JP4425695B2

JP4425695B2 - 換気空調装置

Info

Publication number: JP4425695B2
Application number: JP2004142763A
Authority: JP
Inventors: 博横山; 淳新野; 勝美勝
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: JP2005326047A

Description

この発明は住宅の冷暖房および換気を行う換気空調装置に関するものである。

従来の換気空調装置は、熱源発生機と、この熱源発生機から冷房運転時は冷熱媒が、暖房運転時には温熱媒が供給される冷暖房用コイルと、外気を吸入し全熱交換機の一方の流路を経て上記冷暖房用コイルを通して送出する給気用送風機と、冷暖房用コイルを通った外気と室内空気の混合空気を各部屋に供給する還流用送風機と、各部屋の空気を全熱交換器の他方の流路を通して室外に排出する排気用送風機と、各部屋に設けられ、還流用送風機を各ノッチに制御する操作部と、この操作部のからの指令により各部屋に対応する還流用送風機を運転し、各部屋の室内温度が冷房または暖房運転について定められた設定温度に達すると、還流用送風機を停止させる通常運転制御手段と、各部屋の室内温度が全て設定温度に達すると、操作部からの指令とは関係なく還流用送風機を弱ノッチに制御する強制運転制御手段とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−３２４０４２号公報（段落０００９〜００１２、図１、図５、図１０）

上記の様な従来の換気空調装置では、各部屋の室内温度がすべて設定温度に達すると、還流用送風機を弱ノッチとして換気を継続するが、熱源発生機を停止するため、吹き出し口よりは室内の空気と室外の空気が混流した空気が吹出し口より各部屋に供給される。この時、例えば、暖房運転では室外の空気は全熱交換器により室内の空気の温度に近づいてはいるが室内の空気より温度が低いため、吹出した空気により各部屋では冷風感を感じるという問題があった。また、全熱交換器を使用しない通常の換気装置では特に冷風感を感じるという問題があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、部屋の室内温度が設定温度に達しても不快感を伴わずに換気を行えるようにした換気空調装置を提供することを目的とする。

この発明に係る換気空調装置は、熱源発生機から冷房運転時は冷熱媒が、暖房運転時には温熱媒が供給される冷暖房用コイルと、外気を吸入し上記冷暖房用コイルを通して送出する給気用送風機と、上記冷暖房用コイルを通った外気と室内空気の混合空気を各部屋に供給する還流用送風機と、上記各部屋の空気を室外に排出する排気用送風機と、上記各部屋の室内温度を検知する室内温度検知手段と、上記外気の温度を検出する外気温度検知手段と、上記室内温度検知手段及び上記外気温度検知手段の検知温度に基づいて上記熱源発生機及び上記還流用送風機を制御する制御手段と、を備え、上記制御手段は、上記室内温度検知手段の検知温度が予め定められた室内設定温度に達したときに、上記還流用送風機を微弱風量で運転を継続するとともに、上記外気温度検知手段の検知温度が予め定めた外気設定温度以下なら上記熱源発生機の運転を継続し、上記外気設定温度を越えたら上記熱源発生機の運転を停止させるものである。

この発明は、熱源発生機から冷房運転時は冷熱媒が、暖房運転時には温熱媒が供給される冷暖房用コイルと、外気を吸入し上記冷暖房用コイルを通して送出する給気用送風機と、上記冷暖房用コイルを通った外気と室内空気の混合空気を各部屋に供給する還流用送風機と、上記各部屋の空気を室外に排出する排気用送風機と、上記各部屋の室内温度を検知する室内温度検知手段と、上記外気の温度を検出する外気温度検知手段と、上記室内温度検知手段及び上記外気温度検知手段の検知温度に基づいて上記熱源発生機及び上記還流用送風機を制御する制御手段と、を備え、上記制御手段は、上記室内温度検知手段の検知温度が予め定められた室内設定温度に達したときに、上記還流用送風機を微弱風量で運転を継続するとともに、上記外気温度検知手段の検知温度が予め定めた外気設定温度以下なら上記熱源発生機の運転を継続し、上記外気設定温度を越えたら上記熱源発生機の運転を停止させるので、吹出し温度の変化が予測される場合のみ熱源発生機を運転し、室温の過上昇・過下降を減らすことができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示す換気空調装置の構成図、図２は動作を示すフローチャートである。
図１において住宅の天井裏に空調装置２２と熱交換型換気ユニット２１およびダクト配管が設置されている。空調装置２２には熱源発生機９から冷熱媒または温熱媒が供給される冷暖房用コイル６と還流用送風機７が組み込まれており、冷暖房用コイル６の吸込み側には換気用給気口５と環気口３が、還流用送風機７の吹出し側には給気吹出口４が配置されている。熱交換型換気ユニット２１には全熱交換器２３と給気用送風機２７と排気用送風機２８が組込まれており、給気用送風機２７の吸込み側には給気吸込み口２５が、給気用送風機２７の吹出し側には全熱交換器２３を挟んで換気吹出し口３１が、排気用送風機２８の吸込み側には排気吸込み口２４が、排気用送風機２８の吹出し側には排気吹出し口２６が配置されている。

