空调换气装置、空气调节系统以及控制方法与流程

文档序号:19157866发布日期:2019-11-16 01:02阅读:268来源:国知局
空调换气装置、空气调节系统以及控制方法与流程

本发明涉及能够适当地提高室外空气制冷时的节能性的空调换气装置、空气调节系统以及控制方法。



背景技术:

以往,在以大楼为代表的建筑物内引进有空气调节系统。在该空气调节系统中,作为一例,包括具备热交换器(全热交换器或显热交换器)的换气装置,能够降低将室内空气与室外空气(新鲜空气)进行更换时产生的空调负荷。例如,如果是在夏季,若直接导入高温的室外空气,则室内温度会大幅上升,但通过换气装置的热交换器与室内空气进行热交换,从而将冷却后的室外空气向室内供给。因此,抑制室内温度的上升,降低空调负荷。

例如在专利文献1中公开了具备这样的换气装置的空气调节系统的发明。在该发明中,在如中间期(春、秋)那样室外温度比室内温度低的情况下,使热交换器旁通,将低温的室外空气直接导入室内,从而得到室外空气制冷效果。由此,减少空调系统的空调负荷,提高节能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-230600号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,在上述的专利文献1的发明中,为了提高室外空气制冷效果,需要使换气风量增大到某种程度。也就是说,在实际的室外空气制冷时,在换气装置中增大风扇的送风量,从而会增大与其相应的耗电量。因此,即使考虑减少空调负荷的量,对节能性的提高也不太有效。

因此,要求在室外空气制冷时能够适当地提高节能性的技术。

本发明是为了解决上述那样的问题而完成的,其目的在于适当地提高室外空气制冷时的节能性。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的,本发明的空调换气装置具备:

第一风路,其配置有第一送风单元,用于将室外的空气供给到室内;

第二风路,其配置有第二送风单元,用于将室内的空气排出到室外;

热交换单元,其在通过所述第一风路的空气与通过所述第二风路的空气之间进行热交换;

旁通风路,其与所述第一风路和第二风路中的任一方接合地形成,用于绕过所述热交换单元,

风路切换单元,其对所述旁通风路进行开闭,对通过的空气的风路进行切换;以及

控制单元,其控制所述第一送风单元和第二送风单元以及所述风路切换单元,

所述控制单元在将室外的空气导入室内的室外空气制冷时,控制所述风路切换单元而打开所述旁通风路,并且使配置在未形成所述旁通风路的一方的风路中的所述送风单元停止。

发明的效果

根据本发明,在室外空气制冷时,控制单元控制风路切换单元而打开旁通风路,并且使配置在未形成旁通风路的一方的风路中的送风单元停止。结果,能够适当地提高室外空气制冷时的节能性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的空气调节系统的整体结构的一例的示意图。

图2是用于说明空调换气装置的外观结构的示意图。

图3是用于说明空调换气装置的连接结构的示意图。

图4是用于说明室外空气制冷时的室内空气的流动的示意图。

图5是用于说明室外空气制冷时的室外空气的流动的示意图。

图6是表示室外空气制冷控制处理的一例的流程图。

图7是表示本发明的实施方式2的空气调节系统的整体结构的一例的示意图。

图8是用于说明空调换气装置的连接结构的示意图。

图9是表示室外空气制冷控制处理的一例的流程图。

图10是表示本发明的实施方式3的空气调节系统的整体结构的一例的示意图。

图11是用于说明管理装置的结构的示意图。

图12是表示换气送风机动力与换气风量的关系的图表。

图13是表示室外空气制冷能力与换气风量的关系的图表。

图14是表示室外空气制冷效率与换气风量的关系的图表。

图15是用于说明电力、能力与换气风量的关系的图表。

图16是表示室外空气制冷控制处理的一例的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外,对图中相同或者相当的部分标注相同的附图标记。以下,作为具体例,对本发明应用于以换气为主要功能的空调换气装置(空气调节系统)的情况进行说明,但在以空气调节为主要功能的空气调节装置中也同样能够应用本发明。即,以下说明的实施方式用于说明,并不限制本发明的范围。因此,本领域技术人员能够采用将这些各要素或全部要素置换为与其等同的要素的实施方式,而这些实施方式也包含在本发明的范围内。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1的空气调节系统1的整体结构的一例的示意图。该空气调节系统1例如设置在以大楼为代表的建筑物中,如图所示,构成为包括空调换气装置4、室外机5和多个室内机6。室外机5与多个室内机6通过配管p连接。此外,室外机5以及室内机6的数量是一个例子,例如能够根据建筑物(地板)的地面面积来适当变更。

