(57)【要約】【課題】室内の使用状況や季節の変化が生じて運転状況が変化しても、より精密な温湿度と外気取り入れ量の制御が可能となるように、各通風路の風量を一定化させる分流式空気調和装置を提供する。【解決手段】定風量装置、デュアル変風量装置、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器を備えた分流式空気調和装置において、室内還り空気（還気）のみが通風される空気調和装置の入り口側に定風量装置を、還気及び外気取り入れ空気（外気）の両者が通風される空気調和装置の入り口側にデュアル変風量装置を設置することにより、各通風路の風量を一定化させる。  風量装置及び熱交換コイルの自動バルブを、室内の各種外気取り入れ信号と温湿度信号に基づいて、順次比例制御することで、適切な外気取り入れ量と安定した温湿度の維持を可能とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定風量装置、デュアル変風量装置、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器を備えた分流式空気調和装置。
【請求項２】
室内還り空気（還気）及び外気取り入れ空気（外気）が通風される請求項１の空気調和装置において、前記還気のみが通風される通風路の入り口側に前記定風量装置が、前記還気及び前記外気の両者が通風される通風路の入り口側に前記デュアル変風量装置が、それぞれ設置されている請求項１に記載の分流式空気調和装置。
【請求項３】
前記還気のみが通風される前記定風量装置の下流側にある通風路内に、エアフィルタ及び自動バルブ付き熱交換コイルが順次設置されており、前記還気及び前記外気の両者が通風される前記デュアル変風量装置の下流側にある通風路内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器が順次設置されている請求項１又は請求項２に記載の分流式空気調和装置。
【請求項４】
定風量装置又はデュアル変風量装置、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び又は加湿器を備えた２台以上の空気調和機と、前記空気調和機の出口側に空気混合箱を備えた分流式空気調和装置。
【請求項５】
前記還気及び又は前記外気が通風される請求項４の空気調和機において、前記還気のみが通風される前記空気調和機の入り口側に前記定風量装置が、前記還気及び前記外気の両者が通風される前記空気調和機の入り口側に前記デュアル変風量装置が設置されている請求項４に記載の分流式空気調和装置。
【請求項６】
前記還気のみが通風される前記定風量装置の下流側にある前記空気調和機内に、エアフィルタ及び自動バルブ付き熱交換コイルが順次設置されており、前記還気及び前記外気の両者が通風される前記デュアル変風量装置の下流側にある前記空気調和機内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器が順次設置されている請求項４又は請求項５に記載の分流式空気調和装置。
【請求項７】
温度、湿度及び外気取り入れ量（外気量）に関する室内信号に基づき、請求項１から請求項６に記載された前記定風量装置、前記デュアル変風量装置及び排気の変風量装置と、前記熱交換コイルの自動バルブ及び前記加湿器とを一括して制御するシステム。
【請求項８】
前記定風量装置を通じて前記還気のみが通風されている際に、前記還気及び前記外気の両者が通風される２台以上のデュアル変風量装置を、順次比例制御することを特徴とする請求項７に記載の制御システム。
【請求項９】
前記還気及び前記外気の両者が通風される２台以上のデュアル変風量装置の下流側の通風路内にある前記熱交換コイルの自動バルブ及び加湿器を、順次比例制御することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、夏季及び中間期の低負荷時に再熱なしで除湿でき、きめ細かく温湿度制御できる省エネルギータイプの空気調和装置に関するものである。【０００２】  本発明は、定風量装置（以下、ＣＡＶと称す）及びデュアル変風量装置（以下、Ｄ−ＶＡＶと称す）を用いた分流式空気調和装置に関するものである。
詳しくは本発明は、ＣＡＶ及びＤ−ＶＡＶを用いて、一定風量の室内還り空気（以下、還気と称す）及び外気取り入れ空気（以下、外気と称す）を空気調和装置内の各通風路に分配して、分流する空気を冷却（加熱）・除湿（加湿）処理する分流式空気調和装置に関するものである。
すなわち還気、外気及び排気を空気処理（温度、湿度、炭酸ガス濃度等）の目的等に応じた信号により、空気調和装置内の空気抵抗の異なる各通風路に、風量を一定化させて分配し分流させることにより、室内温湿度と必要な外気取り入れ量（以下、外気量と称す）とを安定して制御する分流式空気調和装置に関するものである。
その際前記還気は、還気のみが温度制御される１以上の通風路と、外気とともに温湿度制御される１以上の通風路とに分配され、一部は排気として屋外に排出される。
外気は、上記還気と合流する通風路に分配される。【０００３】  更に本発明は、前記通風路に代わるものとして標準仕様の（汎用で使用されている）空気調和機を２台以上備えることにより、それらを一括して温湿度制御する分流式空気調和装置の場合もある。
標準仕様（汎用使用）の空気調和機としては、垂直型、水平型、コンパクト型等がある。
２台以上の空気調和機を一括制御するシステムの場合は、運転する空気調和機の台数制御も可能になる。但し、この場合は２台以上の空気調和機から送風される給気を合流させる空気混合箱を、空気調和機の出口側に設ける必要がある。【０００４】  空気調和装置内の各通風路間の仕切は、熱伝導しないように断熱処理されている。
但し、２台以上の空気調和機を使用した空気調和装置の各通風路は、各空気調和機内にあるものとして分離されている。【０００５】  本発明において３つの通風路を有する場合のフローの概念を、図１に示す。
図１で、各通風路に設けられた熱交換コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃはおのおの自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有しており、室内の温度センサー４及び湿度センサー５の信号に応じて、自動バルブは１４ａ、次いで１４ｂ、次いで１４ｃの順に比例制御される。
その際、低負荷時に還気のみが通風する通風路１２ｃにある熱交換コイル１５ｃでは、冷水、温水を必要としない期間があり、その際熱交換コイル１５ｃには冷水も温水も流れない。すなわち、その通風路１２ｃに分流する還気をバイパス状態にすることが可能となり、その結果、冷房時はエネルギーを消費せずに再熱できるという効果がある。【０００６】  次に本発明における冷房時の空気線図を、図２に示す。
図２上の状態点では、図１の通風路１２ａを通風する還気（室内温湿度ａ点）と湿度の高い外気（外気温湿度ｂ点）との混合空気（混気）の温湿度ｃ点が、室内温湿度設定になるように、熱交換コイル１５ａにより熱交換されて、冷却除湿ｄ点まで冷却除湿される。
通風路１２ｂを通風する還気ａは熱交換コイル１５ｂにより熱交換されて、必要負荷に応じた冷却ｅ点まで冷却される。
通風路１２ｃを通風する還気ａは、熱交換コイル１５ｃの自動バルブが全閉のため熱交換せずにａ’（ａと同じ）点となる。
これら３つの熱交換コイルを通風した点ｄ，ｅ，ａ’は混合されて給気ｇ点となる。
この給気の温湿度ｇ点を、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づいて、自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを順次比例制御することにより、吹き出し温度差△ｔ（給気と室温との温度差）を適正に変化させて、夏季及び中間期の低負荷時に、再熱なしで除湿制御することを可能とする。【０００７】  図２上の記号は、次の通りであり、これらは図１でも用いられている。
