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公開番号2025035435
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023142474
出願日2023-09-01
発明の名称空調装置、及び空調装置の制御方法
出願人国立大学法人神戸大学,新晃工業株式会社,株式会社日建設計総合研究所
代理人個人,個人
主分類F24F 11/46 20180101AFI20250306BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】負荷のピーク時に対応することができると共に、ピーク時以外において、省エネルギーな運転を行うことができる空調装置を提供する。
【解決手段】空調装置1は、潜熱用コイル11、及び潜熱用コイル11で温度の調整された空気を空調空間に送る潜熱用送風機12を有する潜熱ユニット10と、顕熱用コイル21、及び顕熱用コイル21で温度の調整された空気を空調空間に送る顕熱用送風機22を有する顕熱ユニット20と、空気を空調空間に送る送風用送風機32を有する送風ユニット30と、潜熱ユニット10、顕熱ユニット20、及び送風ユニット30のうち、1以上のユニットを動作させる制御部42とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
潜熱用コイル、及び前記潜熱用コイルで温度の調整された空気を空調空間に送る潜熱用送風機を有する潜熱ユニットと、
顕熱用コイル、及び前記顕熱用コイルで温度の調整された空気を前記空調空間に送る顕熱用送風機を有する顕熱ユニットと、
空気を前記空調空間に送る送風用送風機を有する送風ユニットとのうち、少なくとも２個のユニットを備えた空調装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記潜熱ユニット、前記顕熱ユニット、及び前記送風ユニットを備えた、請求項１記載の空調装置。
【請求項３】
前記潜熱ユニットは、前記空調空間からの還気について、排気及び前記潜熱用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機をさらに有し、
前記潜熱用コイルは、外気及び前記潜熱ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方について温度を調整し、
前記顕熱ユニットは、前記空調空間からの還気について、排気及び前記顕熱用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機をさらに有し、
前記顕熱用コイルは、外気及び前記顕熱ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方について温度を調整し、
前記送風ユニットは、前記空調空間からの還気について、排気及び前記送風用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機をさらに有し、
前記送風用送風機は、外気及び前記送風ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方を送風する、請求項２記載の空調装置。
【請求項４】
前記潜熱ユニット、前記顕熱ユニット、及び前記送風ユニットのうち、１以上のユニットを動作させる制御部をさらに備えた、請求項３記載の空調装置。
【請求項５】
前記制御部によって前記潜熱ユニット、及び前記顕熱ユニットが少なくとも動作される場合に、前記潜熱用コイルには、熱源機器からの冷水が供給され、前記顕熱用コイルには、前記潜熱用コイルから排出された冷水と、前記熱源機器からの冷水とが混合された冷水が供給され、
前記制御部は、前記顕熱用コイルに供給される冷水が所望の温度となるように、前記潜熱用コイルから排出された冷水と、前記熱源機器からの冷水との混合割合を制御する、請求項４記載の空調装置。
【請求項６】
外気の温度及び湿度、還気の温度及び湿度、前記空調空間の温度及び湿度、前記空調空間の人密度、並びに前記空調空間の二酸化炭素濃度を取得する取得部をさらに備え
前記制御部は、前記取得部による取得結果と、前記空調空間の目標温度及び目標湿度とに基づいて、前記潜熱ユニット、前記顕熱ユニット、及び前記送風ユニットのうち、１以上のユニットを動作させる、請求項４または請求項５記載の空調装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記空調空間の人密度に基づいて、前記空調空間に供給される供給空気の風量を決定し、
前記空調空間の二酸化炭素濃度に基づいて、前記供給空気に含まれる外気の割合を決定し、
前記外気の割合と、前記外気の温度及び湿度と、前記還気の温度及び湿度と、前記空調空間の温度及び湿度と、前記空調空間の目標温度及び目標湿度とに基づいて、前記潜熱ユニットを動作させるかどうかを決定し、
前記外気の割合と、前記外気の温度と、前記還気の温度と、前記空調空間の温度と、前記空調空間の目標温度とに基づいて、前記顕熱ユニットを動作させるかどうかを決定し、
前記供給空気の風量に基づいて、前記送風ユニットを動作させるかどうかを決定し、
前記決定結果に応じて、前記潜熱ユニット、前記顕熱ユニット、及び前記送風ユニットを制御する、請求項６記載の空調装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記潜熱ユニット、及び前記顕熱ユニットを動作させる場合に、前記外気と前記還気とのうち、絶対湿度の高い方が、前記潜熱ユニットにおいて温度及び湿度が調整されるように制御する、請求項７記載の空調装置。
【請求項９】
潜熱用コイル、前記潜熱用コイルで温度の調整された空気を空調空間に送る潜熱用送風機、及び前記空調空間からの還気について、排気及び前記潜熱用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機を有する潜熱ユニットと、
顕熱用コイル、前記顕熱用コイルで温度の調整された空気を前記空調空間に送る顕熱用送風機、及び前記空調空間からの還気について、排気及び前記顕熱用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機を有する顕熱ユニットと、