空调换气装置4例如设置在建筑物的天花板背面,将室内的空气与室外的空气进行更换。也就是说,空调换气装置4将室外空气oa作为供给空气sa供给到室内,并且将室内空气ra作为排出空气ea排出到室外。以下,参照图2对空调换气装置4的外观结构进行说明。

图2是用于说明空调换气装置4的外观结构的示意图。如图所示,空调换气装置4构成为包括:作为控制单元的控制部40、作为第一风路的供气风路41、作为第一送风单元的供气风扇42、作为第二风路的排气风路43、作为第二送风单元的排气风扇44、作为热交换单元的全热交换器45、旁通风路46、作为风路切换单元的挡板47、以及传感器48(48a、48b)。

控制部40对整个空调换气装置4进行控制。此外,关于控制部40的详细情况,与后述的图3一起进行说明。

供气风路41是用于将室外空气oa作为供给空气sa供给到室内的风路,配置有供气风扇42。该供气风扇42被控制部40控制而驱动(旋转),将室外空气oa导入到供气风路41内。

排气风路43是用于将室内空气ra作为排出空气ea排出到室外的风路,配置有排气风扇44。该排气风扇44被控制部40控制而驱动,将室内空气ra导入到排气风路43内。

全热交换器45在通过供气风路41的室外空气oa与通过排气风路43的室内空气ra之间进行全热交换。全热交换后的室外空气oa作为供给空气sa向室内供给,另一方面,全热交换后的室内空气ra作为排出空气ea向室外排出。此外,也可以使用显热交换器来代替全热交换器45。

旁通风路46与排气风路43接合地形成,能够用作用于使通过排气风路43的室内空气ra不通过全热交换器45而绕过的风路。此外,旁通风路46形成为使得通过旁通风路46时的风路阻力比通过全热交换器45时的风路阻力低(作为一例,1/2的阻力)。

在该旁通风路46与排气风路43的一方的接合部(作为一例,室内侧的接合部)配置有挡板47。该挡板47被控制部40控制而开闭,对通过排气风路43的室内空气ra的风路进行切换。也就是说,当关闭挡板47时,室内空气ra通过全热交换器45。另一方面,当打开挡板47时,室内空气ra通过旁通风路46(也就是说,不通过全热交换器45而绕过)。

此外,在本发明的实施方式(实施方式1~3)中,对旁通风路46与排气风路43接合地形成的情况进行说明,但这是一例,也可以与此相反地使旁通风路46与供气风路41接合地形成。在该情况下,旁通风路46用作用于使通过供气风路41的室外空气oa不通过全热交换器45而绕过的风路。

传感器48(48a、48b)例如是温湿度传感器,配置于供气风路41(作为一例,室外侧附近)和排气风路43(作为一例,室内侧附近)。传感器48a检测通过供气风路41的室外空气oa的温湿度,并将该数据(检测结果)供给到控制部40。另一方面,传感器48b检测通过排气风路43的室内空气ra的温湿度,并将该数据供给到控制部40。此外,传感器48也可以是仅检测温度的温度传感器。

下面,参照图3,主要对空调换气装置4的控制部40进行说明。图3是用于说明空调换气装置4的连接结构的框图。如图所示,控制部40构成为包括作为判定单元的判定部401、指令部402、以及存储部403。此外,作为一例,控制部40由cpu(centralprocessingunit)、rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)等构成。而且,判定部401以及指令部402例如通过cpu将ram用作工作存储器并适当执行存储于rom的各种程序来实现。

