JP7224412B1 - Ventilation system, air conditioner and control method - Google Patents
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Abstract
【課題】室内に実際に供給される空気質を測定することができ、適切に給排気の制御を行うことが可能な換気システム、空気調和装置および制御方法を提供すること。【解決手段】換気システムは、室外の空気を室内に供給する給気ファン23を備える給気風路18と、室内の空気を室外へ排出する排気ファン21を備える排気風路19と、室内の空気と室外の空気との間で少なくとも熱交換を行う熱交換器11と、熱交換器11を迂回するバイパス風路20と、バイパス風路20の入口と熱交換器11への入口のいずれか一方を開放し、他方を閉鎖するダンパー22と、給気風路18内に導入された空気の状態量を測定する第1のセンサ24と、給気ファン23が室内へ供給する空気の風量に応じて、第1のセンサ24により測定された状態量を補正し、補正した状態量に基づき、ダンパー22により給気または排気の経路を切り替える制御回路26とを含む。【選択図】図1A ventilation system, an air conditioner, and a control method capable of measuring the quality of air actually supplied indoors and appropriately controlling air supply and exhaust are provided. A ventilation system includes a supply air passage 18 having an air supply fan 23 for supplying outdoor air to the room, an exhaust air passage 19 having an exhaust fan 21 for discharging indoor air to the outside, and indoor air. A heat exchanger 11 that at least exchanges heat between and outdoor air, a bypass air passage 20 that bypasses the heat exchanger 11, and either an inlet of the bypass air passage 20 or an inlet to the heat exchanger 11 A damper 22 that opens the other and closes the other, a first sensor 24 that measures the state quantity of the air introduced into the supply air passage 18, and a supply air fan 23 depending on the amount of air supplied to the room , and a control circuit 26 for correcting the state quantity measured by the first sensor 24 and for switching the air supply or exhaust path by the damper 22 based on the corrected state quantity. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、給排気を制御する換気システム、空気調和装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a ventilation system, an air conditioner, and a control method for controlling air supply and exhaust.
住宅、ビル、病院等の建物は、省エネルギー化や快適性等のために気密性が向上している。建物の気密性が向上すると、室内で発生する水蒸気や二酸化炭素、各種のにおい成分等が汚染物質として蓄積し、室内の空気質(IAQ:Indoor Air Quality)が悪化しやすくなる。このため、これらの汚染物質を室外へ排出し、室外の新鮮な空気を取り入れ、空気質を良好に保つべく、換気システムの必要性が高まっている。 Buildings such as houses, buildings, and hospitals have improved airtightness for energy saving, comfort, and the like. When the airtightness of buildings is improved, water vapor, carbon dioxide, and various odor components generated indoors accumulate as contaminants, and indoor air quality (IAQ: Indoor Air Quality) tends to deteriorate. Therefore, there is an increasing need for a ventilation system to exhaust these pollutants to the outside, take in fresh outdoor air, and maintain good air quality.
換気システムには、近年の省エネルギー化に伴い、給排気において熱と湿度を移動させることが可能な全熱交換器を備えたシステムがある。このシステムは、優位性が世の中に知れ渡り、普及が進んでいる。 Some ventilation systems are equipped with a total heat exchanger capable of transferring heat and humidity in air supply and exhaust air, along with recent energy saving efforts. The superiority of this system is well known throughout the world, and its spread is progressing.
全熱交換器は、内部に温湿度センサが設置され、外気(OA:Outdoor Air)と室内から排気される空気(RA:Return Air(還気))の温湿度情報を比較し、全熱交換器を通して給排気を行う全熱交換モードと、全熱交換器を迂回して給排気を行う普通換気モードとを切り替える制御が一般的である。 The total heat exchanger has a temperature and humidity sensor installed inside, and compares the temperature and humidity information of the outdoor air (OA: outdoor air) and the air that is exhausted from the room (RA: return air), and performs total heat exchange. Generally, control is performed by switching between a total heat exchange mode in which air is supplied and exhausted through a heat exchanger and a normal ventilation mode in which air is supplied and exhausted by bypassing the total heat exchanger.
従来において、室内と室外の比エンタルピーにより換気モードを切り替える技術や、室内目標比エンタルピーを予め記憶している記憶部を備え、室内と室外の比エンタルピーに加え、記憶部に記憶された室内目標比エンタルピーも使用して換気モードを切り替える技術が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
Conventionally, a technology for switching the ventilation mode according to the specific enthalpy between indoors and outdoors, and a storage unit that stores the indoor target ratio enthalpy in advance, in addition to the indoor and outdoor specific enthalpies, the indoor target ratio stored in the storage unit Techniques for switching between ventilation modes using enthalpy are also known (see
しかしながら、上記の従来の技術では、給気ファンが備えるモータの発熱等による給気温湿度への影響が考慮されていないため、給気ファンの動作により変化した全熱交換後の空気状態変化を正確に推定することができない。これでは、給排気制御の精度が低下するという問題があった。 However, the above-described conventional technology does not consider the influence of the heat generated by the motor of the air supply fan on the air supply temperature and humidity. cannot be estimated to As a result, there is a problem that the accuracy of air supply/exhaust control is lowered.
本発明は、上記課題に鑑み、給排気を制御する換気システムであって、
室外の空気を室内に供給する給気手段を備える給気風路と、
室内の空気を室外へ排出する排気手段を備える排気風路と、
給気風路および排気風路の途中に配置され、室内の空気と室外の空気との間で少なくとも熱交換を行う熱交換器と、
熱交換器を迂回して室外の空気を室内へ供給し、または室内の空気を室外へ排出するバイパス風路と、
バイパス風路の入口と熱交換器への入口のいずれか一方を開放し、他方を閉鎖する開閉手段と、
給気風路内に導入された空気の状態量を測定する測定手段と、
給気手段が室内へ供給する空気の風量に応じて、測定手段により測定された状態量を補正し、補正した状態量に基づき、開閉手段により給気または排気の経路を切り替える制御手段と
を含む、換気システムが提供される。
In view of the above problems, the present invention provides a ventilation system that controls air supply and exhaust,
an air supply air passage including air supply means for supplying outdoor air to the room;
an exhaust air passage having exhaust means for exhausting indoor air to the outside;
a heat exchanger that is disposed in the middle of the supply air passage and the exhaust air passage and performs at least heat exchange between the indoor air and the outdoor air;
a bypass air passage that bypasses the heat exchanger and supplies outdoor air to the room or discharges the indoor air to the outdoor;
opening/closing means for opening one of the inlet of the bypass air passage and the inlet to the heat exchanger and closing the other;
measuring means for measuring the state quantity of the air introduced into the supply air passage;
a control means for correcting the state quantity measured by the measuring means according to the air volume of the air supplied to the room by the air supply means, and for switching the route of air supply or exhaust by the opening/closing means based on the corrected state quantity. , a ventilation system is provided.
本発明によれば、給排気制御の精度を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the precision of air supply/exhaust control can be improved.
図1は、本実施形態に係る換気システムの第1の構成例を示した図である。換気システムは、建物の室内の空気の空気質を確保するため、室内の空気と室外の空気を入れ替えるシステムである。空気質は、室内の空気中の対象物質の成分量を示し、対象物質は、二酸化炭素、一酸化炭素、PM2.5やPM10等の粉塵、揮発性有機化合物等である。 FIG. 1 is a diagram showing a first configuration example of a ventilation system according to this embodiment. A ventilation system is a system that exchanges indoor air with outdoor air in order to ensure the air quality of indoor air in a building. Air quality indicates the amount of target substances in indoor air, and target substances include carbon dioxide, carbon monoxide, dust such as PM2.5 and PM10, and volatile organic compounds.