空気を前記空調空間に送る送風用送風機、及び前記空調空間からの還気について、排気及び前記送風用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機を有する送風ユニットと、を備えた空調装置の制御方法であって、
前記潜熱用コイルは、外気及び前記潜熱ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方について温度を調整し、
前記顕熱用コイルは、外気及び前記顕熱ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方について温度を調整し、
前記送風用送風機は、外気及び前記送風ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方を送風し、
前記潜熱ユニット、前記顕熱ユニット、及び前記送風ユニットのうち、１以上のユニットを動作させるステップを備えた、空調装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気の温度等について調整を行う空調装置等に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の空調装置では、送風、温度調整、湿度調整のすべてを１つの空調装置で行っていた（例えば、特許文献１参照）。その空調装置では、負荷のピーク時、例えば真夏に多くの人が空調空間に存在する状況においても目標温度や目標湿度への調整を実現できるように最大出力が設定されるため、消費エネルギーの大きい送風機やコイルが用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１１５０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空調装置が最大出力で動作するのは、１年のうち、非常に短い期間のみである。それ以外の期間は、空調装置を低出力で動作させることになる。そのような低出力での動作時であっても、従来の空調装置には消費エネルギーの大きい送風機やコイルが用いられているため、エネルギーの削減の程度が限定されるという問題があった。例えば、最大出力の３０％で空調装置を動作させることができたとしても、最大出力が大きく設定されているため、過剰な出力で空調装置が動作されることになるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、負荷のピーク時に対応することができると共に、ピーク時以外において、省エネルギーな運転を行うことができる空調装置等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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様による空調装置は、潜熱用コイル、及び潜熱用コイルで温度の調整された空気を空調空間に送る潜熱用送風機を有する潜熱ユニットと、顕熱用コイル、及び顕熱用コイルで温度の調整された空気を空調空間に送る顕熱用送風機を有する顕熱ユニットと、空気を空調空間に送る送風用送風機を有する送風ユニットとのうち、少なくとも２個のユニットを備えたものである。
このような構成により、例えば、負荷のピーク時には、空調装置が備えているすべてのユニットを動作させることによって対応することができると共に、ピーク時以外においては、１以上のユニットを動作させないことによって、省エネルギーな空調を行うことができるようになる。
【０００７】
また、本発明の一態様による空調装置では、潜熱ユニット、顕熱ユニット、及び送風ユニットを備えてもよい。
このような構成により、各ユニットを動作させることによって、湿度調整、温度調整、送風を行うことができるようになる。
【０００８】
また、本発明の一態様による空調装置では、潜熱ユニットは、空調空間からの還気について、排気及び潜熱用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機をさらに有し、潜熱用コイルは、外気及び潜熱ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方について温度を調整し、顕熱ユニットは、空調空間からの還気について、排気及び顕熱用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機をさらに有し、顕熱用コイルは、外気及び顕熱ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方について温度を調整し、送風ユニットは、空調空間からの還気について、排気及び送風用送風機への送風の少なくとも一方を行う還気用送風機をさらに有し、送風用送風機は、外気及び送風ユニットが有する還気用送風機によって送風された還気の少なくとも一方を送風してもよい。
このような構成により、例えば、外気と還気とを混合した混合空気について除湿や温度調整、送風を行うことができるようになる。
【０００９】
また、本発明の一態様による空調装置では、潜熱ユニット、顕熱ユニット、及び送風ユニットのうち、１以上のユニットを動作させる制御部をさらに備えてもよい。
このような構成により、例えば、制御部によって、１以上のユニットを動作させないことによって、省エネルギーな空調を行うことができるようになる。
【００１０】
また、本発明の一態様による空調装置では、制御部によって潜熱ユニット、及び顕熱ユニットが少なくとも動作される場合に、潜熱用コイルには、冷凍機を有する熱源機器からの冷水が供給され、顕熱用コイルには、潜熱用コイルから排出された冷水と、熱源機器からの冷水とが混合された冷水が供給され、制御部は、顕熱用コイルに供給される冷水が所望の温度となるように、潜熱用コイルから排出された冷水と、熱源機器からの冷水との混合割合を制御してもよい。
このような構成により、潜熱用コイルを通過した冷水を顕熱用コイルで再利用することによって、省エネルギー化を促進することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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