判定部401基于传感器48的检测结果,判定将室外空气oa导入室内的室外空气制冷的有效无效。例如,判定部401将根据传感器48a检测出的室外空气oa的温湿度求出的室外空气焓与根据传感器48b检测出的室内空气ra的温湿度求出的室内空气焓进行比较。然后,在室外空气焓低于室内空气焓的情况下,判定部401判定为室外空气制冷有效。另一方面,在相反的情况下,判定部401判定为室外空气制冷无效。此外,在空调换气装置4(控制部40)得到室内机6的运转状况的情况下,判定部401判定包括室内机6是否正在进行制冷运转(是否产生制冷负荷)在内的、室外空气制冷的有效无效。也就是说,仅在室外空气焓低于室内空气焓且产生制冷负荷的情况下,判定部401判定为室外空气制冷有效。

指令部402例如向驱动挡板47的致动器、使供气风扇42旋转的马达驱动器、以及使排气风扇44旋转的马达驱动器发送必要的指令。具体而言,在由判定部401判定为室外空气制冷有效的情况下,指令部402发送用于进行室外空气制冷的指令。也就是说,指令部402向挡板47的致动器发送打开指令来打开挡板47,并且向供气风扇42的马达驱动器发送停止指令而使供气风扇42停止。并且,指令部402也可以向排气风扇44的马达驱动器发送强旋转指令来使排气风扇44的风量增大。

这样,当室外空气制冷开始时,在空调换气装置4中,如图4所示,挡板47打开,通过排气风路43的室内空气ra通过旁通风路46(绕过全热交换器45),作为排出空气ea向室外排出。另一方面,由于停止供气风扇42,因此室外空气oa不流过供气风路41。

如图5所示,室外空气oa通过以窗或门为代表的开口部op,流入室内。也就是说,空调换气装置4将室内空气ra作为排出空气ea向室外排出,从而室外空气oa通过开口部op,流入室内。

返回图3,存储部403存储空调换气装置4的控制所需的各种信息。例如,存储部403存储用于执行后述的室外空气制冷控制处理的程序。

返回图1,室外机5例如具有压缩机和热源侧热交换器,通过配管p与室内机6连接。而且,室外机5通过该配管p使制冷剂在室外机5与室内机6之间循环。此外,室外机5设置在室外(作为一例,建筑物的屋顶)。

室内机6例如具有膨胀阀和负荷侧热交换器,通过配管p与室外机5连接。而且,室内机6使通过该配管p从室外机5送来的制冷剂在负荷侧热交换器中蒸发或冷凝,从而进行室内(对象空间)的空气调节。该室内机6例如设置为嵌入到建筑物(地板)的天花板。

以下,参照图6对空气调节系统1中的空调换气装置4的动作进行说明。图6是表示空调换气装置4(控制部40)执行的室外空气制冷控制处理的一例的流程图。该室外空气制冷控制处理例如每经过一定时间时重复执行。

首先,控制部40获取室外和室内的温湿度(步骤s101)。即,控制部40从传感器48a获取室外空气oa的温湿度,另外,从传感器48b获取室内空气ra的温湿度。

控制部40判别室外空气制冷是否有效(步骤s102)。即,判定部401基于在步骤s101中获取的温湿度,判定室外空气制冷的有效无效。例如,判定部401将根据室外空气oa的温湿度求出的室外空气焓与根据室内空气ra的温湿度求出的室内空气焓进行比较。然后,在室外空气焓低于室内空气焓的情况下,判定部401判定为室外空气制冷有效。另一方面,在相反的情况下,判定部401判定为室外空气制冷无效。此外,如上所述,在得到室内机6的运转状况的情况下,判定部401判定包括室内机6是否正在进行制冷运转(是否产生制冷负荷)在内的、室外空气制冷的有效无效。也就是说,仅在室外空气焓低于室内空气焓且产生制冷负荷的情况下,判定部401判定为室外空气制冷有效。

