JPH0979643A - 温度調節機能を具備しない空調設備機器の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】同一室内に設置された空気調和機とネットワー
ク接続されていない全熱交換換気ユニットに採用するこ
とで、空気調和機の効率を悪化させることによるエネル
ギ消費量の増加を防止する。 【解決手段】空気調和機の設定温度を断定する制御方法
は、マイクロコンピュータ２１内に温度降下中，前回温
度，温度上昇及び降下２度一致カウンタ，前回最下点室
温，設定温度，温度上昇及び降下時間，温度上昇時間及
び降下時間取得，前回までの室温の総和及び室温加算回
数と今回室温の平均値，前回室温の平均値，前回最上点
室温，最高温度，最低温度，暖房／冷房状態を記憶する
記憶素子を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度調節機能を具備し
ない空調設備機器、例えば同一室内に設置された空気調
和機とネットワーク接続されていない全熱交換換気ユニ
ットの制御における要素を抽出する制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術は、例えば全熱交換換気ユニ
ットは、室内温度を制御するという概念がない、即ち、
温度調節機能を具備しない。全熱交換換気ユニットの熱
交換換気制御は、基本的には室内温度と外気温度により
行う。更に、空気調和機の設定温度を要素に取り入れる
ことで熱交換効率をアップさせることができる為、設定
温度も要素に取り入れている。同一室内に設置された空
気調和機とネットワーク接続されている場合には、空気
調和機の設定温度をネットワークにより知ることができ
る。しかし、同一室内に設置された空気調和機とネット
ワーク接続されていない全熱交換換気ユニットでは、空
気調和機の設定温度を知ることができない為、空気調和
機の設定温度を２３℃固定として熱交換換気制御を行っ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術で、例えば同
一室内に設置された空気調和機とネットワーク接続され
ていない全熱交換換気ユニットでは、空気調和機の設定
温度を知ることができないので空気調和機の設定温度を
２３℃固定として熱交換換気制御を行っている。その
為、実際には熱交換をしたくないような雰囲気にもかか
わらず熱交換を行ったり、またその反対とかにより空気
調和機の効率を悪化させ、エネルギ消費量を増加させる
といった問題がある。

【０００４】本発明の目的は空気調和機の設定温度を断
定する制御方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決する為
に、一般に室内の空気調和機は、暖房，冷房を問わず室
温がその設定温度より低くなるような制御を行わないの
で、室温振幅中の最低温度を設定温度と断定することが
できる。よって、Ｔ１秒毎に前回室温と今回室温を比較
し、室内温度が降下中かどうかチェックした後、前回室
温が今回室温未満となる即ち一番低くなる温度（前回温
度）を採取する。その際、外乱等の影響による室温変動
が考えられるので、前回室温が今回室温未満となる状態
が連続したとき、その前回温度（以下最下点室温と称
す。）を設定温度と断定し、これを室温振幅毎行う。し
かし、室内の空気調和機の運転状態では、必ずしも最下
点室温が設定温度とならない場合がある。例えば、空気
調和機の内部装置で著しく空気調和不可能な状態に陥っ
た場合、回復するまで空気調和を行わない時などであ
る。その為、前回取得した最下点室温と今回取得する最
下点室温の差が小の時のみ今回取得する最下点室温を設
定温度と断定し、設定温度を更新する。差が小でない時
は設定温度と断定せず設定温度の更新もしない。

【０００６】また、空調設備機器によっては室温振幅の
平均値を設定温度と断定したい場合や、暖房時は室温振
幅中の最高温度、冷房時は最低温度を設定温度と断定し
たい場合も考えられる。

【０００７】前者の場合、Ｔ１秒毎にそのときの室温を
取得し、それを加算して行く。室温振幅毎に室温の総和
を加算した回数で割り、平均値を求める。前回の室温の
平均値と今回の室温の平均値の差が小の時のみ設定温度
と断定し、設定温度を更新する。

