(57)【要約】【課題】  風量調節装置の稼働直後において、所定以上の送風温度の空気を送風機によって複数の被空調室に分配する空気調和機を提供する。【解決手段】木質燃料を燃焼させて発生する空気を送風機によりダクト及び枝ダクトを介して複数の被空調室に分配して送風する送風装置と、前記被空調室の温度と設定温度との温度差に基づいてダンパ開度を変動させ、前記枝ダクトを通過する送風量を調節する風量調節装置と、前記ダクト又は前記枝ダクト内の送風温度が所定温度以上であることを検知することで前記風量調節装置を稼動させるとともに、前記ダンパ開度の合計値から総和風量を算出し、前記送風機を制御する制御装置とを備えることを特徴とする空気調和機。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質燃料を燃焼させて発生する空気を送風機によりダクト及び枝ダクトを介して複数の被空調室に分配して送風する送風装置と、
前記被空調室の温度と設定温度との温度差に基づいてダンパ開度を変動させ、前記枝ダクトを通過する送風量を調節する風量調節装置と、
前記ダクト又は前記枝ダクト内の送風温度が所定温度以上であることを検知することで前記風量調節装置を稼動させるとともに、前記ダンパ開度の合計値から総和風量を算出し、前記送風機を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ダンパ開度の合計値が所定数値以下の低出力モード時に、前記木質燃料の燃焼を抑制する抑制手段を備える請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ダンパ開度の合計値が所定数値以下の低出力モード時に、前記被空調室から分離して設けられる被供給室における風量調節装置のダンパ開度を変動させる請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記被空調室は、鶏舎又は豚舎とされる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダクトを介して複数の被空調室に温風を分配供給する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、送風機によって温風又は冷風を複数の被空調室に分配する空気調和機が公知である。
【０００３】
例えば、熱交換器で熱交換された空気を送風機によりダクト及び複数の枝ダクトを介して複数の被空調室に分配して送風する集中送風装置と、被空調室に必要とされる送風量を個別要求風量として複数の被空調室のそれぞれについて設定する風量設定手段と、複数の枝ダクトを通る空気の送風量を設定された個別要求風量に基づいて調節する複数の風量調節装置と、複数の被空調室の室温を設定する複数の室温設定手段と、複数の被空調室の室温を検出する複数の室温検出手段とを備え、風量設定手段は、１以上の被空調室の空調運転開始時に、空調運転を行う被空調室の個別要求風量を初期値に設定する初期値設定手段と、設定温度に対する能力不足を判定する判定手段と、判定手段による結果に基づいて補正する補正手段を備える空気調和機が公知である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４５２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構造では、それぞれの被空調室の冷暖房能力の過不足に応じてそれぞれの被空調室に適切な送風量を分配することができるものであるが、風量調節装置の稼働直後において、それぞれの被空調室に適切な送風温度で分配されるものではなく、空気調和機の立ち上がり時等に、設定温度との温度差が大きい温風又は冷風が分配される虞があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような問題点を解決するものであって、風量調節装置の稼働直後において、所定以上の送風温度の空気を送風機によって複数の被空調室に分配する空気調和機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記問題点を解決するために、本発明の請求項１に記載の空気調和機は、木質燃料を燃焼させて発生する空気を送風機によりダクト及び枝ダクトを介して複数の被空調室に分配して送風する送風装置と、前記被空調室の温度と設定温度との温度差に基づいてダンパ開度を変動させ、前記枝ダクトを通過する送風量を調節する風量調節装置と、前記ダクト又は前記枝ダクト内の送風温度が所定温度以上であることを検知することで前記風量調節装置を稼動させるとともに、前記ダンパ開度の合計値から総和風量を算出し、前記送風機を制御する制御装置とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機において、前記制御装置は、前記ダンパ開度の合計値が所定数値以下の低出力モード時に、前記木質燃料の燃焼を抑制する抑制手段を備えるものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の空気調和機は、請求項１又は請求項２に記載の空気調和機において、前記制御装置は、前記ダンパ開度の合計値が所定数値以下の低出力モード時に、前記被空調室から分離して設けられる被供給室における風量調節装置のダンパ開度を変動させるものである。