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JP7611679B2 - Ventilation control device and ventilation control method - Google Patents
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Description

この発明は、換気を制御する換気制御装置及び換気制御方法に関する。 This invention relates to a ventilation control device and a ventilation control method.

空調制御システムは、制御対象空間(部屋)に対して空調制御を行う(例えば特許文献1参照)。このような空調制御システムでは、従来、空調機の負荷が大きい時期(夏季及び冬季)では、省エネのため、制御対象空間に対する換気のための外気の取入れ量をなるべく減らすように制御する場合がある。 An air conditioning control system performs air conditioning control for a controlled space (room) (see, for example, Patent Document 1). Conventionally, such air conditioning control systems may control the amount of outside air taken in for ventilation of the controlled space to be reduced as much as possible during periods when the load on the air conditioner is high (summer and winter) in order to conserve energy.

この際、例えば、空調制御システムは、COの濃度を用いた換気制御(CO制御)を行う場合がある。このCO制御としては、「外気及び還気の割合の制御」及び「給気VAV(Variable Air Volume)ユニットにおける最小風量の設定可変制御」の2種類が挙げられる。 In this case, for example, the air conditioning control system may perform ventilation control ( CO2 control) using the concentration of CO2 . There are two types of CO2 control: "control of the ratio of outside air and return air" and "variable control of the minimum air volume setting in a supply air VAV (Variable Air Volume) unit."

「外気及び還気の割合の制御」では、例えば図7Aに示すように、空調制御システムは、COセンサにより計測された制御対象空間又は還気におけるCOの濃度に応じ、給気に含まれる外気の割合を高める制御を行う。すなわち、空調制御システムは、制御対象空間又は還気におけるCOの濃度が設定値(例えば900ppm)以上である場合には外気割合を増加させ(外気量を増加させてその分還気量を減少させ)、COの濃度が設定値未満である場合にはなるべく外気を取入れないように制御する。この制御は、最小外気量(局所排気量)と設計外気量との間の範囲内において、必要外気量を演算することで実施される。局所排気量は、制御対象空間に設けられた排気ファン(後述する図1に示す排気ファン8等)により外部に排出される排気量である。設計外気量は、設計で決められた換気基準値を満たす外気の取入れ量である。
なお、図7Aにおいて、符号701は空調機へ供給される外気量を示し、符号702は還気ファンにより制御対象空間から送込まれる風量(還気ファン風量)のうちの空調機へ供給される還気量を示し、符号703は還気ファン風量のうちの外部へ排気される排気量(一般排気量)を示している。
In the "control of the ratio of outside air and return air", as shown in FIG. 7A, for example, the air conditioning control system performs control to increase the ratio of outside air contained in the supply air according to the concentration of CO 2 in the controlled space or return air measured by a CO 2 sensor. That is, when the concentration of CO 2 in the controlled space or return air is equal to or higher than a set value (e.g., 900 ppm), the air conditioning control system increases the ratio of outside air (increases the amount of outside air and decreases the amount of return air accordingly), and when the concentration of CO 2 is less than the set value, the air conditioning control system controls so as not to take in as much outside air as possible. This control is performed by calculating the required amount of outside air within the range between the minimum amount of outside air (local exhaust amount) and the design amount of outside air. The local exhaust amount is the amount of exhaust air discharged to the outside by an exhaust fan (such as the exhaust fan 8 shown in FIG. 1, which will be described later) provided in the controlled space. The design amount of outside air is the amount of outside air taken in that satisfies the ventilation standard value determined by the design.
In FIG. 7A, reference numeral 701 indicates the amount of outside air supplied to the air conditioner, reference numeral 702 indicates the amount of return air supplied to the air conditioner out of the amount of air sent from the controlled space by the return air fan (return air fan air volume), and reference numeral 703 indicates the amount of exhaust air exhausted to the outside out of the return air fan air volume (general exhaust volume).

また、「給気VAVユニットにおける最小風量の設定可変制御」では、例えば図7Bに示すように、空調制御システムは、COセンサにより計測された制御対象空間におけるCOの濃度に応じ、給気VAVユニットの最小吹出し量(最小風量)を増加させるように制御する(すなわち室温維持の給気が少なければ吹出す)。なお、図7Bでは、空調制御システムが冷房を行う場合を示している。
なお、図7Bにおいて、符号704はCOの濃度に応じて給気VAVユニットにおける最小風量を増減させる範囲を示している。また、最小風量の上限値は設計で決められた値である。また、最小風量の下限値は、空調制御システムで空調機の最小給気量を維持する制御が入っている場合には0まで設定可能である。
In "variable control of minimum air volume setting in supply air VAV unit," the air conditioning control system controls the supply air VAV unit to increase the minimum blow-out volume (minimum air volume) according to the CO2 concentration in the controlled space measured by the CO2 sensor, as shown in Fig. 7B (i.e., blows out if there is little supply of air to maintain room temperature). Note that Fig. 7B shows a case where the air conditioning control system performs cooling.
In Fig. 7B, reference numeral 704 indicates the range in which the minimum air volume in the supply VAV unit is increased or decreased according to the CO2 concentration. The upper limit of the minimum air volume is a value determined by design. The lower limit of the minimum air volume can be set up to 0 if the air conditioning control system includes a control to maintain the minimum air volume of the air conditioner.

なお、空調制御システムがCO制御として「外気及び還気の割合の制御」のみを用いる場合、メンテナンスの容易さを考慮し、空調制御システムでは還気ダクトにCOセンサが設けられることが一般的である。 In addition, when an air conditioning control system only uses "control of the ratio of outside air and return air" as CO2 control, it is common for a CO2 sensor to be installed in the return air duct in the air conditioning control system, taking into account ease of maintenance.

また例えば、空調制御システムでは、制御対象空間の在室者の人数を用いた換気制御(人数制御)を行う場合もある。この人数制御では、空調制御システムは、制御対象空間の在室者の人数を計測し、その人数に応じて取入れる外気の取入れ量を制御する。 For example, air conditioning control systems may also perform ventilation control (headcount control) using the number of people in the controlled space. In this headcount control, the air conditioning control system measures the number of people in the controlled space and controls the amount of outside air taken in according to that number.

また、空調制御システムでは、例えば図8に示すように、外気を取入れることで冷房消費エネルギーを減らすことができる場合、冷水弁を開く前に外気割合を増やす制御(外気冷房制御)を実施する機能を有する場合がある。すなわち、この場合、空調制御システムは、外気冷房が無効である場合には外気の取入れ量を設計外気量未満とするが、外気冷房が有効である場合には外気の取入れ量を設計外気量以上とすることを可能とし、冷熱消費量を軽減可能となる。なお、外気冷房制御では、給気量には変化はなく、また、外気の取入れ量は最大外気量まで増やすことが可能である。 In addition, as shown in FIG. 8, for example, the air conditioning control system may have a function to implement control to increase the proportion of outside air before opening the chilled water valve (outside air cooling control) when the cooling energy consumption can be reduced by taking in outside air. That is, in this case, the air conditioning control system sets the amount of outside air taken in to less than the designed outside air volume when outside air cooling is disabled, but makes it possible to make the amount of outside air taken in greater than or equal to the designed outside air volume when outside air cooling is enabled, thereby reducing the amount of cold energy consumed. Note that with outside air cooling control, there is no change in the amount of air supplied, and the amount of outside air taken in can be increased to the maximum outside air volume.

なお、例えば図9に示すように、空調制御システムにおける給気量(空調機から供給される給気量)の制御範囲は、最小給気量と給気定格風量との間の範囲であり、空調制御システムは制御対象空間の負荷状況等に応じて給気量を調整する。なお、最小給気量は、空調機が設備的に有する給気量の最小値である。
また、空調制御システムにおける外気の取入れ量(空調機に供給される外気量)の制御範囲は、外気冷房が無効である場合には最小外気量(局所排気量)と設計外気量との間の範囲であり、空調制御システムはCO制御により外気の取入れ量を調整する。また、空調制御システムにおける外気の取入れ量(空調機に供給される外気量)の制御範囲は、外気冷房が有効である場合には必要外気量と最大外気量との間の範囲であり、空調制御システムは外気冷房制御により外気の取入れ量を調整する。
なお、図9において、符号901は給気量の制御範囲を示し、符号902は外気の取入れ量の制御範囲(外気冷房が無効である場合)を示し、符号903は外気の取入れ量の制御範囲(外気冷房が有効である場合)を示している。
As shown in Fig. 9, the control range of the air supply volume (air supply volume supplied from the air conditioner) in the air conditioning control system is the range between the minimum air supply volume and the rated air supply volume, and the air conditioning control system adjusts the air supply volume according to the load condition of the controlled space, etc. The minimum air supply volume is the minimum value of the air supply volume that the air conditioner has as an equipment.
Furthermore, the control range of the amount of outdoor air taken in by the air conditioning control system (amount of outdoor air supplied to the air conditioner) is a range between the minimum outdoor air volume (local exhaust volume) and the designed outdoor air volume when outdoor air cooling is disabled, and the air conditioning control system adjusts the amount of outdoor air taken in by CO2 control. Furthermore, the control range of the amount of outdoor air taken in by the air conditioning control system (amount of outdoor air supplied to the air conditioner) is a range between the required outdoor air volume and the maximum outdoor air volume when outdoor air cooling is enabled, and the air conditioning control system adjusts the amount of outdoor air taken in by outdoor air cooling control.
In FIG. 9, reference numeral 901 indicates the control range of the amount of supply air, reference numeral 902 indicates the control range of the amount of outdoor air taken in (when outdoor air cooling is disabled), and reference numeral 903 indicates the control range of the amount of outdoor air taken in (when outdoor air cooling is enabled).

特開2018-173200号公報JP 2018-173200 A

一方、空気感染を起こす感染症の流行時には、省エネよりも制御対象空間の在室者の感染リスクを軽減することを優先し、なるべく給気に含まれる外気の割合を増加させる必要がある。しかしながら、従来の空調制御システムでは、外気の取入れ量は、外気冷房制御以外の場合には設計外気量以上とならない。
このように、従来の空調制御システムでは、給気に含まれる外気の割合を柔軟に制御できているとは言えない。
On the other hand, during an epidemic of an airborne infectious disease, it is necessary to prioritize reducing the risk of infection for people in the controlled space over energy conservation, and to increase the proportion of outside air in the supply air as much as possible. However, with conventional air conditioning control systems, the amount of outside air taken in does not exceed the designed amount of outside air except when controlling outdoor air cooling.
Thus, it cannot be said that conventional air conditioning control systems are able to flexibly control the proportion of outside air contained in the supply air.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来に対し、給気に含まれる外気の割合を柔軟に制御可能な換気制御装置を提供することを目的としている。 This invention was made to solve the above problems, and aims to provide a ventilation control device that can flexibly control the proportion of outside air contained in the supply air in comparison to conventional methods.

