JP2000018683A - 熱源機器制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要最小限の効果待ち時間をとった後に運転
機器能力の変更制御を再開できるようにし、空調制御を
速やかに安定させる。 【解決手段】 送水温度ＴＳ，還水温度ＴＲ１および流
量Ｆを取り込み、Ｑ＝Ｆ×（ＴＲ１−ＴＳ）として現在
の負荷熱量Ｑを求める（ステップ１０１〜１０４）。そ
して、現在の負荷熱量Ｑを満たすような最小台数の運転
機器の組み合わせを決定し、停止機器の有無をチェック
する（ステップ１０６）。運転機器能力の変更が停止機
器を伴わない場合、運転機器の中で最長の実始動時間Ｔ
Ａ＋水１巡時間ＴＣを効果待ち時間ＴＥとする。運転機
器能力の変更が停止機器を伴う場合、運転機器の中で最
長の実始動時間ＴＡと停止機器の残留運転時間ＴＢとの
何れか長い方の時間＋水１巡時間ＴＣを効果待ち時間Ｔ
Ｅとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍機や温水機
等の熱源機器群の運転機器能力を変更制御（増段，減
段，運転台数が同じでも運転機器自身の能力が変更され
る場合も含む）する熱源機器制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０に冷凍機の運転台数を制御する運
転台数制御システムの計装図を示す。同図において、１
−１〜１−３は冷凍機、２−１〜２−３はポンプ、３お
よび４はヘッダ、５はファンコイルユニット等の負荷機
器、６は送水管路、７は還水管路、８は負荷機器５への
送水の温度ＴＳを検出する温度計、９は負荷機器５から
の還水の温度ＴＲ１を検出する温度計、１０は還水の流
量Ｆを検出する流量計、１１はヘッダ３とヘッダ４との
間をバイパスするバイパス管路、１２はバイパス管路１
１の途上に設けられたバイパス弁、１３はヘッダ３とヘ
ッダ４との間の差圧を検出する差圧計、１４は制御装置
（機器運転台数制御装置）、１５は冷凍機１−１〜１−
３への還水の入口温度（熱源入口温度）ＴＲ２を検出す
る温度計である。

【０００３】この運転台数制御システムにおいて、ポン
プ２−１〜２−３により圧送された送水は、冷凍機１−
１〜１−３を介しヘッダ３を経て送水管路６により供給
され、負荷機器５を介し、還水管路７により還水として
ヘッダ４へ至り、再びポンプ２−１〜２−３によって圧
送され、以上の経路を循環する。制御装置１４は、差圧
計１３からの計測値に応じてバイパス弁１２へ開度指令
を与え、送水の送水圧力を制御する一方、温度計８から
の送水温度ＴＳ，温度計９からの還水温度ＴＲ１および
流量計１０からの還水の流量Ｆとから、Ｆ×（ＴＲ１−
ＴＳ）として現在の負荷熱量Ｑを求め（Ｑ＝Ｆ×（ＴＲ
１−ＴＳ））、この現在の負荷熱量Ｑに応じて冷凍機１
−１〜１−３の運転台数を制御する。

【０００４】この場合、制御装置１４には、図９
（ａ），（ｂ）に示すような運転順序テーブルと機器能
力表とが設定されており、この運転順序テーブルと機器
能力表ＴＢとから現在の負荷熱量Ｑを満たすような最小
台数の運転機器の組み合わせを決定する。すなわち、制
御装置１４は、図９（ｃ）に運転指定表を示すように、
負荷量Ｑが５００冷凍トン（ＲＴ）までは機器ＮＯ．１
に対応する冷凍機１−１を選択指定し、１０００ＲＴま
では機器ＮＯ．１，２に対応する冷凍機１−１，１−２
を選択指定し、１５００ＲＴまでは機器ＮＯ．１，２，
３に対応する冷凍機１−１，１−２，１−３を選択指定
し、この選択指定した冷凍機を起動する。

【０００５】また、制御装置１４は、上述した負荷熱量
Ｑに応じた運転台数の制御と併せて、送水温度ＴＳが設
計値ｔｓ（例えば、ｔｓ＝７℃）となるように冷凍機の
運転台数制御を行う。この送水温度ＴＳに基づく運転台
数の制御では、増段判断のみで、減段判断は行わない。
すなわち、送水温度ＴＳが設計値ｔｓ以上（ＴＳ＞ｔ
ｓ）となった場合にのみ、増段を行って冷凍機群の運転
機器能力をアップする。

【０００６】また、制御装置１４は、上述した負荷熱量
Ｑに応じた運転台数の制御と併せ、熱源入口温度ＴＲ２
が許容範囲（例えば、９℃以上）となるように冷凍機の
運転台数制御を行う。例えば、送水温度ＴＳを７℃に設
定した場合、熱源入口温度ＴＲ２が９℃以上ないと、冷
凍機１−１〜１−３が故障したり、あるいは冷凍機自身
の保護機能が働き停止してしまう。空調負荷が小さい場
合は熱源入口温度ＴＲ２が９℃以下になる可能性があ
る。そこで、この熱源入口温度ＴＲ２に基づく運転台数
の制御により、減段を行って冷凍機群の運転機器能力を
ダウンし、熱源入口温度ＴＲ２が９℃以上に保たれるよ
うにする。