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の空気調和機は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気調和機において、前記被空調室は、鶏舎又は豚舎とされるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気調和機では、風量調節装置の稼働直後において、所定以上の送風温度の空気を送風機によって複数の被空調室に分配することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例における空気調和機の構成概略図である。
【図２】本発明の実施例における空気調和機の運転モードを示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態における空気調和機を図面に基づいて説明する。図１は、空気調和機を示す構成概略図である。図２は、空気調和機の運転モードを示すフローチャート図である。また、以下の実施例では、空気調和機に関する被空調室を養鶏場の鶏舎又は養豚場の豚舎とした例について説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明の実施例に係る空気調和機１は、図１に示すように、主に、燃焼装置１０にて発生する温風を被空調室７、８、９に分配して送風する送風装置と、送風量を調節する風量調節装置１４、１５、１６と、送風装置の送風機２を制御する制御装置とを備えて構成される。
【００１５】
送風装置は、送風機２、ダクト３、枝ダクト４、５、６を備えてなる。当該送風機２には、熱交換器１１を介して燃焼装置１０が配されており、送風機２は燃焼装置１０からの温風を前方のダクト３内へと送風するものである。また、ダクト３には複数の枝ダクト４、５、６が設けられ、送風機２によって送風される温風が枝ダクト４、５、６を通って、枝ダクト４、５、６に接続される被空調室７、８、９へと送られる。更に、ダクト３には、被空調室７、８、９とは別途に温風を送風することができる被供給室１２が配管１３を介して設けられる。
【００１６】
本実施例においては、送風機２の前方に向かって延びるダクト３を長手方向に３つに略等分して配される枝ダクト４、５、６を介して３つの被空調室７、８、９に送風可能とされ、ダクト３から別途１つの配管１３を介して１つの被供給室１２に送風可能とされるものであるが、これに限られるものでない。また、送風機２の後方に設置される熱交換器１１を介して燃焼装置１０が設置されるものであるが、これに限られるものでない。
【００１７】
燃焼装置１０は、木質チップ、ペレット等の木質燃料を燃焼材として温風を発生させるものである。例えば、バーナー燃焼によって処理し、温風を発生させるものであるが、燃焼法については特に制限されるものではない。また、燃焼装置１０には、所定量の木質燃料を供給するための供給手段が設けられる。また、熱効率の低下を防止するために、ダクト３、枝ダクト４、５、６、配管１３の内壁面、外壁面に断熱加工を施すことが望ましい。
【００１８】
風量調節装置１４、１５、１６は、それぞれの被空調室７、８、９に個別に設定される送風量を後述の温度差信号に基づいて調節するものである。当該風量調節装置１４、１５、１６は、それぞれの枝ダクト４、５、６に設置されており、モータ（図示しない）によって駆動させることでダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開閉角度（以下、「開度」という。）を変動させて送風量を調節する。同様にして、配管１３に風量調節装置１７が設置されており、ダンパ１７ａによって被供給室１２への送風量を調節する。
【００１９】
また、それぞれの被空調室７、８、９、被供給室１２には、室温設定手段１８、１９、２０、２１が壁面等に設置されており、作業者の操作に応じて、それぞれの被空調室７、８、９、被供給室１２の室温が設定される。
【００２０】
更に、それぞれの被空調室７、８、９、被供給室１２には、室温検出手段２２、２３、２４、２５が壁面等に設置されており、所定時間毎にそれぞれの被空調室７、８、９、被供給室１２の室温が検出される。当該室温検出手段２２、２３、２４、２５には、温湿度計等が採用される。
【００２１】