この発明に係る換気制御装置は、ユーザ入力を受け付けることで、CO の濃度が900ppm以上である場合には外気の取入れ量の割合を増加させてCO の濃度が900ppm未満である場合にはなるべく外気を取入れないように制御する通常レベル、および、当該通常レベルに対して給気に含まれる外気の割合を高くする制御を行うための1つ以上のレベルのうちのいずれかのレベルを設定するレベル設定部と、レベル設定部により設定されたレベルに基づいて、空調機により生成される制御対象空間に対する給気に含まれる外気の割合を制御する外気量制御部とを備えたことを特徴とする。 The ventilation control device of the present invention is characterized in that it comprises a level setting unit that receives user input and sets a normal level that increases the proportion of outside air taken in when the CO2 concentration is 900 ppm or higher and controls to take in as little outside air as possible when the CO2 concentration is less than 900 ppm , and one or more levels for controlling to increase the proportion of outside air contained in the supply air relative to the normal level, and an outside air volume control unit that controls the proportion of outside air contained in the supply air generated by the air conditioner for the controlled space, based on the level set by the level setting unit.

この発明によれば、上記のように構成したので、従来に対し、給気に含まれる外気の割合を柔軟に制御可能となる。 With the above-mentioned configuration, this invention makes it possible to flexibly control the proportion of outside air contained in the supply air, compared to the conventional method.

実施の形態1に係る空調制御システムの構成例を示す図である。1 is a diagram showing a configuration example of an air conditioning control system according to a first embodiment; 実施の形態1に係るコントローラの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a controller according to the first embodiment. 実施の形態1に係るコントローラによる換気制御動作例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of a ventilation control operation by the controller according to the first embodiment. 図4A、図4Bは、実施の形態1に係るコントローラによる換気制御動作による効果を説明する図である。4A and 4B are diagrams for explaining the effect of the ventilation control operation by the controller according to the first embodiment. 図5A、図5Bは、実施の形態1に係る空調制御システムにおいて単純に外気の取入れ量を増加させた場合を説明する図である。5A and 5B are diagrams for explaining a case where the amount of outside air taken in is simply increased in the air-conditioning control system according to embodiment 1. FIG. 図6A、図6Bは、実施の形態1に係るコントローラによる換気制御動作による効果を説明する図である。6A and 6B are diagrams for explaining the effect of the ventilation control operation by the controller according to the first embodiment. 図7A、図7Bは、従来の空調制御システムによるCO制御を説明する図であり、図7Aは「外気及び還気の割合の制御」を説明する図であり、図7Bは「給気VAVユニットにおける最小風量の設定可変制御」を説明する図である。7A and 7B are diagrams explaining CO2 control by a conventional air conditioning control system, where FIG. 7A explains "control of the ratio of outside air and return air" and FIG. 7B explains "variable control of the minimum air volume setting in the supply VAV unit." 従来の空調制御システムによる外気冷房制御を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating outdoor air cooling control by a conventional air conditioning control system. 従来の空調制御システムによる給気量及び外気の取入れ量の制御範囲の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a control range of the amount of supply air and the amount of intake of outside air by a conventional air conditioning control system.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る空調制御システムの構成例を示す図である。なお、図1に示す矢印は空気の流れを示している。
空調制御システムは、制御対象空間(部屋)に対して空調制御を行う。図1では、建物内の特定のフロアを示しており、空調制御システムが当該フロアに設けられた複数の部屋に対して空調制御を行う場合を示している。図1では、制御対象空間として、2つの個室101a,101b及び1つの大部屋102が示されている。また、大部屋102には廊下103が繋がっており、更に廊下103にはトイレ等の小部屋104が繋がっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1.
Fig. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an air conditioning control system according to embodiment 1. Note that arrows shown in Fig. 1 indicate the flow of air.
An air conditioning control system performs air conditioning control for a controlled space (room). Fig. 1 shows a specific floor in a building, and illustrates a case in which the air conditioning control system performs air conditioning control for a plurality of rooms provided on that floor. Fig. 1 shows two private rooms 101a, 101b and one large room 102 as controlled spaces. A corridor 103 is connected to the large room 102, and the corridor 103 is further connected to a small room 104 such as a toilet.

図1に示す空調制御システムは、外気VAVユニット1、冷水弁(バルブ)2a、温水弁(バルブ)2b、加湿弁3、空調機4、温度センサ5、温度センサ6、給気VAVユニット7、排気ファン8、還気ファン9、還気ダンパ10、排気VAVユニット11、温湿度センサ12、COセンサ13、COセンサ14、人検知センサ15及びコントローラ16を備えている。図1では、コントローラ16と空調制御システムの各部との間の接続線の図示を省略している。 The air conditioning control system shown in Fig. 1 includes an outside air VAV unit 1, a cold water valve (valve) 2a, a hot water valve (valve) 2b, a humidifier valve 3, an air conditioner 4, a temperature sensor 5, a temperature sensor 6, a supply air VAV unit 7, an exhaust fan 8, a return air fan 9, a return air damper 10, an exhaust VAV unit 11, a temperature and humidity sensor 12, a CO2 sensor 13, a CO2 sensor 14, a human detection sensor 15, and a controller 16. In Fig. 1, connection lines between the controller 16 and each part of the air conditioning control system are not shown.

なお、コントローラ16は、システムLSI(Large Scale Integration)等の処理回路、又はメモリ等に記憶されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)等により実現される。 The controller 16 is realized by a processing circuit such as a system LSI (Large Scale Integration) or a CPU (Central Processing Unit) that executes a program stored in a memory or the like.

外気VAVユニット1は、外気ダクト17に設けられ、外気口18から外気を取入れ、当該外気を空調機4へ供給する。外気VAVユニット1による外気の取入れ量(空調機4へ供給される外気量)は、コントローラ16により制御される。 The outdoor air VAV unit 1 is provided in the outdoor air duct 17, takes in outdoor air from the outdoor air port 18, and supplies the outdoor air to the air conditioner 4. The amount of outdoor air taken in by the outdoor air VAV unit 1 (the amount of outdoor air supplied to the air conditioner 4) is controlled by the controller 16.

冷水弁2aは、冷水が流れる冷水供給路19aに設けられ、開度を調節することで当該冷水供給路19aを開閉する。この冷水弁2aにより、冷水供給路19aにおける冷水の流量が調節され、空調機4が有する後述する冷水コイル401aへの冷水の供給量が調節される。この冷水弁2aの開度はコントローラ16により制御される。
また、冷水弁2aは、冷水供給路19aにおける冷水の流量を計測する機能を有していてもよい。
The cold water valve 2a is provided in a cold water supply passage 19a through which cold water flows, and opens and closes the cold water supply passage 19a by adjusting the opening degree. The cold water valve 2a adjusts the flow rate of cold water in the cold water supply passage 19a, and adjusts the amount of cold water supplied to a cold water coil 401a (described later) of the air conditioner 4. The opening degree of the cold water valve 2a is controlled by the controller 16.
The cold water valve 2a may also have a function of measuring the flow rate of cold water in the cold water supply passage 19a.

温水弁2bは、温水が流れる温水供給路19bに設けられ、開度を調節することで当該温水供給路19bを開閉する。この温水弁2bにより、温水供給路19bにおける温水の流量が調節され、空調機4が有する後述する温水コイル401bへの温水の供給量が調節される。この温水弁2bの開度はコントローラ16により制御される。
また、温水弁2bは、温水供給路19bにおける温水の流量を計測する機能を有していてもよい。
The hot water valve 2b is provided in a hot water supply passage 19b through which hot water flows, and opens and closes the hot water supply passage 19b by adjusting the opening degree. The hot water valve 2b adjusts the flow rate of hot water in the hot water supply passage 19b, and adjusts the amount of hot water supplied to a hot water coil 401b (described later) of the air conditioner 4. The opening degree of the hot water valve 2b is controlled by the controller 16.
The hot water valve 2b may also have a function of measuring the flow rate of hot water in the hot water supply passage 19b.

加湿弁3は、水又は蒸気が流れる供給路20に設けられ、開度を調節することで当該供給路20を開閉する。この加湿弁3により、供給路20における水又は蒸気の流量が調節され、空調機4が有する後述する加湿器402への水又は蒸気の供給量が調節される。この加湿弁3の開度はコントローラ16により制御される。 The humidification valve 3 is provided in the supply path 20 through which water or steam flows, and opens and closes the supply path 20 by adjusting the opening degree. This humidification valve 3 adjusts the flow rate of water or steam in the supply path 20, and adjusts the amount of water or steam supplied to a humidifier 402 (described later) included in the air conditioner 4. The opening degree of this humidification valve 3 is controlled by the controller 16.

空調機4は、外気VAVユニット1からの外気及び還気ダンパ10からの還気を用いて制御対象空間への調和空気を生成し、当該調和空気を給気として給気ダクト21を介して給気VAVユニット7へ供給する。図1に示す空調機4は、冷水コイル(コイル)401a、温水コイル(コイル)401b、加湿器402及び給気ファン403を有する。 The air conditioner 4 generates conditioned air for the controlled space using outside air from the outside air VAV unit 1 and return air from the return air damper 10, and supplies the conditioned air as supply air to the supply air VAV unit 7 via the supply air duct 21. The air conditioner 4 shown in FIG. 1 has a cold water coil (coil) 401a, a hot water coil (coil) 401b, a humidifier 402, and a supply air fan 403.

冷水コイル401aは、冷水供給路19aに接続され、当該冷水供給路19aから冷水が供給される。
温水コイル401bは、温水供給路19bに接続され、当該温水供給路19bから温水が供給される。
加湿器402は、供給路20に接続され、当該供給路20から水又は蒸気が供給される。
そして、空調機4では、外気VAVユニット1からの外気及び還気ダンパ10からの還気に対して冷水コイル401a又は温水コイル401bにより熱交換を行い且つ加湿器402により湿度を調整することで、調和空気を生成する。
給気ファン403は、調和空気を給気として給気ダクト21を介して給気VAVユニット7へ供給する。給気ファン403の回転数はコントローラ16により制御される。
The cold water coil 401a is connected to a cold water supply passage 19a, and cold water is supplied from the cold water supply passage 19a.
The hot water coil 401b is connected to a hot water supply passage 19b, and hot water is supplied from the hot water supply passage 19b.
The humidifier 402 is connected to the supply path 20 and receives water or steam from the supply path 20 .
In the air conditioner 4, heat exchange is performed with the outside air from the outside air VAV unit 1 and the return air from the return air damper 10 using a cold water coil 401a or a hot water coil 401b, and the humidity is adjusted using a humidifier 402, thereby generating conditioned air.
The supply air fan 403 supplies the conditioned air as supply air to the supply air VAV unit 7 via the supply air duct 21. The rotation speed of the supply air fan 403 is controlled by the controller 16.

なお、図1では、空調機4が有するコイルが冷水コイル401a及び温水コイル401bである場合を示した。しかしながら、これに限らず、空調機4は、コイルとして冷温水コイルを有していてもよい。この場合、空調制御システムでは、供給路として冷水又は温水が流れる冷温水供給路が設けられ、バルブとして冷温水供給路を開閉する冷温水弁が設けられる。なお、冷温水弁は、冷温水供給路における流量を計測する機能を有していてもよい。 Note that FIG. 1 shows a case where the coils of the air conditioner 4 are a cold water coil 401a and a hot water coil 401b. However, this is not limited to the above, and the air conditioner 4 may have a cold or hot water coil as a coil. In this case, the air conditioning control system is provided with a cold or hot water supply path as a supply path through which cold water or hot water flows, and a cold or hot water valve that opens and closes the cold or hot water supply path is provided as a valve. Note that the cold or hot water valve may have a function of measuring the flow rate in the cold or hot water supply path.