控制部40在判别为室外空气制冷有效时(步骤s102;是),打开挡板47,并且使供气风扇42停止(步骤s103)。即,指令部402向驱动挡板47的致动器发送打开指令而打开挡板47,并且向使供气风扇42旋转的马达驱动器发送停止指令而使供气风扇42停止。并且,指令部402也可以向使排气风扇44旋转的马达驱动器发送强旋转指令而使排气风扇44的风量增大。

此外,如果已经处于室外空气制冷中(如果已打开挡板47,另外,已停止供气风扇42),则控制部40跳过步骤s103的处理,结束室外空气制冷控制处理。

这样,当室外空气制冷开始时,如上述图4所示,在空调换气装置4中,挡板47打开,通过排气风路43的室内空气ra通过旁通风路46(绕过全热交换器45),作为排出空气ea向室外排出。另一方面,由于停止供气风扇42,因此室外空气oa不流过供气风路41。

如上述图5所示,室外空气oa通过开口部op,流入室内。也就是说,空调换气装置4将室内空气ra作为排出空气ea向室外排出,从而室外空气oa通过开口部op,流入室内。

另一方面,在上述的步骤s102中判别为室外空气制冷不会有效(无效)的情况下(步骤s102;否),控制部40关闭挡板47,并且驱动供气风扇42(使供气风扇42旋转)(步骤s104)。即,指令部402向驱动挡板47的致动器发送关闭指令而关闭挡板47,并且向使供气风扇42旋转的马达驱动器发送旋转指令而驱动停止的供气风扇42。并且,在使排气风扇44的风量增大的情况下,指令部402向使排气风扇44旋转的马达驱动器发送旋转恢复指令而使排气风扇44的风量恢复。

此外,如果不是在室外空气制冷中(如果已关闭挡板47,且,已驱动供气风扇42),则控制部40跳过步骤s104的处理,结束室外空气制冷控制处理。

这样,在室外空气制冷时,使供气风扇42(也就是说,配置在未形成旁通风路46的一方的风路中的送风单元)停止,因此能够降低送风机动力。另外,即使为了在室外空气制冷时提高室外空气制冷效果而增加了排气风扇44(也就是说,配置在形成有旁通风路46的一方的风路中的送风单元)的换气风量,由于使供气风扇42停止,因此整个空调换气装置4的送风机动力与室外空气制冷前相比也不增加。结果,能够适当地提高室外空气制冷时的节能性。

(实施方式2)

在上述的实施方式1中,对能够利用如图5所示的开口部op的情况进行了说明,但在窗、门等全部关闭的情况下,无法利用这样的开口部op。因此,也可以在系统侧进行窗、门等的开闭控制。以下,对本发明的实施方式2进行说明。

图7是表示本发明的实施方式2的空气调节系统2的整体结构的一例的示意图。如图所示,该空气调节系统2构成为包括空调换气装置7、室外机5、多个室内机6、多个开闭机构8、以及多个开闭传感器9。此外,室外机5以及室内机6与图1的空气调节系统1相同。另外,空调换气装置7、开闭机构8以及开闭传感器9经由通信线c以能够通信的方式连接。并且,开闭机构8以及开闭传感器9的数量是一个例子,能够适当变更。

作为开闭单元的开闭机构8通过通信线c被空调换气装置7控制,对设置于建筑物的门部w(作为一个例子,窗、门等)进行开闭。此外,开闭机构8根据用户的手动操作也能够将门部w开闭。

开闭传感器9检测门部w的开闭状态,并经由通信线c通知给空调换气装置7。

图8是用于说明空调换气装置7的连接结构的框图。此外,空调换气装置7的外观结构与上述图3的空调换气装置4相同。如图8所示,控制部70构成为包括判定部401、指令部702以及存储部403。此外,判定部401以及存储部403与图3的空调换气装置4相同。

