重平均の変化で判断してもよい。また、例えば、コントローラ30は、複数の温度センサのうち検知温度が増加している個数とそのままの個数と減少している個数を比較して最も個数が多いものに基づいて判断してもよい。
上記第1実施形態では、第1換気ファン46の回転数を制御することによって送風量を変化させる場合について説明したが、送風量の変更は回転数の変更に限られるものではない。例えば、換気ファンを複数設けて、コントローラ30で駆動する換気ファンの数量を変更するように制御することにより送風量を変更してもよい。また、換気ファンとダンパとを組み合わせて、換気ファンの回転数を変えずに、コントローラ30でダンパを制御することによって流量を変更するように構成してもよい。
(5)全体構成
本発明の第2実施形態に係る空気調和システムは、例えば、図1乃至図4に示されている第1実施形態に係る空気調和システム10と同じ構成を有している。第2実施形態に係る空気調和システム10は、第1実施形態の空気調和システム10のメモリ32に記憶されているプログラムを変更することにより構成することができる。そこで、第2実施形態の空気調和システム10については、空気調和システム10の構成の説明を省略し、主に空気調和システム10の動作の説明を行う。
(6−1)変形例2A
上記第2実施形態の空気調和システム10は、空気調和機21〜25の運転台数のみに基づいて第1換気ファン46の送風量を変更する場合について説明した。しかし、共通空間である天井裏ATの気温に関する情報として、空気調和機の運転台数に空気調和機の運転台数以外の情報を組み合わせてもよい。変形例2Aの空気調和システムは、例えば、図1乃至図4に示されている第1実施形態に係る空気調和システム10と同じ構成を有している。例えば、変形例2Aの空気調和システム10として、空気調和機21〜25の運転台数と共通空間用温度センサ51の検知温度とを天井裏ATの気温に関する情報として用い、コントローラ30が第1換気ファン46の送風量を変更するように構成することもできる。このような変形例2Aの空気調和システム10は、例えば、第1実施形態の空気調和システム10のメモリ32に記憶されているプログラムを変更することにより構成することができる。
上記第1実施形態及びその変形例1A〜1D並びに第2実施形態及びその変形例2Aにおいては、空気調和機21〜25が一体型である場合について説明したが、空気調和機21〜25は、セパレート型であってもよい。図10及び図11には、セパレート型の空気調和機21が示されている。セパレート型の空気調和機21が一体型の空気調和機21と大きく異なるのは、一体型の空気調和機21が1つのケーシング65の内部空間を仕切板65aによって分割していたのに対してセパレート型の空気調和機21が2つの分離した第1ケーシング110と第2ケーシング120を備えている点である。部屋RMに露出している第1ケーシング110には、部屋RMから空気を取り入れるための部屋側吸気口111及び部屋RM1に空気を吹き出すための部屋側吹出口112が形成されている。また、天井裏ATに露出している第2ケーシング120には、天井裏ATから空気を取り入れるための共通空間側吸気口121及び天井裏ATに空気を吹き出すための共通空間側吹出口122が形成されている。図11に示されているように、空気調和機21の熱源側ファン63及び利用側ファン64には遠心ファンを用いることができる。また、利用側熱交換器61及び熱源側熱交換器62は、熱源側ファン63及び利用側ファン64を囲むように四角形の環状に形成することができる。例えば、利用側熱交換器61は、図10に示されている4つの部屋側吹出口112に対応するように配置される4つの辺を有する四角形の環状に形成されている。
(7)全体構成
本発明の第3実施形態に係る空気調和システムは、例えば、図1乃至図4に示されている第1実施形態に係る空気調和システム10と同じ構成を有している。第3実施形態に係る空気調和システム10は、第1実施形態の空気調和システム10のメモリ32に記憶されているプログラムを変更することにより構成することができる。そこで、第3実施形態の空気調和システム10については、空気調和システム10の構成の説明を省略し、主に空気調和システム10の動作の説明を行う。
(8−1)変形例3A
上記第2実施形態の空気調和システム10は、空気調和機21〜25の処理負荷量のみに基づいて第1換気ファン46の送風量を変更する場合について説明した。しかし、共通空間である天井裏ATの気温に関する情報として、空気調和機の処理負荷量に空気調和機の処理負荷量以外の情報を組み合わせてもよい。変形例3Aの空気調和システムは、例えば、図1乃至図4に示されている第1実施形態に係る空気調和システム10と同じ構成を有している。例えば、変形例3Aの空気調和システム10として、空気調和機21〜25の処理負荷量と共通空間用温度センサ51の検知温度とを天井裏ATの気温に関する情報として用い、コントローラ30が第1換気ファン46の送風量を変更するように構成することもできる。このような変形例3Aの空気調和システム10は、例えば、第1実施形態の空気調和システム10のメモリ32に記憶されているプログラムを変更することにより構成することができる。