換気システムは、図1に示すように、箱体10と、箱体10内に配置される熱交換器11とを備える。箱体10の長手方向の一端には、室外の空気(OA)を導入する給気導入口12と、室内の空気をEA(Exhaust Air)として室外へ排気する排気排出口13とが設けられる。箱体10の長手方向の他端には、給気導入口12から導入された空気をSA(Supply Air)として室内へ供給する給気吹出口14と、室内の空気(RA)を取り込む排気導入口15とが設けられる。箱体10内には、仕切板16、17が設けられ、室外の空気を、熱交換器11を介して給気導入口12と給気吹出口14とを連通させる給気風路18を形成し、室内の空気を、熱交換器11を介して排気排出口13と排気導入口15とを連通させる排気風路19を形成する。給気風路18と排気風路19は、熱交換器11で交差するように形成されている。
The ventilation system comprises a
箱体10内には、給気風路18、排気風路19のほか、熱交換器11を迂回して排気排出口13と排気導入口15とを連通させるバイパス風路20が形成される。バイパス風路20は、熱交換器11の室外側であって、排気風路19内に設置される排気ファン21の吸い込み側に連通している。バイパス風路20は、排気導入口15側に開閉する開閉手段としてのダンパー22が設けられ、ダンパー22を閉じることにより熱交換器11を介して室内の空気を流すことができ、ダンパー22を開くことにより熱交換器11を迂回して室内の空気を流すことができる。なお、図1では、バイパス風路20の給気導入口12側が給気風路18内で開いているように表されているが、これは、バイパス風路20が排気ファン21の吸い込み側に繋がっており、途中にバイパス風路20を閉鎖するものが何も存在しないことを表すものである。したがって、バイパス風路20内へ給気導入口12から導入された外気が入ることもなければ、バイパス風路20を流れる排気が給気風路18内へ漏れることもなく、給気と外気がこの部分で混ざり合うことはない。このことは、以下で説明する図3等でも同様である。
Inside the
給気風路18内には、室外の空気(OA)を室内に導入する給気手段として、給気ファン23が設置される。給気ファン23は、給気風路18内の熱交換器11と給気吹出口14との間に設置される。
An
排気ファン21は、室内の空気(RA)を室外へ排気する排気手段として、排気風路19内の熱交換器11と排気排出口13との間に設置される。
The
熱交換器11は、給気風路18を流れる空気と、排気風路19を流れる空気の熱のみを交換する顕熱式の熱交換器であってもよいし、熱だけではなく、湿気(湿度)も交換する全熱交換器であってもよい。以下、熱交換器11を全熱交換器として説明する。
The
全熱交換器は、全熱交換エレメントを含む。全熱交換エレメントは、各面が矩形のエレメントであり、箱体10の長手方向に対し、エレメントの隣り合う2つの側面により形成される4つの角部のうちの1つが、箱体10に、別の1つがバイパス風路20に、さらに別の2つが仕切板16、17のそれぞれの一端に隣接するように設置される。
A total heat exchanger includes a total heat exchange element. The total heat exchange element is a rectangular element on each side, and one of the four corners formed by two adjacent sides of the element in the longitudinal direction of the
全熱交換エレメントは、紙、不織布、樹脂等により作製され、複数の層を備え、給気風路18の一部を構成する給気通路と、排気風路19の一部を構成する排気通路とが90°ほど角度を変えて互い違いに重ね合わせた構造とされている。したがって、全熱交換エレメントは、上から順に第1層が0°方向から180°方向へ向かう給気通路であれば、第2層が90°方向から270°方向へ向かう排気通路、第3層が再び0°方向から180°方向へ向かう給気通路、というように給気と排気が流れる通路が交互に形成されたものとなっている。これにより、熱交換器11は、紙等を介して熱および湿気の透過を可能にしつつ、給気と排気とを分離し、給気と排気とが混ざり合わないようになっている。
The total heat exchange element is made of paper, nonwoven fabric, resin, or the like, and includes a plurality of layers, and includes an air supply passage that constitutes part of the air
換気システムは、室内機と室外機とを備える空気調和装置と連動して動作することができる。なお、換気システムは、室内機および室外機と連動して動作し、空気調和装置の一部として構成されていてもよい。換気システムは、給気吹出口14が管により室内機と接続され、室内機内へSAを吹き出すことができる。これにより、室内機は、室内ファンにより吸い込まれた室内の空気と給気吹出口14から吹き出されたSAとを混合し、室内に吹き出すことができる。
A ventilation system can operate in conjunction with an air conditioner that includes an indoor unit and an outdoor unit. Note that the ventilation system may operate in conjunction with the indoor unit and the outdoor unit, and may be configured as part of the air conditioner. In the ventilation system, the
換気システムは、給気導入口12から導入された外気(OA)の状態量として、温度(乾球温度)および湿度(相対湿度:RH)を測定する第1のセンサ24と、排気導入口15から導入された室内の空気(RA)の状態量として、温度および湿度を測定する第2のセンサ25とを備える。第1のセンサ24は、給気風路18内の熱交換器11と給気導入口12との間の位置に設置され、第2のセンサ25は、排気風路19内の熱交換器11と排気導入口15との間の位置に設置される。ここでは、第1および第2のセンサ24、25が、状態量として、温度および湿度を測定するものとして説明するが、二酸化炭素濃度、PM2.5等の粒子濃度等も測定することができる。
The ventilation system includes a
換気システムは、制御手段としての制御回路26を備える。制御回路26は、排気ファン21、ダンパー22、給気ファン23、第1のセンサ24および第2のセンサ25と接続され、第1のセンサ24および第2のセンサ25により測定された温度、湿度、二酸化炭素濃度等に基づき、給気ファン23および排気ファン21の風量を制御し、ダンパー22の開閉により換気モードの切り替えを行う。なお、二酸化炭素等を測定するセンサは、空気質(IAQ)センサとして、第1のセンサ24および第2のセンサ25とは別に設けられていてもよく、例えば給気ファン23と給気吹出口14との間に設置することができる。
The ventilation system comprises a
換気モードは、ダンパー22を閉じ、熱交換器11を介して排気する全熱交換モードと、ダンパー22を開き、熱交換器11を迂回し、バイパス風路20を介して排気する普通換気モードとがある。
The ventilation mode includes a total heat exchange mode in which the
制御回路26は、第1のセンサ24および第2のセンサ25により測定された温度および湿度等の状態量から全熱交換後の、もしくは熱交換器11を迂回させた場合の理論上のSAの状態量を算出する。算出される空気の状態量は、SAの乾球温度や比エンタルピー等である。
The
ここでは、換気システムを、ダンパー22が排気導入口15側に設けられ、ダンパー22の開閉により排気導入口15から導入された空気(RA)を、熱交換器11を迂回してバイパス風路20を通して流し、または熱交換器11を介して流す構成として説明したが、これに限られるものではない。したがって、ダンパー22を給気導入口12側に設け、ダンパー22の開閉により外気(OA)を、熱交換器11を迂回してバイパス風路20を通して流し、または熱交換器11を介して流す構成としてもよい。また、換気システムは、熱交換器11にエレメントフィルタを備えていてもよく、給気風路18内に給気導入口12から導入された外気中に含まれるPM2.5や花粉等の微粒子を捕集する捕集手段としてのフィルタが設置されていてもよい。
Here, in the ventilation system, the
従来においては、理論上のSAの状態量に基づき、最適な換気モードを決定している。しかしながら、理論上のSAの状態量は、実際のSAの状態量を表さない。これは、熱交換器11と給気吹出口14との間には、給気ファン23が設置され、給気ファン23が備えるモータの発熱等によりSAの状態量が変わるからである。
Conventionally, the optimal ventilation mode is determined based on the theoretical SA state quantity. However, the theoretical SA state quantity does not represent the actual SA state quantity. This is because the
そこで、制御回路26は、熱交換器11と給気吹出口14との間に設置されるユニットの発熱量により理論上のSAの状態量を補正することにより実際のSAの状態量を推定し、推定した実際のSAの状態量に基づき、最適な換気モードを決定する。これにより、全熱交換後の空気状態変化を正確に推定し、換気モードの切り替え等の高精度な制御を実現することが可能となる。
Therefore, the
制御回路26は、空気調和装置の室外機に搭載される制御回路と同様の構成とされ、図2に示すように、CPU30と、フラッシュメモリ31と、RAM(Random Access Memory)32と、通信I/F33と、制御I/F34とを備える。CPU30等の構成要素は、バス35に接続され、バス35を介して情報等のやりとりを行う。
The
CPU30は、換気システム全体の制御を行う。フラッシュメモリ31は、CPU30による制御に使用されるプログラムや各種のデータ等を記憶する。RAM32は、CPU30に対して作業領域を提供する。通信I/F33は、IAQセンサから空気質の情報を受信する。制御I/F34は、給気ファン23、ダンパー22、排気ファン21と接続し、それぞれのユニットの制御を行う。
The
ここでは、制御回路26は、CPU30がフラッシュメモリ31からプログラムを読み出し、そのプログラムを実行することにより、空気状態の演算、モード切り替え等の制御を実現するが、これに限られるものではなく、回路等の専用のハードウェアを使用して実現してもよい。
Here, the
図3(a)は、センサ設置位置を例示した図である。一般的な全熱交換器を備える換気システムにおける従来のモード制御は、図3(a)に示す位置に第1のセンサ40、第2のセンサ41を設置し、ダンパー42を閉じ、全熱交換を行う場合、それらのセンサにより測定された空気の状態量(OA空気情報およびRA空気情報ともいう。)と、事前に制御回路が備えるフラッシュメモリ等の記憶部に保存される全熱交換器を構成する全熱交換エレメントの交換効率とを用いて、全熱交換後のSAの状態量(SA空気情報ともいう。)を算出することができる。一方、ダンパー42を開き、バイパス風路43を通して空気を流し、全熱交換を行わない場合は、OA空気情報をそのままSA空気情報として用いることができる。