另外,空调换气装置7还具备通信部71。该通信部71被控制部70控制,与开闭机构8以及开闭传感器9进行通信。

指令部702不仅向供气风扇42、排气风扇44以及挡板47发送指令,还通过通信部71对开闭机构8发送指令。例如,在由判定部401判定为室外空气制冷有效的情况下,指令部702通过通信部71向开闭机构8发送打开指令,打开门部w。另外,通信部71与开闭传感器9进行通信来获取门部w的开闭状态,因此指令部702也能够参照门部w的开闭状态。

以下,参照图9对空气调节系统2中的空调换气装置7的动作进行说明。图9是表示空调换气装置7(控制部70)执行的室外空气制冷控制处理的一例的流程图。该室外空气制冷控制处理例如每经过一定时间时重复执行。

首先,控制部70获取室外和室内的温湿度(步骤s201)。即,控制部70从传感器48a获取室外空气oa的温湿度,另外,从传感器48b获取室内空气ra的温湿度。

控制部70判别室外空气制冷是否有效(步骤s202)。例如,判定部401将根据室外空气oa的温湿度求出的室外空气焓与根据室内空气ra的温湿度求出的室内空气焓进行比较,在室外空气焓低于室内空气焓的情况下,判定部401判定为室外空气制冷有效。此外,在与上述同样地得到室内机6的运转状况的情况下,判定部401仅在室外空气焓低于室内空气焓且产生制冷负荷的情况下,判定为室外空气制冷有效。

控制部70在判别为室外空气制冷有效时(步骤s202;是),打开门部w(步骤s203)。即,指令部702通过通信部71向开闭机构8发送打开指令,打开门部w。此外,如果通过开闭传感器9检测到门部w已经打开,则控制部70跳过步骤s203的处理。

控制部70打开挡板47,并且使供气风扇42停止(步骤s204)。即,指令部702向驱动挡板47的致动器发送打开指令而打开挡板47,并且向使供气风扇42旋转的马达驱动器发送停止指令而使供气风扇42停止。并且,指令部702也可以向使排气风扇44旋转的马达驱动器发送强旋转指令而使排气风扇44的风量增大。

此外,如果已经处于室外空气制冷中(如果已打开挡板47,且,已停止供气风扇42),则控制部70跳过步骤s204的处理,结束室外空气制冷控制处理。

另一方面,在上述的步骤s202中判别为室外空气制冷不会有效(无效)的情况下(步骤s202;否),控制部70关闭门部w(步骤s205)。即,指令部702通过通信部71向开闭机构8发送关闭指令,关闭门部w。此外,如果通过开闭传感器9检测到门部w已经关闭,则控制部70跳过步骤s205的处理。

控制部70关闭挡板47,并且驱动供气风扇42(步骤s206)。即,指令部702向驱动挡板47的致动器发送关闭指令而关闭挡板47,并且向使供气风扇42旋转的马达驱动器发送旋转指令而驱动供气风扇42。并且,在使排气风扇44的风量增大的情况下,指令部702向使排气风扇44旋转的马达驱动器发送旋转恢复指令而使排气风扇44的风量恢复。

此外,如果不是在室外空气制冷中(如果已关闭挡板47,且,已驱动供气风扇42),则控制部70跳过步骤s206的处理,结束室外空气制冷控制处理。

这样,在室外空气制冷时,使供气风扇42停止,因此能够降低送风机动力。另外,即使为了在室外空气制冷时提高室外空气制冷效果而增加了排气风扇44的换气风量,由于使供气风扇42停止,因此整个空调换气装置7的送风机动力与室外空气制冷前相比也不增加。结果,能够适当地提高室外空气制冷时的节能性。另外,即使门部w关闭,也能够在室外空气制冷的开始的同时可靠地打开门部w。

(实施方式3)

在上述的实施方式1、2中,对空调换气装置4、7进行室外空气制冷的控制的情况进行了说明,但也可以由管理整个系统的管理装置(控制器)进行室外空气制冷的控制。以下,对本发明的实施方式3进行说明。