また、燃焼装置１０には、木質燃料を燃焼する炉内の温度を検出する炉内温度検出手段２６が壁面等に設置される。当該炉内温度検出手段２６には、高温に対応可能な温度計等が採用される。一方、ダクト３には、送風機２によって送られる温風の温度を検出するダクト内温度検出手段２７が壁面等に設置される。当該ダクト内温度検出手段２７には、温湿度計等が採用される。
【００２２】
本実施例においては、ダクト内温度検出手段２７は、送風機２における前方位置のダクト３内に設置され、送風機２から送風される直後の温風温度を検出するものであるが、これに限られるものではない。例えば、風量調節装置１４、１５、１６に至るまでの枝ダクト４、５、６内に設置することもできる。すなわち、ダクト内温度検出手段２７によって、風量調節装置１４、１５、１６を通過するまでの温風温度を検出するものである。
【００２３】
これらの送風機２、燃焼装置１０、それぞれの風量調節装置１４、１５、１６、１７、室温設定手段１８、１９、２０、２１、室温検出手段２２、２３、２４、２５、炉内温度検出手段２６、ダクト内温度検出手段２７は、制御装置（図示しない）により制御されている。具体的には、以下のようにして制御される。
【００２４】
制御装置は、それぞれの被空調室７、８、９における室温設定手段１８、１９、２０にて設定された室温と、室温検出手段２２、２３、２４にて検出された室温との温度差をそれぞれ算出し、それぞれの被空調室７、８、９における温度差信号を取得する。
【００２５】
そして、それぞれの温度差信号に基づいて、それぞれのダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度を設定する。より詳細には、例えば、温度差が−２度以上（被空調室７、８、９の室温が設定温度より２度以上低い場合）であれば、ダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度を１００％とし、温度差が＋１度以上（被空調室７、８、９の室温が設定温度より１度以上高い場合）であれば、ダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度を０とする等、所定温度差毎にダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度が設定されている。
【００２６】
そして、それぞれの風量調節装置１４、１５、１６におけるダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度の合計値を算出するとともに、これに基づき、送風機２の総和風量を算出して、それぞれの被空調室７、８、９に送風する。より詳細には、例えば、被空調室７、８、９におけるダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの最大開度をそれぞれ９０度とし、最大開度の合計値を２７０度としたとき、ダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度の合計値に応じて、２１０度以上であれば、総和風量を最大とする設定とし、５０度未満であれば、総和風量を０とする等、所定合計値毎に総和風量が設定されており、これに基づき、送風機２の風量を設定する。本実施例においては、送風機２の総和風量は、ダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度の合計値に応じて、風量が異なる３つの通常モードと、通常モードより風量の小さい低出力モードとが設けられる。
【００２７】
また、制御装置は、所定時間毎に、それぞれの被空調室７、８、９における室温設定手段１８、１９、２０にて設定された室温と、室温検出手段２２、２３、２４にて検出された室温とに基づいて、被空調室７、８、９に送風される送風能力が能力過多であるのか、能力不足であるのかを判定する判定手段を備える。そして、判定手段の結果に基づいて、それぞれの風量調節装置１４、１５、１６のダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度を再度設定する補正手段を備える。
【００２８】
より詳細には、判定手段は、燃焼装置１０からの温風が送風されるそれぞれの被空調室７、８、９において、室温検出手段２２、２３、２４にて検出された室温が室温設定手段１８、１９、２０にて設定された室温より高い場合に能力過多であると判定する。また、室温検出手段２２、２３、２４にて検出された室温が室温設定手段１８、１９、２０にて設定された室温より低い場合に能力不足であると判定する。
【００２９】