【０００８】後者の場合、Ｔ１秒毎に前回室温と今回室
温を比較し、室温が上昇中なら前回室温が今回室温を越
える即ち一番高くなる温度（前回温度）を採取する。そ
の際、外乱等の影響による室温変動が考えられるので、
前回室温が今回室温を越える状態が連続したとき、その
前回温度（以下最上点室温と称す。）を最高温度とす
る。但し、今回取得する最上点室温と前回取得した最上
点室温の差が小の場合のみ今回取得する最上点室温を最
高温度とする。室温が降下中であれば、最下点室温を検
出し、それを最低温度とする。但し、今回取得する最下
点室温と前回取得した最下点室温の差が小の場合のみ今
回取得する最下点室温を最低温度とする。また、温度上
昇時は温度上昇時間Ｔ１を測定し、温度降下時は温度降
下時間Ｔ２を測定する。それらが取得できたら、設定温
度と外気温度による温度上昇時間ｔ１と温度降下時間ｔ
２の関係より両者を比較し、暖房／冷房の区別をする。
但し、ここで言う設定温度は、前者で求める室内温度振
幅の平均値と仮定する。そして、暖房時は最高温度、冷
房時は最低温度を設定温度と断定し、これを室温振幅毎
行うようマイクロコンピュータをプログラミングしたも
のである。

【０００９】

【作用】最下点室温及び最上点室温の抽出で、前者は前
回室温が今回室温未満となる状態が連続したときの前回
温度とする。後者は前回室温が今回室温を越える状態が
連続したときの前回温度とする。よって、外乱による室
温変動の影響を吸収できるので、空気調和機による室温
振幅の最下点室温及び最上点室温のみを取得することが
できる。

【００１０】設定温度は、断定対象となる温度と前回の
温度の差が小のとき断定対象となる温度を設定温度と断
定し、設定温度を更新する。よって、例えば空気調和機
の内部装置で、著しく空気調和不可能な状態に陥った場
合の設定温度断定対象となる温度を、設定温度と断定し
ないので空気調和機の設定温度のみを断定することがで
きる。

【００１１】暖房時及び冷房時の室温振幅の温度上昇時
間ｔ１と温度降下時間ｔ２の大小関係は、設定温度と外
気温度の差に依存することを利用すれば、暖房／冷房の
区別をすることができる。これにより、暖房時と冷房時
で設定温度断定対象となる温度を区別することができ
る。

【００１２】またこれらは、室温振幅毎に行うので空気
調和機の運転に追随して行くことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図７に
従って説明する。図１は天井埋め込み形全熱交換換気ユ
ニットの構造図、図２は本発明の室温振幅中最低温度を
空気調和機の設定温度とする制御のフローチャート、図
３は本発明の室温振幅中最低温度を空気調和機の設定温
度とする制御例を示す図、図４は本発明の室温の平均値
を空気調和機の設定温度とする制御のフローチャート、
図５は設定温度と外気温度による室温変化図、図６は本
発明の室温振幅中最高温度及び最低温度抽出制御のフロ
ーチャート、図７は本発明の暖房／冷房で断定する空気
調和機の設定温度を区別する制御のフローチャートであ
る。

【００１４】全熱交換換気ユニットの構造は、図１のよ
うに回転形熱交換器１とこれを駆動するギヤモータ２及
びケーシング３に設けた外気口４から新鮮空気を取り入
れて回転形熱交換器１の片側約半分を通過させて給気口
５から室内へ空気を送り込む給気用ファン６、また室内
の汚れた空気を還気口７から取り入れて回転形熱交換器
１の残り約半分を通過させて排気口８から室外へ空気送
り出す排気用ファン９，更に二つの流路途中に設けた給
気側フィルタ１０，排気側フィルタ１１とこれら全体を
収容し且つ給・排気流路の仕切を兼ねたケーシング３を
備えている。制御基板２０上のマイクロコンピュータ２
１は外気温度サーミスタ２２により外気温度を、室内温
度サーミスタ２３により室内温度を取り込み、空気調和
機の設定温度２３℃として、回転形熱交換器１を駆動す
るギヤモータ２，給気用ファン６及び排気用ファン９を
用いた熱交換換気制御を行っている。