图10是表示本发明的实施方式3的空气调节系统3的整体结构的一例的示意图。如图所示,该空气调节系统3构成为包括空调换气装置7、室外机5、多个室内机6、多个开闭机构8、多个开闭传感器9、以及管理装置10。此外,空调换气装置7、室外机5、室内机6、开闭机构8以及开闭传感器9与图7的空气调节系统2相同。但是,从空调换气装置7中去除了上述图8所示的判定部401。另外,空调换气装置7、室内机6、开闭机构8、开闭传感器9以及管理装置10经由通信线c以能够通信的方式连接。

图11是用于说明管理装置10的结构的框图。如图所示,管理装置10构成为包括通信部11和控制部12。

通信部11经由通信线c与空调换气装置7、室内机6、开闭机构8以及开闭传感器9进行通信。例如,通信部11与空调换气装置7进行通信,获取传感器48(传感器48a、48b)检测出的温湿度。另外,通信部11与室内机6进行通信,获取室内机6的运转状况(作为一例,是否产生制冷负荷)。并且,通信部11向空调换气装置7以及开闭机构8发送必要的指令。

控制部12构成为包括作为判定单元的判定部121、作为推定单元的推定部122、指令部123以及存储部124。此外,作为一例,控制部12由cpu、rom、ram等构成。而且,判定部121、推定部122以及指令部123例如通过cpu将ram用作工作存储器并适当执行存储于rom的各种程序来实现。

判定部121基于通信部11从空调换气装置7获取的传感器48测得的温湿度,判定室外空气制冷的有效无效。例如,判定部121将根据传感器48a检测出的室外空气oa的温湿度求出的室外空气焓与根据传感器48b检测出的室内空气ra的温湿度求出的室内空气焓进行比较。然后,仅在室外空气焓低于室内空气焓且在室内机6产生制冷负荷的情况下,判定为室外空气制冷有效。

推定部122推定空调换气装置7的电力增加量(换气送风机动力增加量)δwf、以及室内机6和室外机5的电力削减量(空调侧电力削减量)δw_i,确定节能效果达到最高的换气风量va1。以下,参照图12~图15对推定部122确定换气风量va1为止的步骤进行说明。

在室外空气制冷中,停止空调换气装置7的供气风扇42,仅驱动排气风扇44,此时,能够向空调换气装置7任意地指示排气风扇44的转速(即换气风量va)。

此时,排气风扇44的消耗电力(即换气送风机动力wf)与换气风量va的关系如图12所示,为非线性且向下凸的曲线。此外,在图12~图14中,io1[kj/kg]、io2[kj/kg]、io3[kj/kg]、io4[kj/kg]表示室外空气焓,为io1>io2>io3>io4的关系。但是,如图12所示,换气送风机动力wf不根据室外空气焓的大小而变化。

当将室内空气焓设为ii[kj/kg]、室外空气焓设为io[kj/kg]、空气的密度设为ρa[kg/m3]时,室外空气制冷能力q_g[kw]由以下的数学式([数学式1])表示。

[数学式1]

q_g=va/3600×ρa×(ii-io)

而且,如图13所示,换气风量va与室外空气制冷能力qg的关系成正比例关系,室外空气焓越低,斜率越大。在图13的例子中,室外空气焓最低的io4的斜率最大。

另外,室外空气制冷效率cop_g由以下的数学式([数学式2])表示。

[数学式2]

cop_g=q_g/wf

而且,如图14所示,换气风量va与室外空气制冷效率cop_g的关系为非线性且向下凸的曲线。也就是说,换气风量va越低,室外空气制冷效率cop_g越高,另外,室外空气焓越低,室外空气制冷效率cop_g越高。

另外,作为用于维持co2浓度(作为一例,维持在1000ppm以下)的换气风量va,确定有风量va0。因此,需要将换气风量va调整为风量va0。

室外空气制冷时的能力和消耗电力如图15的左侧所示。在此,q_i0是换气风量va0时的空调侧能力。另外,q_g0是换气风量va0时的室外空气制冷能力。另外,q_i1是从换气风量va0增加时的空调侧能力。而且,q_g1是从换气风量va0增加时的室外空气制冷能力。