【０００７】このような運転台数の制御において、運転
機器能力の変更の直後は、負荷流量や熱量が安定しな
い。そこで、制御の乱調を防ぐため、負荷流量や熱量が
安定するまでの時間を効果待ち時間とし、この効果待ち
時間の間は新たなる運転機器能力の変更を禁止するよう
にしている（例えば、特開昭６１−１５６４０２号公
報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来においては、冷凍
機のメーカが機器毎に始動時間（冷凍機が起動されてか
ら能力を発揮できるようになるまでの時間）を製品仕様
書にこの程度の時間（例えば、あるターボ冷凍機の始動
時間は１０〜１５分程度）として示しており（図１１参
照）、これを参照してシステムの中で最も長い始動時間
を要する機器に合わせ、この始動時間よりもさらに長め
に全体に共通の効果待ち時間を設定している。このた
め、効果待ち時間が実際に必要な時間よりもかなり長め
に設定されることになり、運転機器能力の変更時に実際
の負荷と運転台数制御とが適合するのに時間がかかって
しまい、その間空調制御がうまく行かず、在室者が不快
を感ずことが多かった。また、従来においては、始動時
および停止時の効果待ち時間を共通に設定しており、実
際には両者が異なる場合が多数あった。更に始動時間は
同じ熱源機器でも運転状況（起動したときの運転台数）
でも異なってくる。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、必要最小限
の効果待ち時間をとった後に運転機器能力の変更制御を
再開でき、空調制御を速やかに安定させることのできる
熱源機機制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、負荷状
態に応じて熱源機器群の運転機器能力を変更制御する熱
源機器制御装置において、熱源機器群の各熱源機器から
の送水の出口温度を測定する出口温度測定手段と、熱源
機器群の運転機器能力の変更時に、出口温度測定手段が
測定する出口温度のうち全ての運転される熱源機器の出
口温度をチェックし、この出口温度の値からこれら運転
される熱源機器個々の運転能力が安定したか否かを判断
する運転能力安定判断手段と、熱源機器群の運転機器能
力の変更時に、停止させた熱源機器が存在する場合、こ
の熱源機器の残留運転が終了したか否かをチェックする
残留運転終了チェック手段と、運転能力安定判断手段に
よって全ての運転される熱源機器の運転能力が安定した
と判断され、かつ残留運転終了チェック手段によって停
止させた熱源機器の残留運転が終了したと判断されてか
ら、更に熱源機器群からの送水が配管を１巡して還水と
して戻るのに要する時間が経過するまで、新たなる運転
機器能力の変更を禁止する運転機器能力変更禁止手段と
を設けたものである。この発明によれば、負荷状態に応
じて熱源機器群の運転機器能力が変更制御されると、全
ての運転される熱源機器の出口温度がチェックされ、こ
の出口温度の値からこれら運転される熱源機器個々の運
転能力が安定したか否かが判断される。また、熱源機器
群の運転機器能力の変更時に、停止させた熱源機器が存
在すれば、この熱源機器の残留運転が終了したか否かが
チェックされる。ここで、熱源機器群の運転機器能力の
変更時に停止させた熱源機器が存在しなければ、全ての
運転される熱源機器の運転能力が安定したと判断されて
から、更に熱源機器群からの送水が配管を１巡して還水
として戻るのに要する時間が経過するまで、新たなる運
転機器能力の変更が禁止される。これに対し、熱源機器
群の運転機器能力の変更時に停止させた熱源機器が存在
すれば、全ての運転される熱源機器の運転能力が安定し
たと判断され、かつ停止させた熱源機器の残留運転が終
了したと判断されてから、更に熱源機器群からの送水が
配管を１巡して還水として戻るのに要する時間が経過す
るまで、新たなる運転機器能力の変更が禁止される。

【００１１】第２発明（請求項２に係る発明）は、送水
温度が設計値となるように熱源機器群の運転機器能力を
変更制御する熱源機器制御装置において、熱源機器群の
各熱源機器からの送水の出口温度を測定する出口温度測
定手段と、熱源機器群の運転機器能力の変更時に、出口
温度測定手段が測定する送水の出口温度のうち全ての運
転される熱源機器の出口温度をチェックし、この出口温
度の値からこれら運転される熱源機器個々の運転能力が
安定したか否かを判断する運転能力安定判断手段と、こ
の運転能力安定判断手段によって全ての運転される熱源
機器の運転能力が安定したと判断されるまで新たなる運
転機器能力の変更を禁止する運転機器能力変更禁止手段
とを設けたものである。この発明によれば、送水温度が
設計値となるように熱源機器群の運転機器能力が変更制
御されると、全ての運転される熱源機器の出口温度がチ
ェックされ、この出口温度の値からこれら全ての運転さ
れる熱源機器の運転能力が安定したと判断されるまで新
たなる運転機器能力の変更が禁止される。