ａ点    室内温湿度点
ａ’点  自動バルブ全閉時に分流されて熱交換コイル１５ｃを通風する空気の温湿度          点（ａと同じ）
ｂ点    外気温湿度点
ｃ点    ａとｂの混合空気の温湿度点
ｄ点    ｃの冷却除湿点
ｅ点    分流された還気ａの冷却点
ｆ点    ｄ及びｅが合流した混合空気の温湿度点
ｇ点    給気点（ａ’及びｆの混合点）
Δｔ    吹出口温度差（給気と室温との温度差）
ＳＨＦ  顕熱比  （％）（Ｓｅｎｓｉｂｌｅ  Ｈｅａｔ  Ｆａｃｔｅｒ）
【背景技術】
【０００８】  従来、夏季及び中間期の除湿運転に対応した空気調和装置として、風量調整ダンパ、エアフィルタ、熱交換コイル及び加湿器を備えたものが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、空気調和装置内の各通風路の空気抵抗が異なるため、風量調整ダンパの開閉により還気及び外気を目的の風量に分配する方法は、運転状況の変化により各通風路の風量を一定化させることに限界がある。
そこで室内空気の温湿度に関する設定値の精度を高めるためには、各通風路の空気抵抗の相違や変化が生じても、各通風路の処理風量を一定にする必要があった。【０００９】
【特許文献１】特許第３０４８５７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  本発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであり、室内の使用状況や季節の変化が生じて運転状況が変化しても、より精密な温湿度と外気量の制御が可能となるように、各通風路の風量を一定化させる分流式空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明に係る分流式空気調和装置は、ＣＡＶ、Ｄ−ＶＡＶ、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器を備えたものである。
詳しくは、還気及び外気が通風される通風路において、還気のみが通風される通風路の入り口側にＣＡＶが、還気及び外気の両者が通風される通風路の入り口側にＤ−ＶＡＶが、それぞれ設置されている分流式空気調和装置に関するものである。
更に、還気のみが通風されるＣＡＶの下流側にある通風路内に、エアフィルタ及び自動バルブ付き熱交換コイルが順次設置されており、還気及び外気の両者が通風されるＤ−ＶＡＶの下流側にある通風路内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器が順次設置されている分流式空気調和装置に関するものである。
なおＣＡＶ及びＤ−ＶＡＶは、通風路内に付設されていてもよいし、通風路から分離されて設置されていてもよい。【００１２】  本発明に係る分流式空気調和装置はまた、ＣＡＶ又はＤ−ＶＡＶ、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び又は加湿器を備えている２台以上の空気調和機と、空気混合箱から成るものである。
詳しくは、還気及び又は外気が通風される空気調和機において、還気のみが通風される空気調和機の入り口側にＣＡＶが、還気及び外気の両者が通風される空気調和機の入り口側にＤ−ＶＡＶが設置されている分流式空気調和装置に関するものである。
更に、還気のみが通風されるＣＡＶの下流側にある空気調和機内に、エアフィルタ及び自動バルブ付き熱交換コイルが順次設置されており、還気及び外気の両者が通風されるＤ−ＶＡＶの下流側にある空気調和機内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器が順次設置されている分流式空気調和装置に関するものである。
この空気調和装置では、各空気調和機から送風される給気を合流させる空気混合箱を、空気調和機の出口側に備えることが必須である。
なおＣＡＶ及びＤ−ＶＡＶは、空気調和機に付設されていてもよいし、空気調和機から分離されて設置されていてもよい。【００１３】  また本発明は、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づき、通風する還気、外気及び排気の風量と、熱交換コイルの自動バルブ及び加湿器とを一括して制御するシステムに関するものである。
すなわち、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づいて、ＣＡＶ、Ｄ−ＶＡＶ及びＶＡＶ（排気の変風量装置）と、熱交換コイルの自動バルブ及び加湿器とを一括して制御する制御システムに関するものである。
外気量に関する室内信号としては、室内の炭酸ガス濃度等に関する信号がある。【００１４】  ここでいうＣＡＶ（定風量装置）とは、流入空気の空気抵抗の変化を自動調整して、設定した風量を一定に維持する装置のことである。
ＶＡＶ（変風量装置）とは、流入空気の空気抵抗の変化を自動調整して、温度等の信号に応じて目的風量を比例制御する装置のことである。本発明では、還気の一部を屋外に排出する際の風量制御にＶＡＶを使用する。
Ｄ−ＶＡＶ（デュアル変風量装置）とは、二つのＶＡＶを逆比例するように連結し、その通風した混気（二つのＶＡＶを通過した混合空気）量を一定に維持する装置である。
本発明に使用されるＤ−ＶＡＶは、温度や外気取り入れ量等の信号に応じて、二つのＶＡＶに通風される還気と外気の混合割合を制御し、混気（還気と外気の混合空気）を一定風量に維持する機能を有するものである。【００１５】  自動バルブとは、制御対象の室内に設けられた温度センサー及び湿度センサーの信号に応じて、熱交換コイルに供給される冷水量又は温水量を制御するものであり、電動バルブとも称される。
本発明の自動バルブは、室内の温湿度信号に基づいて、順次比例制御されることにより、冷房時は再熱なしで除湿でき、冷房負荷が変化しても、安定した温湿度の維持を可能とする。【００１６】  日本の外気の温湿度は、夏季は高温多湿、冬季は低温低湿である。従来の空気調和装置は、この外気と還気を空気調和装置内で混合した後に熱処理するので、夏季の除湿、冬季の加湿の効率がよくなかった。
本発明は、還気と外気を分流して熱処理することで、効率良く除湿又は加湿することを可能とする。【００１７】  本分流式空気調和装置は、外気側の通風路から開始して還気のみの通風路までの順に、通風する還気量、外気量を制御し、外気の適正な取り入れ、夏季の除湿再熱、冬季の効率的な加湿を可能とする。
すなわち本発明は、ＣＡＶを通じて還気のみが通風されている際に、還気及び外気の両者が通風される２台以上のＤ−ＶＡＶ、又は１台以上のＤ−ＶＡＶと２台以上の熱交換コイルの自動バルブ及び加湿器を、順次比例制御する制御システムに関するものである。【００１８】  ここで順次比例制御するということについて、より具体的に説明する。
Ａ．ＣＡＶ／Ｄ−ＶＡＶ制御
１．外気冷房制御の場合
室内の設定エンタルピ（ｋＪ／ｋｇ）と屋外のエンタルピ等とを比較して屋外のエンタルピ等が低いときは、室内の設定温度になるように一つ目の外気のＤ−ＶＡＶの開度を、最低開度から開度１００％まで比例制御する。
それでも室内温度が高い場合は、次のＤ−ＶＡＶの外気側の開度の比例制御を開始する。
２．炭酸ガス濃度制御の場合
室内の炭酸ガス濃度等が設定値よりも高い場合、一つ目のＤ−ＶＡＶの外気側の開度を、最低開度から開度１００％まで比例制御する。その際、還気用のＶＡＶの開度は逆比例制御されている。
それでも炭酸ガス濃度が高い場合は、次のＤ−ＶＡＶの外気側の開度の比例制御を開始する。【００１９】Ｂ．バルブ制御（温湿度制御）
１．冷房の場合