温度センサ5は、給気ダクト21に設けられ、空調機4からの給気の温度を計測する。この温度センサ5により計測された温度は、コントローラ16に通知される。 The temperature sensor 5 is provided in the supply air duct 21 and measures the temperature of the supply air from the air conditioner 4. The temperature measured by the temperature sensor 5 is notified to the controller 16.

温度センサ6は、制御対象空間に設けられ、当該制御対象空間の温度を計測する。この温度センサ6により計測された温度は、給気VAVユニット7に通知される。図1では、温度センサ6は、個室101aに1つ設けられ、個室101bに1つ設けられ、大部屋102に2つ設けられている。 The temperature sensor 6 is provided in the controlled space and measures the temperature of the controlled space. The temperature measured by this temperature sensor 6 is notified to the supply air VAV unit 7. In FIG. 1, one temperature sensor 6 is provided in the private room 101a, one is provided in the private room 101b, and two are provided in the large room 102.

給気VAVユニット7は、制御対象空間に設けられ、空調機4からの給気を給気口22を介して当該制御対象空間へ供給する。この給気VAVユニット7は、自身が給気の供給を行う制御対象空間に設けられた温度センサ6により計測された温度に基づいて、当該温度を設定温度に一致させるように、自身の給気の吹出し量(風量)を調節する。また、給気VAVユニット7による給気の吹出し量は、設定温度及び温度センサ6により計測された温度とともに、制御対象空間の負荷状況としてコントローラ16に通知される。図1では、給気VAVユニット7は、個室101aに1つ設けられ、個室101bに1つ設けられ、大部屋102に2つ設けられている。 The supply air VAV unit 7 is installed in the controlled space and supplies the supply air from the air conditioner 4 to the controlled space through the supply air port 22. Based on the temperature measured by the temperature sensor 6 installed in the controlled space to which it supplies supply air, the supply air VAV unit 7 adjusts the amount of supply air (air volume) it blows out so that the temperature matches the set temperature. The amount of supply air blown out by the supply air VAV unit 7, together with the set temperature and the temperature measured by the temperature sensor 6, is notified to the controller 16 as the load status of the controlled space. In FIG. 1, one supply air VAV unit 7 is installed in the private room 101a, one in the private room 101b, and two in the large room 102.

排気ファン8は、制御対象空間に設けられ、当該制御対象空間の空気を排気口23を介して外部へ排出する。図1では、排気ファン8は、小部屋104に1つ設けられている。
なお、図1では、大部屋102と廊下103との間は通気口24を介して繋がっている。
The exhaust fan 8 is provided in the controlled space, and exhausts the air in the controlled space to the outside through the exhaust port 23. In FIG.
In FIG. 1, the large room 102 and the corridor 103 are connected via an air vent 24 .

還気ファン9は、還気ダクト25に設けられ、制御対象空間に設けられた還気口26を介して当該制御対象空間の空気を還気として還気ダンパ10へ供給する。 The return air fan 9 is provided in the return air duct 25 and supplies the air in the controlled space as return air to the return air damper 10 via a return air port 26 provided in the controlled space.

還気ダンパ10は、還気ダクト25に設けられ、開度を調節することで還気ダクト25を開閉する。この還気ダンパ10により、還気ダクト25における還気の流量が調節され、空調機4への還気の供給量(還気量)が調節される。この還気ダンパ10の開度はコントローラ16により制御される。 The return air damper 10 is provided in the return air duct 25, and opens and closes the return air duct 25 by adjusting the opening degree. This return air damper 10 adjusts the flow rate of the return air in the return air duct 25, and adjusts the amount of return air supplied to the air conditioner 4 (return air volume). The opening degree of this return air damper 10 is controlled by the controller 16.

排気VAVユニット11は、還気ダクト25に設けられ、還気ファン9からの還気のうちの少なくとも一部を排気として排気口27を介して外部へ排出する。なお、排気VAVユニット11による排気量(一般排気量)はゼロになることもあり得る。排気VAVユニット11による排気量は、コントローラ16により制御される。 The exhaust VAV unit 11 is provided in the return air duct 25 and exhausts at least a portion of the return air from the return air fan 9 to the outside via the exhaust port 27 as exhaust. Note that the exhaust volume (general exhaust volume) by the exhaust VAV unit 11 may become zero. The exhaust volume by the exhaust VAV unit 11 is controlled by the controller 16.

温湿度センサ12は、還気ダクト25に設けられ、還気の温湿度を計測する。この温湿度センサ12により計測された温湿度は、コントローラ16に通知される。 The temperature and humidity sensor 12 is installed in the return air duct 25 and measures the temperature and humidity of the return air. The temperature and humidity measured by the temperature and humidity sensor 12 are notified to the controller 16.

COセンサ13は、制御対象空間に設けられ、当該制御対象空間におけるCOの濃度を計測する。このCOセンサ13により計測されたCOの濃度は、コントローラ16に通知される。図1では、COセンサ13は、個室101aに1つ設けられている。 The CO2 sensor 13 is provided in the space to be controlled and measures the concentration of CO2 in the space to be controlled. The concentration of CO2 measured by the CO2 sensor 13 is notified to the controller 16. In Fig. 1, one CO2 sensor 13 is provided in the private room 101a.

COセンサ14は、還気ダクト25に設けられ、還気ダクト25におけるCOの濃度を計測する。このCOセンサ14により計測されたCOの濃度は、コントローラ16に通知される。 The CO 2 sensor 14 is provided in the return air duct 25 and measures the concentration of CO 2 in the return air duct 25. The concentration of CO 2 measured by this CO 2 sensor 14 is notified to the controller 16.

人検知センサ15は、制御対象空間に設けられ、当該制御対象空間に在室している人の人数を計測する。この人検知センサ15により計測された人数は、コントローラ16に通知される。図1では、人検知センサ15は、個室101bに1つ設けられている。 The human detection sensor 15 is provided in the controlled space and measures the number of people present in the controlled space. The number of people measured by the human detection sensor 15 is notified to the controller 16. In FIG. 1, one human detection sensor 15 is provided in the private room 101b.

コントローラ16は、各部から通知された情報に基づいて、空調制御を行う。
例えば、コントローラ16は、冷水弁2a、温水弁2b、加湿弁3及び空調機4を制御することで、給気を制御する。具体的には、コントローラ16は、温度センサ5により計測された温度に基づいて、制御対象空間の温度及び湿度が設定温度及び設定湿度となるように、冷水弁2aの開度又は温水弁2bの開度並びに加湿弁3の開度を制御する。すなわち、コントローラ16は、冷水コイル401aに供給される冷水の量又は温水コイル401bに供給される温水の量を制御することで、空調機4からの給気の温度を調整し、加湿器402に供給される水又は蒸気の量を制御することで、空調機4からの給気の湿度を調整する。また、コントローラ16は、給気VAVユニット7が要求する吹出し量を満たせるように、給気ファン403の回転数を制御することで、空調機4からの給気の供給量(給気量)を調整する。この際、コントローラ16は、給気VAVユニット7から通知された制御対象空間の負荷状況に応じて、上記設定温度の変更等を行ってもよい。
The controller 16 performs air conditioning control based on the information notified from each part.
For example, the controller 16 controls the supply air by controlling the cold water valve 2a, the hot water valve 2b, the humidification valve 3, and the air conditioner 4. Specifically, the controller 16 controls the opening degree of the cold water valve 2a or the opening degree of the hot water valve 2b and the opening degree of the humidification valve 3 so that the temperature and humidity of the controlled space become the set temperature and the set humidity based on the temperature measured by the temperature sensor 5. That is, the controller 16 adjusts the temperature of the supply air from the air conditioner 4 by controlling the amount of cold water supplied to the cold water coil 401a or the amount of hot water supplied to the hot water coil 401b, and adjusts the humidity of the supply air from the air conditioner 4 by controlling the amount of water or steam supplied to the humidifier 402. The controller 16 also adjusts the supply amount (supply air amount) of the supply air from the air conditioner 4 by controlling the rotation speed of the supply air fan 403 so as to satisfy the blowing amount required by the supply air VAV unit 7. At this time, the controller 16 may change the set temperature, etc., depending on the load condition of the controlled space notified by the supply air VAV unit 7.

また、コントローラ16(換気制御装置)は、外気VAVユニット1、還気ダンパ10及び排気VAVユニット11を制御することで、換気(外気の取入れ量)を制御する。
図1に示すコントローラ16は、換気制御として、COの濃度を用いた換気制御(CO制御)及び制御対象空間の在室者の人数を用いた換気制御(人数制御)を行う。
In addition, the controller 16 (ventilation control device) controls the outdoor air VAV unit 1, the return air damper 10 and the exhaust VAV unit 11, thereby controlling ventilation (the amount of outdoor air taken in).
The controller 16 shown in FIG. 1 performs ventilation control using the concentration of CO 2 (CO 2 control) and ventilation control using the number of people in the controlled space (number of people control).

CO制御では、コントローラ16は、COセンサ13により計測されたCOの濃度又はCOセンサ14により計測されたCOの濃度に基づいて、外気の取入れ量を制御する。図1に示すコントローラ16は、CO制御として、「外気及び還気の割合の制御」及び「給気VAVユニット7における最小風量の設定可変制御」を行う。 In the CO2 control, the controller 16 controls the amount of outside air taken in based on the CO2 concentration measured by the CO2 sensor 13 or the CO2 concentration measured by the CO2 sensor 14. The controller 16 shown in Fig. 1 performs "control of the ratio of outside air and return air" and "variable control of the setting of the minimum air volume in the supply air VAV unit 7" as CO2 control.

すなわち、「外気及び還気の割合の制御」では、コントローラ16は、COセンサ13により計測されたCOの濃度又はCOセンサ14により計測されたCOの濃度に基づいて、外気の取入れ量を制御する。
この際、コントローラ16の運転モードが後述する省エネ優先モードである場合、従来と同様に、コントローラ16は、上記COの濃度が設定値(例えば900ppm)以上である場合には外気の取入れ量の割合を増加させ(外気量を増加させてその分還気量を減少させ)、上記COの濃度が設定値未満である場合にはなるべく外気を取入れないように制御する。一方、コントローラ16の運転モードが後述する換気モードである場合、コントローラ16は、外気割合を高めるように制御しつつ、空調機4の処理能力が閾値以上となった場合には外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させるように制御を行う。
That is, in “controlling the ratio of outside air and return air”, the controller 16 controls the amount of outside air taken in based on the CO 2 concentration measured by the CO 2 sensor 13 or the CO 2 concentration measured by the CO 2 sensor 14 .
At this time, when the operation mode of the controller 16 is an energy saving priority mode described later, the controller 16 increases the ratio of the amount of outside air taken in (increases the amount of outside air and reduces the amount of return air accordingly) when the concentration of CO2 is equal to or higher than a set value (e.g., 900 ppm), as in the conventional case, and controls so as to take in as little outside air as possible when the concentration of CO2 is below the set value. On the other hand, when the operation mode of the controller 16 is a ventilation mode described later, the controller 16 controls so as to increase the ratio of outside air, while controlling so as to stop increasing the amount of outside air taken in or reduce the amount of outside air taken in when the processing capacity of the air conditioner 4 becomes equal to or higher than a threshold value.