【００１５】次に本発明の動作を図２ないし図７より説
明する。まず始めに、Ｔ１を本発明では３０（秒）とす
る。室温振幅中最低温度を空気調和機の設定温度とする
制御は図２の通りである。図中ａ〜ｄは、室内が温度降
下中かどうかのチェックをする処理である。前回温度と
今回温度を比較し、今回温度の方が低ければ温度降下と
なる。但し、外乱による温度変化の影響を排除する為、
そのような状態が連続して発生した場合に温度降下中と
する。図中Ａ〜Ｃは、最下点室温を抽出する処理であ
る。前回温度と今回温度を比較し、今回温度の方が高け
れば前回温度が最下点室温となる。但し、外乱による温
度変化の影響を排除する為、そのような状態が連続して
発生した場合に最下点室温とする。図中Ｄは、この（今
回）最下点室温となる前回温度と前回最下点室温を比較
し、その差が小（１℃以内）のとき前者を設定温度とす
る処理である。これら処理が、図３のような室温変化の
場合どうなるか説明する。３０秒毎に室温の監視を行う
ので、図３中のように監視タイミング毎に番号（以下室
温監視番号と称す）を付けて説明する。室温監視番号０
で運転開始とし、ここで温度降下中、前回室温，温度上
昇及び温度降下２度一致カウンタ，前回最下点室温，設
定温度を初期状態とする。室温監視番号１では、温度降
下中未セット（初期状態）でありまた、前回室温は室温
監視番号０の温度（初期状態）とすることで図２のａ−
ｃの処理を行う。室温監視番号２でも前回室温（室温監
視番号０の温度）より今回室温の方が低く、またこの状
態が連続したので図２のａ−ｃ−ｄの処理を行う。温度
降下２度一致の処理は、外乱による温度変化を無効とす
る為に行う。室温監視番号３〜７では、室温監視番号２
で温度降下中がセット（図２のｄ処理内）されたこと及
び、前回室温より今回室温が低いので図２のＡ−Ｂの処
理を行う。室温監視番号８では、前回室温より今回室温
が高いので図２のＡ−Ｃ処理を行う。室温監視番号９で
も、前回室温（室温監視番号７の温度）より今回室温の
方が高く、またこの状態が連続したので図２のＡ−Ｃー
Ｄ処理を行う。温度上昇２度一致の処理は、外乱による
温度変化を無効とする為に行う。ここで、前回最下点室
温は初期状態なので図２のＥの処理（設定温度の更新）
は行わない。また、室温監視番号７の温度が前回最下点
室温となる。室温監視番号１０〜１４では、室温監視番
号９で温度降下中がクリア（図２のＤ処理内）されたこ
と及び、前回室温より今回室温が高いので図２のａ−ｂ
処理を行う。室温監視番号１５では、前回室温より今回
室温が低いので図２のａ−ｃ処理を行う。室温監視番号
１６でも前回室温より今回室温の方が低く、またこの状
態が連続したので図２のａ−ｃ−ｄの処理を行う。室温
監視番号１７〜２１は室温監視番号３〜７（図２のＡ−
Ｂ処理）と、室温監視番号２２は室温監視番号８（図２
のＡ−Ｃ処理）と同一である。室温監視番号２３は、室
温監視番号９と同一の処理を行うが、前回最下点室温
（室温監視番号７の温度）と、前回室温である室温監視
番号２１の温度と１℃以内の差であることより設定温度
を室温監視番号２１の温度とし、室温監視番号２１の温
度が前回最下点室温となる。