【００１２】第３発明（請求項３に係る発明）は、熱源
入口温度が許容範囲となるように熱源機器群の運転機器
能力を変更制御する熱源機器制御装置において、熱源機
器群の各熱源機器からの送水の出口温度を測定する出口
温度測定手段と、熱源機器群の運転機器能力の変更時
に、出口温度測定手段が測定する送水の出口温度のうち
全ての運転される熱源機器の出口温度をチェックし、こ
の出口温度の値からこれら運転される熱源機器個々の運
転能力が安定したか否かを判断する運転能力安定判断手
段と、熱源機器群の運転機器能力の変更時に、停止させ
た熱源機器が存在する場合、この熱源機器の残留運転が
終了したか否かをチェックする残留運転終了チェック手
段と、運転能力安定判断手段によって全ての運転される
熱源機器の運転能力が安定したと判断され、かつ残留運
転終了チェック手段によって停止させた熱源機器の残留
運転が終了したと判断されるまで、新たなる運転機器能
力の変更を禁止する運転機器能力変更禁止手段とを設け
たものである。この発明によれば、熱源入口温度が許容
範囲となるように熱源機器群の運転機器能力が変更制御
されると、全ての運転される熱源機器の出口温度がチェ
ックされ、この出口温度の値からこれら全ての運転され
る熱源機器の運転能力が安定したか否かが判断される。
また、熱源機器群の運転機器能力の変更時に、停止させ
た熱源機器が存在すれば、この熱源機器の残留運転が終
了したか否かがチェックされる。この場合、熱源機器群
の運転機器能力の変更時に停止させた熱源機器が存在す
れば、全ての運転される熱源機器の運転能力が安定した
と判断され、かつ停止させた熱源機器の残留運転が終了
したと判断されるまで、新たなる運転機器能力の変更が
禁止される。

【００１３】第４発明（請求項４に係る発明）は、第１
〜第３発明において、運転される熱源機器の出口温度の
測定値が所定範囲となったか、または測定値の変化率が
所定範囲内になったとき、その熱源機器の運転能力が安
定したと判断するようにしたものであるこの発明によれ
ば、運転される熱源機器の出口温度の測定値が所定範囲
となったとき、あるいは測定値の変化率が所定範囲内に
なったとき、その熱源機器の運転能力が安定したと判断
される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図２は本発明に係る熱源機器制御装
置を用いてなる運転台数制御システムの計装図である。
同図において、図１０と同一符号は同一或いは同等構成
要素を示し、その説明は省略する。

【００１５】この実施の形態では、冷凍機１−１，１−
２，１−３からの送水の出口温度ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ
３を測定する温度センサ１６−１，１６−２，１６−３
を設け、これら温度センサ１６−１〜１６−３からの出
口温度ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の測定値を制御装置（機
器運転台数制御装置）１４’へ与えるようにしている。
図３に制御装置１４’の内部構成の概略を示す。制御装
置１４’は、ＣＰＵ１４−１とＲＯＭ１４−２とＲＡＭ
１４−３とインターフェイス１４−４〜１４−７とを備
えている。ＣＰＵ１４−１は、インターフェイス１４−
４〜１４−６を介して与えられるシステムからの各種入
力情報を得て、ＲＯＭ１４−２に格納されたプログラム
に従い、ＲＡＭ１４−３にアクセスしながら、各種処理
動作を行う。

【００１６】ＣＰＵ１４−１には、インターフェイス１
４−４を介して送水温度ＴＳ，還水温度ＴＲ１および流
量Ｆが与えられ、インターフェイス１４−５を介して冷
凍機１−１，１−２，１−３の出口温度ＴＳ１，ＴＳ
２，ＴＳ３が与えられ、インターフェイス１４−６を介
して冷凍機１−１〜１−３への熱源入口温度ＴＲ２が与
えられる。また、ＣＰＵ１４−１は、インターフェイス
１４−７を介して冷凍機１−１〜１−３へ制御指令を送
る。

【００１７】〔運転台数制御動作〕制御装置１４’のＣ
ＰＵ１４−１は、負荷熱量Ｑに応じた運転台数の制御、
送水温度ＴＳに基づく運転台数の制御、および熱源入口
温度ＴＲ２に基づく運転台数の制御を直列的あるいは並
列的に行う。図４にはこれらの運転台数制御を直列的に
行う場合のフローチャートを示している。ＣＰＵ１４−
１は、このフローチャートに従い、先ず送水温度ＴＳに
よる増段判定を行い（ステップ４０１）、次に熱源入口
温度ＴＲ２による減段判定を行い（ステップ４０２）、
最後に負荷熱量Ｑによる増減段判定を行う（ステップ４
０３）。