上記第3実施形態及び変形例3Aでは、全ての空気調和機21〜25が同じように冷房運転する場合又は全てが暖房運転をする場合について説明した。しかし、例えば一部の空気調和機21,23,24が冷房運転をし、他の空気調和機22,25が暖房運転をするような使用方法も可能である。そのような場合に、例えば、運転台数を計算するときに、異なる運転をしている空気調和機で符合を変えて加算するように構成してもよい。例えば、全体の運転台数は、冷房運転が3台で暖房運転が2台であるから、1台の冷房運転と等価とみなしてもよい。
(9)全体構成
本発明の第4実施形態に係る空気調和システムは、図13に示されているように、例えば、図1乃至図4に示されている第1実施形態に係る空気調和システム10と同じ構成を有している。上記第1実施形態及び変形例1A〜1D、第2実施形態及び変形例2A〜2B並びに第3実施形態及び変形例3Aの空気調和システム10では、コントローラ30は、天井裏ATの気温を制御するために天井裏ATの気温についての目標温度を設定していなかった。しかし、第4実施形態に係る空気調和システム10は、目標温度を設定し、天井裏ATの実際の温度と天井裏ATの目標温度を比較して共通空間の実際の温度を共通空間の目標温度に一致させるように第1換気ファン46の送風量を変更するフィードバック制御を行うように構成されている。そのために、この第4実施形態の空気調和システム10は、屋外99の気温を測定する屋外温度センサ52をさらに備えている。なお、図13に示されているように、空調対象空間である部屋は、第1の部屋RM1と第2部屋RM2に分かれていてもよい。
(10−1)変形例4A
上記第4実施形態の空気調和システム10は、目標温度に関する情報として屋外99の気温と空気調和機21〜25の処理負荷量を用いているが、目標温度に関する情報はこれだけに限られるものではない。例えば、空気調和機21〜25の処理負荷量に代えて空気調和機21〜25の運転台数を用いてもよい。変形例4Aに係る空気調和システム10は、例えば、図13に示されている第4実施形態に係る空気調和システム10と同じ構成を有している。この場合も、例えば、特定の天井裏ATについて屋外99の気温と運転台数を変化させて実験又はシミュレーションを行い、屋外99の気温と運転台数に対する適切な天井裏ATの気温の目標温度を予め設定しておく。この場合、図14のステップS41で、コントローラ30は、共通空間用温度センサ51の検知温度と空気調和機21〜25の運転台数を入力する。ステップS42では、コントローラ30は、これら検知温度と運転台数から天井裏ATの目標温度を取得する。そして、変形例4Aの空気調和システム10は、ステップS43〜S47の動作を同じように行う。
上記第4実施形態の空気調和システム10では、フィードバック制御を行う場合について説明したが、さらに、複数の空気調和機21〜25の天井裏ATの将来の気温に関する情報をコントローラ30が取得できるように構成して、天井裏ATの将来の気温に関する情報に基づいて第1換気ファン46の送風量の変更を補正するフィードフォワード制御を行うように空気調和システム10を構成してもよい。変形例4Bの空気調和システム10も、例えば、第4実施形態の空気調和システム10のメモリ32に記憶されているプログラムを変更することによって構成することができる。
上記第4実施形態及び変形例4A〜4Bでは、全ての空気調和機21〜25が同じように冷房運転する場合又は全てが暖房運転をする場合について説明した。しかし、例えば一部の空気調和機21,23,24が冷房運転をし、他の空気調和機22,25が暖房運転をするような使用方法も可能である。そのような場合に、例えば、運転台数や処理負荷量を計算するときに、異なる運転をしている空気調和機で符合を変えて加算するように構成してもよい。例えば、空気調和機21〜25のそれぞれの処理負荷量をL1〜L5と表すとすると、全体の処理負荷量ΣLは、|L1−L2+L3+L4−L5|で計算できる。また、全体の運転台数は、冷房運転が3台で暖房運転が2台であるから、1台の冷房運転と等価とみなしてもよい。
<第5実施形態>
(11)全体構成
上記実施形態及び変形例では、集中的にコントローラ30のよって換気ファンの回転数を制御する場合について説明したが、換気ファンにも独立した制御部を配置し、自立分散制御を行ってもよい。例えば、第1実施形態の空気調和システム10の共通空間用温度センサ51の検知温度が第1換気ファン46に入力され、第1換気ファン46がコントローラ30と同様のMPU31とメモリ32を有するコントローラ30を備えるように変更する(図15参照)。図15に示されている第5実施形態の空気調和システム10でも、換気ファンが屋外99の気温と天井裏ATの気温を比較して、温度差に応じて換気ファンの回転数を変えて送風量を変更することができる。例えば、コントローラ30を備える図15の第1換気ファン46が図6のステップS1〜S5を行えばよい。ステップS5の判断は、例えば、第1換気ファン46への駆動電力の遮断を検知して判断すれるように構成すればよい。
(12−1)