給気吸込み口２５と排気吹出し口２６と、部屋Ｃ（サニタリー）の排気吸込みグリル３３は排気吸込み口２４と、換気吹出し口３１は換気用給気口５とダクト２９、３０介してそれぞれ接続される。また廊下に設けられた環気吸込みグリル３４は環気口３と、部屋Ａ、Ｂの給気グリル１０は給気吹出口４とダクト３１、３２を介してそれぞれ連通される。また、各部屋Ａ、Ｂ、Ｃの廊下側には還流空気を通すドアのアンダーカット、ギャラリー等の還流口３５が設けられている。
室内温度検知手段５１を有する温度調節回路５０は主制御部４１と接続されており、主制御部４１は空調装置２２の還流用送風機７を制御するとともに、熱交換型換気ユニット２１と熱源発生機９を制御する機能も有する。

次に動作について図１、図２により説明する。部屋Ａ、Ｂを冷房または暖房する場合には、熱源発生機９から冷暖房用コイル６には冷熱媒または温熱媒を供給し、環流用送風機７を運転することにより、給気吹出口４から冷風または温風が給気用ダクト３２を通って給気グリル１０から各部屋Ａ、Ｂに供給される。各部屋Ａ、Ｂ居室を冷房または暖房および換気をした空気は各部屋Ａ、Ｂの還流口３５を通って廊下へと吹出し、環気吸込みグリル３４から再び吸込まれる。一部の空気は部屋Ｃの還流口３５から吸込まれ部屋Ｃと換気と冷暖房したのち排気吸込みグリル３３からダクト２９、熱交換型換気ユニット２１の排気用送風機２８、全熱交換器２３を通過し、排気口２６から排出される。外気は熱交換型換気ユニット２１に給気吸込み口２５から給気用送風機２７により取入れられ、全熱交換器２３にて排出される空気と熱交換をしたのち、換気吹出し口３１にダクト３０を介して連通した空調装置２２の換気用給気口５へと導かれ、室内の空気と混合されて各部屋Ａ、Ｂへと供給される。

部屋Ａの温度は室内温度検知手段５１により検出され、温度調節回路５０を介して制御手段である主制御部４１へと伝えられる。主制御部４１は目標室内温度と検知温度を比較して空調装置２２の還流用送風機７、熱交換型換気ユニット２１、熱源発生機９を制御する。

次に、図２により暖房を行うときの主制御部４１の制御動作を説明する。
まず、室内温度検知手段５１により検知した室内温度と温度調節回路５０により設定された設定温度とを比較し（ステップＳ１）、室内温度が設定温度に達していない場合（温調ｏｎ）には（ステップＳ２）、熱源発生機の運転を指示し（ステップＳ３）、検知温度と設定温度との差により予め決められた送風量を決定し（ステップＳ４）、還流用送風機７の運転を行う（ステップＳ５）。一方、室内温度検知手段５１により検知した室内温度と温度調節回路５０により設定された設定温度とを比較し、室内温度が設定温度に達している場合（温調ｏｆｆ）には（ステップＳ２）、熱源発生機９の運転を指示し（ステップＳ６）、送風量を予め決められた換気用の送風量とし（ステップＳ７）、還流用送風機７の運転を行う（ステップＳ８）。

以上の制御動作により、室内温度が設定温度に達した場合においても、換気のために全熱交換器２３を介して取り入れられた外気と空調装置２２の環気口３から取り入れられた空気は混合されたのちに冷暖房用コイル６により加熱されたのちに給気用ダクト３２を通じて各部屋Ａ、Ｂに供給される。
なお、ステップＳ７における送風量を予め決められた換気用の送風量は、ステップＳ４における検知温度と設定温度との差により予め決められた送風量に比べ送風量は少なく微弱風量である。