【００１８】〔送水温度ＴＳに基づく運転台数の制御：
ステップ４０１〕ＣＰＵ１４−１は、送水温度ＴＳが設
計値ｔｓ（例えば、ｔｓ＝７℃）となるように冷凍機の
運転台数制御を行う。この送水温度ＴＳに基づく運転台
数の制御では、増段判断のみで、減段判断は行わない。
すなわち、送水温度ＴＳが設計値ｔｓ以上（ＴＳ＞ｔ
ｓ）となった場合にのみ、増段を行って冷凍機群の運転
機器能力をアップする。

【００１９】ステップ４０１での処理動作の詳細を図５
に示す。ＣＰＵ１４−１は、インターフェイス１４−４
を介して与えられる送水温度ＴＳを取り込み（ステップ
５０１）、この送水温度ＴＳと設計値ｔｓとを比較する
（ステップ５０２）。送水温度ＴＳが設計値ｔｓ以下
（ＴＳ≦ｔｓ）であれば、増段の必要はないと判断し
て、図４に示すステップ４０２へ直ちに進む。

【００２０】送水温度ＴＳが設計値ｔｓ以上（ＴＳ＞ｔ
ｓ）であれば、増段の必要があると判断し、運転機器能
力のアップ（増段）を図る（ステップ５０３）。すなわ
ち、停止状態にある冷凍機の中から運転状態とする冷凍
機（運転機器）を選択し、この選択した運転機器に始動
指令を送る。例えば、冷凍機１−１，１−２が運転状
態、冷凍機１−３が停止状態にあれば、冷凍機１−３を
運転機器として始動指令を送る。

【００２１】この運転機器能力のアップの直後は負荷流
量や熱量が安定しない。そこで、負荷流量や熱量が安定
するまでの時間を効果待ち時間ＴＥとし、この効果待ち
時間ＴＥの間は新たなる運転機器能力の変更を禁止す
る。ここで、従来においては、製品仕様書を参照してシ
ステムの中で最も長い始動時間ＴＡｍａｘを要する機器
に合わせ、この始動時間ＴＡｍａｘよりもさらに長めに
全体に共通の効果待ち時間ＴＥを設定していた。

【００２２】これに対して、本実施の形態では、全ての
運転される冷凍機器（全ての運転機器）の出口温度をチ
ェックし、この出口温度の値からこれら運転機器個々の
運転能力が安定したか否かを判断し、全ての運転機器の
運転能力が安定したと判断されるまで、新たなる運転機
器能力の変更を禁止する。

【００２３】例えば、冷凍機１−１，１−２が運転中で
あり、ステップ５０３での増段判断によって冷凍機１−
３に始動指令を送った場合、ＣＰＵ１４−１は、ステッ
プ５０４において、冷凍機１−１，１−２，１−３の出
口温度ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３をチェックし、この出口
温度ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の値から冷凍機１−１，１
−２，１−３の個々の運転能力が安定したか否かを判断
し、冷凍機１−１，１−２，１−３の運転能力が全て安
定したと判断した場合にステップ４０２へ進む。

【００２４】図６にステップ５０４での処理動作の詳細
を示す。ＣＰＵ１４−１は、ｉ＝１とし（ステップ６０
１）、運転機器Ｒｉすなわち冷凍機１−１の出口温度Ｔ
Ｓ１を計測する（ステップ６０２）。そして、この出口
温度ＴＳ１と「ＴＯ１（設計出口温度）＋α（設定偏
差）」とを比較し（ステップ６０３：図７（ａ）参
照）、ＴＳ１＜ＴＯ１＋αであれば、すなわち出口温度
ＴＳ１が所定範囲内に入れば、冷凍機１−１の運転能力
が安定したと判断し、ｉ＝ｉ＋１とし（ステップ６０
４）、ｉ＞ｎ（ｎ＝運転台数）を確認のうえ（ステップ
６０５）、ステップ６０２へ戻る。

【００２５】ステップ６０３において、ＴＳ１＜ＴＯ１
＋αでなければ、ステップ６０６へ進む。ステップ６０
６では、出口温度ＴＳ１と「ＴＳ１^- （出口温度移動平
均）−β（設定偏差）」とを比較し（図７（ｂ）参
照）、ＴＳ１＞ＴＳ１^- −βであれば、すなわち出口温
度ＴＳ１の変化率が所定範囲内に入れば、冷凍機１−１
の運転能力が安定したと判断し、ｉ＝ｉ＋１とし（ステ
ップ６０４）、ｉ＞ｎを確認のうえ（ステップ６０
５）、ステップ６０２へ戻る。

【００２６】以下、同様にして、冷凍機１−２，１−３
についても運転能力が安定したか否かを判断し、ステッ
プ６０５においてｉ＝４となれば、ステップ４０２へ進
む。なお、出口温度ＴＳｉの変化率は、移動平均による
方法の他、微分による方法などで求めても良い。

