JPH11304225A - 空調機および室内空調制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調設備において、エネルギー消費の低減を
図ることを目的とする。 【解決手段】 熱源機器および空調機を駆動する冷風送
風運転に先立って日の出直後の外気温度と室内温度とを
比較して外気温度の方が低いときには、外気を取り入れ
る普通換気運転を、外気温度と室内温度とが一致するま
で行い、その一致温度と室内の設定温度との差に基づい
て、冷風送風運転の開始時刻を決定するようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調機およびそれ
を用いた室内空調制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来例の室内空調制御システム
の概略構成図であり、このシステムは、例えばオフィス
１の空調を行うものであって、外気をオフィス内に取り
込む外気取り入れファン２と、冷凍機などの熱源機器３
と、熱源機器３からの冷水との熱交換によって冷風を生
成する空調機４と、オフィス１の室内温度を検出する室
温センサ５と、室温センサ５の検出温度が、予め設定さ
れた設定温度になるように空調設備を制御する制御装置
１０とを備えている。

【０００３】かかる空調システムにおいて、通常の空調
運転モードである冷風の送風運転を行う場合には、夏場
には建物自体が暖まっているので、業務開始前に空調設
備を駆動して、事前に冷風を送り込んで冷やすことが必
要となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、オフィスの
業務開始時刻が、例えば午前９時であるとすると、それ
に先立って、例えば、午前８時頃から空調設備を予備運
転して冷風を生成する必要があり、この場合には、熱源
機器３および空調機４を駆動するために相当のエネルギ
ーを使用することになり、その分経費がかかることにな
る。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、空調設備におけるエネルギー消費の低減を図
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００７】すなわち、請求項１の本発明の空調機は、
通常の空調運転モードと換気運転モードとを有し、か
つ、室内温度と外気温度との検出に関連する入力または
外気温度が室内温度より低くなる所定の時刻の到来に関
連する入力に基づいて前記通常の空調運転モードに先立
って前記換気運転モードに対応した運転制御を行うこと
が可能なことを特徴としている。

【０００８】請求項２の本発明の室内空調制御システム
は、室内温度と外気温度とを検出する検出手段と、所定
の空調運転モードと換気運転モードとを有し、前記検出
手段の出力に基づき前記通常の空調運転に先立って前記
換気運転を行う空調機とを具備したことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項３の本発明の室内空調制御システム
は、外気温度が室内温度より低くなる所定の時刻の到来
に関連するデータを出力するデータ出力手段と、通常の
空調運転モードと換気運転モードとを有し、前記データ
出力手段の出力に基づき前記通常の空調運転に先立って
前記換気運転を行う空調機と、を具備したことを特徴と
している。

【００１０】請求項４の本発明の室内空調制御システム
は、室内温度と外気温度とを検出する検出手段と、外気
温度が室内温度より低くなる所定の時刻の到来に関連す
るデータを出力するデータ出力手段と、通常の空調運転
モードと換気運転モードとを有する空調機と、前記検出
手段とデータ出力手段それぞれの出力に基づき前記空調
機に対する前記両モードそれぞれの制御を行う制御手段
とを具備したことを特徴としている。

【００１１】さらに、請求項５の本発明の室内空調制御
システムは、請求項４の構成において、任意の時刻を前
記空調機の運転開始時刻として計時する計時手段を有
し、前記計時手段は当該年度における各日それぞれの日
の出時刻のデータを記憶しており、かつ、前記制御手段
は前記計時手段による計時時刻に従って当該空調機の運
転を開始制御することを特徴としている。

【００１２】請求項１の本発明の空調機によれば、室内
温度と外気温度との検出に関連する入力または外気温度
が室内温度より低くなる所定の時刻の到来に関連する入
力に基づいて通常の空調運転モードに先立って換気運転
モードに対応した運転制御を行うことができるので、前
記いずれかの入力に基づいて、外気温度が低いときに
は、外気を取り入れる換気運転を行うことにより、換気
運転を行うことなく冷風送風運転を行っていた従来例に
比べて、消費エネルギーを低減できることになる。

【００１３】請求項２の本発明の室内空調制御システム
によれば、室内温度と外気温度とを検出する検出手段
と、所定の空調運転モードと換気運転モードとを有し、
前記検出手段の出力に基づき前記通常の空調運転に先立
って前記換気運転を行う空調機とを具備しているので、
検出手段の出力に基づいて、外気温度が低いときには、
外気を取り入れる換気運転を行うことにより、換気運転
を行うことなく冷風送風運転を行っていた従来例に比べ
て、消費エネルギーを低減できることになる。