在使换气风量va增加时,根据图13的特性也可知,室外空气制冷能力q_g增加。用图15的左侧进行说明,室外空气制冷能力q_g增加(q_g1-q_g0)的量。另一方面,空调侧能力减少室外空气制冷能力q_g所增加的(q_g1-q_g0)的量。

另一方面,图15的右侧所示的w_i0是换气风量va0时的空调侧消耗电力。另外,wf0是换气风量va0时的换气送风机动力。另外,w_i1是从换气风量va0增加时的空调侧消耗电力。而且,wf1是从换气风量va0增加时的换气送风机动力。

在使换气风量va增加时,从图12的特性也可知,换气送风机动力wf增加。用图15的右侧进行说明,换气送风机动力wf增加(wf1-wf0)的量。另一方面,空调侧消耗电力减少(w_i0-w_i1)的量。此外,在本申请中,换气送风机动力增加量表示为δwf=(wf1-wf0),另外,空调侧电力削减量表示为δw_i=(w_i0-w_i1)。

在此,对于(wf1-wf0)、即换气送风机动力增加量δwf,只要预先掌握图12的特性,就能够预测。另一方面,对于(w_i0-w_i1)、即空调侧电力削减量δw_i,能够推定能力q_i0时的效率cop_i0和能力q_i1时的效率cop_i1,通过以下的数学式([数学式3])分别计算出w_i0、w_i1。

[数学式3]

w_i0=q_i0/cop_i0

w_i1=q_i1/cop_i1

此外,空调侧效率也可以使用预先确定的效率,另外,也可以根据运转状态、室内外温度条件等来推定(推算)。

在此,δw_i-δwf达到最大的换气风量va1是室外空气制冷效果最高(节能效果最高)的点。也就是说,在增加至换气风量va1时,空调侧电力削减量δw_i与换气送风机动力增加量δwf之差最大。因此,推定部122确定δw_i-δwf达到最大的换气风量va1。这样确定的换气风量va1由以下说明的指令部123指示为空调换气装置7应该调整的排气风扇44的送风量。

指令部123控制通信部11,向空调换气装置7及开闭机构8发送必要的指令。例如,在由判定部121判定为室外空气制冷有效的情况下,指令部123向空调换气装置7发送使室外空气制冷开始的指令,并且向开闭机构8发送打开指令,打开门部w。并且,指令部123对空调换气装置7调整排气风扇44的送风量,以达到推定部122确定的换气风量va1。

存储部124存储整个系统的控制所需的各种信息。例如,存储部124存储用于执行后述的室外空气制冷控制处理(图16)的程序。

以下,参照图16对空气调节系统3中的管理装置10的动作进行说明。图16是表示管理装置10(控制部12)执行的室外空气制冷控制处理的一例的流程图。该室外空气制冷控制处理例如每经过一定时间时重复执行。

首先,控制部12获取室外和室内的温湿度(步骤s301)。即,控制部12控制通信部11,从空调换气装置7获取传感器48a测得的室外空气oa的温湿度,另外,获取传感器48b测得的室内空气ra的温湿度。

控制部12判别室外空气制冷是否有效(步骤s302)。例如,判定部121对根据室外空气oa的温湿度求出的室外空气焓与根据室内空气ra的温湿度求出的室内空气焓进行比较,仅在室外空气焓低于室内空气焓且在室内机6产生制冷负荷的情况下,判定为室外空气制冷有效。

控制部12在判别为室外空气制冷有效时(步骤s302;是),打开门部w(步骤s303)。即,指令部123通过通信部11向开闭机构8发送打开指令来打开门部w。此外,如果通过开闭传感器9检测到门部w已经打开,则控制部12跳过步骤s303的处理。

控制部12对室外空气制冷的开始进行指示(步骤s304)。即,指令部123通过通信部11向空调换气装置7发送使室外空气制冷开始的指令。收到该指令,空调换气装置7打开挡板47,并且使供气风扇42停止。