【００２７】ここで、ステップ５０３で運転機器能力の
アップが図られてから冷凍機１−１，１−２，１−３の
運転能力が安定するまでの時間（実始動時間）をＴＡ
１，ＴＡ２，ＴＡ３とすれば、効果待ち時間ＴＥは下記
の（１）式によって求められる（ｉ＝１〜ｎ：ｎは運転
台数）。すなわち、この場合、運転機器の中で最長の実
始動時間ＴＡが効果待ち時間ＴＥとされ、必要最小限の
効果待ち時間が設定されるものとなる。 ＴＥ＝ＭＡＸ（ＴＡｉ） ・・・・（１）

【００２８】〔熱源入口温度ＴＲ２に基づく運転台数の
制御：ステップ４０２〕ＣＰＵ１４−１は、熱源入口温
度ＴＲ２が許容範囲（例えば、９℃以上）となるように
冷凍機の運転台数制御を行う。例えば、送水温度ＴＳを
７℃に設定した場合、熱源入口温度ＴＲ２が９℃以上な
いと、冷凍機１−１〜１−３が故障したり、停止してし
まう。空調負荷が小さい場合は熱源入口温度ＴＲ２が９
℃以下になる可能性がある。そこで、この熱源入口温度
ＴＲ２に基づく運転台数の制御により、減段を行って冷
凍機群の運転機器能力をダウンし、熱源入口温度ＴＲ２
が９℃以上に保たれるようにする。

【００２９】ステップ４０２での処理動作の詳細を図８
に示す。ＣＰＵ１４−１は、インターフェイス１４−６
を介して与えられる熱源入口温度ＴＲ２を取り込み（ス
テップ８０１）、この熱源入口温度ＴＲ２と許容値ｔｘ
とを比較する（ステップ８０２）。熱源入口温度ＴＲ２
が許容値ｔｘ以上（ＴＲ２≧ｔｓ）であれば、減段の必
要はないと判断して、図４に示したステップ４０３へ直
ちに進む。

【００３０】熱源入口温度ＴＲ２が許容値ｔｘ以下（Ｔ
Ｒ２＜ｔｓ）であれば、減段の必要があると判断し、運
転機器能力のダウン（減段）を図る（ステップ８０
３）。すなわち、運転状態にある冷凍機の中から停止状
態とする冷凍機（停止機器）を選択し、この選択した停
止機器に停止指令および残留運転指令を送る。例えば、
冷凍機１−１，１−２，１−３が運転状態にあれば、冷
凍機１−３を停止機器として停止指令および残留運転指
令を送る。この場合、冷凍機１−３は直ちに停止する
が、この冷凍機１−３の補機であるポンプ２−３は冷凍
機１−３内での送水の凍結を避けるために所定時間残留
運転される。

【００３１】この運転機器能力のダウンの直後は負荷流
量や熱量が安定しない。そこで、負荷流量や熱量が安定
するまでの時間を効果待ち時間ＴＥとし、この効果待ち
時間ＴＥの間は新たなる運転機器能力の変更を禁止す
る。ここで、従来においては、製品仕様書を参照として
システムの中で最も長い始動時間ＴＡｍａｘを要する機
器に合わせて、この始動時間ＴＡｍａｘよりもさらに長
めに全体に共通の効果待ち時間ＴＥを設定し、この効果
待ち時間ＴＥを停止時にも共通に使用していた。

【００３２】これに対して、本実施の形態では、停止機
器の残留運転が終了したか否かをチェックすると共に全
運転機器の出口温度をチェックし、この出口温度の値か
らこれら運転機器個々の運転能力が安定したか否かを判
断し、全ての運転機器の運転能力が安定したと判断さ
れ、かつ停止機器の残留運転が終了したと判断されるま
で、新たなる運転機器能力の変更を禁止する。

【００３３】例えば、冷凍機１−１，１−２，１−３が
運転中であり、ステップ８０３での減段判断によって冷
凍機１−３に停止指令および残留運転指令を送った場
合、ＣＰＵ１４−１は、ステップ８０４において、停止
機器である冷凍機１−３の残留運転終了をチェックす
る。この残留運転終了のチェックは、冷凍機１−３の補
機であるポンプ２−３の停止を直接確認する方法の他、
予め定められている残留運転時間の経過をタイマで確認
する方法などがある。

【００３４】冷凍機１−３の残留運転終了が確認されれ
ば（ステップ８０５）、図５に示したステップ５０４と
対応するステップ８０６において、運転機器すなわち冷
凍機１−１，１−２の出口温度ＴＳ１，ＴＳ２をチェッ
クし、この出口温度ＴＳ１，ＴＳ２の値から冷凍機１−
１，１−２の個々の運転能力が安定したか否かを判断
し、冷凍機１−１，１−２の運転能力が全て安定したと
判断すればステップ４０３へ進む。