室内湿度を測定し、室内湿度設定に基づき室内湿度が不足していれば、一つ目の熱交換コイル用の自動バルブの比例制御を開始する。その開度を１００％としても湿度が不足していれば、次の自動バルブの開度を開き１００％まで比例制御する。更に不足していれば更に次の自動バルブの開度を比例制御して開いて行く。
ここで湿度が不足しているということは、夏季は設定湿度よりも湿度が高い場合のことであり、冬季は設定湿度よりも湿度が低い場合のことである。
２．暖房の場合
室内温度を測定し、室内温度設定に基づき室内温度が低ければ、一つ目の自動バルブの比例制御を開始し、その開度を１００％としても室内温度が低いときは、二つ目の自動バルブの開度を開き１００％まで比例制御する。
更に室内温度が低ければ、次の自動バルブの開度を比例制御して開いて行く。
暖房時の加湿は室内湿度を測定しながら、一つ目の加湿器を作動し、それでも湿度が不足していれば、次の加湿器の作動を開始する。
【発明の効果】
【００２０】  本発明の空気調和装置は、従来の通風路の入口に設置されていた風量調整ダンパーや通風路内に設置されていた調整ダンパーを設置せずに、空気調和装置内の各通風路又は空気調和機の入り口側にＣＡＶ又はＤ−ＶＡＶを設けることにより、各通風路の風量を安定して目的風量に制御することができ、従来よりさらに精度の高い温湿度制御を可能とする。
また炭酸ガス濃度等に基づき、熱消費量が大きい外気量を適正量に制御することで、省エネルギー効果も容易に向上させることができる。
更に冷房低負荷時の除湿運転は、自動バルブが閉で熱交換せずに熱交換コイルを通過する還気を再熱に利用しているので、エネルギーの無駄が少ないこと、全水量を分けて複数の自動バルブを順次比例制御するため、低負荷時でも温湿度を精度よく制御可能であること、そして暖房用の加湿器は、外気が通風する側にのみ設けるため加湿効率が良いといった効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  以下、本発明の実施形態について、図を用いて詳細に説明する。【００２２】［第１実施形態］
図３は、本発明の実施の形態における３つの通風路を有する場合の空気調和装置の概念図である。
図３において、室内１の吸込口３から送られる還気３０は、通風路の入り口側に設置されているＤ−ＶＡＶ１７ａ，Ｄ−ＶＡＶ１７ｂ，ＣＡＶ１８と、排気用ＶＡＶ３１に分配される。
ＣＡＶ１８に分配された還気は、ケーシング１０内の通風路１２ｃに通風され、通風路１２ｃに設置されているエアフィルタ１６ｃと自動バルブ付き熱交換コイル１５ｃとを順次通過し、温度制御される。
外気１９は、Ｄ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂに分配された後、同じくＤ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂに分配された前記還気と混合され、ケーシング１０内の通風路１２ａ及び１２ｂを通風する。通風された混気は、通風路１２ａ，１２ｂにそれぞれ設置されている各エアフィルタ１６ａ，１６ｂ、各自動バルブ付き熱交換コイル１５ａ，１５ｂと、各加湿器１３ａ，１３ｂとをそれぞれ順次通過し、温湿度制御される。
通風路１２ａ，１２ｂ，１２ｃを通風した混気及び還気は、ケーシング１０内にて合流混合された後、送風機１１により空気調和の対象となる室内１に吹出口２から送風される。【００２３】  熱交換コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、それぞれ自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設置されており、各自動バルブは冷水温水の供給管と接続されている。【００２４】  空気調和の対象である室内には、室内温度センサー４，室内湿度センサー５及び室内ガス濃度センサー６などの室内空気の状態を検出するセンサーが設置されており、外気を取り込む屋外には屋外温度センサー２１及び屋外湿度センサー２２などの屋外空気の状態を検出するセンサーが設置されている。
各センサーの検出値は制御コントローラ３６に取り込まれ、ＣＡＶ、Ｄ−ＶＡＶ、ＶＡＶ、自動バルブ及び加湿器を自動制御する。【００２５】［第２実施形態］
図４は、本発明の実施の形態における３台の空気調和機を組み合わせた場合の空気調和装置の概念図である。
図４において、室内１の吸込口３から送られる還気３０は、各空気調和機２５ａ，２５ｂ，２５ｃの各入り口側に設置されているＤ−ＶＡＶ１７ａ，Ｄ−ＶＡＶ１７ｂ，ＣＡＶ１８と、排気用ＶＡＶ３１に分配される。
ＣＡＶ１８に分配された還気は、空気調和機２５ｃに通風され、空気調和機内に設置されているエアフィルタ１６ｃと自動バルブ付き熱交換コイル１５ｃとを順次通過し、温度制御される。
外気１９は、Ｄ−ＶＡＶ１７ａ，Ｄ−ＶＡＶ１７ｂに分配された後、同じくＤ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂに分配された前記還気とともに、各空気調和機２５ａ，２５ｂを通風し、各空気調和機内にそれぞれ設置されているエアフィルタ１６ａ，１６ｂ、自動バルブ付き熱交換コイル１５ａ，１５ｂと、各加湿器１３ａ，１３ｂとを順次通過し、温湿度制御される。
空気調和機２５ａ，２５ｂ，２５ｃを通風した混気及び還気は、送風機１１ａ，１１ｂ，１１ｃにより空気混合器２６に送風された後、空気調和の対象となる室内１に吹出口２から送風される。【００２６】  熱交換コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、それぞれ自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設置されており、各自動バルブは冷水温水の供給管と接続されている。【００２７】  空気調和の対象である室内には、室内温度センサー４，室内湿度センサー５及び室内ガス濃度センサー６などの室内空気の状態を検出するセンサーが設置されており、外気を取り込む屋外には屋外温度センサー２１及び屋外湿度センサー２２などの屋外空気の状態を検出するセンサーが設置されている。
各センサーの検出値は、制御コントローラ３６に取り込まれ、ＣＡＶ、Ｄ−ＶＡＶ、ＶＡＶ、自動バルブ及び加湿器を自動制御する。【００２８】  次に、この空気調和装置の自動制御システムについて、図３，４，５に基づき説明する。
本空気調和装置の制御信号には、外気取り入れ用の立ち上がり時の外気閉止、最少外気量設定、外気冷房、炭酸ガス濃度など各種の信号及び室内外の温湿度信号があり、その目的に適応した信号が制御コントローラ３６からＤ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂ、排気用ＶＡＶ、自動バルブ及び加湿器に送られている。【００２９】Ａ．ＣＡＶ／Ｄ−ＶＡＶ制御
本空気調和装置の外気取り入れの動作は、立上り制御が完了後、外気取り入れ信号に基づいて、先にＤ−ＶＡＶ１７ａの外気用ＶＡＶが比例制御で開閉し、一方１７ａの還気用ＶＡＶは外気用ＶＡＶの逆比例動作で開閉する。
外気の要求が増加して１７ａの外気用ＶＡＶが全開となり、１７ａの還気用ＶＡＶが全閉になると、１７ａの外気全開信号が１７ｂに送られる。
そこで１７ｂの外気用ＶＡＶが比例制御で開閉を開始し、１７ｂの還気用ＶＡＶは外気用ＶＡＶの逆比例動作で開閉する。
外気の要求が減じて１７ｂの外気用ＶＡＶが全閉し、１７ｂの還気用ＶＡＶが全開になると、その外気全閉信号が１７ａに送られ、１７ａの外気と還気は元の動作に戻り、順次制御が行われる。
その間、排気用ＶＡＶ３１は、１７ａ及び１７ｂの外気用ＶＡＶにそれぞれ連動して比例制御されている。
また、ＣＡＶ１８は一定風量になるように常に維持されている
このように本発明の空気調和装置の外気取り入れ方式は、種々の空気調和目的の信号に応じて、Ｄ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂを順次比例制御し、ＶＡＶ３１を連動制御することにより、必要外気量を適正に精度よく取り入れることを可能とする。【００３０】Ｂ．バルブ制御（温湿度制御）