【００１４】請求項３の本発明の室内空調制御システム
によれば、外気温度が室内温度より低くなる所定の時刻
の到来に関連するデータを出力するデータ出力手段と、
通常の空調運転モードと換気運転モードとを有し、前記
データ出力手段の出力に基づき前記通常の空調運転に先
立って前記換気運転を行う空調機とを具備しているの
で、データ出力手段のデータに基づいて、外気温度が低
いときには、外気を取り入れる換気運転を行うことによ
り、換気運転を行うことなく冷風送風運転を行っていた
従来例に比べて、消費エネルギーを低減できることにな
る。

【００１５】請求項４の本発明の室内空調制御システム
によれば、室内温度と外気温度とを検出する検出手段
と、外気温度が室内温度より低くなる所定の時刻の到来
に関連するデータを出力するデータ出力手段と、通常の
空調運転モードと換気運転モードとを有する空調機と、
前記検出手段とデータ出力手段それぞれの出力に基づき
前記空調機に対する前記両モードそれぞれの制御を行う
制御手段とを具備しているので、検出手段の出力および
データ出力手段の出力に基づいて、外気温度が低いとき
には、外気を取り入れる換気運転を行うことにより、換
気運転を行うことなく冷風送風運転を行っていた従来例
に比べて、消費エネルギーを低減できることになる。

【００１６】請求項５の本発明の室内空調制御システム
によれば、任意の時刻を前記空調機の運転開始時刻とし
て計時する計時手段を有し、前記計時手段は当該年度に
おける各日それぞれの日の出時刻のデータを記憶してお
り、かつ、前記制御手段は前記計時手段による計時時刻
に従って当該空調機の運転を開始制御するので、最も温
度が低い日の出の時刻頃の外気を取り入れることによっ
て効率的に室内の温度を下げることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面によって、本発明の実
施の形態について、詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明の一つの実施の形態に係る
室内空調制御システムの概略構成図であり、このシステ
ムは、オフィス１の空調を行うものであって、外気をオ
フィス内に取り込む外気取り入れファン２と、冷凍機な
どの熱源機器３と、熱源機器３からの冷水との熱交換に
よって冷風を生成する空調機４と、オフィス１の室内温
度を検出する室温センサ５と、外気温度を検出する外気
温センサ７と、現在の月日および時刻を計時するととも
に、１年間の月日に対応した日の出の時刻のデータが格
納されたデータ出力手段としてのカレンダー手段８と、
両センサ５，７の出力およびカレンダー手段８のデータ
に基づいて、各部を制御するマイクロコンピュータから
なる制御部９とを有している。

【００１９】従来の空調システムでは、夏場において
は、オフィスの業務開始時間である午前９時には、通常
の空調運転モードでオフィス内に冷風を送り込めるよう
に、事前に、例えば午前８時頃から熱源機器および空調
機を駆動している。

【００２０】この実施の形態では、かかる空調システム
における消費エネルギーの低減を図るために、次のよう
に構成している。

【００２１】すなわち、この実施の形態では、熱源機器
３および空調機４を駆動する通常の空調運転モードであ
る冷風送風運転に先立って、検出手段を構成する外気温
センサ７で検出された外気温度と、室温センサ５で検出
された室内温度とを比較し、外気温度が低いときには、
外気取り入れファン２を駆動して外気を取り入れる熱交
換を伴わない換気運転、いわゆる、外気冷房を行うもの
である。

【００２２】一般に、夏場の外気の温度は、日の出の時
刻直後に最も低くなることが知られており、このため、
この実施の形態では、上述のカレンダー手段８に格納さ
れた当該年度の１年間の日の出の時刻のデータに基づい
て、現在の月日に対応する日の出の時刻において、外気
温度と室内温度とを比較して外気温度が室内温度よりも
低いときには、冷風送風運転に先立って換気運転モード
である普通換気運転を行うようにしている。