以上のように、部屋の室内温度が設定温度に達した場合、還流用送風機７を微弱風量で運転するとともに、熱源発生機９の運転を継続するため換気が継続されるとともに吹出し温度が変化せず快適な温熱環境を保つことができる。
なお、本実施の形態では、暖房を行うときの主制御部４１の制御動作を説明したが、冷房制御も同様におこなうことができ、同様な効果を得ることができる。

実施の形態２．
本実施の形態は実施の形態１に外気温度による制御を加えたものであり、図３はこの発明の実施の形態２を示す換気空調装置の構成図、図４は動作を示すフローチャートである。
図３は実施の形態１の図１に外気の温度を検出する外気温度検知手段５３を追加したものであり、他は同じなので説明を省略し、図４により暖房の制御動作を説明する。

まず、外気温度検知手段５３で検知した外気温度は主制御部４１に伝えられる。室内温度検知手段５１により検知した室内温度と温度調節回路５０により設定された設定温度とを比較し（ステップＳ１１）、室内温度が設定温度に達していない場合（温調ｏｎ）は（ステップＳ１２）実施の形態１と同様に、熱源発生機の運転を指示し（ステップＳ１３）、検知温度と設定温度との差により予め決められた送風量を決定し（ステップＳ１４）、還流用送風機７の運転を行う（ステップＳ１５）。一方、室内温度検知手段５１により検知した室内温度と温度調節回路５０により設定された設定温度とを比較し（ステップＳ１１）、室内温度が設定温度に達している場合（温調ｏｆｆ）には（ステップＳ１２）、外気温度を読み込み（ステップＳ１６）、室外温度を予め設定した温度と比較し、室外温度が設定温度以下のときは熱源発生機の運転を指示し（ステップＳ１８）、室外温度が設定温度を越えるときはは熱源発生機の停止を指示する（ステップＳ１９）。次に、どちらの場合も送風量を予め決められた換気用の送風量とし（ステップＳ２０）、還流用送風機７の運転を行う（ステップＳ２１）。

以上の制御動作により、室内温度が設定温度に達した場合においても、換気のために全熱交換器２３を介して取り入れられた外気と空調装置２２の環気口３から取り入れられた空気は混合されたのちに外気の温度が低い場合には冷暖房用コイル６により加熱され給気用ダクト（１０）を通じて各部屋に供給される。
なお、ステップＳ２０における送風量を予め決められた換気用の送風量は、ステップＳ１４における検知温度と設定温度との差により予め決められた送風量に比べ送風量は少なく微弱風量である。

以上のように、外気温度に応じて熱源発生機９の運転を制御するため吹出し温度の変化が予測される場合のみ熱源発生機９を運転し、室温の過上昇・過下降を減らすことができる。
なお、本実施の形態では、暖房を行うときの主制御部４１の制御動作を説明したが、冷房制御も同様におこなうことができ、同様な効果を得ることができる。

実施の形態３．
実施の形態２では実施の形態１に外気温度による制御を加えたが、本実施の形態は外気温度に代えて吸込み空気の温度としたものである。
図５はこの発明の実施の形態３を示す換気空調装置の構成図、図６は動作を示すフローチャートである。
図４は実施の形態１の図１に還流用送風機７の吸い込み温度を検出する吸込み温度検知手段５２を追加したものであり、他は同じなので説明を省略し、図６により暖房の制御動作を説明する。

まず、吸込み温度検知手段５２で検知した吸込み温度は主制御部４１に伝えられる。室内温度検知手段５１により検知した室内温度と温度調節回路５０により設定された設定温度とを比較し（ステップＳ２１）、室内温度が設定温度に達していない場合（温調ｏｎ）は（ステップＳ２２）実施の形態１と同様に、熱源発生機の運転を指示し（ステップＳ２３）、検知温度と設定温度との差により予め決められた送風量を決定し（ステップＳ２４）、還流用送風機７の運転を行う（ステップＳ２５）。一方、室内温度検知手段５１により検知した室内温度と温度調節回路５０により設定された設定温度とを比較し（ステップＳ２１）、室内温度が設定温度に達している場合（温調ｏｆｆ）には（ステップＳ２２）、吸込み温度を読み込み（ステップＳ２６）、吸込み温度を予め設定した温度と比較し、吸込み温度が設定温度以下のときは熱源発生機の運転を指示し（ステップＳ２８）、吸込み温度が設定温度を越えるときはは熱源発生機の停止を指示する（ステップＳ２９）。次にどちらの場合も送風量を予め決められた換気用の送風量とし（ステップＳ３０）、還流用送風機７の運転を行う（ステップＳ３１）。