【００１６】図３中破線は、空気調和機の設定温度が変
更された場合の室温を示している。この時室温監視番号
１７〜２５は室温監視番号３〜７（図２のＡ−Ｂ処理）
と、室温監視番号２６は室温監視番号８（図２のＡ−Ｃ
処理）と同一である。室温監視番号２７は、室温監視番
号９と同一の処理を行う。前回最下点室温（室温監視番
号７の温度）と、前回室温である室温監視番号２５の温
度と１℃以上の差であることより設定温度の更新は行わ
ない。また、室温監視番号２５の温度が前回最下点室温
となる。これらは室温振幅毎繰り返し行われる。

【００１７】以上、室温振幅中の最低温度を空気調和機
器の設定温度として説明したが、場合によっては室温の
平均値を計算し、それを空気調和機器の設定温度とする
ことも可能である。また、暖房時には室温振幅中の最高
温度、冷房時には室温振幅中の最低温度としたい場合も
ありうる。

【００１８】前者制御は図４の通りである。３０秒毎に
温度上昇中は温度上昇時間ｔ１、温度降下中は温度降下
時間ｔ２を測定する。温度上昇中／降下中は図２の制御
を用いてチェックする。但し、設定温度の断定は図４の
制御にて行うので、図２の制御では設定温度の断定は行
わない。この間、室温を加算して室温の総和及び室温加
算回数を取得する。温度上昇時間ｔ１と温度降下時間ｔ
２が取得できたら、１回室温振幅が行われたことにな
り、この時室温の総和及び室温加算回数より今回室温の
平均値を計算する。今回室温の平均値と前回室温の平均
値の差が１℃以内のとき今回室温の平均値を設定温度と
断定し、設定温度を更新する。その後次の室温振幅に備
える為今回室温の平均値を前回室温の平均値とし、温度
上昇時間ｔ１と温度降下時間ｔ２の時間及び取得をクリ
アする。

【００１９】後者制御は図６，図７となる。この制御を
説明する前に、設定温度と外気温度の関係により、暖房
時と冷房時で室温変化がどうなるか図５で説明する。室
温振幅で、温度上昇時間と温度降下時間に着目し、設定
温度と外気温度の差により２種類に大別する。図５の
ように、暖房，冷房を問わず設定温度と外気温度に差が
あるとき、設定温度に近付けようとする時間（以下サー
モオン時間と称す）の方が設定温度から遠ざかろうとす
る時間（以下サーモオフ時間と称す）より長くなる。図
５のように、暖房，冷房を問わず設定温度と外気温度
に差がないとき、サーモオン時間の方がサーモオフ時間
より短くなる。以上より暖房／冷房の区別が可能である
ことがわかる。次に図６，図７を説明する。図６制御
は、室温振幅中最高温度及び最低温度を抽出する制御で
あり、基本的に図２の制御とほぼ同一である。一点鎖線
内が図２制御と異なる部分を示しているので、ここでは
その部分のみ説明し、他部分は省略する。図６中ア部は
最低温度を更新しているところで、最低温度は図２中設
定温度のことである。図６中イ部は、最高温度と断定す
るかどうかの判定及び更新しているところで、最低温度
の断定方法と同等である。前回最上点室温と今回抽出し
た一番高い室温である前回室温の差が１℃以内のとき最
高室温と断定し、最高室温を更新する。その後次の室温
振幅に備える為今回抽出した一番高い室温である前回室
温を前回最上点室温とする。これら処理の変更及び追加
により、運転開始直後図６中ウ部処理が必要となる。次
に、図７は暖房／冷房を区別し、暖房時は最高温度、冷
房時は最低温度を設定温度とする制御である。図４の制
御を元とし、一点鎖線内が図４と異なる部分である。よ
って、ここではその部分のみ説明し、他部分は省略す
る。この部分は、暖房／冷房を区別し、暖房時は最高温
度、冷房時は最低温度を設定温度とするところである。
前回までの室温の総和及び室温加算回数より今回室温の
平均値を計算した後、これを図５の設定温度とし、室温
の平均値と外気温度の差が５℃以内のとき、図５より
温度上昇時間ｔ１が温度降下時間ｔ２未満なら暖房、そ
うでなければ冷房と区別することができる。室温の平均
値と外気温度の差が５℃を越える場合は、図５より温
度上昇時間ｔ１が温度降下時間ｔ２より長いとき暖房、
そうでなければ冷房と区別することができる。これによ
り暖房時は最高温度、冷房時は最低温度を設定温度と断
定する。