FIG. 3A is a diagram illustrating sensor installation positions. Conventional mode control in a ventilation system equipped with a general total heat exchanger installs the
全熱交換後のSA空気情報、もしくは全熱交換なしの普通換気のSA空気情報を、換気システムから吹き出す空気の空気情報として、換気システムに連動する空気調和装置へ送信し、空気調和装置を適切な冷暖房運転をさせてシステム制御を行う。 The SA air information after total heat exchange or the SA air information for normal ventilation without total heat exchange is sent to the air conditioner interlocked with the ventilation system as the air information of the air blown out from the ventilation system, and the air conditioner is properly controlled. System control is performed by performing proper cooling/heating operation.
図3(b)は、全熱交換器内における空気の温湿度の理論的な動きを例示した図である。空気情報は、空気の温度および湿度等である。空気線図は、乾球温度、相対湿度、水蒸気分圧、絶対湿度、比エンタルピー、露点温度、湿球温度等の状態量のいずれか2つを座標軸として作成される空気の状態変化を解析するために使用される図である。図3(b)では、2つの座標軸として、横軸を乾球温度(℃)とし、縦軸を絶対湿度(kg/kg)としている。 FIG.3(b) is the figure which illustrated the theoretical movement of the temperature/humidity of the air in a total enthalpy heat exchanger. The air information is the temperature, humidity, and the like of the air. The psychrometric chart analyzes changes in the state of the air created using any two of the state quantities such as dry-bulb temperature, relative humidity, water vapor partial pressure, absolute humidity, specific enthalpy, dew point temperature, and wet-bulb temperature as coordinate axes. is a diagram used for In FIG. 3B, the horizontal axis is the dry-bulb temperature (° C.) and the vertical axis is the absolute humidity (kg/kg) as two coordinate axes.
乾球温度(℃)は、一般的な温度計が示す空気の温度である。相対湿度(%)は、ある温度の空気に含有可能な最大水蒸気量に対する実際に含有されている水蒸気量を百分率で表したものである。本明細書では、特に断りがない限り、温度は乾球温度を表し、湿度は相対湿度を表す。 Dry-bulb temperature (°C) is the temperature of air indicated by a common thermometer. The relative humidity (%) is the percentage of the amount of water vapor actually contained in the air at a certain temperature with respect to the maximum amount of water vapor that can be contained in the air. As used herein, temperature refers to dry bulb temperature and humidity refers to relative humidity, unless otherwise specified.
水蒸気分圧(Pa)は、空気中に含まれる水蒸気の圧力である。絶対湿度(kg/kg)は、乾き空気1kgに対する湿り空気に含まれる水蒸気量(kg)を表したものである。比エンタルピー(kJ/kg)は、1kgの物質がもっているエンタルピー(kJ)である。 Water vapor partial pressure (Pa) is the pressure of water vapor contained in air. Absolute humidity (kg/kg) represents the amount of water vapor (kg) contained in moist air per 1 kg of dry air. Specific enthalpy (kJ/kg) is the enthalpy (kJ) possessed by 1 kg of material.
露点温度(℃)は、空気を冷却していった場合に飽和状態になり、結露が生じる温度である。湿球温度(℃)は、風があり、水で湿った表面において、その水が蒸発することにより冷却されるその表面の最低温度である。 The dew point temperature (°C) is the temperature at which dew condensation occurs when air is cooled. The wet bulb temperature (° C.) is the minimum temperature of a windy, water-moistened surface that is cooled by the evaporation of the water.
図3(b)に示す空気線図は、各相対湿度を表す曲線と、比エンタルピーを表す曲線上の各点と各乾球温度および各絶対湿度とを繋ぐ直線とを有する。このため、例えば乾球温度と相対湿度が分かれば、絶対湿度や比エンタルピーを求めることができる。図3(b)では、OA空気情報とRA空気情報が「OA」、「RA」で示される点を表し、全熱交換エレメントの交換効率を用いて計算されたSA空気情報およびEA空気情報を「SA」、「EA」で示される点で表している。「OA」の点で示される外部からシステム内に取り込んだ外気は、「SA」の点へ推移し、「EA」の点で示される室内からシステム内に取り込んだ空気は、「RA」の点へ推移している。 The psychrometric diagram shown in FIG. 3(b) has a curve representing each relative humidity and a straight line connecting each point on the curve representing the specific enthalpy, each dry-bulb temperature and each absolute humidity. Therefore, if the dry-bulb temperature and the relative humidity are known, the absolute humidity and the specific enthalpy can be obtained. In FIG. 3(b), OA air information and RA air information are indicated by "OA" and "RA", and SA air information and EA air information calculated using the exchange efficiency of the total heat exchange element are shown. It is represented by points indicated by “SA” and “EA”. The outside air taken into the system from the outside indicated by the point "OA" changes to the point "SA", and the air taken into the system from the room indicated by the point "EA" changes to the point "RA". is transitioning to
理論上の空気状態の変化は、図3(b)に示すような変化となるが、実際のSA空気情報は、給気ファンのモータの発熱等により理論上のSA空気情報から変化する。 The theoretical air condition changes as shown in FIG. 3(b), but the actual SA air information changes from the theoretical SA air information due to the heat generated by the motor of the supply fan.
OA空気情報とRA空気情報は、第1のセンサ40と第2のセンサ41により測定された空気情報であるが、実際に室内に吹き出される空気(SA)の空気情報は、理論上のSA空気情報よりモータの発熱等を加味した空気情報となる。具体的には、図4に示すように、点「SA」から絶対湿度が変わらないまま、乾球温度と比エンタルピーが増加した点「SA*」の状態となる。同様に、点「EA」も、排気ファン21のモータの発熱等により室外に排出される空気(EA)の空気情報も、モータの発熱等を加味した空気情報となり、乾球温度と比エンタルピーが増加した点「EA*」の状態となる。なお、EA空気情報、EA*空気情報については、室内環境の空気調和に影響がないため、以下、これらの説明については省略する。
The OA air information and the RA air information are the air information measured by the
適切なモード切り替え、正確な吹き出し空気情報を連動する他の設備の制御部へ送信し、最適な空気調和のシステム制御を行うためには、給気ファンのモータの発熱等を考慮する必要があり、その発熱量でSA空気情報を補正する必要がある。 It is necessary to consider the heat generation of the supply fan motor, etc., in order to perform appropriate mode switching, send accurate blown air information to the control unit of other linked equipment, and perform optimal air conditioning system control. , it is necessary to correct the SA air information with its calorific value.