以上の制御動作により、室内温度が設定温度に達した場合においても、換気のために全熱交換器２３を介して取り入れられた外気と空調装置２２の環気口３から取り入れられた空気は混合されたのちに、混合された空気の温度が低い場合には冷暖房用コイル６により加熱され給気用ダクト３２を通じて各部屋に供給される。
なお、ステップＳ３０における送風量を予め決められた換気用の送風量は、ステップＳ２４における検知温度と設定温度との差により予め決められた送風量に比べ送風量は少なく微弱風量である。

以上のように、吸込み温度に応じて熱源発生機９の運転を制御するため吸込み温度の変化が予測される場合のみ熱源発生機９を運転し、室温の過上昇・過下降を減らすことができる。

また、以上の実施の形態１〜３では、全熱交換器２３を有する熱交換型ユニット２１を用いた場合を示したが、図７に示すように、換気に全熱交換器２３を使用せず、給気用送風機２７、排気用送風機２８を使用しても同様な効果が得られる。

この発明による実施の形態１を示す換気空調装置の構成図である。この発明による実施の形態１を示す換気空調装置の動作を示すフローチャートである。この発明による実施の形態２を示す換気空調装置の構成図である。この発明による実施の形態２を示す換気空調装置の動作を示すフローチャートである。この発明による実施の形態３を示す換気空調装置の構成図である。この発明による実施の形態３を示す換気空調装置の動作を示すフローチャートである。この発明による実施の形態３を示す換気空調装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

６冷暖房用コイル、７環流用送風機、９熱源発生機、２３全熱交換器、２７給気用送風機、２８排気用送風機、４１主制御部、５１室内温度検知手段、５２吸込み温度検出手段、５３外気温度検出手段。

Claims

熱源発生機から冷房運転時は冷熱媒が、暖房運転時には温熱媒が供給される冷暖房用コイルと、
外気を吸入し上記冷暖房用コイルを通して送出する給気用送風機と、
上記冷暖房用コイルを通った外気と室内空気の混合空気を各部屋に供給する還流用送風機と、
上記各部屋の空気を室外に排出する排気用送風機と、
上記各部屋の室内温度を検知する室内温度検知手段と、
上記外気の温度を検出する外気温度検知手段と、
上記室内温度検知手段及び上記外気温度検知手段の検知温度に基づいて上記熱源発生機及び上記還流用送風機を制御する制御手段と、
を備え、
上記制御手段は、上記室内温度検知手段の検知温度が予め定められた室内設定温度に達したときに、上記還流用送風機を微弱風量で運転を継続するとともに、上記外気温度検知手段の検知温度が予め定めた外気設定温度以下なら上記熱源発生機の運転を継続し、上記外気設定温度を越えたら上記熱源発生機の運転を停止させることを特徴とする換気空調装置。
熱源発生機から冷房運転時は冷熱媒が、暖房運転時には温熱媒が供給される冷暖房用コイルと、
外気を吸入し上記冷暖房用コイルを通して送出する給気用送風機と、
上記冷暖房用コイルを通った外気と室内空気の混合空気を各部屋に供給する還流用送風機と、
上記各部屋の空気を室外に排出する排気用送風機と、
上記各部屋の室内温度を検知する室内温度検知手段と、
上記還流用送風機の吸込み空気の温度を検出する吸込み空気温度検知手段と、
上記室内温度検知手段及び上記吸込み温度検知手段の検知温度に基づいて上記熱源発生機及び上記還流用送風機を制御する制御手段と、
を備え、
上記制御手段は、上記室内温度検知手段の検知温度が予め定められた室内設定温度に達したときに、上記還流用送風機を微弱風量で運転を継続するとともに、上記吸込み空気温度検知手段の検知温度が予め定めた吸込み空気設定温度以下なら上記熱源発生機の運転を継続し、上記吸込み空気設定温度を越えたら上記熱源発生機の運転を停止させることを特徴とする換気空調装置。
給気用送風機による外気吸入及び排気用送風機による排気を全熱交換機を通して行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の換気空調装置。