１．冷房の場合
本空気調和装置による室温制御は、室内温度信号に基づいて自動バルブ１４ｂを比例制御し、冷房要求が増加して１４ｂが全開になると、その全開信号が１４ｃに送られ、１４ｃの比例制御が開始されるというように、１４ｂと１４ｃが順次比例制御される。
一方冷房要求が減じて１４ｃが全閉になると、その全閉信号を１４ｂに送り、上記１４ｂのみの動作に戻るといった順次制御がなされる。
また冷房運転時は、通風路１２ａを通風する外気の比率が高い高湿度な混気を、室内湿度信号に基づいて自動バルブ１４ａを比例制御して除湿する。
本装置は、このように自動バルブ１４ｂと１４ｃを順次比例制御して温度制御する一方、１４ａで除湿制御することにより、再熱エネルギーを使わずに精度よく温湿度制御することを可能とする。【００３１】  ２．暖房の場合
本空気調和装置による室温制御は、室内温度信号に基づいて自動バルブ１４ａを比例制御し、暖房要求が増加して１４ａが全開になると、その全開信号が１４ｂに送られ、１４ｂの比例制御が開始される。次に１４ｂが全開になると、その全開信号を１４ｃに送り、１４ｃの比例制御が開始されるというように、１４ａ、そして１４ｂ、そして１４ｃの順次制御が行われる。
一方暖房要求が減じて１４ｃが全閉になると、その全閉信号を１４ｂに送り、上記１４ｂが全閉になると、その全閉信号を１４ａに送り、１４ａのみの動作に戻るという順次制御が行われる。
このように、加熱は自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを順次比例制御することにより、精度よく暖房の温度制御を可能とする。
加湿制御は、立上り制御完了後、室内加湿信号に基づいて、加湿器１３ａを制御する。加湿要求の増加、又は減少に応じて、１３ｂの順次制御が行われる。
前記のように、外気側の外気又は混気を自動バルブ１４で加熱し、併せて加湿器１３で加湿するように、通風される空気を分流しているため、本発明では加湿器が小型化されていて、加湿効率がよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】  本発明は、暖冷房負荷及び外気量の要求が変動しても、室内空気の温度、湿度及び外気取り入れ量を精度良く制御し、省エネルギーにも優れた空気調和装置及びその制御システムとして、利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のフローの概念図である。
【図２】本発明を説明するための冷房時の空気線図である。
【図３】本発明の実施の形態における３つの通風路を備えた場合の空気調和装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態における２台以上の空気調和機から成る空気調和装置の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の制御プロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】  １  室内、                ２  吹出口、              ３  吸込口、
４  室内温度センサー、    ５  室内湿度センサー、    ６  室内ガス濃度センサー、
７  給気、                ８  給気温度センサー、
１０  ケーシング、        １１  送風機、            １２  通風路、
１３  加湿器、            １４  自動バルブ、        １５  熱交換コイル、
１６  エアフィルタ、      １７  Ｄ−ＶＡＶ、        １８  ＣＡＶ、
１９  外気、              ２０  屋外、              ２１  屋外温度センサー、
２２  屋外湿度センサー、  ２３  外気取り入れ口、
２５  空気調和機、        ２６  空気混合器、
３０  還気、              ３１  排気用ＶＡＶ、      ３２  排気、
３３  排気ファン、        ３４  排気口、            ３６  制御コントローラ、
【図１】
2006258409.tif 000003
【図２】
2006258409.tif 000004
【図３】
2006258409.tif 000005
【図４】
2006258409.tif 000006
【図５】
2006258409.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月8日(2005.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、夏季及び中間期の低負荷時に再熱なしで除湿でき、きめ細かく温湿度制御できる省エネルギータイプの空気調和装置に関するものである。【０００２】  本発明は、定風量装置（以下、ＣＡＶと称す）及びデュアル変風量装置（以下、Ｄ−ＶＡＶと称す）を用いた分流式空気調和装置に関するものである。
詳しくは本発明は、ＣＡＶ及びＤ−ＶＡＶを用いて、一定風量の室内還り空気（以下、還気と称す）及び外気取り入れ空気（以下、外気と称す）を空気調和装置内の各通風路に分配して、分流する空気を冷却（加熱）・除湿（加湿）処理する分流式空気調和装置に関するものである。
すなわち還気、外気及び排気を空気処理（温度、湿度、炭酸ガス濃度等）の目的等に応じた信号により、空気調和装置内の空気抵抗の異なる各通風路に、風量を一定化させて分配し分流させることにより、室内温湿度と必要な外気取り入れ量（以下、外気量と称す）とを安定して制御する分流式空気調和装置に関するものである。
その際前記還気は、還気のみが温度制御される１以上の通風路と、外気とともに温湿度制御される１以上の通風路とに分配され、一部は排気として屋外に排出される。
外気は、上記還気と合流する通風路に分配される。【０００３】  更に本発明は、前記通風路に代わるものとして標準仕様の（汎用で使用されている）空気調和機を２台以上備えることにより、それらを一括して温湿度制御する分流式空気調和装置の場合もある。
標準仕様（汎用使用）の空気調和機としては、垂直型、水平型、コンパクト型等がある。
２台以上の空気調和機を一括制御するシステムの場合は、運転する空気調和機の台数制御も可能になる。但し、この場合は２台以上の空気調和機から送風される給気を合流させる空気混合箱を、空気調和機の出口側に設ける必要がある。【０００４】  空気調和装置内の各通風路間の仕切は、熱伝導しないように断熱処理されている。
但し、２台以上の空気調和機を使用した空気調和装置の各通風路は、各空気調和機内にあるものとして分離されている。【０００５】  本発明において３つの通風路を有する場合のフローの概念を、図１に示す。
図１で、各通風路に設けられた熱交換コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃはおのおの自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有しており、室内の温度センサー４及び湿度センサー５の信号に応じて、自動バルブは１４ａ、次いで１４ｂ、次いで１４ｃの順に比例制御される。
低負荷時に還気のみが通風する通風路１２ｃにある熱交換コイル１５ｃでは、冷水、温水を必要としない期間があり、その際熱交換コイル１５ｃには冷水も温水も流れない。すなわち、その通風路１２ｃに分流する還気をバイパス状態にすることが可能となり、その結果、冷房時はエネルギーを消費せずに再熱できるという効果がある。【０００６】  次に本発明における冷房時の空気線図を、図２に示す。