モード切り替えの一般的な方法としては、連動する空気調和装置が冷房運転の場合、外気温度>室内温度、あるいは外気比エンタルピー>室内比エンタルピーであれば、外気導入による負荷を低減させるべく、全熱交換モードとし、外気温度<室内温度、あるいは外気比エンタルピー<室内比エンタルピーであれば、外気を熱交換なしでそのまま導入し、室内環境を冷やすべく、普通換気モードとする方法がある。この方法では、暖房運転の場合、外気温度>室内温度、あるいは外気比エンタルピー>室内比エンタルピーであれば、外気を熱交換なしで直接導入し、室内環境を暖めるべく、普通換気モードとし、外気温度<室内温度、あるいは外気比エンタルピー<室内比エンタルピーであれば、換気のよる室内を出来るだけ冷やさないようにするべく、全熱交換モードとする。 As a general method of mode switching, when the interlocking air conditioner is in cooling operation, if the outside air temperature > indoor temperature, or if the outside air ratio enthalpy > indoor ratio enthalpy, the total heat In exchange mode, if outside air temperature<indoor temperature or outside air ratio enthalpy<indoor ratio enthalpy, there is a method of introducing outside air as it is without heat exchange and switching to normal ventilation mode to cool the indoor environment. In this method, in the case of heating operation, if outside air temperature > indoor temperature, or if outside air ratio enthalpy > indoor ratio enthalpy, outside air is directly introduced without heat exchange, and in order to warm the indoor environment, the normal ventilation mode is set and the outside temperature If <indoor temperature or outside air ratio enthalpy<indoor ratio enthalpy, the total heat exchange mode is set in order to keep the room temperature by ventilation as low as possible.
図5は、冷房運転の場合、暖房運転の場合の換気モードの切り替えを行うか否かを判定する従来の方法の第1の例について説明する図である。第1のセンサ40と第2のセンサ41により測定されたRA空気情報に含まれるRA温度、あるいはRA比エンタルピーと、OA空気情報に含まれるOA温度、あるいはOA比エンタルピーとを用い、それら2つの空気状態が示す点が、全熱交換モードと普通換気モードのいずれの領域内にあるかを判定することで、適切なモードを決定することができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a first example of a conventional method for determining whether or not to switch the ventilation mode in the case of cooling operation and in the case of heating operation. Using the RA temperature or RA specific enthalpy included in the RA air information measured by the
ちなみに、冷房運転において冷やし過ぎ、暖房運転において暖め過ぎで、普通換気を行うような極端なケースは滅多にないため、図5(a)は主に冷房運転の場合、図5(b)は主に暖房運転の場合としている。 By the way, since there are rarely extreme cases where normal ventilation is performed due to excessive cooling in cooling operation and excessive heating in heating operation, FIG. in the case of heating operation.
図6は、各モードにおけるダンパー42の動作について説明する図である。図6(a)は、全熱交換モードの場合のダンパー42の動作を示し、バイパス風路43の入口をダンパー42で閉じ、熱交換器44の入口を開いている。これにより、全熱交換モードでは、熱交換器44を介して室内の空気を室外へ排出する。
FIG. 6 is a diagram explaining the operation of the
図6(b)は、普通換気モードの場合のダンパー42の動作を示し、バイパス風路43の入口を開き、熱交換器44の入口をダンパー42で閉じている。これにより、普通換気モードでは、熱交換器44を迂回して室内の空気を室外へ排出する。
FIG. 6B shows the operation of the
図5に示したモード判定に使用される図は、従来の給気ファンのモータの発熱等を考慮しない場合の図である。モータの発熱等を考慮した場合、発熱量でSAの空気状態を補正し、得られたSA*空気情報とRA空気情報とを比較し、モード判定を行うことになる。 The diagram shown in FIG. 5 used for mode determination is a diagram in the case where the heat generation of the motor of the conventional air supply fan and the like are not taken into consideration. When considering the heat generation of the motor, etc., the SA air condition is corrected by the amount of heat generated, and the obtained SA * air information and RA air information are compared, and the mode is determined.
図7は、冷房運転の場合、暖房運転の場合の換気モードの切り替えを行うか否かを判定する本方法の第1の例について説明する図である。図1に示した第1のセンサ24と第2のセンサ25によりRA空気情報とOA空気情報とを取得し、RA空気情報とOA空気情報と熱交換器11の交換効率とからSA空気情報を演算し、給気ファン23のモータの発熱等の発熱量でSA空気情報を補正してSA*空気情報を求める。
FIG. 7 is a diagram illustrating a first example of this method for determining whether or not to switch the ventilation mode in the case of cooling operation and in the case of heating operation. RA air information and OA air information are acquired by the
SA*空気情報に含まれるSA*の温度、あるいは比エンタルピーと、RA空気情報に含まれるRAの温度、あるいは比エンタルピーとを用い、それらの2つの空気状態が示す点が、全熱交換モードと普通換気モードのいずれの領域内にあるかを判定することで、適切な換気モードを決定することができる。 Using the temperature or specific enthalpy of SA * included in the SA * air information and the temperature or specific enthalpy of RA included in the RA air information, the point indicated by these two air states is the total heat exchange mode. An appropriate ventilation mode can be determined by determining in which region of the normal ventilation mode it is.
ここで、SA*の算出および給気ファン23の発熱量に関して、以下の式1、式2が成立する。
Here, regarding the calculation of SA * and the amount of heat generated by the
上記の式1、式2は、下記式3、4のように書き換えることができる。
上記式3、式4中、TOAは、OAの乾球温度(℃)であり、TRAは、RAの乾球温度(℃)である。HOAは、OAの比エンタルピー(kJ/kg(DA))であり、HRAは、RAの比エンタルピー(kJ/kg(DA))であり、いずれの比エンタルピーも、乾燥空気(DA:Dry Air)の単位質量当たりの比エンタルピーである。Effsenは、顕熱交換効率(%)であり、EffHは、全熱交換効率(%)である。また、TSAは、SAの乾球温度(℃)であり、HSAは、SAの比エンタルピー(kJ/kg(DA))である。 In Equations 3 and 4, TOA is the dry-bulb temperature (°C) of OA, and TRA is the dry-bulb temperature (°C) of RA. HOA is the specific enthalpy of OA (kJ/kg (DA)), HRA is the specific enthalpy of RA (kJ/kg (DA)), and both specific enthalpies are equivalent to dry air (DA:Dry Air) is the specific enthalpy per unit mass. Eff sen is the sensible heat exchange efficiency (%) and Eff H is the total heat exchange efficiency (%). TSA is the dry bulb temperature (°C) of SA, and HSA is the specific enthalpy of SA (kJ/kg (DA)).