【００３５】ここで、ステップ８０３で運転機器能力の
ダウンが図られてから冷凍機１−１，１−２の運転能力
が安定するまでの時間（実始動時間）をＴＡ１，ＴＡ
２、冷凍機１−３の残留運転の終了が確認されるまでの
時間（残留運転時間）をＴＢとすれば、効果待ち時間Ｔ
Ｅは下記の（２）式によって求められる（ｉ＝１〜ｎ：
ｎは運転台数）。すなわち、この場合、運転機器の中で
最長の実始動時間ＴＡと停止機器の残留運転時間ＴＢと
の何れか長い方が効果待ち時間ＴＥとされ、必要最小限
の効果待ち時間が設定されるものとなる。 ＴＥ＝ＭＡＸ（ＴＡｉ，ＴＢ） ・・・・（２）

【００３６】〔負荷熱量Ｑに応じた運転台数の制御：ス
テップ４０３〕ＣＰＵ１４−１は、送水温度ＴＳ，還水
温度ＴＲ１および流量Ｆとから、Ｆ×（ＴＲ１−ＴＳ）
として現在の負荷熱量Ｑを求め（Ｑ＝Ｆ×（ＴＲ１−Ｔ
Ｓ））、この現在の負荷量Ｑに応じて冷凍機１−１〜１
−３の運転台数を制御する。

【００３７】ステップ４０３での処理動作の詳細を図１
に示す。ＣＰＵ１４−１は、インターフェイス１４−４
を介して与えられる送水温度ＴＳ，還水温度ＴＲ１およ
び流量Ｆを取り込み（ステップ１０１，１０２，１０
３）、Ｑ＝Ｆ×（ＴＲ１−ＴＳ）として現在の負荷熱量
Ｑを求める（ステップ１０４）。そして、ＣＰＵ１４−
１は、現在の負荷熱量Ｑを満たすような最小台数の運転
機器の組み合わせを決定し、すなわち運転機器および停
止機器を決定し（ステップ１０５）、停止機器の有無を
チェックする（ステップ１０６）。

【００３８】例えば今、冷凍機１−１，１−２が運転
中、冷凍機１−３が停止中であり、冷凍機１−３が新た
なる運転機器として決定されたとする。この場合、ＣＰ
Ｕ１４−１は、ステップ１０６において「停止機器な
し」と判断し、運転機器として追加される冷凍機１−３
へ始動指令を送る（ステップ１０７）。

【００３９】そして、図５に示したステップ５０４と対
応するステップ１０８において、運転機器すなわち冷凍
機１−１，１−２，１−３の出口温度ＴＳ１，ＴＳ２，
ＴＳ３をチェックし、この出口温度ＴＳ１，ＴＳ２，Ｔ
Ｓ３の値から冷凍機１−１，１−２，１−３の個々の運
転能力が安定したか否かを判断し、冷凍機１−１，１−
２，１−３の運転能力が全て安定したと判断すれば、ス
テップ１０９へ進む。

【００４０】そして、ステップ１０９において、冷凍機
群からの送水が配管を１巡して還水として戻るのに要す
る時間（水１巡時間）ＴＣが経過するのを待って、図４
に示したステップ４０１へ戻る。すなわち、温度計８で
その送水温度ＴＳが計測された水は、配管を通って温度
計９で還水温度ＴＲ１として計測されるまでに、水１巡
時間ＴＣを要する。そこで、この水１巡時間ＴＣの経過
を待って、ステップ４０１へ戻る。

【００４１】ここで、ステップ１０７で運転機器能力の
変更が図られてから冷凍機１−１，１−２，１−３の運
転能力が安定するまでの時間（実始動時間）をＴＡ１，
ＴＡ２，ＴＡ３とすれば、効果待ち時間ＴＥは下記の
（３）式によって求められる（ｉ＝１〜ｎ：ｎは運転台
数）。すなわち、運転機器能力の変更が停止機器を伴わ
ない場合、運転機器の中で最長の実始動時間ＴＡ＋水１
巡時間ＴＣが効果待ち時間ＴＥとされ、必要最小限の効
果待ち時間が設定されるものとなる。 ＴＥ＝ＭＡＸ（ＴＡｉ）＋ＴＣ ・・・・（３）

【００４２】一方、ステップ１０５において、例えば冷
凍機１−１，１−３が運転中であり、冷凍機１−２が運
転機器、冷凍機１−３が停止機器として決定されたとす
る。この場合、ＣＰＵ１４−１は、ステップ１０６にお
いて「停止機器あり」と判断し、停止機器である冷凍機
１−３に停止指令および残留運転指令を送り（ステップ
１１０）、運転機器である冷凍機１−２に始動指令を送
る（ステップ１１１）。そして、ＣＰＵ１４−１は、図
８に示したステップ８０４と同様にして停止機器である
冷凍機１−３の残留運転終了をチェックし（ステップ１
１２）、冷凍機１−３の残留運転終了が確認されれば
（ステップ１１３）、ステップ１０８へ進む。