また、「給気VAVユニット7における最小風量の設定可変制御」では、従来と同様に、コントローラ16は、COセンサ13により計測されたCOの濃度に基づいて、給気VAVユニット7の最小吹出し量(最小風量)を増加させるように制御する(すなわち室温維持の給気が少なければ吹出す)。 Furthermore, in the "variable control of the minimum air volume setting in the supply air VAV unit 7", as in the conventional case, the controller 16 controls the supply air VAV unit 7 to increase the minimum blow-out volume (minimum air volume) based on the CO2 concentration measured by the CO2 sensor 13 (i.e., blows out air if there is little supply of air to maintain room temperature).

また、人数制御では、コントローラ16は、人検知センサ15により計測された人数に基づいて、外気の取入れ量を制御する。
この際、コントローラ16の運転モードが省エネ優先モードである場合には、コントローラ16は従来と同様の制御を行う。一方、コントローラ16の運転モードが換気モードである場合、コントローラ16は、外気割合を高めるように制御しつつ、空調機4の処理能力が閾値以上となった場合には外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させるように制御を行う。
In addition, in the case of headcount control, the controller 16 controls the amount of outside air taken in based on the number of people measured by the human detection sensor 15.
At this time, when the operation mode of the controller 16 is the energy saving priority mode, the controller 16 performs the same control as in the conventional case. On the other hand, when the operation mode of the controller 16 is the ventilation mode, the controller 16 performs control to increase the proportion of outside air, and when the processing capacity of the air conditioner 4 becomes equal to or greater than a threshold value, the controller 16 performs control to stop increasing the amount of outside air taken in or to reduce the amount of outside air taken in.

なお以下では、コントローラ16がCOの濃度で換気量(外気の取入れ量)を制御している系統(制御対象空間)をCO制御系統と称し、制御対象空間内の人数で換気量(外気の取入れ量)を制御している系統(制御対象空間)を人数制御系統と称す。 In the following, the system (controlled space) in which the controller 16 controls the ventilation volume (amount of outside air taken in) based on the CO2 concentration will be referred to as the CO2 control system, and the system (controlled space) in which the controller 16 controls the ventilation volume (amount of outside air taken in) based on the number of people in the controlled space will be referred to as the number of people control system.

また、コントローラ16は、外気冷房制御を行う機能を有していてもよい。この場合、コントローラ16は、制御対象空間に対して外気冷房が有効であると判定した場合、冷水弁2aで給気温度を制御する前に、空調機4への外気の供給量を制御する。 The controller 16 may also have a function of controlling outdoor air cooling. In this case, when the controller 16 determines that outdoor air cooling is effective for the controlled space, it controls the amount of outdoor air supplied to the air conditioner 4 before controlling the supply air temperature with the chilled water valve 2a.

このコントローラ16は、空調制御システムにおける換気を制御する機能として、図2に示すように、運転モード設定部1601、換気レベル設定部1602、外気量演算部1603、換気不足判定部1604、設定確認部1605、換気状態判定部1606、バルブ状態判定部1607及び外気量制御部1608を有している。 As shown in FIG. 2, the controller 16 has a function of controlling ventilation in the air conditioning control system, which includes an operation mode setting unit 1601, a ventilation level setting unit 1602, an outdoor air volume calculation unit 1603, a ventilation deficiency determination unit 1604, a setting confirmation unit 1605, a ventilation state determination unit 1606, a valve state determination unit 1607, and an outdoor air volume control unit 1608.

運転モード設定部1601は、コントローラ16の運転モードを設定する。コントローラ16の運転モードとしては、例えば、省エネ優先モード、換気モード、及び、最大換気モードが挙げられる。
省エネ優先モードは、従来の制御と同等の制御を行うモードであり、省エネを優先し、外気の取入れをなるべく減らす制御を行うモードである。
換気モードは、換気を優先し、制御対象空間の環境を維持しつつ外気の取入れをなるべく増やす制御を行うモードである。
最大換気モードは、外気を最大限取入れる制御を行うモードであるが、このモードは制御対象空間の温度悪化の懸念がある。
The operation mode setting unit 1601 sets the operation mode of the controller 16. Examples of the operation modes of the controller 16 include an energy saving priority mode, a ventilation mode, and a maximum ventilation mode.
The energy saving priority mode is a mode in which the same control as the conventional control is performed, in which energy saving is prioritized and control is performed to reduce the intake of outside air as much as possible.
The ventilation mode is a mode that prioritizes ventilation and performs control to maximize the intake of outside air while maintaining the environment of the controlled space.
The maximum ventilation mode is a mode that controls the intake of maximum outside air, but this mode may cause a deterioration in the temperature of the controlled space.

この運転モード設定部1601では、例えば、運転モードを設定するための画面を、ユーザ(建物の管理者又は制御対象空間の在室者等)が用いている表示装置(不図示)に表示させる。そして、運転モード設定部1601は、運転モードを、上記画面を用いてユーザにより選択された運転モードに設定する。 In this operation mode setting unit 1601, for example, a screen for setting the operation mode is displayed on a display device (not shown) used by a user (such as a building manager or a person in the controlled space). Then, the operation mode setting unit 1601 sets the operation mode to the operation mode selected by the user using the screen.

換気レベル設定部1602は、コントローラ16の運転モードが換気モードである場合でのレベル(換気レベル)を設定する。換気レベルには、例えば、COの許容濃度又は一人当たりの許容外気量が含まれる。換気レベル設定部1602は、換気レベルを複数のレベルから設定可能である。例えば、換気レベル設定部1602は、COの許容濃度が900ppmであり、一人当たりの許容外気量が30m/hであるレベル(レベル1)、COの許容濃度が700ppmであり、一人当たりの許容外気量が40m/hであるレベル(レベル2)、COの許容濃度が500ppmであり、一人当たりの許容外気量が50m/hであるレベル(レベル3)の中から、換気レベルを設定可能である。この例では、コントローラ16は、レベルの番号が大きくなる毎に給気に含まれる外気の割合を高くするように制御を行う。 The ventilation level setting unit 1602 sets a level (ventilation level) when the operation mode of the controller 16 is the ventilation mode. The ventilation level includes, for example, the allowable concentration of CO2 or the allowable outdoor air volume per person. The ventilation level setting unit 1602 can set the ventilation level from a plurality of levels. For example, the ventilation level setting unit 1602 can set the ventilation level from among a level (level 1) in which the allowable concentration of CO2 is 900 ppm and the allowable outdoor air volume per person is 30 m3 /h, a level (level 2) in which the allowable concentration of CO2 is 700 ppm and the allowable outdoor air volume per person is 40 m3 /h, and a level (level 3) in which the allowable concentration of CO2 is 500 ppm and the allowable outdoor air volume per person is 50 m3 /h. In this example, the controller 16 performs control so as to increase the proportion of outdoor air contained in the supply air as the level number increases.

この換気レベル設定部1602では、例えば、換気レベルを設定するための画面を、ユーザが用いている表示装置に表示させる。そして、換気レベル設定部1602は、換気レベルを、上記画面を用いてユーザにより選択された換気レベルに設定する。 In this ventilation level setting unit 1602, for example, a screen for setting the ventilation level is displayed on a display device used by the user. Then, the ventilation level setting unit 1602 sets the ventilation level to the ventilation level selected by the user using the screen.

なお、運転モード設定部1601及び換気レベル設定部1602は、「制御対象空間の環境及びエネルギー消費のうちの少なくとも一方の指標に基づいて、レベルを設定するレベル設定部」を構成する。制御対象空間の環境としては、空気質又は温熱環境等が挙げられる。なお上記の例では、省エネ優先モードは、レベル0(換気モードの場合(レベル1~3)に対して給気に含まれる外気の割合を低くする制御)に相当し、最大換気モードは、レベル4(換気モードの場合(レベル1~3)に対して給気に含まれる外気の割合を高くする制御)に相当する。 The operation mode setting unit 1601 and the ventilation level setting unit 1602 constitute a "level setting unit that sets a level based on at least one of the indicators of the environment of the controlled space and energy consumption." Examples of the environment of the controlled space include air quality and thermal environment. In the above example, the energy saving priority mode corresponds to level 0 (control that reduces the proportion of outside air contained in the supply air compared to the ventilation mode (levels 1 to 3)), and the maximum ventilation mode corresponds to level 4 (control that increases the proportion of outside air contained in the supply air compared to the ventilation mode (levels 1 to 3)).

外気量演算部1603は、給気VAVユニット7毎に、給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量を演算する。
この際、まず、外気量演算部1603は、給気VAVユニット7毎の給気の吹出し量に基づいて、空調機4からの給気量を演算する。そして、外気量演算部1603は、外気の取入れ量及び給気量に基づいて、外気導入比を演算する。外気導入比は、給気量に対する外気の取入れ量の割合である。そして、外気量演算部1603は、外気導入比及び給気VAVユニット7毎の給気の吹出し量に基づいて、給気VAVユニット7毎に、給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量を演算する。
Outside air amount calculation section 1603 calculates, for each supply air VAV unit 7, the amount of outside air contained in the supply air blown out by supply air VAV unit 7.
In this case, first, the outdoor air volume calculation unit 1603 calculates the volume of supply air from the air conditioner 4 based on the volume of supply air blown out from each supply air VAV unit 7. Then, the outdoor air volume calculation unit 1603 calculates the outdoor air introduction ratio based on the volume of outdoor air taken in and the volume of supply air. The outdoor air introduction ratio is the ratio of the volume of outdoor air taken in to the volume of supply air. Then, the outdoor air volume calculation unit 1603 calculates, for each supply air VAV unit 7, the volume of outdoor air contained in the supply air blown out by the supply air VAV unit 7 based on the outdoor air introduction ratio and the volume of supply air blown out from each supply air VAV unit 7.

換気不足判定部1604は、系統毎に換気不足状態であるかを判定する。
この際、換気不足判定部1604は、CO制御系統については、COの濃度が閾値(例えば1000ppm)以上である場合には換気不足状態であると判定し、それ以外の場合には換気不足状態ではないと判定する。
また、換気不足判定部1604は、人数制御系統については、制御対象空間の在室者の人数に閾値(例えば30m/h)を乗算した値が、当該制御対象空間に設けられた給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量以上である場合には、換気不足状態であると判定し、それ以外の場合には換気不足状態ではないと判定する。なお、換気不足判定部1604は、給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量については、外気量演算部1603による演算結果を用いる。
The ventilation insufficiency determination unit 1604 determines whether or not there is an insufficient ventilation state for each system.
At this time, the ventilation insufficiency determination unit 1604 determines that the CO2 control system is in a state of insufficient ventilation if the CO2 concentration is equal to or higher than a threshold value (e.g., 1000 ppm), and determines that the ventilation insufficiency state is not present otherwise.
Furthermore, for the number of people control system, the ventilation insufficiency determination unit 1604 determines that there is insufficient ventilation if the value obtained by multiplying the number of people in the controlled space by a threshold value (e.g., 30 m3 /h) is equal to or greater than the amount of outside air contained in the supply air blown out by the supply air VAV unit 7 installed in the controlled space, and determines that there is no insufficient ventilation in other cases. Note that the ventilation insufficiency determination unit 1604 uses the calculation result by the outside air amount calculation unit 1603 for the amount of outside air contained in the supply air blown out by the supply air VAV unit 7.