図２上の状態点では、図１の通風路１２ａを通風する還気（室内温湿度ａ点）と湿度の高い外気（外気温湿度ｂ点）との混合空気（混気）の温湿度ｃ点が、室内温湿度設定になるように、熱交換コイル１５ａにより熱交換されて、冷却除湿ｄ点まで冷却除湿される。
通風路１２ｂを通風する還気ａは熱交換コイル１５ｂにより熱交換されて、必要負荷に応じた冷却ｅ点まで冷却される。
通風路１２ｃを通風する還気ａは、熱交換コイル１５ｃの自動バルブが全閉のため熱交換せずにａ’（ａと同じ）点となる。
これら３つの熱交換コイルを通風した点ｄ，ｅ，ａ’は混合されて給気ｇ点となる。
この給気の温湿度ｇ点を、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づいて、自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを順次比例制御することにより、吹き出し温度差△ｔ（給気と室温との温度差）を適正に変化させて、夏季及び中間期の低負荷時に、再熱なしで除湿制御することを可能とする。【０００７】  図２上の記号は、次の通りであり、これらは図１でも用いられている。
ａ点    室内温湿度点
ａ’点  自動バルブ全閉時に分流されて熱交換コイル１５ｃを通風する空気の温湿度          点（ａと同じ）
ｂ点    外気温湿度点
ｃ点    ａとｂの混合空気の温湿度点
ｄ点    ｃの冷却除湿点
ｅ点    分流された還気ａの冷却点
ｆ点    ｄ及びｅが合流した混合空気の温湿度点
ｇ点    給気点（ａ’及びｆの混合点）
Δｔ    吹き出し温度差（給気と室温との温度差）
ＳＨＦ  顕熱比  （％）（Ｓｅｎｓｉｂｌｅ  Ｈｅａｔ  Ｆａｃｔｏｒ）
【背景技術】
【０００８】  従来、夏季及び中間期の除湿運転に対応した空気調和装置として、風量調整ダンパ、エアフィルタ、熱交換コイル及び加湿器を備えたものが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、空気調和装置内の各通風路の空気抵抗が異なるため、風量調整ダンパの開閉により還気及び外気を目的の風量に分配する方法は、運転状況の変化により各通風路の風量を一定化させることに限界がある。
そこで室内空気の温湿度に関する設定値の精度を高めるためには、各通風路の空気抵抗の相違や変化が生じても、各通風路の処理風量を一定にする必要があった。【０００９】
【特許文献１】特許第３０４８５７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  本発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであり、室内の使用状況や季節の変化が生じて運転状況が変化しても、より精密な温湿度と外気量の制御が可能となるように、各通風路の風量を一定化させる分流式空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明に係る分流式空気調和装置は、ＣＡＶ、Ｄ−ＶＡＶ、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器を備えたものである。
詳しくは、還気及び外気が通風される通風路において、還気のみが通風される通風路の入り口側にＣＡＶが、還気及び外気の両者が通風される通風路の入り口側にＤ−ＶＡＶが、それぞれ設置されている分流式空気調和装置に関するものである。
更に、還気のみが通風されるＣＡＶの下流側にある通風路内に、エアフィルタ及び自動バルブ付き熱交換コイルが順次設置されており、還気及び外気の両者が通風されるＤ−ＶＡＶの下流側にある通風路内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器が順次設置されている分流式空気調和装置に関するものである。
なおＣＡＶ及びＤ−ＶＡＶは、通風路内に付設されていてもよいし、通風路から分離されて設置されていてもよい。【００１２】  本発明に係る分流式空気調和装置はまた、ＣＡＶ又はＤ−ＶＡＶ、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び又は加湿器を備えている２台以上の空気調和機と、空気混合箱からなるものである。
詳しくは、還気及び又は外気が通風される空気調和機において、還気のみが通風される空気調和機の入り口側にＣＡＶが、還気及び外気の両者が通風される空気調和機の入り口側にＤ−ＶＡＶが設置されている分流式空気調和装置に関するものである。
更に、還気のみが通風されるＣＡＶの下流側にある空気調和機内に、エアフィルタ及び自動バルブ付き熱交換コイルが順次設置されており、還気及び外気の両者が通風されるＤ−ＶＡＶの下流側にある空気調和機内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器が順次設置されている分流式空気調和装置に関するものである。
この空気調和装置では、各空気調和機から送風される給気を合流させる空気混合箱を、空気調和機の出口側に備えることが必須である。
なおＣＡＶ及びＤ−ＶＡＶは、空気調和機に付設されていてもよいし、空気調和機から分離されて設置されていてもよい。【００１３】  また本発明は、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づき、通風する還気、外気及び排気の風量と、熱交換コイルの自動バルブ及び加湿器とを一括して制御するシステムに関するものである。
すなわち、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づいて、ＣＡＶ、Ｄ−ＶＡＶ及びＶＡＶ（排気の変風量装置）と、熱交換コイルの自動バルブ及び加湿器とを一括して制御する制御システムに関するものである。
外気量に関する室内信号としては、室内の炭酸ガス濃度等に関する信号がある。【００１４】  ここでいうＣＡＶ（定風量装置）とは、流入空気の空気抵抗の変化を自動調整して、設定した風量を一定に維持する装置のことである。
ＶＡＶ（変風量装置）とは、流入空気の空気抵抗の変化を自動調整して、温度等の信号に応じて目的風量となるように比例制御する装置のことである。本発明では、還気の一部を屋外に排出する際の風量制御にＶＡＶを使用する。
Ｄ−ＶＡＶ（デュアル変風量装置）とは、二つのＶＡＶを逆比例動作するように連結し、その通風した混気（二つのＶＡＶを通過した混合空気）量を一定に維持する装置である。
本発明に使用されるＤ−ＶＡＶは、温度や外気取り入れ量等の信号に応じて、二つのＶＡＶに通風される還気と外気の混合割合を制御し、混気（還気と外気の混合空気）を一定風量に維持する機能を有するものである。【００１５】  自動バルブとは、制御対象の室内に設けられた温度センサー及び湿度センサーの信号に応じて、熱交換コイルに供給される冷水量又は温水量を制御するものであり、電動バルブとも称される。
本発明の自動バルブは、室内の温湿度信号に基づいて、順次比例制御されることにより、冷房時は再熱なしで除湿でき、冷房負荷が変化しても、安定した温湿度の維持を可能とする。【００１６】  日本の外気の温湿度は、夏季は高温多湿、冬季は低温低湿である。従来の空気調和装置は、この外気と還気を空気調和装置内で混合した後に熱処理するので、夏季の除湿、冬季の加湿の効率がよくなかった。
本発明は、還気と外気を分流して熱処理することで、効率良く除湿又は加湿することを可能とする。【００１７】  本分流式空気調和装置は、外気側の通風路から開始して還気のみの通風路までの順に、通風する還気量、外気量を制御し、外気の適正な取り入れ、夏季の除湿再熱、冬季の効率的な加湿を可能とする。
すなわち本発明は、ＣＡＶを通じて還気のみが通風されている際に、還気及び外気の両者が通風される２台以上のＤ−ＶＡＶ、又は１台以上のＤ−ＶＡＶと２台以上の熱交換コイルの自動バルブ及び加湿器を、順次比例制御する制御システムに関するものである。【００１８】  ここで順次比例制御するということについて、より具体的に説明する。