給気ファン23の発熱による温度補正量をΔTi(℃)とし、給気ファン23の発熱による比エンタルピー補正量をΔHi(kJ/kg(DA))とし、補正後のSAの実乾球温度(℃)をTSA
*とし、補正後のSAの実比エンタルピー(kJ/kg(DA))をHSA
*とすると、TSA
*は、下記式5のように表すことができ、HSA
*は、下記式6のように表すことができる。
The temperature correction amount due to the heat generation of the
上記の温度補正量や比エンタルピー補正量は、給気ファン23が、例えば「強」、「中」、「弱」等の段階的な風量パターンを有する場合、各風量パターンに応じた補正量を予め決定し、記憶部に記憶することができる。これにより、そのときの風量パターンに応じた補正量を記憶部から読み出し、上記式5、式6に適用して、SAの実乾球温度および実比エンタルピーを計算することができる。
When the
なお、図7を使用して換気モードを決定する場合、比エンタルピーを比較基準にすればよいが、これに限定されるものではなく、比エンタルピー情報の取得、算出手段がない場合、乾球温度情報だけを用いて、上記式3、式5によりSAの実乾球温度TSA *のみを計算すればよい。 In addition, when determining the ventilation mode using FIG. 7, the specific enthalpy may be used as a comparison standard, but it is not limited to this. Using only the information, only the actual dry-bulb temperature TSA * of SA should be calculated by Equations 3 and 5 above.
図8を参照して、換気モードの切り替え制御について説明する。換気システムに電源が投入され、換気システムが起動することにより、ステップ100からこの制御を開始する。給気ファン23、排気ファン21が起動し、第1のセンサ24、第2のセンサ25が動作を開始する。実際には、空気質の測定も行い、ファンの風量制御等も行うが、ここでは換気モードの切り替え制御についてのみ説明する。
Switching control of the ventilation mode will be described with reference to FIG. 8 . This control starts from step 100 when the ventilation system is powered on and activated. The
ステップ101では、第1のセンサ24および第2のセンサ25でOAおよびRAの状態量を測定する。OAおよびRAの状態量は、例えばOAおよびRAの温度や湿度である。ステップ102では、OAおよびRAの状態量、熱交換器11の交換効率を使用し、SAの状態量を算出する。例えば、上記式4を使用し、SAの比エンタルピーを算出する。
At step 101, the
ステップ103では、SAの状態量を補正してSA*の状態量を算出する。ステップ104では、SA*の状態量に基づき、換気モードを決定する。換気モードは、例えば図7を参照し、RAの状態量と算出されたSA*の状態量とを用いて決定することができる。 In step 103, the state quantity of SA is corrected to calculate the state quantity of SA * . At step 104, the ventilation mode is determined based on the SA * state quantity. The ventilation mode can be determined using the state quantity of RA and the calculated state quantity of SA * with reference to FIG. 7, for example.
ステップ105では、換気モードの切り替えが必要か否かを判断する。換気モードの切り替えが必要か否かは、現在設定し、動作している換気モードが、決定した換気モードと異なるか否かにより判断することができる。現在設定している換気モードが、決定した換気モードとは異なり、換気モードの切り替えが必要と判断した場合、ステップ106へ進み、決定した換気モードに切り替える。ステップ105で換気モードの切り替えが必要ないと判断した場合、ステップ106で換気モードを切り替えた後、ステップ101へ戻り、換気システムの電源が切断されるまで、繰り返される。なお、電源切断だけではなく、管理者がシステムを停止した場合やシステムにエラーが発生した場合等においても制御を停止することができる。 At step 105, it is determined whether or not it is necessary to switch the ventilation mode. Whether or not it is necessary to switch the ventilation mode can be determined based on whether or not the currently set and operating ventilation mode is different from the determined ventilation mode. If the currently set ventilation mode is different from the determined ventilation mode and it is determined that the ventilation mode needs to be switched, the process proceeds to step 106 to switch to the determined ventilation mode. If step 105 determines that ventilation mode switching is not necessary, step 106 returns to step 101 after ventilation mode switching and repeats until the ventilation system is powered off. Note that control can be stopped not only when the power is turned off, but also when the administrator stops the system or when an error occurs in the system.
上記では、第1のセンサ24および第2のセンサ25で測定したOA空気情報およびRA空気情報を用い、上記式4および式6によりSAの実比エンタルピーを算出し、図7を参照して換気モードを決定することについて説明した。また、前述の通り、比エンタルピー情報の取得が困難な場合、乾球温度を制御の比較基準にしてもよい。
In the above, using the OA air information and the RA air information measured by the
空気調和装置等の設備は、遠隔から操作を可能にするため、リモコンを備え、ユーザは、リモコンを使用して自由に目標温度を設定することができる。換気システムも、このような設備と同様の室内目標値という概念を導入し、室内目標比エンタルピーや室内目標乾球温度を設定し、その設定値に基づき制御を行う方法もある。以下、室内目標値として室内目標比エンタルピーを例に挙げて説明する。 Facilities such as air conditioners are equipped with remote controllers so that they can be operated remotely, and users can use the remote controllers to freely set target temperatures. For the ventilation system, there is also a method of introducing the concept of indoor target values similar to those of such facilities, setting indoor target specific enthalpy and indoor target dry-bulb temperature, and performing control based on the set values. Hereinafter, the indoor target ratio enthalpy will be described as an example of the indoor target value.
この方法では、室内目標比エンタルピーは記憶部に記憶され、第1のセンサ24から得られた室外の温度および相対湿度から室外比エンタルピーを求め、第2のセンサ25から得られた室内の温度および相対湿度から室内比エンタルピーを求め、室内比エンタルピーと、室外比エンタルピーと、記憶部に記憶された室内目標比エンタルピーとに基づき、換気モードを決定する。この方法の詳細については、上記の特許文献2を参照されたい。なお、上記の室内目標比エンタルピーを記憶する記憶部は、上記の補正量等を記憶する記憶部と同じ記憶部であってもよいし、異なる記憶部であってもよい。
In this method, the indoor target specific enthalpy is stored in the storage unit, the outdoor specific enthalpy is obtained from the outdoor temperature and relative humidity obtained from the
この方法では、室内目標比エンタルピー<室外比エンタルピー<室内比エンタルピー、もしくは室外比エンタルピー<室内目標比エンタルピー<室内比エンタルピーの場合、室内空気より比エンタルピーが低い室外空気を熱交換せず、導入すると、室内比エンタルピーを低下させ、室内目標比エンタルピーに近づけることができるため、普通換気モードとする。 In this method, if indoor target specific enthalpy < outdoor specific enthalpy < indoor specific enthalpy, or outdoor specific enthalpy < indoor target specific enthalpy < indoor specific enthalpy, the outdoor air having a lower specific enthalpy than the indoor air is introduced without heat exchange. , the indoor specific enthalpy can be lowered and brought closer to the indoor target specific enthalpy, so the normal ventilation mode is selected.
室内比エンタルピー<室外比エンタルピー<室内目標比エンタルピーの場合、室内比エンタルピー以上の室外比エンタルピーを熱交換せず、導入すると、室内比エンタルピーを上昇させ、室内目標比エンタルピーに近づけることができるため、普通換気モードとする。 In the case of indoor ratio enthalpy < outdoor ratio enthalpy < indoor target ratio enthalpy, if the outdoor ratio enthalpy greater than the indoor ratio enthalpy is not heat-exchanged and introduced, the indoor ratio enthalpy can be increased and can approach the indoor target ratio enthalpy. Use normal ventilation mode.
室外比エンタルピー<室内比エンタルピー<室内目標比エンタルピーの場合、室内空気より比エンタルピーが低い外気を、熱交換を行って導入することで、室内比エンタルピーの低下を抑制し、室内目標比エンタルピーに近づけることができるため、全熱交換モードとする。 In the case of outdoor specific enthalpy < indoor specific enthalpy < indoor target specific enthalpy, by introducing outside air with lower specific enthalpy than indoor air through heat exchange, the decrease in indoor specific enthalpy is suppressed and the indoor target specific enthalpy is approached. Therefore, the total heat exchange mode is selected.