【００４３】ここで、ステップ１１０，１１１で運転機
器能力の変更が図られてから冷凍機１−１，１−２の運
転能力が安定するまでの時間（実始動時間）をＴＡ１，
ＴＡ２、冷凍機１−３の残留運転の終了が確認されるま
での時間（残留運転時間）をＴＢとすれば、効果待ち時
間ＴＥは下記の（４）式によって求められる（ｉ＝１〜
ｎ：ｎは運転台数）。すなわち、運転機器能力の変更が
停止機器を伴う場合、運転機器の中で最長の実始動時間
ＴＡと停止機器の残留運転時間ＴＢとの何れか長い方の
時間＋水１巡時間ＴＣが効果待ち時間ＴＥとされ、必要
最小限の効果待ち時間が設定されるものとなる。 ＴＥ＝ＭＡＸ（ＴＡｉ，ＴＢ）＋ＴＣ ・・・・（４）

【００４４】なお、上述した実施の形態では、冷凍機の
運転台数を制御する場合について説明したが、温水機な
どの運転台数を制御する場合についても同様にして適用
することが可能である。また、上述した実施の形態で
は、運転機器能力の変更を運転台数の増減段により行う
ものとしたが、増減段による大幅な調整ではなく、運転
台数を変えずに運転機器自身の能力の変更によって微調
整する場合にも同様にして適用することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第１発明では、負荷状態に応じて熱源機
器群の運転機器能力を変更制御する熱源機器制御装置に
おいて、熱源機器群の運転機器能力の変更時に停止させ
た熱源機器が存在しなければ、全ての運転される熱源機
器の運転能力が安定したと判断されてから、更に熱源機
器群からの送水が配管を１巡して還水として戻るのに要
する時間が経過するまで、新たなる運転機器能力の変更
が禁止されるものとなり、熱源機器群の運転機器能力の
変更時に停止させた熱源機器が存在すれば、全ての運転
される熱源機器の運転能力が安定したと判断され、かつ
停止させた熱源機器の残留運転が終了したと判断されて
から、更に熱源機器群からの送水が配管を１巡して還水
として戻るのに要する時間が経過するまで、新たなる運
転機器能力の変更が禁止されるものとなり、必要最小限
の効果待ち時間をとった後に運転機器能力の変更制御を
再開でき、空調制御を速やかに安定させることができる
ようになる。

【００４６】第２発明では、送水温度が設計値となるよ
うに熱源機器群の運転機器能力を変更制御する熱源機器
制御装置において、送水温度が設計値となるように熱源
機器群の運転機器能力が変更制御されると、全ての運転
される熱源機器の出口温度がチェックされ、この出口温
度の値からこれら全ての運転される熱源機器の運転能力
が安定したと判断されるまで新たなる運転機器能力の変
更が禁止されるものとなり、送水温度が速やかに設計値
に適合し、必要最小限の効果待ち時間をとった後に運転
機器能力の変更制御を再開でき、空調制御を速やかに安
定させることができるようになる。

【００４７】第３発明では、熱源入口温度が許容範囲と
なるように熱源機器群の運転機器能力を変更制御する熱
源機器制御装置において、熱源機器群の運転機器能力の
変更時に停止させた熱源機器が存在すれば、全ての運転
される熱源機器の運転能力が安定したと判断され、かつ
停止させた熱源機器の残留運転が終了したと判断される
まで、新たなる運転機器能力の変更が禁止されるものと
なり、熱源入口温度が速やかに許容範囲に戻され、必要
最小限の効果待ち時間をとった後に運転機器能力の変更
制御を再開でき、空調制御を速やかに安定させることが
できるようになる。

【００４８】第４発明では、第１〜第３発明において、
運転される熱源機器の出口温度の測定値が所定範囲とな
ったか、または測定値の変化率が所定範囲内になったと
き、その熱源機器の運転能力が安定したと判断するよう
にしたので、熱源機器の出口温度がどこで安定しようと
も素早く確実に、熱源機器の運転能力の安定を検知する
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図４において負荷熱量に応じた運転台数の制
御動作の詳細を示すフローチャートである。