Ａ．ＣＡＶ／Ｄ−ＶＡＶ制御
１．外気冷房制御の場合
室内の設定エンタルピー（ｋＪ／ｋｇ）と屋外のエンタルピー等とを比較して屋外のエンタルピー等が低いときは、室内の設定温度になるように一つ目の外気のＤ−ＶＡＶの開度を、最低開度から開度１００％まで比例制御する。その際、還気用のＶＡＶの開度は逆比例制御されている。
それでも室内温度が高い場合は、次のＤ−ＶＡＶの外気側の開度の比例制御を開始する。
２．炭酸ガス濃度制御の場合
室内の炭酸ガス濃度等が設定値よりも高い場合、一つ目のＤ−ＶＡＶの外気側の開度を、最低開度から開度１００％まで比例制御する。その際、還気用のＶＡＶの開度は逆比例制御されている。
それでも炭酸ガス濃度が高い場合は、次のＤ−ＶＡＶの外気側の開度の比例制御を開始する。【００１９】Ｂ．バルブ制御（温湿度制御）
１．冷房の場合
室内湿度を測定し、室内湿度設定に基づき室内湿度が不足していれば、一つ目の熱交換コイル用の自動バルブの比例制御を開始する。その開度を１００％としても湿度が不足していれば、次の自動バルブの開度を１００％まで比例制御する。更に不足していれば更に次の自動バルブの開度を比例制御して開いて行く。
ここで湿度が不足しているということは、夏季は設定湿度よりも湿度が高い場合のことであり、冬季は設定湿度よりも湿度が低い場合のことである。
２．暖房の場合
室内温度を測定し、室内温度設定に基づき室内温度が低ければ、一つ目の自動バルブの比例制御を開始し、その開度を１００％としても室内温度が低いときは、二つ目の自動バルブの開度を１００％まで比例制御する。
更に室内温度が低ければ、次の自動バルブの開度を比例制御して開いて行く。
暖房時の加湿は室内湿度を測定しながら、一つ目の加湿器を作動し、それでも湿度が不足していれば、次の加湿器の作動を開始する。
【発明の効果】
【００２０】  本発明の空気調和装置は、従来の通風路の入り口に設置されていた風量調整ダンパーや通風路内に設置されていた調整ダンパーを設置せずに、空気調和装置内の各通風路又は空気調和機の入り口側にＣＡＶ又はＤ−ＶＡＶを設けることにより、各通風路の風量を安定して目的風量に制御することができ、従来より更に精度の高い温湿度制御を可能とする。
また炭酸ガス濃度等に基づき、熱消費量が大きい外気量を適正量に制御することで、省エネルギー効果も容易に向上させることができる。
更に冷房低負荷時の除湿運転は、自動バルブが閉で熱交換せずに熱交換コイルを通過する還気を再熱に利用しているので、エネルギーの無駄が少ないこと、全水量を分けて複数の自動バルブを順次比例制御するため、低負荷時でも温湿度を精度よく制御可能であること、そして暖房用の加湿器は、外気が通風する側にのみ設けるため加湿効率がよいといった効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  以下、本発明の実施形態について、図を用いて詳細に説明する。【００２２】［第１実施形態］
図３は、本発明の実施の形態における３つの通風路を有する場合の空気調和装置の概念図である。
図３において、室内１の吸込口３から送られる還気３０は、通風路１２ａ，１２ｂ，１２ｃの各入り口側に設置されているＤ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂ，ＣＡＶ１８と、排気用ＶＡＶ３１に分配される。
ＣＡＶ１８に分配された還気は、ケーシング１０内の通風路１２ｃに通風され、通風路１２ｃに設置されているエアフィルタ１６ｃと自動バルブ付き熱交換コイル１５ｃとを順次通過し、温度制御される。
外気１９は、Ｄ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂに分配された後、同じくＤ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂに分配された前記還気と混合され、ケーシング１０内の通風路１２ａ及び１２ｂを通風する。通風された混気は、通風路１２ａ，１２ｂにそれぞれ設置されている各エアフィルタ１６ａ，１６ｂ、各自動バルブ付き熱交換コイル１５ａ，１５ｂと、各加湿器１３ａ，１３ｂとをそれぞれ順次通過し、温湿度制御される。
通風路１２ａ，１２ｂ，１２ｃを通風した混気及び還気は、ケーシング１０内にて合流混合された後、送風機１１により空気調和の対象となる室内１に吹出口２から送風される。【００２３】  熱交換コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、それぞれ自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設置されており、各自動バルブは冷水温水の供給管と接続されている。【００２４】  空気調和の対象である室内には、室内温度センサー４，室内湿度センサー５及び室内ガス濃度センサー６などの室内空気の状態を検出するセンサーが設置されており、外気を取り込む屋外には屋外温度センサー２１及び屋外湿度センサー２２などの屋外空気の状態を検出するセンサーが設置されている。
各センサーの検出値は制御コントローラ３６に取り込まれ、ＣＡＶ１８、Ｄ−ＶＡＶ１７、排気用ＶＡＶ３１、自動バルブ１４及び加湿器１３を自動制御する。【００２５】［第２実施形態］
図４は、本発明の実施の形態における３台の空気調和機を組み合わせた場合の空気調和装置の概念図である。
図４において、室内１の吸込口３から送られる還気３０は、各空気調和機２５ａ，２５ｂ，２５ｃの各入り口側に設置されているＤ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂ，ＣＡＶ１８と、排気用ＶＡＶ３１に分配される。
ＣＡＶ１８に分配された還気は、空気調和機２５ｃに通風され、空気調和機内に設置されているエアフィルタ１６ｃと自動バルブ付き熱交換コイル１５ｃとを順次通過し、温度制御される。
外気１９は、Ｄ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂに分配された後、同じくＤ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂに分配された前記還気とともに、各空気調和機２５ａ，２５ｂを通風し、各空気調和機内にそれぞれ設置されているエアフィルタ１６ａ，１６ｂ、自動バルブ付き熱交換コイル１５ａ，１５ｂと、各加湿器１３ａ，１３ｂとを順次通過し、温湿度制御される。
空気調和機２５ａ，２５ｂ，２５ｃを通風した混気及び還気は、送風機１１ａ，１１ｂ，１１ｃにより空気混合箱２６に送風された後、空気調和の対象となる室内１に吹出口２から送風される。【００２６】  熱交換コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、それぞれ自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設置されており、各自動バルブは冷水温水の供給管と接続されている。【００２７】  空気調和の対象である室内には、室内温度センサー４，室内湿度センサー５及び室内ガス濃度センサー６などの室内空気の状態を検出するセンサーが設置されており、外気を取り込む屋外には屋外温度センサー２１及び屋外湿度センサー２２などの屋外空気の状態を検出するセンサーが設置されている。
各センサーの検出値は制御コントローラ３６に取り込まれ、ＣＡＶ１８、Ｄ−ＶＡＶ１７、排気用ＶＡＶ３１、自動バルブ１４及び加湿器１３を自動制御する。【００２８】  次に、この空気調和装置の自動制御システムについて、図３，４，５に基づき説明する。