【００２３】図２は、以上の構成を有するシステムの動
作説明に供するフローチャートである。

【００２４】カレンダー手段８の計時データおよび日の
出の時刻データに基づいて、日の出の時刻、すなわち、
○月○日の○時○分になったか否かを判断し（ステップ
ｎ１）、日の出の時刻になったときには、外気温センサ
７と室温センサ５との検出温度を比較して外気温度が室
内温度よりも低いか否かを判断し（ステップｎｎ２）、
外気温度の方が、室内温度よりも低いときには、外気取
り入れファン２を駆動して熱交換を行わない普通換気運
転を行い（ステップｎ３）、外気温度と室内温度とが一
致したか否かを判断し（ステップｎ４）、外気温度と室
内温度とが一致したときには、外気取り入れファン２を
停止して外気を取り入れる普通換気運転を停止する（ス
テップｎ５）。

【００２５】また、その一致した温度と予め設定されて
いる職場の最適温度である設定温度との温度差に基づい
て、予め準備されたメモリのテーブルから熱源機器３お
よび空調機４の駆動を開始する時刻、すなわち、冷風送
風運転の開始時刻を算出し（ステップｎ６）、その開始
時刻になったか否かを判断し（ステップｎ７）、開始時
刻になったときには、熱源機器３および空調機４を駆動
して冷風送風運転を開始する（ステップｎ８）。冷風送
風運転を開始した後の動作は、従来例と同様であり、例
えば、業務終了時刻に冷風送風運転が停止され、翌日の
日の出の時刻に上述と同様の動作が行われる。

【００２６】なお、メモリのテーブルは、空調設備の容
量やそれまでの経験などによって予め作成されたもので
あり、温度差とその温度差を解消するのに必要な冷風送
風運転の時間との対応関係を示すものであり、例えば、
１°Ｃの温度差では、１０分間の冷風送風運転、２°Ｃ
の温度差であれば、２０分の冷風送風運転が必要といっ
たものであり、この必要な時間だけ、業務開始時刻であ
る午前９時よりも早い時刻が冷風送風運転の開始時刻と
して算出されることになる。

【００２７】なお、上述のステップｎ２において、室内
温度の方が、外気温度よりも低いときには、従来と同様
に、作業者によって冷風送風運転開始スイッチが操作さ
れるまで待機する（ステップｎ９）。

【００２８】このように、通常の空調運転モードである
冷風送風運転に先立って日の出直後の外気温度と室内温
度とを比較し、外気温度が低いときには、熱交換を行う
ことなく、涼しい外気を取り入れる普通換気運転を行う
ので、普通換気運転を行わずに冷風送風運転を行ってい
た従来例に比べて、最適な設定温度まで冷やすに要する
エネルギーを低減できることになる。

【００２９】例えば、従来例では、業務開始開始時刻の
午前９時の約１時間前に、冷風送風運転を開始する必要
があったのに対して、この実施の形態によれば、例え
ば、約２０分前に冷風送風運転を開始すればよく、その
分経費を節減できることになる。

【００３０】特に、午後１１時から午前７時までの夜間
は、その他の時間帯に比べて電気代が、１／４〜１／５
と安いので、午前８時頃から一気に冷やす従来例に比べ
て、日の出の直後の外気を取り入れて冷風送風運転の開
始時刻を遅らせる方が、総合的にみて経費を節減でき
る。

【００３１】なお、この実施の形態では、冷風送風運転
に先立つ普通換気運転は、予め夏場の期間において、か
かる普通換気運転を行うための外気冷房用のモードがマ
ニュアル設定されている場合に行われるが、本発明の他
の実施の形態として、何月何日から何月何日までの夏場
の期間を予め設定しておき、この設定された夏場の期間
は、上述のフローチャートに従って外気冷房を行うよう
にしてもよい。

【００３２】また、本発明の他の実施の形態として、春
や秋などの中間期においては、外気温度の方が室内温度
よりも低くても、室内温度が、予め設定された設定温度
よりも低い場合があり、かかる場合には、外気冷房を行
う必要がないので、図３のフローチャートに示されるよ
うに、室内温度が設定温度よりも低いか否かを判断し
（ステップｎ１０）、室内温度が低いときには、作業者
によって冷風送風運転開始スイッチが操作されるまで待
機するようにしてもよい。

【００３３】また、図３に示されるように、室内温度の
方が、外気温度よりも低いときには、室内温度が、設定
温度よりも低いか否かを判断し（ステップｎ１１）、室
内温度が設定温度よりも高いときには、ステップｎ６に
移り、室内温度と設定温度との温度差に基づいて、予め
準備されたテーブルから熱源機器３および空調機４の駆
動を開始する時刻、すなわち、冷風送風運転の開始時刻
を算出してその時刻まで待機するようにしてもよい。