【図２】 本発明に係る熱源機器制御装置を用いてなる
運転台数制御システムの計装図である。

【図３】 この運転台数制御システムにおける熱源機器
制御装置の内部構成の概略を示すブロック図である。

【図４】 負荷熱量に応じた運転台数の制御，送水温度
に基づく運転台数の制御および熱源入口温度に基づく運
転台数の制御を直列的に行う場合のフローチャートであ
る。

【図５】 送水温度に基づく運転台数の制御動作の詳細
を示すフローチャートである。

【図６】 図５において全運転機器の運転能力安定チェ
ック動作の詳細を示すフローチャートである。

【図７】 出口温度が所定範囲内に入ったか否かの判断
過程および出口温度の変化率が所定範囲内に入ったか否
かの判断過程を示す図である。

【図８】 熱源入口温度に基づく運転台数の制御動作の
詳細を示すフローチャートである。

【図９】 図１０に示した運転台数制御システムの制御
装置で用いられている運転順序テーブルおよび機器能力
表ならびに実質的に用いられる運転指定表を示す図であ
る。

【図１０】 冷凍機の運転台数を制御する従来の運転台
数制御システムの計装図である。

【図１１】 始動時間・残留時間の製品仕様例をを示す
図である。

【符号の説明】

１−１〜１−３…冷凍機、２−１〜２−３…ポンプ、
３，４…ヘッダ、５…負荷機器、６…送水管路、７…還
水管路、８，９，１５，１６−１，１６−２，１６−３
…温度計、１０…流量計、１１…バイパス管路、１２…
バイパス弁、１３…差圧計、１４’…制御装置（機器運
転台数制御装置）、１４−１…ＣＰＵ、１４−２…ＲＯ
Ｍ、１４−３…ＲＡＭ、１４−４〜１４−７…インター
フェイス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 幸彦 東京都渋谷区渋谷２丁目12番19号 山武ハ ネウエル株式会社内 (72)発明者 鴨志田 知子 東京都渋谷区渋谷２丁目12番19号 山武ハ ネウエル株式会社内 Ｆターム(参考） 3L060 AA05 CC05 CC08 CC19 DD02 EE35

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷状態に応じて熱源機器群の運転機器
   能力を変更制御する熱源機器制御装置において、 前記熱源機器群の各熱源機器からの送水の出口温度を測
   定する出口温度測定手段と、 前記熱源機器群の運転機器能力の変更時に、前記出口温
   度測定手段が測定する出口温度のうち全ての運転される
   熱源機器の出口温度をチェックし、この出口温度の値か
   らこれら運転される熱源機器個々の運転能力が安定した
   か否かを判断する運転能力安定判断手段と、 前記熱源機器群の運転機器能力の変更時に、停止させた
   熱源機器が存在する場合、この熱源機器の残留運転が終
   了したか否かをチェックする残留運転終了チェック手段
   と、 前記運転能力安定判断手段によって全ての運転される熱
   源機器の運転能力が安定したと判断され、かつ前記残留
   運転終了チェック手段によって停止させた熱源機器の残
   留運転が終了したと判断されてから、更に前記熱源機器
   群からの送水が配管を１巡して還水として戻るのに要す
   る時間が経過するまで、新たなる運転機器能力の変更を
   禁止する運転機器能力変更禁止手段とを備えたことを特
   徴とする熱源機器制御装置。
2. 【請求項２】 送水温度が設計値となるように熱源機器
   群の運転機器能力を変更制御する熱源機器制御装置にお
   いて、 前記熱源機器群の各熱源機器からの送水の出口温度を測
   定する出口温度測定手段と、 前記熱源機器群の運転機器能力の変更時に、前記出口温
   度測定手段が測定する出口温度のうち全ての運転される
   熱源機器の出口温度をチェックし、この出口温度の値か
   らこれら運転される熱源機器個々の運転能力が安定した
   か否かを判断する運転能力安定判断手段と、 この運転能力安定判断手段によって全ての運転される熱
   源機器の運転能力が安定したと判断されるまで新たなる
   運転機器能力の変更を禁止する運転機器能力変更禁止手
   段とを備えたことを特徴とする熱源機器制御装置。
3. 【請求項３】 熱源入口温度が許容範囲となるように熱
   源機器群の運転機器能力を変更制御する熱源機器制御装
   置において、 前記熱源機器群の各熱源機器からの送水の出口温度を測
   定する出口温度測定手段と、 前記熱源機器群の運転機器能力の変更時に、前記出口温
   度測定手段が測定する出口温度のうち全ての運転される
   熱源機器の出口温度をチェックし、この出口温度の値か
   らこれら運転される熱源機器個々の運転能力が安定した
   か否かを判断する運転能力安定判断手段と、 前記熱源機器群の運転機器能力の変更時に、停止させた
   熱源機器が存在する場合、この熱源機器の残留運転が終
   了したか否かをチェックする残留運転終了チェック手段
   と、 前記運転能力安定判断手段によって全ての運転される熱
   源機器の運転能力が安定したと判断され、かつ前記残留
   運転終了チェック手段によって停止させた熱源機器の残
   留運転が終了したと判断されるまで、新たなる運転機器
   能力の変更を禁止する運転機器能力変更禁止手段とを備
   えたことを特徴とする熱源機器制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項において、前
   記運転能力安定判断手段は、運転される熱源機器の出口
   温度の測定値が所定範囲となったか、または測定値の変
   化率が所定範囲内になったとき、その熱源機器の運転能
   力が安定したと判断することを特徴とする熱源機器制御
   装置。