この換気不足判定部1604による判定結果はユーザが用いている表示装置に表示される。そして、ユーザは、表示装置に表示された上記判定結果に基づいて、運転モード設定部1601に対する運転モードの設定変更及び換気レベル設定部1602に対する換気レベルの設定変更を行ってもよい。すなわち、この場合、運転モード設定部1601は、運転モードを、換気不足判定部1604による判定結果に基づいてユーザにより選択された運転モードに設定する。また、換気レベル設定部1602は、換気レベルを、換気不足判定部1604による判定結果に基づいてユーザにより選択された換気レベルに設定する。 The result of the determination by the ventilation insufficiency determination unit 1604 is displayed on the display device used by the user. The user may then change the setting of the operation mode in the operation mode setting unit 1601 and the setting of the ventilation level in the ventilation level setting unit 1602 based on the result of the determination displayed on the display device. That is, in this case, the operation mode setting unit 1601 sets the operation mode to the operation mode selected by the user based on the result of the determination by the ventilation insufficiency determination unit 1604. Also, the ventilation level setting unit 1602 sets the ventilation level to the ventilation level selected by the user based on the result of the determination by the ventilation insufficiency determination unit 1604.

設定確認部1605は、運転モード設定部1601により設定された運転モードを確認する。 The setting confirmation unit 1605 confirms the operation mode set by the operation mode setting unit 1601.

換気状態判定部1606は、設定確認部1605により運転モードが換気モードであることが確認された場合、系統毎に換気状態が換気レベル設定部1602により設定された換気レベルを満たしているかを判定する。 When the setting confirmation unit 1605 confirms that the operating mode is the ventilation mode, the ventilation state determination unit 1606 determines whether the ventilation state for each system satisfies the ventilation level set by the ventilation level setting unit 1602.

この際、例えば、換気状態判定部1606は、CO制御系統については、COの濃度と換気レベルが示す許容濃度とを比較し、換気状態が換気レベルに対して「不足」、「適正」又は「過剰」の何れであるかを判定する。すなわち、換気状態判定部1606は、COの濃度が許容濃度以上である場合には換気状態が換気レベルに対して不足していると判定し、COの濃度が下限値以上且つ許容濃度未満の範囲内の場合には換気状態が換気レベルに対して適正であると判定し、COの濃度が下限値未満である場合には換気状態が換気レベルに対して過剰であると判定する。下限値は、許容濃度よりも小さい値であり、許容濃度によって値が変化する(例えば、下限値=許容濃度-50)。 At this time, for example, for the CO2 control system, the ventilation state determination unit 1606 compares the CO2 concentration with the allowable concentration indicated by the ventilation level and determines whether the ventilation state is "insufficient,""appropriate," or "excessive" with respect to the ventilation level. That is, when the CO2 concentration is equal to or greater than the allowable concentration, the ventilation state determination unit 1606 determines that the ventilation state is insufficient with respect to the ventilation level, when the CO2 concentration is equal to or greater than the lower limit and less than the allowable concentration, the ventilation state is appropriate with respect to the ventilation level, and when the CO2 concentration is less than the lower limit, the ventilation state is excessive with respect to the ventilation level. The lower limit is a value smaller than the allowable concentration, and the value changes depending on the allowable concentration (for example, the lower limit = allowable concentration - 50).

また、例えば、換気状態判定部1606は、人数制御系統については、制御対象空間の在室者の人数に換気レベルが示す許容外気量を乗算した値(室内必要外気量)と、当該制御対象空間に設けられた給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量(室内給気外気量)とを比較し、換気状態が換気レベルに対して「不足」、「適正」又は「過剰」の何れであるかを判定する。すなわち、換気状態判定部1606は、室内必要外気量が室内給気外気量以上である場合には換気状態が換気レベルに対して不足していると判定し、室内必要外気量が下限値以上且つ室内給気外気量未満の範囲内の場合には換気状態が換気レベルに対して適正であると判定し、室内必要外気量が下限値未満である場合には換気状態が換気レベルに対して過剰であると判定する。下限値は、CO制御系統の場合の下限値と同様に、室内給気外気量よりも小さい値であり、室内給気外気量によって値が変化する。なお、換気状態判定部1606は、給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量については、外気量演算部1603による演算結果を用いる。 Also, for example, for the number of people control system, the ventilation state determination unit 1606 compares the value (indoor required outdoor air volume) obtained by multiplying the number of people in the controlled space by the allowable outdoor air volume indicated by the ventilation level with the outdoor air volume (indoor supply outdoor air volume) contained in the supply air blown out by the supply air VAV unit 7 provided in the controlled space, and determines whether the ventilation state is "insufficient,""appropriate," or "excessive" for the ventilation level. That is, the ventilation state determination unit 1606 determines that the ventilation state is insufficient for the ventilation level when the indoor required outdoor air volume is equal to or greater than the indoor supply outdoor air volume, determines that the ventilation state is appropriate for the ventilation level when the indoor required outdoor air volume is equal to or greater than the lower limit value and less than the indoor supply outdoor air volume, and determines that the ventilation state is excessive for the ventilation level when the indoor required outdoor air volume is less than the lower limit value. The lower limit value is a value smaller than the indoor supply outdoor air volume, similar to the lower limit value in the case of the CO2 control system, and the value changes depending on the indoor supply outdoor air volume. It should be noted that the ventilation state determination unit 1606 uses the calculation result by the outside air volume calculation unit 1603 for the amount of outside air contained in the supply air blown out by the supply air VAV unit 7.

バルブ状態判定部1607は、換気状態判定部1606により少なくとも何れかの系統において換気状態が換気レベルに対して不足していると判定された場合、バルブの能力状態を判定する。
この際、バルブ状態判定部1607は、バルブの開度が閾値(例えば90%(初期値))以上である場合にはバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定し、それ以外の場合にはバルブによる熱交換の可制御特性は能力不足状態ではないと判定する。
また、バルブが供給路における流量を計測する機能を有している場合、バルブ状態判定部1607は、当該流量に基づいてバルブの能力状態を判定してもよい。この場合、バルブ状態判定部1607は、供給路における流量が閾値(例えば定格流量付近)以上である場合にはバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定し、それ以外の場合にはバルブによる熱交換の可制御特性は能力不足状態ではないと判定する。
The valve state determination unit 1607 determines the capacity state of the valve when the ventilation state determination unit 1606 determines that the ventilation state in at least any one of the systems is insufficient for the ventilation level.
At this time, if the valve opening is equal to or greater than a threshold value (e.g., 90% (initial value)), the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristics of heat exchange by the valve are in an insufficient capacity state, and otherwise determines that the controllable characteristics of heat exchange by the valve are not in an insufficient capacity state.
Furthermore, if the valve has a function of measuring the flow rate in the supply path, the valve state determination unit 1607 may determine the capacity state of the valve based on the flow rate. In this case, the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is in an insufficient capacity state when the flow rate in the supply path is equal to or greater than a threshold value (e.g., near the rated flow rate), and otherwise determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is not in an insufficient capacity state.

外気量制御部1608は、運転モード設定部1601により設定された運転モード及び換気レベル設定部1602により設定された換気レベルに基づいて、外気VAVユニット1、排気VAVユニット11及び還気ダンパ10を制御することで、外気の取入れ量(換気量)を制御する。 The outdoor air volume control unit 1608 controls the amount of outdoor air taken in (ventilation volume) by controlling the outdoor air VAV unit 1, the exhaust VAV unit 11, and the return air damper 10 based on the operation mode set by the operation mode setting unit 1601 and the ventilation level set by the ventilation level setting unit 1602.

この際、外気量制御部1608は、設定確認部1605により運転モードが省エネ優先モードであることが確認された場合、通常の制御(換気不足状態とならない範囲で、外気の取入れをなるべく減らす制御)を行う。
また、外気量制御部1608は、設定確認部1605により運転モードが最大換気モードであることが確認された場合、外気を最大限取入れる制御を行う。
At this time, if the setting confirmation unit 1605 confirms that the operating mode is energy saving priority mode, the outdoor air volume control unit 1608 performs normal control (control to reduce the intake of outdoor air as much as possible without causing insufficient ventilation).
Furthermore, when the setting confirmation unit 1605 confirms that the operation mode is the maximum ventilation mode, the outside air amount control unit 1608 performs control to take in the maximum amount of outside air.

また、外気量制御部1608は、設定確認部1605により運転モードが換気モードであることが確認された場合、制御対象空間の環境を維持しつつ外気の取入れをなるべく増やす制御を行う。
すなわち、外気量制御部1608は、バルブ状態判定部1607によりバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態ではないと判定された場合、外気の取入れ量を増加させるように制御する。また、外気量制御部1608は、バルブ状態判定部1607によりバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定された場合、外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させるように制御する。また、外気量制御部1608は、換気状態判定部1606により全ての系統において換気状態が換気レベルに対して過剰であると判定された場合、外気の取入れ量を減少させるように制御する。また、外気量制御部1608は、換気状態判定部1606により何れの系統においても換気状態が換気レベルに対して不足しておらず、また、何れかの系統において換気状態が換気レベルに対して過剰ではないと判定された場合、外気の取入れ量を変更せずに維持させるように制御する。
Furthermore, when the setting confirmation unit 1605 confirms that the operation mode is the ventilation mode, the outside air volume control unit 1608 performs control to increase the amount of outside air taken in as much as possible while maintaining the environment of the controlled space.
That is, when the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristic of the heat exchange by the valve is not in a capacity insufficient state, the outdoor air amount control unit 1608 controls to increase the amount of outdoor air taken in. Also, when the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristic of the heat exchange by the valve is in a capacity insufficient state, the outdoor air amount control unit 1608 controls to stop the increase in the amount of outdoor air taken in or to reduce the amount of outdoor air taken in. Also, when the ventilation state determination unit 1606 determines that the ventilation state in all systems is excessive for the ventilation level, the outdoor air amount control unit 1608 controls to reduce the amount of outdoor air taken in. Also, when the ventilation state determination unit 1606 determines that the ventilation state in none of the systems is insufficient for the ventilation level and that the ventilation state in any of the systems is not excessive for the ventilation level, the outdoor air amount control unit 1608 controls to maintain the amount of outdoor air taken in without changing it.

なお、図2では、コントローラ16に換気不足判定部1604が設けられた場合を示した。しかしながら、換気不足判定部1604は必須の構成ではなく、コントローラ16に設けられていなくてもよい。
また、図2では、コントローラ16に外気量演算部1603が設けられた場合を示した。しかしながら、コントローラ16が人数制御を行わない場合には外気量演算部1603は不要である。
2 shows a case where the ventilation insufficiency determination unit 1604 is provided in the controller 16. However, the ventilation insufficiency determination unit 1604 is not an essential component, and may not be provided in the controller 16.
2 shows a case where the outside air volume calculation unit 1603 is provided in the controller 16. However, if the controller 16 does not control the number of people, the outside air volume calculation unit 1603 is not necessary.