室内目標比エンタルピー<室内比エンタルピー<室外比エンタルピー、もしくは室内比エンタルピー<室内目標比エンタルピー<室外比エンタルピーの場合、室内空気以上の比エンタルピーをもつ外気を、熱交換を行って導入することで、室内比エンタルピーの上昇を抑制し、室内目標比エンタルピーに近づけることができるため、全熱交換モードとする。 In the case of indoor target specific enthalpy < indoor specific enthalpy < outdoor specific enthalpy, or indoor specific enthalpy < indoor target specific enthalpy < outdoor specific enthalpy, by introducing outside air having a specific enthalpy higher than the indoor air by performing heat exchange, Since it is possible to suppress the increase in the indoor specific enthalpy and bring it closer to the indoor target specific enthalpy, the total heat exchange mode is selected.
このようにして、各比エンタルピーを比較し、室内目標比エンタルピーに近づけるように換気モードを切り替えている。 In this way, each specific enthalpy is compared and the ventilation mode is switched so as to approach the indoor target specific enthalpy.
図9は、モード切り替えを行うか否かを判定する従来の第2の例について説明する図である。横軸は、RAの比エンタルピーを示し、縦軸は、OAの比エンタルピーを示す。横軸、縦軸、傾き1の原点を通る直線の3つを破線で示し、3つの破線により形成される領域A1~A4が普通換気モードの領域で、領域B1、B2が全熱交換モードの領域である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a second conventional example of determining whether or not to switch modes. The horizontal axis indicates the specific enthalpy of RA, and the vertical axis indicates the specific enthalpy of OA. Three straight lines passing through the origin of the horizontal axis, the vertical axis, and the
このモード判定では、給気ファン23の発熱を考慮していないため、不適切となる場合がある。不適切となる場合について、以下に例を挙げて説明する。
Since this mode determination does not consider the heat generation of the
第1のセンサ24および第2のセンサ25により測定された乾球温度および相対湿度を用い、空気線図からOAの比エンタルピーおよびRAの比エンタルピーを求める。記憶部には、室内目標比エンタルピーおよび熱交換器11の交換効率Effsen、EffHが記憶されている。
Using the dry bulb temperature and relative humidity measured by the
例えば、ある時点の空気条件は、OAの比エンタルピーが48(kJ/kg(DA))、RAの比エンタルピーが49(kJ/kg(DA))と求まり、室内目標比エンタルピーが50(kJ/kg(DA))、交換効率が50(%)であったとする。これらの値を上記式4に代入し、全熱交換モードにおけるHSAを算出すると、HSA=48.5(kJ/kg(DA))と算出される。普通換気モードでは、HSA=HOAであるため、HSA=48(kJ/kg(DA))となる。HRAが49(kJ/kg(DA))であるから、HSAとHRAにより決定される該当条件点は、領域B2内となり、全熱交換モードと判定される。 For example, the air conditions at a certain point in time are determined to have an OA specific enthalpy of 48 (kJ/kg (DA)), an RA specific enthalpy of 49 (kJ/kg (DA)), and an indoor target specific enthalpy of 50 (kJ/ kg (DA)) and the exchange efficiency is 50(%). Substituting these values into Equation 4 above to calculate HSA in the total heat exchange mode yields HSA = 48.5 (kJ/kg (DA)). In normal ventilation mode, HSA = HOA , so HSA = 48 (kJ/kg(DA)). Since H RA is 49 (kJ/kg (DA)), the corresponding condition point determined by H SA and H RA is within area B2, and the total heat exchange mode is determined.
しかしながら、現実的な最適制御を行う場合、給気ファン23の発熱等の発熱量を考慮しなければならない。発熱量を考慮した補正量がΔHi=2と設定されている場合、実際のSA*の比エンタルピーHSA
*は、全熱交換モードでは、上記式6によりHSA
*=48.5+2=50.5となり、普通換気モードでは、HSA
*=48+2=50となる。両者を比較すると、室内目標比エンタルピー50(kJ/kg(DA))と同じ値となる普通換気モードの方が有利である。
However, when performing realistic optimum control, the amount of heat generated by the
このように給気ファン23の発熱を考慮しない従来のモード判定では、最適な制御に対応できないことが分かる。
Thus, it can be seen that the conventional mode determination that does not consider the heat generation of the
そこで、給気ファン23の発熱を考慮した異なる制御基準を採用する。図10は、モード切り替えを行うか否かを判定する本方法の第2の例について説明する図である。縦軸は、補正後の全熱交換モードのSA*の比エンタルピーであり、横軸は、補正後の普通換気モードのSA*の比エンタルピーである。4つの破線により形成される領域A1~A4が普通換気モードの領域で、領域B1~B4が全熱交換モードの領域である。
Therefore, a different control standard is adopted in consideration of the heat generation of the
記憶部には、室内目標比エンタルピーに代えて目標SA比エンタルピーを記憶する。記憶部に記憶された目標SA比エンタルピーと、補正後の全熱交換モードのSA*の比エンタルピーと、補正後の普通換気モードのSA*の比エンタルピーとを比較し、モード切り替え制御(ダンパー制御)を行う。 The target SA ratio enthalpy is stored in the storage unit instead of the indoor target ratio enthalpy. The target SA specific enthalpy stored in the storage unit is compared with the corrected total heat exchange mode SA * specific enthalpy and the corrected normal ventilation mode SA * specific enthalpy, and mode switching control (damper control )I do.
補正後の各換気モードのSA*の比エンタルピーは、第1のセンサ24および第2のセンサ25により測定されたOAの乾球温度および相対湿度、RAの乾球温度および相対湿度から、OAおよびRAの比エンタルピーを算出し、交換効率EffHを用いて上記式4によりHSAを算出し、記憶部に記憶された補正量を用いて上記式6により算出することができる。
The specific enthalpy of SA * for each ventilation mode after correction is calculated from the OA dry-bulb temperature and relative humidity measured by the
本方法に上記の例を適用すると、全熱交換モードではHSA *=50.5、普通換気モードではHSA *=50であるから、該当条件点は領域B1内となり、最適な換気モードが全熱交換モードと判定される。 When the above example is applied to this method, HSA * =50.5 in the total heat exchange mode and HSA * =50 in the normal ventilation mode. The total heat exchange mode is determined.