此外,如果已经指示了室外空气制冷的开始,则控制部12跳过步骤s304的处理。

控制部12推定换气送风机动力增加量δwf和空调侧电力削减量δw_i,确定节能效果达到最高的换气风量va1(步骤s305)。即,推定部122使用上述的数学式([数学式1]~[数学式3])来推定δwf和δw_i,确定δw_i-δwf达到最大的换气风量va1。

控制部12判别换气风量va1是否比换气风量va0大(步骤s306)。也就是说,控制部12判别在步骤s305中确定的换气风量va1是否比用于维持co2浓度的换气风量va0大。若控制部12判别为换气风量va1不大于换气风量va0(在换气风量va0以下)(步骤s306;否),则结束室外空气制冷控制处理。

另一方面,在判别为换气风量va1大于换气风量va0的情况下(步骤s306;是),控制部12将对换气风量va1的调整指令发送给空调换气装置7(步骤s307)。也就是说,指令部123对空调换气装置7调整排气风扇44的送风量,以达到换气风量va1。

另外,在上述的步骤s302中判别为室外空气制冷不会有效(无效)的情况下(步骤s302;否),控制部12关闭门部w(步骤s308)。即,指令部123通过通信部11向开闭机构8发送关闭指令来关闭门部w。此外,如果通过开闭传感器9检测到门部w已经关闭,则控制部12跳过步骤s308的处理。

控制部12对室外空气制冷的结束进行指示(步骤s309)。即,指令部123通过通信部11向空调换气装置7发送使室外空气制冷结束的指令。收到该指令,空调换气装置7关闭挡板47,并且驱动供气风扇42。并且,在变更(调整)排气风扇44的风量的情况下,空调换气装置7使排气风扇44的风量恢复。

此外,如果已经指示了室外空气制冷的结束(或者未指示室外空气制冷的开始),则控制部12跳过步骤s309的处理,结束室外空气制冷控制处理。

这样,在室外空气制冷时,由于使供气风扇42停止,因此能够降低送风机动力。另外,在室外空气制冷时,确定节能效果达到最高的换气风量va1,调整排气风扇44的风量以达到该换气风量va1,因此能够适当地提高室外空气制冷时的节能性。

(其他实施方式)

在上述的实施方式1~3中,对为了提高室外空气制冷效果而增加排气扇44的风量的情况进行了说明,但也可以通过其他方法来增加换气风量。例如,也可以通过扩大旁通风路46或扩大排气风扇44的风扇直径来增加换气风量。在本申请的情况下,由于仅在单侧(在实施方式1~3中为排气风路43侧)进行即可,因此能够抑制空调换气装置4、7的框体尺寸的扩大。

另外,在上述的实施方式1、2中,说明了使用专用的空调换气装置4、7的情况,在上述的实施方式3中,说明了使用专用的管理装置10的情况,但也能够将规定这些空调换气装置4、7以及管理装置10的动作的动作程序应用于已有的个人计算机、信息终端设备等,从而也能够使该个人计算机作为空调换气装置4、7以及管理装置10发挥功能。

另外,这样的程序的分布方法是任意的,例如,可以存储在cd-rom(compactdiskread-onlymemory)、dvd(digitalversatiledisk)、mo(magnetoopticaldisk)、存储卡等计算机可读取的记录介质中进行分布,也可以经由因特网这样的通信网络来分布。

本发明能够在不脱离广义的精神和范围的情况下进行各种实施方式以及变形。另外,上述的实施方式用于说明本发明,并不限定本发明的范围。也就是说,本发明的范围不是由实施方式表示,而是由权利要求书表示。而且,在权利要求书及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形被视为本发明的范围内。

产业上的可利用性

本发明能够采用于能够适当地提高室外空气制冷时的节能性的空调换气装置、空气调节系统以及控制方法。

附图标记说明

1、2、3空气调节系统,4、7空调换气装置,5室外机,6室内机,8开闭机构,9开闭传感器,10管理装置,11、71通信部,12、40、70控制部,41供气风路,42供气风扇,43排气风路,44排气风扇,45全热交换器,46旁通风路,47挡板,48a、48b传感器,121、401判定部,122推定部,123、402、702指令部,124、403存储部。

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