補正手段は、判定手段により能力過多であると判定された被空調室７、８、９に対して、設定されたダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度を減少させるように補正する。また、判定手段により能力不足であると判定された被空調室７、８、９に対して、設定されたダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度を増加させるように補正する。そして、補正されたダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度の合計値に基づいて、送風機２の総和風量を再度設定する。
【００３０】
一方、制御装置は、低出力モード時において、被供給室１２における室温設定手段２１にて設定された室温と、室温検出手段２５にて検出された室温との温度差をそれぞれ算出し、被供給室１２における温度差信号を取得する。
【００３１】
そして、被供給室１２の温度差信号に基づいて、ダンパ１７ａの開度を設定する。ダンパ１７ａの開度の設定については、ダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの設定と同様である。そして、後述のとおり、風量調節装置１７におけるダンパ１７ａの開度に基づき、送風機２の総和風量を算出して、被供給室１２に送風する。
【００３２】
このようにして構成される空気調和機１の作動について、以下に説明する。空気調和機１の運転が開始されると、制御装置によって被空調室７、８、９の外気温を測定する。そして、例えば、外気温１５度以上であれば、運転待機モードとされ、１５度未満であれば、運転準備モードとされる。すなわち、運転待機モードであれば、燃焼装置１０が停止した状態とされる。
【００３３】
また、運転準備モードにおいては、風量調節装置１４、１５、１６におけるダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度は０とされており、風量調節装置１４、１５、１６によって被空調室７、８、９に連通する全ての枝ダクト４、５、６が閉鎖されている。また、同様にして、風量調節装置１７によって、被供給室１２に連通する配管１３も閉鎖されている。
【００３４】
そして、運転準備モードにて、制御装置が風量調節装置１４、１５、１６、１７におけるダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａの開度の情報を受け取ると、燃焼装置１０が作動するとともに、送風機２が作動し、運転モードとされる。
【００３５】
図２に示すように、運転モードでは、まず、所定量の木質燃料が投入される（ステップＳ１）。木質燃料が燃焼され、炉内温度検出手段２６によって検出される燃焼装置１０の炉内温度が設定値以上であることを制御装置が検知することで、次にダクト内温度検出手段２７によってダクト３内の温度を検出する（ステップＳ２のＹｅｓ）。当該投入は、燃焼装置１０の炉内温度が設定値以上であると検知されるまで実行される（ステップＳ２のＮｏ）。また、燃焼装置１０の炉内温度が設定値以上になると、所定時間毎に木質燃料が投入されるよう制御される。本実施例においては、炉内温度の設定値は２００度〜３００度程度とされる。
【００３６】
そして、燃焼装置１０にて発生する温風がダクト３内に送風されることでダクト３内が暖められ、ダクト内温度検出手段２７によって検出されるダクト３内の温度が設定値以上であることを制御装置が検知することで、それぞれの被空調室７、８、９の温度差信号を算出する（ステップＳ３のＹｅｓ）。一方で、ダクト３内の温度が設定値以上であると検知されるまで実行される（ステップＳ３のＮｏ）。本実施例においては、ダクト３内温度の設定値は４０度程度とされる。
【００３７】
そして、温度差信号の算出においては、それぞれの被空調室７、８、９における室温設定手段１８、１９、２０にて設定された室温と、室温検出手段２２、２３、２４にて検出された室温との温度差を制御装置にてそれぞれ算出する（ステップＳ４）。そして、それぞれの温度差信号に応じて、それぞれの風量調節装置１４、１５、１６におけるダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度を設定する（ステップＳ５）。
【００３８】
次に、設定されたダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度に基づいて、当該開度の合計値を算出して、これに対応する送風機２の総和風量を算出するためのモード判定を制御装置にて行う（ステップＳ６）。そして、モード判定にて、通常モードと判定されると（ステップＳ６の通常モード）、当該開度の合計値に対応する送風機２の総和風量を設定する（ステップＳ７）。これにより、それぞれの被空調室７、８、９のダンパ１４ａ、１５ａ、１６ａの開度が設定されるとともに、送風機２の風量が設定され、それぞれの被空調室７、８、９に温風が送風される。すなわち、ダクト３内の温度が設定値以上となるまでは、被空調室７、８、９内には送風されることがなく、温度管理が重要視される養鶏又は養豚に適したものとなる。