次に、図2に示す実施の形態1に係るコントローラ16による換気制御動作例について、図3を参照しながら説明する。
なお、運転モード設定部1601はコントローラ16の運転モードを設定している。また、換気レベル設定部1602は、コントローラ16の運転モードが換気モードである場合での換気レベルを設定している。このように、コントローラ16は、感染症防止対策のために「換気モード」を選択可能であり、また、外気の取入れ量とエネルギー消費量とのバランスを取るために「換気レベル」を設定可能である。
Next, an example of a ventilation control operation by the controller 16 according to the first embodiment shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG.
The operation mode setting unit 1601 sets the operation mode of the controller 16. The ventilation level setting unit 1602 sets the ventilation level when the operation mode of the controller 16 is the ventilation mode. In this way, the controller 16 can select the "ventilation mode" as a countermeasure to prevent infectious diseases, and can set the "ventilation level" to balance the amount of outside air taken in and the amount of energy consumed.

図2に示す実施の形態1に係るコントローラ16による換気制御動作例では、図3に示すように、まず、外気量演算部1603は、給気VAVユニット7毎に、給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量を演算する(ステップST301)。
この際、まず、下式(1)に示すように、外気量演算部1603は、給気VAVユニット7毎の給気の吹出し量に基づいて、給気量を演算する。そして、下式(2)に示すように、外気量演算部1603は、外気の取入れ量及び給気量に基づいて、外気導入比を演算する。そして、下式(3)に示すように、外気量演算部1603は、外気導入比及び給気VAVユニット7毎の給気の吹出し量に基づいて、給気VAVユニット7毎に、給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量を演算する。
給気量=Σ(各給気VAVユニット7の給気の吹出し量) (1)
外気導入比=外気の取入れ量÷給気量 (2)
各給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量=各給気VAVユニット7の給気の吹出し量×外気導入比 (3)
In an example of ventilation control operation by the controller 16 of embodiment 1 shown in Figure 2, as shown in Figure 3, first, the outdoor air volume calculation unit 1603 calculates the volume of outdoor air contained in the supply air blown out by the supply air VAV unit 7 for each supply air VAV unit 7 (step ST301).
In this case, first, as shown in the following formula (1), the outside air amount calculation unit 1603 calculates the supply air amount based on the supply air blow-out amount of each supply air VAV unit 7. Then, as shown in the following formula (2), the outside air amount calculation unit 1603 calculates the outside air introduction ratio based on the outside air intake amount and supply air amount. Then, as shown in the following formula (3), the outside air amount calculation unit 1603 calculates the amount of outside air contained in the supply air blown out by the supply air VAV unit 7 for each supply air VAV unit 7 based on the outside air introduction ratio and the supply air blow-out amount of each supply air VAV unit 7.
Supply air volume=Σ(air supply volume of each supply VAV unit 7) (1)
Outdoor air intake ratio = outdoor air intake amount ÷ supply air amount (2)
Amount of outside air contained in the supply air blown out by each supply air VAV unit 7 = Amount of supply air blown out by each supply air VAV unit 7 × Outside air introduction ratio (3)

次いで、換気不足判定部1604は、系統毎に換気不足状態であるかを判定する(ステップST302)。
この際、換気不足判定部1604は、CO制御系統については、COの濃度が閾値(例えば1000ppm)以上である場合には換気不足状態であると判定し、それ以外の場合には換気不足状態ではないと判定する。
また、換気不足判定部1604は、人数制御系統については、制御対象空間の在室者の人数に閾値(例えば30m/h)を乗算した値が、当該制御対象空間に設けられた給気VAVユニット7により吹出される給気に含まれる外気量以上である場合には、換気不足状態である判定し、それ以外の場合には換気不足状態ではないと判定する。
Next, the ventilation insufficiency determining unit 1604 determines whether or not each system is in an insufficient ventilation state (step ST302).
At this time, the ventilation insufficiency determination unit 1604 determines that the CO2 control system is in a state of insufficient ventilation if the CO2 concentration is equal to or higher than a threshold value (e.g., 1000 ppm), and determines that the ventilation insufficiency state is not present otherwise.
In addition, for the number of people control system, the ventilation insufficiency determination unit 1604 determines that there is an insufficient ventilation state if the number of people in the controlled space multiplied by a threshold value (e.g., 30 m3 /h) is equal to or greater than the amount of outside air contained in the supply air blown out by the supply air VAV unit 7 installed in the controlled space, and determines that there is no insufficient ventilation state in any other cases.

この換気不足判定部1604による判定結果はユーザが用いている表示装置に表示される。そして、ユーザは、表示装置に表示された上記判定結果に基づいて、運転モード設定部1601に対する運転モードの設定変更及び換気レベル設定部1602に対する換気レベルの設定変更を行ってもよい。すなわち、この場合、運転モード設定部1601は、運転モードを、換気不足判定部1604による判定結果に基づいてユーザにより選択された運転モードに設定する。また、換気レベル設定部1602は、換気レベルを、換気不足判定部1604による判定結果に基づいてユーザにより選択された換気レベルに設定する。 The result of the determination by the ventilation insufficiency determination unit 1604 is displayed on the display device used by the user. The user may then change the setting of the operation mode in the operation mode setting unit 1601 and the setting of the ventilation level in the ventilation level setting unit 1602 based on the result of the determination displayed on the display device. That is, in this case, the operation mode setting unit 1601 sets the operation mode to the operation mode selected by the user based on the result of the determination by the ventilation insufficiency determination unit 1604. Also, the ventilation level setting unit 1602 sets the ventilation level to the ventilation level selected by the user based on the result of the determination by the ventilation insufficiency determination unit 1604.

次いで、設定確認部1605は、運転モード設定部1601により設定された運転モードが換気モードであるかを確認する(ステップST303)。 Next, the setting confirmation unit 1605 confirms whether the operation mode set by the operation mode setting unit 1601 is the ventilation mode (step ST303).

このステップST303において、設定確認部1605により運転モードが換気モードであることが確認された場合、換気状態判定部1606は、何れかの系統において換気状態が換気レベルに対して不足しているかを判定する(ステップST304)。
この際、換気状態判定部1606は、CO制御系統については、COの濃度が許容濃度以上である場合には換気状態が換気レベルに対して不足していると判定し、それ以外の場合には換気状態が換気レベルに対して不足していないと判定する。
また、換気状態判定部1606は、人数制御系統については、室内必要外気量が室内給気外気量以上である場合には換気状態が換気レベルに対して不足していると判定し、それ以外の場合には換気状態が換気レベルに対して不足していないと判定する。
In this step ST303, if the setting confirmation unit 1605 confirms that the operation mode is the ventilation mode, the ventilation state determination unit 1606 determines whether the ventilation state in any system is insufficient for the ventilation level (step ST304).
At this time, the ventilation status determination unit 1606 determines that, for the CO2 control system, if the CO2 concentration is equal to or higher than the allowable concentration, the ventilation status is insufficient relative to the ventilation level, and otherwise determines that the ventilation status is not insufficient relative to the ventilation level.
In addition, for the number of people control system, the ventilation status determination unit 1606 determines that the ventilation status is insufficient for the ventilation level if the amount of outdoor air required indoors is equal to or greater than the amount of outdoor air supplied indoors, and otherwise determines that the ventilation status is not insufficient for the ventilation level.

このステップST304において、換気状態判定部1606により少なくとも何れかの系統において換気状態が換気レベルに対して不足していると判定された場合、バルブ状態判定部1607は、バルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であるかを判定する(ステップST305)。
この際、バルブ状態判定部1607は、バルブの開度が閾値(例えば90%(初期値))以上である場合又は供給路における流量が閾値(例えば定格流量付近)以上である場合には、バルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定し、それ以外の場合にはバルブによる熱交換の可制御特性は能力不足状態ではないと判定する。
In this step ST304, if the ventilation state determination unit 1606 determines that the ventilation state in at least one of the systems is insufficient relative to the ventilation level, the valve state determination unit 1607 determines whether the controllable characteristics of heat exchange by the valve are in a capacity insufficient state (step ST305).
At this time, if the valve opening is equal to or greater than a threshold value (e.g., 90% (initial value)) or if the flow rate in the supply path is equal to or greater than a threshold value (e.g., near the rated flow rate), the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristics of heat exchange by the valve are in an insufficient capacity state, and otherwise determines that the controllable characteristics of heat exchange by the valve are not in an insufficient capacity state.

このステップST305において、バルブ状態判定部1607によりバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態ではないと判定された場合、外気量制御部1608は、外気の取入れ量を増加させるように制御する(ステップST306)。 If the valve state determination unit 1607 determines in step ST305 that the controllable characteristics of the heat exchange by the valve are not in a capacity insufficient state, the outside air volume control unit 1608 controls the amount of outside air taken in to be increased (step ST306).

一方、ステップST305において、バルブ状態判定部1607によりバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定された場合、外気量制御部1608は、外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させる(ステップST307)。この際、例えば、外気量制御部1608は、バルブの開度が第1の範囲(例えば90%以上且つ95%未満)である場合には、外気の取入れ量の増加を停止させ、バルブの開度が第1の範囲より大きい第2の範囲(例えば95%以上)である場合には、外気の取入れ量を減少させる。また、供給路における流量でバルブの能力状態を判定する場合にも、上記と同様である。 On the other hand, if the valve state determination unit 1607 determines in step ST305 that the controllable characteristic of the heat exchange by the valve is in a capacity insufficient state, the outdoor air volume control unit 1608 stops the increase in the amount of outdoor air taken in or reduces the amount of outdoor air taken in (step ST307). At this time, for example, when the valve opening degree is in a first range (e.g., 90% or more and less than 95%), the outdoor air volume control unit 1608 stops the increase in the amount of outdoor air taken in, and when the valve opening degree is in a second range (e.g., 95% or more) that is larger than the first range, reduces the amount of outdoor air taken in. The above is also the case when the capacity state of the valve is determined by the flow rate in the supply path.

一方、ステップST304において、換気状態判定部1606は、何れの系統においても換気状態が換気レベルに対して不足していないと判定した場合、全ての系統において換気状態が換気レベルに対して過剰であるかを判定する(ステップST308)。
この際、換気状態判定部1606は、CO制御系統については、COの濃度が下限値未満である場合には換気状態が換気レベルに対して過剰であると判定し、それ以外の場合には換気状態が換気レベルに対して過剰ではないと判定する。
また、換気状態判定部1606は、人数制御系統については、室内必要外気量が下限値未満である場合には換気状態が換気レベルに対して過剰であると判定し、それ以外の場合には換気状態が換気レベルに対して過剰ではないと判定する。
On the other hand, if in step ST304 the ventilation status determination unit 1606 determines that the ventilation status in none of the systems is insufficient relative to the ventilation level, it determines whether the ventilation status in all of the systems is excessive relative to the ventilation level (step ST308).
At this time, the ventilation status determination unit 1606 determines that, for the CO2 control system, the ventilation status is excessive for the ventilation level if the CO2 concentration is below the lower limit value, and otherwise determines that the ventilation status is not excessive for the ventilation level.
In addition, for the number of people control system, the ventilation state determination unit 1606 determines that the ventilation state is excessive for the ventilation level if the amount of outdoor air required indoors is less than a lower limit value, and otherwise determines that the ventilation state is not excessive for the ventilation level.