【００２０】本発明は、上記のような実施例の制御とす
ることにより、以下のような効果を奏することができ
る。

【００２１】（１）最下点室温及び最上点室温の抽出
で、前者は前回室温が今回室温未満となる状態が連続し
たときの前回温度とする。後者は前回室温が今回室温を
越える状態が連続したときの前回温度とする。よって、
外乱による室温変動の影響を吸収できるので、外乱によ
り誤った室温を室温振幅の最下点室温及び最上点室温と
することがない。

【００２２】（２）設定温度は、断定対象となる温度と
前回の温度の差が小のとき、断定対象となる温度を設定
温度とする。よって、例えば空気調和機の内部装置で、
著しく空気調和不可能な状態に陥った場合でも、そのと
きの設定温度断定対象となる温度は無効となるので、誤
った設定温度断定対象となる温度を設定温度とすること
がない。

【００２３】（３）暖房時及び冷房時の室温振幅の温度
上昇時間ｔ１と温度降下時間ｔ２の大小関係が、設定温
度と外気温度の差に依存することを利用し、暖房／冷房
の区別をする。これにより、暖房時と冷房時で設定温度
断定対象となる温度を区別することができる。

【００２４】（４）室温振幅毎に設定温度の断定制御を
行う為空気調和機の運転に追随して行くので、空気調和
機の運転状態がどのように変化しようともいつでも設定
温度の断定が可能となる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、空気調和機の設定温度
を断定できるので、例えば同一室内に設置された空気調
和機とネットワーク接続されていない全熱交換換気ユニ
ットに採用すれば、熱交換換気制御要素である空気調和
機の設定温度を知ることができるので、空気調和機の運
転状態にマッチした熱交換換気ができるようになる。こ
れにより、空気調和機の効率を悪化させることによるエ
ネルギ消費量を増加させるといった問題をなくすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】天井埋め込み形全熱交換換気ユニットの説明
図。

【図２】本発明の室温振幅中最低温度を空気調和機の設
定温度とする制御のフローチャート。

【図３】本発明の室温振幅中最低温度を空気調和機の設
定温度とする制御例を示す特性図。

【図４】本発明の室温の平均値を空気調和機の設定温度
とする制御のフローチャート。

【図５】設定温度と外気温度による室温変化の説明図。

【図６】本発明の室温振幅中最高温度及び最低温度抽出
制御のフローチャート。

【図７】本発明の暖房／冷房で断定する空気調和機の設
定温度を区別する制御のフローチャート。

【符号の説明】

１…回転形熱交換器、２…ギヤモータ、３…ケーシン
グ、４…外気口、５…給気口、６…給気用ファン、７…
還気口、８…排気口、９…排気用ファン、１０…給気側
フィルタ、１１…排気側フィルタ、２０…制御基板、２
１…マイクロコンピュータ、２２…外気温度サーミス
タ、２３…室内温度サーミスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気調和機等温度調節可能な機器により、
   室内がどのような温度に制御されようとしているのかを
   必要とする自ら室内の温度調節を行うことのできない空
   調設備機器において、室温振幅の最低温度を抽出し、そ
   れを設定温度と断定する制御を取り入れたことを特徴と
   する温度調節機能を具備しない空調設備機器の制御方
   法。