【００３４】上述の実施の形態では、日の出の直後の外
気温度と室内温度とを比較したけれども、日の出の時刻
頃、例えば、日の出の時刻の前後３０分程度の範囲内で
外気温度と室内温度とを比較してもよく、また、本発明
の他の実施の形態として、日の出の時刻に限らず、例え
ば、業務開始時刻の２時間前である午前７時頃の外気温
度と室内温度とを比較するようにしてもよく、この場合
には、カレンダー手段８を省略することができる。

【００３５】また、上述の実施の形態では、外気温度と
室内温度とを比較して外気温度が低いときに、外気冷房
を行うようにしたけれども、本発明の他の実施の形態と
して、夏場の所定の期間は、日の出の時刻において、外
気温度と室内温度とを比較することなく、外気冷房を行
うようにしてもよい。

【００３６】上述の実施の形態では、普通換気運転を、
室内温度が外気温度に一致するまで行ったけれども、本
発明の他の実施の形態として、一致する以前に普通換気
運転を停止してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、室内温度
と外気温度との検出に関連する入力または外気温度が室
内温度より低くなる所定の時刻の到来に関連する入力に
基づいて通常の空調運転モードに先立って換気運転モー
ドに対応した運転制御を行うことができるので、外気温
度が低いときには、外気を取り入れる換気運転を行うこ
とにより、換気運転を行うことなく冷風送風運転を行っ
ていた従来例に比べて、消費エネルギーを低減できるこ
とになる。

【００３８】また、日の出時刻のデータに基づいて、空
調機の運転を開始制御するので、最も温度が低い日の出
の時刻頃の外気を取り入れることによって効率的に室内
の温度を下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る空調システム
の構成図である。

【図２】図１の動作説明に供するフローチャートであ
る。

【図３】本発明の他の実施の形態の動作説明に供するフ
ローチャートである。

【図４】従来例の空調システムの構成図である。

【符号の説明】

２ 外気取り入れファン ３ 熱源機器 ４ 空調機 ５ 室温センサ ６ 空調制御装置 ７ 外気温センサ ８ カレンダー手段 ９ 制御部

フロントページの続き (72)発明者 宮本 康弘 京都府京都市中京区烏丸通蛸薬師下ル手洗 水町670番地 オムロンファシリティクリ エイツ株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通常の空調運転モードと換気運転モードと
   を有し、かつ、室内温度と外気温度との検出に関連する
   入力または外気温度が室内温度より低くなる所定の時刻
   の到来に関連する入力に基づいて前記通常の空調運転モ
   ードに先立って前記換気運転モードに対応した運転制御
   を行うことが可能なことを特徴とする空調機。
2. 【請求項２】室内温度と外気温度とを検出する検出手段
   と、 所定の空調運転モードと換気運転モードとを有し、前記
   検出手段の出力に基づき前記通常の空調運転に先立って
   前記換気運転を行う空調機と、 を具備したことを特徴とする室内空調制御システム。
3. 【請求項３】外気温度が室内温度より低くなる所定の時
   刻の到来に関連するデータを出力するデータ出力手段
   と、 通常の空調運転モードと換気運転モードとを有し、前記
   データ出力手段の出力に基づき前記通常の空調運転に先
   立って前記換気運転を行う空調機と、 を具備したことを特徴とする室内空調制御システム。
4. 【請求項４】室内温度と外気温度とを検出する検出手段
   と、 外気温度が室内温度より低くなる所定の時刻の到来に関
   連するデータを出力するデータ出力手段と、 通常の空調運転モードと換気運転モードとを有する空調
   機と、 前記検出手段とデータ出力手段それぞれの出力に基づき
   前記空調機に対する前記両モードそれぞれの制御を行う
   制御手段と、 を具備したことを特徴とする室内空調制御システム。
5. 【請求項５】請求項４に記載の室内空調制御システムに
   おいて、 任意の時刻を前記空調機の運転開始時刻として計時する
   計時手段を有し、前記計時手段は当該年度における各日
   それぞれの日の出時刻のデータを記憶しており、かつ、
   前記制御手段は前記計時手段による計時時刻に従って当
   該空調機の運転を開始制御することを特徴とする室内空
   調制御システム。