このステップST308において、換気状態判定部1606により全ての系統において換気状態が換気レベルに対して過剰であると判定された場合、外気量制御部1608は、外気の取入れ量を減少させるように制御する(ステップST309)。 If the ventilation state determination unit 1606 determines in step ST308 that the ventilation state in all systems is excessive relative to the ventilation level, the outdoor air volume control unit 1608 controls the amount of outdoor air taken in to be reduced (step ST309).

一方、ステップST308において、換気状態判定部1606により何れかの系統において換気状態が換気レベルに対して過剰ではないと判定された場合、外気量制御部1608は、外気の取入れ量を変更せずに維持させるように制御する(ステップST310)。 On the other hand, if the ventilation state determination unit 1606 determines in step ST308 that the ventilation state in any system is not excessive relative to the ventilation level, the outdoor air volume control unit 1608 controls the amount of outdoor air taken in to be maintained unchanged (step ST310).

一方、ステップST303において、設定確認部1605は、運転モードが換気モードではないことを確認した場合、運転モードが省エネ優先モードであるかを確認する(ステップST311)。 On the other hand, in step ST303, if the setting confirmation unit 1605 confirms that the operation mode is not the ventilation mode, it checks whether the operation mode is the energy saving priority mode (step ST311).

このステップST311において、設定確認部1605により運転モードが省エネ優先モードであることが確認された場合、外気量制御部1608は、通常の制御(換気不足状態とならない範囲で、外気の取入れをなるべく減らす制御)を行う(ステップST312)。 If the setting confirmation unit 1605 confirms in step ST311 that the operating mode is the energy saving priority mode, the outdoor air volume control unit 1608 performs normal control (control to reduce the intake of outdoor air as much as possible without causing insufficient ventilation) (step ST312).

一方、ステップST311において、設定確認部1605により運転モードが省エネ優先モードではない(すなわち最大換気モードである)ことが確認された場合、外気量制御部1608は、外気を最大限取入れる制御を行う(ステップST313)。 On the other hand, if the setting confirmation unit 1605 confirms in step ST311 that the operating mode is not the energy saving priority mode (i.e., the maximum ventilation mode), the outdoor air volume control unit 1608 performs control to take in as much outdoor air as possible (step ST313).

以上のように、この実施の形態1によれば、コントローラ16(換気制御装置)は、制御対象空間の環境及びエネルギー消費のうちの少なくとも一方の指標に基づいて、レベルを設定するレベル設定部(運転モード設定部1601及び換気レベル設定部1602)と、レベル設定部により設定されたレベルに基づいて、空調機4により生成される制御対象空間に対する給気に含まれる外気の割合を制御する外気量制御部1608とを備えた。これにより、実施の形態1に係るコントローラ16(換気制御装置)は、従来に対し、給気に含まれる外気の割合を柔軟に制御可能となる。また、このコントローラ16では、制御対象空間の環境とエネルギーを多く消費してしまうこととのバランスを取ることが可能となる。 As described above, according to this embodiment 1, the controller 16 (ventilation control device) includes a level setting unit (operation mode setting unit 1601 and ventilation level setting unit 1602) that sets a level based on at least one of the indicators of the environment of the controlled space and energy consumption, and an outside air volume control unit 1608 that controls the proportion of outside air contained in the air supplied to the controlled space generated by the air conditioner 4 based on the level set by the level setting unit. This makes it possible for the controller 16 (ventilation control device) according to embodiment 1 to flexibly control the proportion of outside air contained in the supply air compared to conventional methods. Furthermore, this controller 16 makes it possible to balance the environment of the controlled space with consuming a large amount of energy.

また、実施の形態1に係るコントローラ16では、換気のために外気量を増やす場合、給気に含まれる外気の割合を高めることを優先するため、従来の給気VAVユニット7のCO制御のように、搬送動力は増加しない(給気量を増やさずに外気量を多く取入れることが可能となる)。 Furthermore, in the controller 16 according to embodiment 1, when the amount of outside air is increased for ventilation, priority is given to increasing the proportion of outside air contained in the supply air, so the conveying power does not increase as in the CO2 control of the conventional supply air VAV unit 7 (it is possible to take in a large amount of outside air without increasing the amount of supply air).

例えば図4に示すように、定員数が4人である制御対象空間において、在室者が4人以上となった場合を考える。図4Bでは、定員数が4人である制御対象空間において6人が在室した場合を示している。この場合、実施の形態1に係るコントローラ16では、換気モードである場合には外気割合を高めることを優先させるため、給気量を増やさずに外気量を多く取入れることが可能となる。その結果、制御対象空間に定員数以上の人が在室する場合でも適切な外気を供給可能となる。 For example, as shown in Figure 4, consider a case where four or more people are present in a controlled space with a capacity of four people. Figure 4B shows a case where six people are present in a controlled space with a capacity of four people. In this case, the controller 16 according to embodiment 1 prioritizes increasing the proportion of outside air when in ventilation mode, making it possible to take in a large amount of outside air without increasing the amount of air supplied. As a result, appropriate outside air can be supplied even when more than the capacity of the controlled space is present.

更に、図2に示すコントローラ16(換気制御装置)では、外気量制御部1608が、バルブ状態判定部1607によりバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態ではないと判定された場合に外気の取入れ量を増加させ、当該バルブ状態判定部1607により当該バルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定された場合に外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させる。これにより、このコントローラ16(換気制御装置)は、従来に対し、制御対象空間内の環境を維持しつつ、より多くの外気を取入れ可能となる。すなわち、このコントローラ16では、空調機4の処理能力(バルブの開度又は供給路における流量)を常に監視し、空調機4の処理能力が閾値以上となった場合、外気量の取入れの増加を停止又は外気の取入れ量を減少させることで、制御対象空間の環境を維持したまま、最大限の外気取入れが可能となる。この構成による効果について以下に示す。 Furthermore, in the controller 16 (ventilation control device) shown in FIG. 2, the outdoor air volume control unit 1608 increases the amount of outdoor air taken in when the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristic of the heat exchange by the valve is not in a capacity insufficient state, and stops the increase in the amount of outdoor air taken in or reduces the amount of outdoor air taken in when the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristic of the heat exchange by the valve is in a capacity insufficient state. As a result, this controller 16 (ventilation control device) can take in more outdoor air while maintaining the environment in the controlled space compared to the conventional method. That is, this controller 16 constantly monitors the processing capacity of the air conditioner 4 (valve opening or flow rate in the supply path), and when the processing capacity of the air conditioner 4 becomes equal to or greater than a threshold value, stops the increase in the amount of outdoor air taken in or reduces the amount of outdoor air taken in, thereby making it possible to take in the maximum amount of outdoor air while maintaining the environment in the controlled space. The effects of this configuration are shown below.

例えば図5に示すように、空調制御システムにおいて、外気割合の設計値が1/5である場合に、外気割合を単純に4/5まで高めて冷房を行う場合を考える。なお図5A(外気割合が1/5である場合)では、外気の温度が36℃であり、還気の温度が26℃であり、空調機4内の温度が28℃であり、給気の温度が15℃である。この場合、温度が高い外気を取入れると、空調機4内の温度が上がる。そして、空調機4内の温度が設計値以上まで上昇してしまうと空調機4では冷房しきれなくなり、給気の温度が上昇してしまう。図5B(外気割合を4/5とした場合)では、空調機4内の温度が34℃まで上昇し、冷水弁2aの開度が100%となってしまうことで冷房しきれなくなり、給気の温度が17℃に上昇している。すなわち、このような状態が、バルブによる熱交換の制御が可制御な特性から逸脱している状態の典型例である。理屈上は目標の室温に既に制御された形になる還気を多く利用する通常の制御動作であれば、原理的に可制御域を逸脱することはない。しかしながら、換気を目的として外気を多く利用する状態に移行した場合には、可制御域から逸脱する可能性が生じることに注意が必要である。 For example, as shown in FIG. 5, consider a case where the design value of the outdoor air ratio in an air conditioning control system is 1/5, and the outdoor air ratio is simply increased to 4/5 to perform cooling. In FIG. 5A (when the outdoor air ratio is 1/5), the outdoor air temperature is 36°C, the return air temperature is 26°C, the temperature inside the air conditioner 4 is 28°C, and the supply air temperature is 15°C. In this case, when high-temperature outdoor air is taken in, the temperature inside the air conditioner 4 rises. If the temperature inside the air conditioner 4 rises above the design value, the air conditioner 4 will not be able to cool the room, and the supply air temperature will rise. In FIG. 5B (when the outdoor air ratio is 4/5), the temperature inside the air conditioner 4 rises to 34°C, and the opening of the cold water valve 2a becomes 100%, so the air conditioner will not be able to cool the room, and the supply air temperature rises to 17°C. In other words, this state is a typical example of a state in which the control of heat exchange by the valve deviates from the controllable characteristics. In theory, normal control operations that use a lot of return air, which is already controlled to the target room temperature, will not deviate from the controllable range. However, if you switch to a state where a lot of outside air is used for ventilation purposes, it is important to note that there is a possibility of deviation from the controllable range.

このように、空調制御システムにおいて、感染症防止対策のため、単純に外気を多く取入れようとすると、空調機4の能力が足りずに室内環境が悪化してしまう可能性がある。 As such, if an air conditioning control system were to simply try to bring in a lot of outside air as a measure to prevent infectious diseases, the capacity of the air conditioner 4 would be insufficient, and the indoor environment could deteriorate.

それに対し、例えば図6に示すように、空調制御システムにおいて、外気割合の設計値が1/5である場合に、冷水弁2aの処理能力を監視しつつ外気割合を高めて冷房を行う場合を考える。なお、図6A(外気割合が1/5である場合)では、外気の温度が36℃であり、還気の温度が26℃であり、空調機4内の温度が28℃であり、給気の温度が15℃である。この場合、温度が高い外気を取入れると、空調機4内の温度が上がる。しかしながら、図2に示すコントローラ16では、空調機4の処理能力を監視しつつ外気の取入れ量を増加させ、空調機4の処理能力が閾値以上となった場合には外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させる。図6Bでは、冷水弁2aの開度が90%となった時点で外気の取入れ量の増加を停止させている(外気割合の増加は1/2で停止させている)。この場合、空調機4の冷房能力には変化がないため、給気の温度が上がることなく15℃を維持可能となる。 In contrast, as shown in FIG. 6, for example, in an air conditioning control system, when the design value of the outdoor air ratio is 1/5, consider a case where cooling is performed by increasing the outdoor air ratio while monitoring the processing capacity of the cold water valve 2a. In FIG. 6A (when the outdoor air ratio is 1/5), the outdoor air temperature is 36°C, the return air temperature is 26°C, the temperature inside the air conditioner 4 is 28°C, and the supply air temperature is 15°C. In this case, when high-temperature outdoor air is taken in, the temperature inside the air conditioner 4 rises. However, in the controller 16 shown in FIG. 2, the amount of outdoor air taken in is increased while monitoring the processing capacity of the air conditioner 4, and when the processing capacity of the air conditioner 4 becomes equal to or greater than a threshold value, the increase in the amount of outdoor air taken in is stopped or the amount of outdoor air taken in is reduced. In FIG. 6B, the increase in the amount of outdoor air taken in is stopped when the opening degree of the cold water valve 2a reaches 90% (the increase in the outdoor air ratio is stopped at 1/2). In this case, the cooling capacity of the air conditioner 4 remains unchanged, so the supply air temperature can be maintained at 15°C without increasing.