上述の空気調和システム10は、複数の空気調和機21〜25の複数の熱源側熱交換器62が共通空間である天井裏ATに配置されている。制御装置であるコントローラ30が天井裏ATの気温に関する情報に基づいて第1換気ファン46の送風量を変更することにより、吸気口44から取り入れられる空気の流量及び排気口43から排気される空気の流量が変化することから、天井裏ATの気温を調整することができる。この天井裏ATの気温に関する情報は、天井裏ATの気温の実測値(共通空間用温度センサ51の検知温度又は複数の共通空間用温度センサの検知温度の平均値)でもよく(第1実施形態、変形例1A〜変形例1C、変形例1E及び第5実施形態参照)、天井裏ATの気温についての複数の温度センサの検知温度(共通空間用温度センサ51及び屋外温度センサ52の検知温度)でもよく(変形例1D参照)、複数の空気調和機21〜25の運転台数でもよく(第2実施形態参照)、天井裏ATの気温の実測値(共通空間用温度センサ51の検知温度)と複数の空気調和機21〜25の運転台数でもよく(変形例2A参照)、複数の空気調和機21〜25の運転台数に重み付けを行ったもの又複数の空気調和機21〜25の運転台数に重み付けを行ったものと天井裏ATの気温の実測値でもよく(変形例2B参照)、複数の空気調和機21〜25の処理負荷量でもよく(第3実施形態参照)、天井裏の気温の実測値と複数の空気調和機21〜25の処理負荷量でもよく(変形例3A参照)、天井裏ATの気温の実測値(共通空間用温度センサ51の検知温度)と天井裏ATの目標温度を得るためのデータでもよい(第4実施形態及び変形例4A〜4C参照)。また、共通空間は、天井裏ATに限られるものではなく、例えばビルの上下の階の天井裏をつなぐ吹き抜け又は部屋と部屋の間の壁を2重にしてその中に設けられた2つの壁の隙間であってもよい。
第1実施形態、変形例1A〜変形例1E、変形例2A、変形例3A、第4実施形態、変形例4A及び第5実施形態で説明したように、一つの温度センサ(共通空間用温度センサ51)又は複数の温度センサ(共通空間用温度センサ51と屋外温度センサ52)とによって実際の天井裏ATの気温が検知できる。実際の天井裏ATの空気の温度が複数の空気調和機21〜25で熱交換のために効率良く共用することができるものになっているか否かを判断しながら第1換気ファン又は第1換気ファン46と第2換気ファン47の送風量を変更することができる。その結果、空気調和システム10は、天井裏ATの実情にあわせた精度の良い制御を行うことができる。
第2実施形態及び変形例2Aで説明したように、制御部装置であるコントローラ30が複数の空気調和機21〜25の運転台数に基づいて第1換気ファン46の送風量を変更することから、運転台数が多いために天井裏ATの気温が空気調和機21〜25の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し易いときは第1換気ファン46の送風量を上げて天井裏ATの気温の変化を抑制することができる。また、空気調和機21〜25の運転台数が少なくて天井裏ATの気温が空気調和機21〜25の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し難いときは第1換気ファン46の送風量を下げて第1換気ファン46の消費電力が上がるのを抑制することができる。このように、コントローラ30の負担の増加を抑制しながら空気調和システム10の全体としてのエネルギー効率を向上させることができる。
第3実施形態及び変形例3Aで説明したように、コントローラ30が複数の空気調和機21〜25の処理負荷量に基づいて第1換気ファン46の送風量を変更することから、処理負荷量が多いために天井裏ATの気温が空気調和機21〜25の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し易いときは第1換気ファン46の送風量を上げて天井裏ATの気温の変化を抑制することができる。また、空気調和機21〜25の処理負荷量が少なくて天井裏ATの気温が空気調和機21〜25の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し難いときは第1換気ファン46の送風量を下げて第1換気ファン46の消費電力が上がるのを抑制することができる。その結果、空気調和システム10の全体としてのエネルギー効率を向上させ易くなる。
第4実施形態及び変形例4A〜4Cで説明したように、コントローラ30が天井裏ATの実際の温度を天井裏ATの目標温度に一致させるように第1換気ファン46の送風量を変更するフィードバック制御を行うことから、予期しえない外乱が天井裏ATの気温が空気調和機21〜25の熱交換の効率の悪くなる方向に変化しても、空気調和システム10は、修正動作を効率良く行うことができる。このように、共通空間の空気を複数の空気調和機21〜25が熱交換のために安定して効率良く共用する空気調和システム10を構築することができる。
変形例4Bで説明したように、コントローラ30が天井裏ATの将来の気温に関する情報に基づいて第1換気ファン46の送風量の変更を補正するフィードフォワード制御を行う。空気調和システム10は、このような構成により、予期される外乱によって天井裏ATの気温が空気調和機21〜25の熱交換の効率の悪くなる方向に変化するのを抑制でき、外乱による天井裏ATの気温と目標温度との乖離を小さくできる。
21〜25 空気調和機
30 コントローラ(制御装置の例)
46 第1換気ファン
47 第2換気ファン
51 共通空間用温度センサ
61 利用側熱交換器
62 熱源側熱交換器
63 熱源側ファン
Claims (4)