設計段階で給気ファン23の風量パターンと発熱量の関係を機種ごとに設定し、記憶部に記憶させておくことで、異なる種類のファンを使用する場合でも対応することが可能となる。
By setting the relationship between the air volume pattern of the
これまで、給気ファン23を、風量パターンを切り換えることにより風量を増減させる場合の各風量パターンに対応した補正量を記憶部に記憶しておき、実際の風量パターンに応じた補正量を読み出し、各換気モードにおけるHSA
*の比エンタルピーを計算したが、これに限られるものではない。したがって、センサでファンの発熱量を実測し、その実測値に基づいて補正を行い、各換気モードにおけるHSA
*の比エンタルピーを計算してもよい。
Up to now, the correction amount corresponding to each air volume pattern when the air volume of the
また、第1のセンサ24と第2のセンサ25の設置位置は、給気風路18内の給気導入口12と熱交換器11との間、排気風路19内の排気導入口15と熱交換器11との間に限定されるものではない。したがって、図11に示すように、第1のセンサ24を、給気風路18内の熱交換器11と給気ファン23との間に設置してもよい。
Further, the installation positions of the
この場合、第1のセンサ24により熱交換器11を通過した後の空気(SA)の乾球温度や相対湿度を測定するため、上記3および式4によりTSAやHSAを算出する必要がなくなる。よって、上記式5および式6のみでTSA
*やHSA
*を算出することができる。
In this case, since the dry-bulb temperature and relative humidity of the air (SA) after passing through the
また、給気ファン23は、風量パターンで段階的に風量を増減する制御を行うファンに限定されるものではない。したがって、給気ファン23は、風量を連続的に変化させることができ、連続的に風量を増減する制御を行うファンであってもよい。この場合、風量に対応するパラメータとしてファン回転数を検出するセンサによりファン回転数を検出し、換気量とファン回転数の関係式を利用し、風量に対応する補正量を計算することができる。これにより、計算した補正量を用いて補正を行い、各換気モードにおけるHSA
*の比エンタルピーを計算することができる。
Further, the
これまでの説明では、第1のセンサ24と第2のセンサ25の2つのセンサを設置し、2つのセンサの測定結果を用いて演算を行い、換気モードを判定するための各換気モードにおけるHSA
*の比エンタルピーを計算してきた。しかしながら、換気システム内に必ず2箇所にセンサを備えなければならないわけではなく、室内の空気(RA)の空気情報が室内で取得可能であれば、図12(a)、(b)に示すように、換気システム内には、第1のセンサ24のみが設置された構成であってもよい。
In the description so far, two sensors, the
図12(a)は、第1のセンサ24が、給気風路18内の給気導入口12と熱交換器11との間に設置される場合を示し、第1のセンサ24によりOAの空気情報を測定することができる。図12(b)は、第1のセンサ24が、給気風路18内の熱交換器11と給気ファン23との間に設置される場合を示し、第1のセンサ24により直接SAの空気情報を測定することができる。
FIG. 12(a) shows a case where the
第2のセンサ25の代替としては、図13(a)に示すように、換気システム50を操作するための換気システム用リモコン51、もしくは連動する空気調和装置52を操作するための空気調和装置用リモコン53に内蔵されたセンサを用いることができる。換気システム50と空気調和装置52とは通信用結線54により接続され、空気調和装置用リモコン53に内蔵されたセンサにより室内の空気情報を測定した場合、換気システム50は、測定結果を空気調和装置52、通信用結線54を介して取得することができる。
As an alternative for the
また、室内の空気情報は、図13(b)に示すように、換気システム用リモコン51や空気調和装置用リモコン53以外の、換気システム50と通信可能な外置き環境センサ55等により測定してもよい。外置き環境センサ55は、空気の空気質を測定するセンサで、温度、湿度、二酸化炭素濃度、一酸化炭素濃度、ホルムアルデヒド、揮発性有機化合物(VOC)、PM2.5、花粉、黄砂等を測定することができる。
Further, as shown in FIG. 13B, indoor air information is measured by an
換気システム50と換気システム用リモコン51との間、空気調和装置52と空気調和装置用リモコン53との間の通信は、赤外線等を使用した無線通信とすることができる。換気システム50と空気調和装置52との間の通信は、通信用結線54を使用した有線通信に限られるものではなく、Bluetooth(登録商標)やWiFi(登録商標)等を使用した無線通信であってもよい。また、換気システム50と外置き環境センサ55との間の通信も、有線、無線のいずれの通信形態であってもよい。
Communication between the
このように、代替のセンサを利用することで、換気システムに搭載するセンサの数を減らし、ユニットの製造工数と原価を低減させることができる。 In this way, the use of alternative sensors reduces the number of sensors installed in the ventilation system, thereby reducing the manufacturing man-hours and cost of the unit.
また、補正量を、給気ファン23の発熱量に対する補正量として説明してきたが、補正量は、ファン発熱量に対する補正量に限定されるものではない。給気風路18内の熱交換器11と給気吹出口14との間には、他のユニットが設置されている場合もあり、当該ユニットが発する熱量に対する補正量等としてもよい。
Further, although the correction amount has been described as the correction amount for the heat generation amount of the
図14は、本実施形態に係る換気システムの第2の構成例を示した図である。図14に示した構成は、図1に示した構成とほぼ同じであるが、給気風路18内に、他のユニットとして、直膨式熱交換器60、電気ヒータ61、自然蒸発式加湿器62が設置されている。直膨式熱交換器60は、空気調和装置に使用される空気と直接熱交換する熱交換器等であり、空気と熱交換する冷媒が流される伝熱管(コイル)を含む。自然蒸発式加湿器62は、フィルタや陶器等の気化部と貯水部とを含む。貯水部は、水を貯水し、気化部は、毛細管現象により貯水部から水を吸い上げ、自然に気化させることにより加湿する。ここでは、自然蒸発式加湿器を例示しているが、これに限られるものではなく、電気ヒータを備え、電気ヒータで水を加熱し、蒸気を発生させて加湿するスチーム式、超音波発生器により水に振動を与え、ミスト状にして噴霧することにより加湿する超音波式、電気ヒータと超音波発生器とを備えたハイブリッド式等の加湿器を使用してもよい。
FIG. 14 is a diagram showing a second configuration example of the ventilation system according to this embodiment. The configuration shown in FIG. 14 is almost the same as the configuration shown in FIG. 62 is installed. The direct
電気ヒータ61は、SAの空気情報としての温度を上昇させる機器である。直膨式熱交換器60および自然蒸発式加湿器62は、SAの空気情報としての温湿度を変化させる機器である。
The
給気風路18内の熱交換器11と給気吹出口14との間に、給気ファン23以外に他のユニットを備える場合も同様に、記憶部に補正量を事前に記憶しておいてもよいし、当該ユニットにセンサを取り付け、熱量等を直接測定し、測定結果に対応する補正量を演算により算出してもよい。
Similarly, when a unit other than the
給気風路18内の熱交換器11と給気吹出口14との間に、給気ファン23と他のユニットが設置されている場合、給気ファン23の発熱量と、他のユニットが発する熱量等とを合算した量に対応する補正量で補正を行うことができる。
When an
図14では、3つのユニットを備える例を示したが、これに限られるものではなく、1つ、もしくは2つ、または4つ以上のユニットを備えていてもよい。 Although FIG. 14 shows an example with three units, the present invention is not limited to this, and one, two, or four or more units may be provided.
以上に説明してきたように、本制御によれば、給気ファンの動作等により変化した全熱交換後の空気の温度と比エンタルピーの変化を考慮し、正しい給気温度と比エンタルピーを推定することで、効率的なモード切り替えが可能となる。 As explained above, according to this control, the correct supply air temperature and specific enthalpy are estimated by taking into consideration the change in the air temperature and specific enthalpy after total heat exchange that has changed due to the operation of the supply air fan, etc. This enables efficient mode switching.
これまで本発明の換気システム、空気調和装置および制御方法について上述した実施形態をもって詳細に説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態や、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Although the ventilation system, air conditioner, and control method of the present invention have been described in detail with the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. , change, deletion, etc., can be changed within the range that a person skilled in the art can conceive.
10…箱体
11…熱交換器
12…給気導入口
13…排気排出口
14…給気吹出口
15…排気導入口
16、17…仕切板
18…給気風路
19…排気風路
20…バイパス風路
21…排気ファン
22…ダンパー
23…給気ファン
24…第1のセンサ
25…第2のセンサ
26…制御回路
30…CPU
31…フラッシュメモリ
32…RAM
33…通信I/F
34…制御I/F
35…バス
40…第1のセンサ
41…第2のセンサ
42…ダンパー
43…バイパス風路
44…熱交換器
50…換気システム
51…換気システム用リモコン
52…空気調和装置
53…空気調和装置用リモコン
54…通信用結線
55…外置き環境センサ
60…直膨式熱交換器
61…電気ヒータ
62…自然蒸発式加湿器
DESCRIPTION OF
31
33...Communication I/F
34... Control I/F
35
Claims (9)
室外の空気を室内に供給する給気手段を備える給気風路と、
室内の空気を室外へ排出する排気手段を備える排気風路と、
前記給気風路および前記排気風路の途中に配置され、前記室内の空気と前記室外の空気との間で少なくとも熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を迂回して前記室外の空気を前記室内へ供給し、または前記室内の空気を前記室外へ排出するバイパス風路と、
前記バイパス風路の入口と前記熱交換器への入口のいずれか一方を開放し、他方を閉鎖する開閉手段と、
前記給気風路内に導入された空気の状態量を測定する第1の測定手段と、
前記排気風路内に前記室内から導入された空気の状態量を測定する第2の測定手段と、
前記第1の測定手段により測定された前記状態量と、前記第2の測定手段により測定された前記状態量とを用いて、前記熱交換器を通過した後の空気の状態量を演算し、前記給気手段が前記室内へ供給する空気の風量に応じて、演算した前記熱交換器を通過した後の空気の状態量を補正し、補正した前記熱交換器を通過した後の空気の状態量に基づき、前記開閉手段により給気または排気の経路を切り替える制御手段と
を含む、換気システム。 A ventilation system that controls air supply and exhaust,
an air supply air passage including air supply means for supplying outdoor air to the room;
an exhaust air passage having exhaust means for exhausting indoor air to the outside;
a heat exchanger disposed in the middle of the supply air passage and the exhaust air passage and performing at least heat exchange between the indoor air and the outdoor air;
a bypass air passage that bypasses the heat exchanger and supplies the outdoor air to the room or discharges the indoor air to the outdoor;
opening/closing means for opening one of the inlet of the bypass air passage and the inlet to the heat exchanger and closing the other;
a first measuring means for measuring the state quantity of the air introduced into the supply air passage;
a second measuring means for measuring the state quantity of the air introduced into the exhaust air passage from the room;
calculating the state quantity of the air after passing through the heat exchanger using the state quantity measured by the first measuring means and the state quantity measured by the second measuring means; correcting the calculated state quantity of the air after passing through the heat exchanger according to the amount of air supplied to the room by the air supply means, and correcting the state of the air after passing through the corrected heat exchanger; and control means for switching a route of air supply or exhaust by the opening/closing means based on the amount.