なお上記では、換気レベルに、COの許容濃度及び一人当たりの許容外気量が含まれる場合を示した。しかしながら、これに限らず、換気レベルに、制御対象空間の許容温度が含まれていてもよい。この場合、換気レベルとしては、例えば、許容温度が室温+0.5℃であるレベル(レベル5)又は許容温度が室温+1.0℃であるレベル(レベル6)等が挙げられる。
この場合、外気量制御部1608は、バルブ状態判定部1607によりバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態ではないと判定された場合又は温度センサ6により計測された温度が許容温度未満であると判定された場合に、外気の取入れ量を増加させる。すなわち、外気量制御部1608は、バルブ状態判定部1607によりバルブによる熱交換の可制御特性が能力不能状態であると判定された場合であっても、温度センサ6により計測された温度が許容温度未満である場合には、外気の取入れ量を増加させる。一方、外気量制御部1608は、バルブ状態判定部1607によりバルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定され、且つ、温度センサ6により計測された温度が許容温度以上であると判定された場合に、外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させる。
In the above, the ventilation level includes the allowable CO2 concentration and the allowable amount of outdoor air per person. However, the ventilation level may include the allowable temperature of the controlled space. In this case, the ventilation level may include, for example, a level (level 5) where the allowable temperature is room temperature + 0.5°C or a level (level 6) where the allowable temperature is room temperature + 1.0°C.
In this case, the outside air amount control unit 1608 increases the amount of outside air taken in when the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is not in a capacity insufficient state or when the temperature measured by the temperature sensor 6 is determined to be below the allowable temperature. That is, even when the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is in a capacity insufficient state, the outside air amount control unit 1608 increases the amount of outside air taken in when the temperature measured by the temperature sensor 6 is below the allowable temperature. On the other hand, when the valve state determination unit 1607 determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is in a capacity insufficient state and the temperature measured by the temperature sensor 6 is equal to or higher than the allowable temperature, the outside air amount control unit 1608 stops increasing the amount of outside air taken in or reduces the amount of outside air taken in.

また、冬季の場合、外気の取入れ量を増やすと制御対象空間の湿度が低下する可能性がある。そこで、換気レベルに、制御対象空間の許容湿度が含められていてもよい。許容湿度としては、例えば、40%、45%又は50%等が挙げられる。そして、換気状態判定部1606は、湿度センサ12により計測された湿度と許容湿度とを比較することで、系統毎に換気状態が換気レベル設定部1602により設定された換気レベルを満たしているかを判定する。 Furthermore, in winter, increasing the amount of outside air taken in may result in a decrease in humidity in the controlled space. Therefore, the ventilation level may include the allowable humidity of the controlled space. Examples of allowable humidity include 40%, 45%, or 50%. The ventilation status determination unit 1606 then compares the humidity measured by the humidity sensor 12 with the allowable humidity to determine whether the ventilation status for each system satisfies the ventilation level set by the ventilation level setting unit 1602.

また上記では、レベル設定部(運転モード設定部1601及び換気レベル設定部1602)は、ユーザによる手動入力を受付けることで、レベル(運転モード及び換気レベル)を設定する場合を示した。しかしながら、これに限らず、レベル設定部、レベルを自動で設定してもよい。この際、レベル設定部は、例えば、消費電力状況(契約電力と現在消費電力との差)、ディマンドリスポンス又は外気条件のうちの少なくとも1つに基づいて、レベルを設定する。 In the above, the level setting unit (operation mode setting unit 1601 and ventilation level setting unit 1602) has been described as accepting manual input from the user to set the levels (operation mode and ventilation level). However, this is not limiting, and the level setting unit may set the level automatically. In this case, the level setting unit sets the level based on at least one of the power consumption status (the difference between the contracted power and the current power consumption), the demand response, or the outside air conditions, for example.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In addition, any of the components of the embodiments of the present invention may be modified or omitted within the scope of the invention.

1 外気VAVユニット
2a 冷水弁(バルブ)
2b 温水弁(バルブ)
3 加湿弁
4 空調機
5 温度センサ
6 温度センサ
7 給気VAVユニット
8 排気ファン
9 還気ファン
10 還気ダンパ
11 排気VAVユニット
12 温湿度センサ
13 COセンサ
14 COセンサ
15 人検知センサ
16 コントローラ
17 外気ダクト
18 外気口
19a 冷水供給路(供給路)
19b 温水供給路(供給路)
20 供給路
21 給気ダクト
22 給気口
23 排気口
24 通気口
25 還気ダクト
26 還気口
27 排気口
101a,101b 個室
102 大部屋
103 廊下
104 小部屋
401a 冷水コイル(コイル)
401b 温水コイル(コイル)
402 加湿器
403 給気ファン
1601 運転モード設定部
1602 換気レベル設定部
1603 外気量演算部
1604 換気不足判定部
1605 設定確認部
1606 換気状態判定部
1607 バルブ状態判定部
1608 外気量制御部
1 Outdoor air VAV unit 2a Cold water valve (valve)
2b Hot water valve (valve)
Reference Signs List 3: Humidification valve 4: Air conditioner 5: Temperature sensor 6: Temperature sensor 7: Supply air VAV unit 8: Exhaust fan 9: Return air fan 10: Return air damper 11: Exhaust VAV unit 12: Temperature and humidity sensor 13: CO2 sensor 14 : CO2 sensor 15: Person detection sensor 16: Controller 17: Outdoor air duct 18: Outdoor air vent 19a: Cold water supply path (supply path)
19b Hot water supply path (supply path)
20 Supply path 21 Intake duct 22 Intake port 23 Exhaust port 24 Vent 25 Return air duct 26 Return air port 27 Exhaust port 101a, 101b Private room 102 Large room 103 Corridor 104 Small room 401a Chilled water coil (coil)
401b Hot water coil (coil)
402 Humidifier 403 Supply air fan 1601 Operation mode setting unit 1602 Ventilation level setting unit 1603 Outside air volume calculation unit 1604 Ventilation insufficiency determination unit 1605 Setting confirmation unit 1606 Ventilation state determination unit 1607 Valve state determination unit 1608 Outside air volume control unit

Claims (6)

ユーザ入力を受け付けることで、CO の濃度が900ppm以上である場合には外気の取入れ量の割合を増加させてCO の濃度が900ppm未満である場合にはなるべく外気を取入れないように制御する通常レベル、および、当該通常レベルに対して給気に含まれる外気の割合を高くする制御を行うための1つ以上のレベルのうちのいずれかのレベルを設定するレベル設定部と、
前記レベル設定部により設定されたレベルに基づいて、空調機により生成される制御対象空間に対する給気に含まれる外気の割合を制御する外気量制御部と
を備えた換気制御装置。
a level setting unit that, by receiving a user input, sets one of a normal level for increasing the proportion of outside air intake when the CO2 concentration is 900 ppm or more and controlling so as not to take in as much outside air as possible when the CO2 concentration is less than 900 ppm, and one or more levels for controlling to increase the proportion of outside air contained in the supply air relative to the normal level;
and an outside air volume control unit that controls the ratio of outside air contained in the air supplied to the controlled space generated by the air conditioner based on the level set by the level setting unit.
前記外気量制御部は、前記空調機への外気の取入れ量を、設計で決められた換気基準値を満たす設計外気量以上とすることを可能とする
ことを特徴とする請求項1記載の換気制御装置。
The ventilation control device according to claim 1 , wherein the outdoor air volume control unit is capable of setting the volume of outdoor air taken into the air conditioner to be equal to or greater than a designed outdoor air volume that satisfies a ventilation standard value determined by design.
前記空調機に対して熱交換のための冷水又は温水を供給する供給路の開閉を行うバルブの能力状態を判定するバルブ状態判定部と、
前記外気量制御部は、前記バルブ状態判定部により前記バルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態ではないと判定された場合に外気の取入れ量を増加させ、前記バルブ状態判定部により前記バルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定された場合に外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させる
ことを特徴とする請求項2記載の換気制御装置。
a valve state determination unit that determines a capacity state of a valve that opens and closes a supply path that supplies cold water or hot water for heat exchange to the air conditioner;
The ventilation control device according to claim 2, characterized in that the outdoor air volume control unit increases the amount of outdoor air taken in when the valve state determination unit determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is not in a capacity insufficient state, and stops increasing the amount of outdoor air taken in or reduces the amount of outdoor air taken in when the valve state determination unit determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is in a capacity insufficient state.
前記制御対象空間の温度を計測する温度センサと、
前記空調機に対して熱交換のための冷水又は温水を供給する供給路の開閉を行うバルブの能力状態を判定するバルブ状態判定部とを備え、
前記外気量制御部は、前記バルブ状態判定部により前記バルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態ではないと判定された場合又は前記温度センサにより計測された温度が許容値未満であると判定された場合に、外気の取入れ量を増加させ、前記バルブ状態判定部により前記バルブによる熱交換の可制御特性が能力不足状態であると判定され、且つ、前記温度センサにより計測された温度が許容値以上であると判定された場合に、外気の取入れ量の増加を停止又は外気の取入れ量を減少させる
ことを特徴とする請求項2記載の換気制御装置。
A temperature sensor that measures a temperature of the controlled space;
a valve state determination unit that determines a capacity state of a valve that opens and closes a supply path that supplies cold water or hot water for heat exchange to the air conditioner,
The ventilation control device according to claim 2, characterized in that the outside air volume control unit increases the amount of outside air taken in when the valve state determination unit determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is not in a state of insufficient capacity or when the temperature measured by the temperature sensor is determined to be below an allowable value, and stops increasing the amount of outside air taken in or reduces the amount of outside air taken in when the valve state determination unit determines that the controllable characteristic of heat exchange by the valve is in a state of insufficient capacity and the temperature measured by the temperature sensor is determined to be equal to or higher than an allowable value.
前記バルブ状態判定部は、前記バルブの開度又は前記供給路における流量に基づいて、当該バルブの能力状態を判定する
ことを特徴とする請求項3又は請求項4記載の換気制御装置。
The ventilation control device according to claim 3 or 4, wherein the valve state determination unit determines a capacity state of the valve based on an opening degree of the valve or a flow rate in the supply path.
レベル設定部が、ユーザ入力を受け付けることで、CO の濃度が900ppm以上である場合には外気の取入れ量の割合を増加させてCO の濃度が900ppm未満である場合にはなるべく外気を取入れないように制御する通常レベル、および、当該通常レベルに対して給気に含まれる外気の割合を高くする制御を行うための1つ以上のレベルのうちのいずれかのレベルを設定するステップと、
外気量制御部が、前記レベル設定部により設定されたレベルに基づいて、空調機により生成される制御対象空間に対する給気に含まれる外気の割合を制御するステップと
を有する換気制御方法。
A level setting unit receives a user input and sets one of a normal level for increasing the ratio of the amount of outside air taken in when the CO2 concentration is 900 ppm or more and controlling to take in as little outside air as possible when the CO2 concentration is less than 900 ppm, and one or more levels for controlling to increase the ratio of outside air contained in the supply air relative to the normal level;
and a step of an outside air volume control unit controlling a ratio of outside air contained in air supplied to a controlled space generated by an air conditioner based on the level set by the level setting unit.
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