- 屋内の空調対象空間の空調を行うために、前記空調対象空間の周囲の前記屋内に配置されている空調対象外の共通空間の空気との間で熱交換を行う空気調和システム(10)であって、
前記空調対象空間の空気と熱交換を行う利用側熱交換器(61)、前記利用側熱交換器との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器(62)、及び前記共通空間から取り入れられる空気を前記熱源側熱交換器に流して前記共通空間に吹き出させる熱源側ファン(63)を有し、複数の前記熱源側熱交換器が前記共通空間に配置されている複数の空気調和機(21〜25)と、
屋外から前記共通空間に空気を取り入れるための吸気口及び/又は前記共通空間から前記屋外に空気を排気するための排気口の近傍に配置され、送風量の変更が可能な少なくとも一つの換気ファン(46,47)と、
前記共通空間の気温に関する情報に基づいて前記換気ファンの送風量を変更する制御装置(30)と、
を備え、
前記制御装置は、複数の前記空気調和機の運転台数を検知可能に構成され、複数の前記空気調和機の前記運転台数を前記共通空間の気温に関する情報として用いて、前記運転台数に基づいて前記換気ファンの送風量を変更する、空気調和システム。 - 屋内の空調対象空間の空調を行うために、前記空調対象空間の周囲の前記屋内に配置されている空調対象外の共通空間の空気との間で熱交換を行う空気調和システム(10)であって、
前記空調対象空間の空気と熱交換を行う利用側熱交換器(61)、前記利用側熱交換器との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器(62)、及び前記共通空間から取り入れられる空気を前記熱源側熱交換器に流して前記共通空間に吹き出させる熱源側ファン(63)を有し、複数の前記熱源側熱交換器が前記共通空間に配置されている複数の空気調和機(21〜25)と、
屋外から前記共通空間に空気を取り入れるための吸気口及び/又は前記共通空間から前記屋外に空気を排気するための排気口の近傍に配置され、送風量の変更が可能な少なくとも一つの換気ファン(46,47)と、
前記共通空間の気温に関する情報に基づいて前記換気ファンの送風量を変更する制御装置(30)と、
を備え、
前記制御装置は、複数の前記空気調和機の処理負荷量に関する情報を取得可能に構成され、複数の前記空気調和機の前記処理負荷量に関する情報を前記共通空間の気温に関する情報として用いて、前記処理負荷量に基づいて前記換気ファンの送風量を変更する、空気調和システム。 - 前記制御装置は、前記共通空間の実際の温度に関する情報と前記共通空間の目標温度に関する情報とを比較して前記共通空間の実際の温度を前記共通空間の目標温度に一致させるように前記換気ファンの送風量を変更するフィードバック制御を行う、
請求項1または請求項2に記載の空気調和システム。 - 前記制御装置は、複数の前記空気調和機の前記共通空間の将来の気温に関する情報を取得可能に構成され、前記共通空間の将来の気温に関する情報に基づいて前記換気ファンの送風量の変更を補正するフィードフォワード制御を行う、
請求項3に記載の空気調和システム。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016240661A JP6485438B2 (ja) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 空気調和システム |
ES17881868T ES2920958T3 (es) | 2016-12-12 | 2017-12-06 | Sistema de aire acondicionado |
EP17881868.8A EP3553405B1 (en) | 2016-12-12 | 2017-12-06 | Air conditioning system |
PCT/JP2017/043814 WO2018110388A1 (ja) | 2016-12-12 | 2017-12-06 | 空気調和システム |
US16/468,503 US11609020B2 (en) | 2016-12-12 | 2017-12-06 | Air conditioning system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016240661A JP6485438B2 (ja) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 空気調和システム |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018199820A Division JP6856061B2 (ja) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 空気調和システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018096603A JP2018096603A (ja) | 2018-06-21 |
JP6485438B2 true JP6485438B2 (ja) | 2019-03-20 |
Family