【００３９】
そして、モード判定にて、通常モードと判定される際には、ステップＳ４へと戻り、所定時間毎等にステップＳ４からステップＳ７を繰り返し行い、判定手段、補正手段によって、それぞれの被空調室７、８、９への風量を調節しながら当該室内の温度管理を行う。
【００４０】
一方、モード判定にて、低出力モードと判定されると（ステップＳ６の低出力モード）、被供給室１２における室温設定手段２１にて設定された室温と、室温検出手段２５にて検出された室温との温度差を制御装置にてそれぞれ算出し、温度差信号に応じて、配管１３に設置される風量調節装置１７のダンパ１７ａの開度を設定する（ステップＳ８）。そして、これに基づいて、送風機２の総和風量が設定され（ステップＳ９）、被供給室１２に温風が送風される。すなわち、低出力モードと判定されるまでは、風量調節装置１７のダンパ１７ａの開度を０とする状態が維持されるよう、制御装置により制御されている。
【００４１】
また、制御装置は、低出力モード時に、木質燃料の燃焼を抑制する抑制手段を備えてなる。すなわち、低出力モードでは、燃焼装置１０における温風の発生が抑制される。具体的には、例えば、通常モードと比較して、制御装置にて木質燃料の供給量を減少させる、又は燃焼装置１０に供給される風量を調節して燃焼を抑制させる等して、温風の発生を抑制する。これにより、燃焼装置１０を停止させることなく、ランニングコストを低減させた状態で、効率よく温風を利用することができる。なお、通常モードにおいては、温風の発生が抑制されることはない。
【００４２】
そして、燃焼装置１０内における木質燃料の燃焼が抑制されることによって、炉内温度が低下し、炉内温度検出手段２６によって検出される燃焼装置１０の炉内温度が設定値以下であることを制御装置が検知する際には（ステップＳ１０のＮｏ）、ステップＳ１へと戻り、各ステップを繰り返し行う。なお、炉内温度の設定値は、ステップＳ２の設定値と同様である。
【００４３】
一方、燃焼装置１０の炉内温度が設定値以上であることを制御装置が検知する際には（ステップＳ１０のＹｅｓ）、空気調和機１の運転モードの継続判定を行い、運転を継続する際には（ステップＳ１１のＹｅｓ）、ステップＳ４へと戻り、各ステップを繰り返し行う。また、空気調和機１の運転モードの継続判定を行い、運転を停止する際には（ステップＳ１１のＮｏ）、空気調和機１の運転モードが終了される。
【００４４】
以上、説明した本発明に係る空気調和機１によれば、燃焼装置１０からダクト３内に送風される温風によって暖められるダクト３内の温度が設定値以上となった場合に、それぞれの風量調節装置１４、１５、１６が作動するよう制御されているので、空気調和機１の立ち上がり時に、設定温度との温度差が大きい空気が送風されることがなく、温度管理が重要視される養鶏用又は養豚用の空気調和機に適したものとなり、特に生まれたばかりの雛用の鶏舎、子豚用の豚舎に適したものとなる。
【００４５】
上述した実施例において、燃焼装置１０が作動する運転モード時に送風機２が作動するものであったが、これに限られるものではない。例えば、ダクト内温度検出手段２７によって検出されるダクト３内の温度が設定値以上であることを制御装置が検知することで、送風機２が作動するよう制御することもできる。
【００４６】
また、上記実施例において、低出力モード時に配管１３に設置される風量調節装置１７のダンパ１７ａの開度を設定するものであったが、これに限られるものではない。例えば、通常モード時に風量調節装置１７におけるダンパ１７ａの開度を調節して、モード設定に伴った風量を送風することもできる。
【００４７】
また、上記実施例において、空気調和機に関する被空調室７、８、９を養鶏場の鶏舎又は養豚場の豚舎とするものであったが、これに限られるものではない。例えば、乳児、介護施設等の乳児、高齢者向けの一室に使用することもできる。すなわち、設定温度との温度差が大きい空気が急激に送られるのを好まず、温度管理が必要とされる適宜場所に使用されるものである。
【００４８】
また、上述した実施例において、一部構成を省略することができるし、一部抽出した構成とすることができるのは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１    空気調和機
２    送風機
３    ダクト
４、５、６  枝ダクト
７、８、９  被空調室
１０  燃焼装置
１１  熱交換器
１２  被供給室
１３  配管
１４、１５、１６、１７  風量調節装置
１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ  ダンパ
１８、１９、２０、２１  室温設定手段
２２、２３、２４、２５  室温検出手段
２６  炉内温度検出手段
２７  ダクト内温度検出手段
【図１】
2016048144.tif 000003
【図２】
2016048144.tif 000004