本空気調和装置の制御信号には、外気取り入れ用の立ち上がり時の外気閉止、最少外気量設定、外気冷房、炭酸ガス濃度など各種の外気取り入れ信号及び室内外の温湿度信号があり、その目的に適応した信号が制御コントローラ３６からＤ−ＶＡＶ１７、排気用ＶＡＶ３１、自動バルブ１４及び加湿器１３に送られている。【００２９】Ａ．ＣＡＶ／Ｄ−ＶＡＶ制御
本空気調和装置の外気取り入れの動作は、立上り制御が完了後、外気取り入れ信号に基づいて、先にＤ−ＶＡＶ１７ａの外気用ＶＡＶが比例制御で開閉し、一方１７ａの還気用ＶＡＶは外気用ＶＡＶの逆比例動作で開閉する。
外気の要求が増加して１７ａの外気用ＶＡＶが全開となり、１７ａの還気用ＶＡＶが全閉になると、１７ａの外気全開信号が１７ｂに送られる。
そこで１７ｂの外気用ＶＡＶが比例制御で開閉を開始し、１７ｂの還気用ＶＡＶは外気用ＶＡＶの逆比例動作で開閉する。
外気の要求が減じて１７ｂの外気用ＶＡＶが全閉し、１７ｂの還気用ＶＡＶが全開になると、その外気全閉信号が１７ａに送られ、１７ａの外気と還気は元の動作に戻り、順次制御が行われる。
その間、排気用ＶＡＶ３１は、１７ａ及び１７ｂの外気用ＶＡＶにそれぞれ連動して比例制御されている。
また、ＣＡＶ１８は一定風量になるように常に維持されている
このように本発明の空気調和装置の外気取り入れ方式は、種々の空気調和目的の信号に応じて、Ｄ−ＶＡＶ１７ａ，１７ｂを順次比例制御し、排気用ＶＡＶ３１を連動制御することにより、必要外気量を適正に精度よく取り入れることを可能とする。【００３０】Ｂ．バルブ制御（温湿度制御）
１．冷房の場合
本空気調和装置による室温制御は、室内温度信号に基づいて自動バルブ１４ｂを比例制御し、冷房要求が増加して１４ｂが全開になると、その全開信号が１４ｃに送られ、１４ｃの比例制御が開始されるというように、１４ｂと１４ｃが順次比例制御される。
一方冷房要求が減じて１４ｃが全閉になると、その全閉信号を１４ｂに送り、上記１４ｂのみの動作に戻るといった順次制御がなされる。
また冷房運転時は、通風路１２ａを通風する外気の比率が高い高湿度な混気を、室内湿度信号に基づいて自動バルブ１４ａを比例制御して除湿する。
本装置は、このように自動バルブ１４ｂと１４ｃを順次比例制御して温度制御する一方、１４ａで除湿制御することにより、再熱エネルギーを使わずに精度よく温湿度制御することを可能とする。【００３１】  ２．暖房の場合
本空気調和装置による室温制御は、室内温度信号に基づいて自動バルブ１４ａを比例制御し、暖房要求が増加して１４ａが全開になると、その全開信号が１４ｂに送られ、１４ｂの比例制御が開始される。次に１４ｂが全開になると、その全開信号を１４ｃに送り、１４ｃの比例制御が開始されるというように、１４ａ、そして１４ｂ、そして１４ｃの順次制御が行われる。
一方暖房要求が減じて１４ｃが全閉になると、その全閉信号を１４ｂに送り、上記１４ｂが全閉になると、その全閉信号を１４ａに送り、１４ａのみの動作に戻るという順次制御が行われる。
このように、加熱は自動バルブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを順次比例制御することにより、精度よく暖房の温度制御を可能とする。
加湿制御は、立上り制御完了後、室内加湿信号に基づいて、加湿器１３ａを制御する。加湿要求の増加、又は減少に応じて、１３ｂの順次制御が行われる。
前記のように、外気側の外気又は混気を自動バルブ１４で加熱し、併せて加湿器１３で加湿するように、通風される空気を分流しているため、本発明では加湿器が小型化されていて、加湿効率がよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】  本発明は、暖冷房負荷及び外気量の要求が変動しても、室内空気の温度、湿度及び外気取り入れ量を精度よく制御し、省エネルギーにも優れた空気調和装置及びその制御システムとして、利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のフローの概念図である。
【図２】本発明を説明するための冷房時の空気線図である。
【図３】本発明の実施の形態における３つの通風路を備えた場合の空気調和装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態における２台以上の空気調和機からなる空気調和装置の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の制御プロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】  １  室内、                ２  吹出口、              ３  吸込口、
４  室内温度センサー、    ５  室内湿度センサー、    ６  室内ガス濃度センサー、
７  給気、                ８  給気温度センサー、
１０  ケーシング、        １１  送風機、            １２  通風路、
１３  加温器、            １４  自動バルブ、        １５  熱交換コイル、
１６  エアフィルタ、      １７  Ｄ−ＶＡＶ、        １８  ＣＡＶ、
１９  外気、              ２０  屋外、              ２１  屋外温度センサー、
２２  屋外湿度センサー、  ２３  外気取り入れ口、
２５  空気調和機、        ２６  空気混合箱、
３０  還気、              ３１  排気用ＶＡＶ、      ３２  排気、
３３  排気ファン、        ３４  排気口、            ３６  制御コントローラ、
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006258409.tif 000008
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2006258409.tif 000009
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2006258409.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月29日(2005.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内還り空気（以下、還気という。）を一方の通風路に、他方の通風路には還気及び外気取り入れ空気（以下、外気という。）の両者が通風される分流式空気調和装置において、還気のみが通風される前記通風路の入り口側に定風量装置が、還気及び外気の両者が通風される前記通風路の入り口側にデュアル変風量装置が、それぞれ設置されており、還気のみが通風される前記定風量装置の下流側にある前記通風路内に、エアフィルタ及び自動バルブ付き熱交換コイルが上流側から順次設置され、還気及び外気の両者が通風される前記デュアル変風量装置の下流側にある前記通風路内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器が上流側から順次設置されていて、それぞれ分流した空気を混合し、送風機にて給気することを特徴とする分流式空気調和装置。
【請求項２】
還気を一方の空気調和機に、他方の空気調和機には還気及び外気の両者が通風される分流式空気調和機群において、還気のみが通風される前記空気調和機の入り口側に定風量装置が、還気及び外気の両者が通風される前記空気調和機の入り口側にデュアル変風量装置が、それぞれ設置されており、還気のみが通風される前記定風量装置の下流側にある前記空気調和機内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び送風機が上流側から順次設置され、還気及び外気の両者が通風される前記デュアル変風量装置の下流側にある前記空気調和機内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル、加湿器及び送風機が上流側から順次設置されていて、それぞれ分流した空気を、前記各空気調和機の出口側に設けた空気混合箱で、混合給気することを特徴とする分流式空気調和機群。