ID=62558482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016240661A Active JP6485438B2 (ja) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 空気調和システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11609020B2 (ja) |
EP (1) | EP3553405B1 (ja) |
JP (1) | JP6485438B2 (ja) |
ES (1) | ES2920958T3 (ja) |
WO (1) | WO2018110388A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3598013B1 (en) * | 2017-09-18 | 2022-10-19 | GD Midea Heating & Ventilating Equipment Co., Ltd. | Method for controlling multi-split air conditioner, multi-split air conditioner system, and computer-readable storage medium |
US10887415B1 (en) * | 2018-05-09 | 2021-01-05 | Architecture Technology Corporation | Common agnostic data exchange systems and methods |
IT201900008316A1 (it) * | 2019-06-07 | 2020-12-07 | Fintek S R L | Unita’ di condensazione per climatizzatori |
JP2021076337A (ja) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置及び空気調和システム |
CN112254216B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-01-21 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调室内机、空调、空调遥控器及控制方法 |
CN112432237A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种空调***及其新风预热方法 |
CN113757875B (zh) * | 2021-10-20 | 2023-01-10 | 福建工程学院 | 一种热回收型相变储能新风***及其工作方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS482756B1 (ja) | 1968-05-30 | 1973-01-26 | ||
JPS52141039A (en) * | 1976-05-20 | 1977-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Air conditioning system |
JPH04103541U (ja) | 1991-01-21 | 1992-09-07 | 日立冷熱株式会社 | 空気調和機 |
JPH11132512A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Toshio Sakurazawa | 屋根裏用換気装置 |
TWI240156B (en) * | 2004-05-18 | 2005-09-21 | Delta Electronics Inc | Temperature and humidity sensing speed control system for fan |
US8808076B2 (en) * | 2006-11-14 | 2014-08-19 | Building Materials Investment Corporation | Impeller exhaust ridge vent |
US7743620B1 (en) * | 2007-06-12 | 2010-06-29 | Severson Ron W | Cooling system |
JP2009250442A (ja) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | 建物の空調設備及びそれを備えた建物 |
US8245947B2 (en) * | 2009-07-19 | 2012-08-21 | David Roderick | Thermogenic augmentation system |
JP2011149654A (ja) | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Suzuki Kankogyo Kk | 省エネルギーシステム |
EP2581675B1 (en) * | 2010-06-11 | 2019-08-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Ventilation and air-conditioning apparatus and method for controlling same |