前記制御手段は、前記給気手段の風量の前記段階に対応する補正量を前記補正量記憶手段から取得し、取得した前記補正量により前記熱交換器を通過した後の空気の状態量を補正する、請求項1に記載の換気システム。 correction amount storage means for storing a correction amount corresponding to each step of the air volume of the air supply means for switching the air volume in stages;
The control means acquires a correction amount corresponding to the stage of the air volume of the air supply means from the correction amount storage means, and corrects the state quantity of the air after passing through the heat exchanger based on the acquired correction amount. The ventilation system of claim 1, wherein
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記パラメータに基づいて補正量を算出し、算出した前記補正量により前記熱交換器を通過した後の空気の状態量を補正する、請求項1に記載の換気システム。 including detection means for detecting a parameter corresponding to the air volume of the air supply means for continuously switching the air volume,
2. The method according to claim 1, wherein the control means calculates a correction amount based on the parameter detected by the detection means, and corrects the state quantity of the air after passing through the heat exchanger using the calculated correction amount. Ventilation system as described.
前記制御手段は、補正した前記熱交換器を通過した後の空気の状態量と、前記目標値記憶手段に記憶された前記目標値とに基づき、前記開閉手段により給気または排気の経路を切り替える、請求項1~3のいずれか1項に記載の換気システム。 including target value storage means for storing a target value of the indoor state quantity,
The control means switches the air supply or exhaust path by the opening/closing means based on the corrected state quantity of the air after passing through the heat exchanger and the target value stored in the target value storage means. The ventilation system according to any one of claims 1-3.
前記換気システムが、
室外の空気を室内に供給する給気手段を備える給気風路と、
室内の空気を室外へ排出する排気手段を備える排気風路と、
前記給気風路および前記排気風路の途中に配置され、前記室内の空気と前記室外の空気との間で少なくとも熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を迂回して前記室外の空気を前記室内へ供給し、または前記室内の空気を前記室外へ排出するバイパス風路と、
前記バイパス風路の入口と前記熱交換器への入口のいずれか一方を開放し、他方を閉鎖する開閉手段と、
前記給気風路内に導入された空気の状態量を測定する第1の測定手段と、
前記排気風路内に前記室内から導入された空気の状態量を測定する第2の測定手段と、
前記第1の測定手段により測定された前記状態量と、前記第2の測定手段により測定された前記状態量とを用いて、前記熱交換器を通過した後の空気の状態量を演算し、前記給気手段が前記室内へ供給する空気の風量に応じて、演算した前記熱交換器を通過した後の空気の状態量を補正し、補正した前記熱交換器を通過した後の空気の状態量に基づき、開閉手段により給気または排気の経路を切り替える制御手段と
を含む、空気調和装置。 An air conditioner including an indoor unit, an outdoor unit, and a ventilation system connected to the indoor unit,
The ventilation system is
an air supply air passage including air supply means for supplying outdoor air to the room;
an exhaust air passage having exhaust means for exhausting indoor air to the outside;
a heat exchanger disposed in the middle of the supply air passage and the exhaust air passage and performing at least heat exchange between the indoor air and the outdoor air;
a bypass air passage that bypasses the heat exchanger and supplies the outdoor air to the room or discharges the indoor air to the outdoor;
opening/closing means for opening one of the inlet of the bypass air passage and the inlet to the heat exchanger and closing the other;
a first measuring means for measuring the state quantity of the air introduced into the supply air passage;
a second measuring means for measuring the state quantity of the air introduced into the exhaust air passage from the room;
calculating the state quantity of the air after passing through the heat exchanger using the state quantity measured by the first measuring means and the state quantity measured by the second measuring means; correcting the calculated state quantity of the air after passing through the heat exchanger according to the amount of air supplied to the room by the air supply means, and correcting the state of the air after passing through the corrected heat exchanger; and control means for switching the route of air supply or exhaust by opening/closing means based on the quantity.
前記換気システムは、
室外の空気を室内に供給する給気手段を備える給気風路と、
室内の空気を室外へ排出する排気手段を備える排気風路と、
前記給気風路および前記排気風路の途中に配置され、前記室内の空気と前記室外の空気との間で少なくとも熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を迂回して前記室外の空気を前記室内へ供給し、または前記室内の空気を前記室外へ排出するバイパス風路と、
前記バイパス風路の入口と前記熱交換器への入口のいずれか一方を開放し、他方を閉鎖する開閉手段と、
第1の測定手段と、
第2の測定手段と、
制御手段と
を含み、
前記第1の測定手段が、前記給気手段により前記給気風路内に導入された空気の状態量を測定するステップと、
前記第2の測定手段が、前記排気風路内に前記室内から導入された空気の状態量を測定するステップと、
前記制御手段が、前記第1の測定手段により測定された前記状態量と、前記第2の測定手段により測定された前記状態量とを用いて、前記熱交換器を通過した後の空気の状態量を演算し、前記給気手段が前記室内へ供給する空気の風量に応じて、演算した前記熱交換器を通過した後の空気の状態量を補正し、補正した前記熱交換器を通過した後の空気の状態量に基づき、開閉手段により給気または排気の経路を切り替えるステップと
を含む、制御方法。 A method of controlling air supply and exhaust with a ventilation system, comprising:
The ventilation system includes:
an air supply air passage including air supply means for supplying outdoor air to the room;
an exhaust air passage having exhaust means for exhausting indoor air to the outside;
a heat exchanger disposed in the middle of the supply air passage and the exhaust air passage and performing at least heat exchange between the indoor air and the outdoor air;
a bypass air passage that bypasses the heat exchanger and supplies the outdoor air to the room or discharges the indoor air to the outdoor;
opening/closing means for opening one of the inlet of the bypass air passage and the inlet to the heat exchanger and closing the other;
a first measuring means;
a second measuring means;
a control means;
a step in which the first measurement means measures the state quantity of the air introduced into the supply air passage by the air supply means;
a step in which the second measuring means measures the state quantity of the air introduced into the exhaust air passage from the room;
The control means uses the state quantity measured by the first measurement means and the state quantity measured by the second measurement means to determine the state of the air after passing through the heat exchanger. The amount of air after passing through the heat exchanger is corrected according to the amount of air supplied to the room by the air supply means, and the state quantity of the air after passing through the corrected heat exchanger is corrected. A control method, comprising the step of switching the route of air supply or exhaust by means of opening/closing means based on the state quantity of air afterward .
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