【請求項３】
請求項１の分流式空気調和装置において、温度、湿度及び外気取り入れ量（以下、外気量という。）に関する室内信号に基づき外気量を制御するために、還気及び外気の両者を分配し通風される前記デュアル変風量装置の外気側開度を他方の通風路ごとに、一台ずつ順番に比例制御し、還気を排気するための変風量装置と排気ファンを備え、前記定風量装置と前記デュアル変風量装置の下流側にあるそれぞれの通風路に分流された処理空気に対し、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づき、前記自動バルブ付き熱交換コイルのバルブ開度を、一台ずつ比例制御し、前記加湿器も、一台ずつ制御することを特徴とする分流式空気調和装置。
【請求項４】
請求項２の分流式空気調和機群において、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づき外気量を制御するために、還気及び外気の両者を分配し通風される前記デュアル変風量装置の外気側開度を他方の空気調和機ごとに、一台ずつ順番に比例制御し、還気を排気するための変風量装置と排気ファンを備え、前記定風量装置と前記デュアル変風量装置の下流側にあるそれぞれの空気調和機に分流された処理空気に対し、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づき、前記自動バルブ付き熱交換コイルのバルブ開度を、一台ずつ比例制御し、前記加湿器も、一台ずつ制御することを特徴とする分流式空気調和機群。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】  本発明に係る分流式空気調和装置は、ＣＡＶ、Ｄ−ＶＡＶ、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器を備えたものである。
詳しくは、還気を一方の通風路に、他方の通風路には還気及び外気の両者が通風される分流式空気調和装置において、還気のみが通風される前記通風路の入り口側にＣＡＶが、還気及び外気の両者が通風される前記通風路の入り口側にＤ−ＶＡＶが、それぞれ設置されている分流式空気調和装置（以下、空気調和装置という。）に関するものである。
更に、還気のみが通風される前記ＣＡＶの下流側にある前記通風路内に、エアフィルタ及び自動バルブ付き熱交換コイルが上流側から順次設置され、還気及び外気の両者が通風される前記Ｄ−ＶＡＶの下流側にある前記通風路内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び加湿器が上流側から順次設置されていて、それぞれ分流した空気を混合し、送風機にて給気することを備えた分流式空気調和装置に関するものである。
なお、ＣＡＶ及びＤ−ＶＡＶは、通風路内に付設されていてもよいし、通風路から分離されて設置されていてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】  本発明に係る分流式空気調和機群は、ＣＡＶ、Ｄ−ＶＡＶ、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル、加湿器及び送風機を備えている２台以上の空気調和機と、空気混合箱からなるものである。
詳しくは、還気を一方の空気調和機に、他方の空気調和機には還気及び外気の両者が通風される分流式空気調和機群において、還気のみが通風される前記空気調和機の入り口側にＣＡＶが、還気及び外気の両者が通風される前記空気調和機の入り口側にＤ−ＶＡＶが、それぞれ設置されている分流式空気調和機群に関するものである。
更に、還気のみが通風される前記ＣＡＶの下流側にある前記空気調和機内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル及び送風機が上流側から順次設置され、還気及び外気の両者が通風される前記デュアル変風量装置の下流側にある前記空気調和機内に、エアフィルタ、自動バルブ付き熱交換コイル、加湿器及び送風機が上流側から順次設置されていて、それぞれ分流した空気を、前記各空気調和機の出口側の空気混合箱で、混合給気することを備えた分流式空気調和機群（以下、空気調和装置という。）に関するものである。
この空気調和装置では、各空気調和機から送風される給気を合流させる空気混合箱を、空気調和機の出口側に備えることが必須である。
なおＣＡＶ及びＤ−ＶＡＶは、空気調和機に付設されていてもよいし、空気調和機から分離されて設置されていてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】  また本発明の空気調和装置において、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づき外気量を制御するために、還気及び外気の両者を分配し通風される前記Ｄ−ＶＡＶの外気側開度を他方の通風路または空気調和機ごとに、一台ずつ順番に比例制御する。また、還気を排気するためのＶＡＶと排気ファンを備えることもある。
前記ＣＡＶと前記Ｄ−ＶＡＶの下流側にあるそれぞれの通風路または空気調和機に分流された処理空気に対し、温度、湿度及び外気量に関する室内信号に基づき、前記自動バルブ付き熱交換コイルのバルブ開度を、一台ずつ比例制御し、前記加湿器も、一台ずつ制御する。
外気量に関する室内信号としては、室内の炭酸ガス濃度等に関する信号がある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】  本空気調和装置は、外気側の通風路から開始して還気のみの通風路までの順に、通風する還気量、外気量を制御し、外気の適正な取り入れ、夏季の除湿再熱、冬季の効率的な加湿を可能とする。
すなわち本発明は、ＣＡＶを通じて還気のみが通風されている際に、還気及び外気の両者が通風される２台以上のＤ−ＶＡＶ、又は１台以上のＤ−ＶＡＶと２台以上の熱交換コイルの自動バルブ及び加湿器を、一台ずつ比例制御する制御システムに関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】Ｂ．バルブ制御（温湿度制御）
１．冷房の場合
本空気調和装置による室温制御は、室内温度信号に基づいて自動バルブ１４ｂを比例制御し、冷房要求が増加して１４ｂが全開になると、その全開信号が１４ｃに送られ、１４ｃの比例制御が開始されるというように、１４ｂと１４ｃが順次比例制御される。
一方冷房要求が減じて１４ｃが全閉になると、その全閉信号を１４ｂに送り、上記１４ｂのみの動作に戻るといった順次制御がなされる。
また冷房運転時は、通風路１２ａまたは空気調和機２５ａを通風する外気の比率が高い高湿度な混気を、室内湿度信号に基づいて自動バルブ１４ａを比例制御して除湿する。
本装置は、このように自動バルブ１４ｂと１４ｃを順次比例制御して温度制御する一方、１４ａで除湿制御することにより、再熱エネルギーを使わずに精度よく温湿度制御することを可能とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
【図１】本発明のフローの概念図である。
【図２】本発明を説明するための冷房時の空気線図である。
【図３】本発明の実施の形態における３つの通風路を備えた場合の分流式空気調和装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態における３台の空気調和機からなる分流式空気調和機群の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の制御プロセスを示すフローチャートである。