CN105765311B (zh) * | 2013-11-26 | 2019-03-08 | 松下知识产权经营株式会社 | 供排型换气装置 |
EP3531035A4 (en) * | 2016-10-24 | 2019-10-30 | Mitsubishi Electric Corporation | AIR CONDITIONER SYSTEM, AIR CONDITIONER CONTROL DEVICE, AIR CONDITIONER METHOD, AND PROGRAM |
US10627123B2 (en) * | 2016-12-09 | 2020-04-21 | Johnson Controls Technology Company | Thermostat with master control features |
-
2016
- 2016-12-12 JP JP2016240661A patent/JP6485438B2/ja active Active
-
2017
- 2017-12-06 EP EP17881868.8A patent/EP3553405B1/en active Active
- 2017-12-06 WO PCT/JP2017/043814 patent/WO2018110388A1/ja unknown
- 2017-12-06 US US16/468,503 patent/US11609020B2/en active Active
- 2017-12-06 ES ES17881868T patent/ES2920958T3/es active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3553405A4 (en) | 2019-12-18 |
ES2920958T3 (es) | 2022-08-12 |
EP3553405B1 (en) | 2022-06-01 |
US20200088438A1 (en) | 2020-03-19 |
WO2018110388A1 (ja) | 2018-06-21 |
US11609020B2 (en) | 2023-03-21 |
JP2018096603A (ja) | 2018-06-21 |
EP3553405A1 (en) | 2019-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6485438B2 (ja) | 空気調和システム | |
US10047992B2 (en) | Air-conditioning system using control of number of compressors based on predetermined frequency ranges | |
EP2187141B1 (en) | Air-conditioning apparatus | |
US10088211B2 (en) | Air-conditioning apparatus | |
JP5858062B2 (ja) | 空気調和システム | |
AU2012392673B2 (en) | Air conditioning apparatus | |
AU2012392672B2 (en) | Air conditioning apparatus | |
JP6161452B2 (ja) | 空調機システム | |
JP5247853B2 (ja) | 空調システム | |
US11098919B2 (en) | Air conditioning system | |
JP2011089679A (ja) | 空気調和機の制御装置、冷凍装置の制御装置 | |
JP6856061B2 (ja) | 空気調和システム | |
JP6365649B2 (ja) | 空気調和システム | |
JP2011179771A (ja) | 空気調和システム | |
JP7181477B2 (ja) | 空気調和システム | |
JP6966690B2 (ja) | 空気調和システム | |
JP2018096602A (ja) | 空気調和システム | |
JP7042628B2 (ja) | 空調システム、制御装置、空調制御方法及びプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180419 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180724 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181024 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20181101 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190204 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6485438 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |