JP2008164274A

JP2008164274A - 空気調和機及びその制御方法

Info

Publication number: JP2008164274A
Application number: JP2007153154A
Authority: JP
Inventors: Shiei Kin; 志暎金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-07-17
Also published as: KR20080063581A; CN101216206A; EP1944558A1

Abstract

【課題】本発明は、複数の室内機を備えるマルチ型空気調和機において、前記空気調和機が消費する電力量を許容可能な最大消費電力量未満に維持するための空気調和機及びその制御方法を提供するためのものである。
【解決手段】本発明に係る空気調和機及びその制御方法は、入力されたスケジュールに基づいて時間帯別に空気調和機の消費電力量を算出して、算出された消費電力量を許容可能な最大消費電力量と比較して、算出された消費電力量のうち、最大消費電力量以上の時間帯がある場合であれば、前記空気調和機を運転しなくて、スケジュールの再入力を要求するようにすることで、別途のピーク電力制御装置を具備しなくても常に最大消費電力量未満に運転されることができ、併せて、使用者が設定した空気調和機の運転スケジュールが消費電力量を減少するために制限される不便も防止することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気調和機及びその制御方法に関し、より詳しくは、複数の室内機を備えるマルチ型空気調和機において、前記空気調和機が消費する電力量を許容可能な最大消費電力量未満に維持するための空気調和機及びその制御方法に関する。

一般に、空気調和機は、室内の冷房または暖房のための目的で使われる装置であって、室内機及び室外機の相互間に冷媒を循環させて液体状態の冷媒が気化する時に周囲の熱を吸収して液化する時にその熱を放出する特性により冷房または暖房作用を遂行する。

通常の空気調和機は、１つの室外機に１つの室内機を設置することが一般的であるが、最近は１つまたは１つ以上の室外機に多様な形態と容量を有する複数の室内機を連結して、学校や会社、そして病院のように、分離された空間が多数個存在する場所に対して冷房または暖房運転を遂行するマルチ型空気調和機（Multi-type air conditioner）に対する使用者の要求が増加する趨勢である。

このようなマルチ型空気調和機は、消費電力が大きいため、電力管理のために消費電力の多いピーク（peak）時間帯で一定時間（一例として１５分間）の空気調和機の消費電力量が電気供給会社との契約で定めた最大消費電力量を越えないようにピーク電力制御装置を設置する。

従来、マルチ型空気調和機のピーク電力制御装置は、空気調和機に電力が供給されれば、消費電力測定装置が瞬時消費電力を検知して、検知された消費電力データを分析して、前記１５分間の消費電力量が最大消費電力量を超過するかどうかを判断する。前記判断結果、１５分間消費電力量が最大消費電力量を超過することと予想されれば、ピーク電力制御装置は複数室内機のうち、制御対象である室内機の運転を順次に中止したり低電力運転状態に転換することによって、１５分間空気調和機の消費電力量が最大消費電力量を超えることを防止した。

しかしながら、従来の方式は、ピーク電力制御装置を別途に備えなければならないので、費用が増加するだけでなく、使用者が制御対象である室内機を設定する時、誤って制御対象から除外される室内機数を過多に設定した場合、制御対象から除外された室内機の動作だけでも最大消費電力量を超過することになる素地があって問題となる。

また、運転条件によって制御対象である室内機が大部分オフ状態であるとか低電力消費モードで運転される場合であれば、最大消費電力量を超過することと判断される場合にもこれ以上消費電力を減少させる方案がなくなる問題がある。

また、使用時毎に各室内機を個別に制御する場合より使用者が一定期間に対して一括的に設定した運転スケジュールによって運転される場合がより一般的なマルチ型空気調和機の特性を考慮する際、従来のピーク電力制御装置により消費電力量を制御する場合、制御対象である室内機に対する前記スケジュール機能が無視されるため、該室内機が設置された空間に適切な冷暖房がなされない問題点もある。

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、複数の室内機を具備し、スケジュール機能により運転される空気調和機において、従来のピーク電力制御装置を別途に備えることがなく、前記空気調和機の消費電力量を最大消費電力量未満に維持できる空気調和機及びその制御方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、消費電力量を最大消費電力量未満に維持するために使用者が設定した運転スケジュールが制限される問題点が防止できる空気調和機及びその制御方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明は、複数の室内機を備えた空気調和機であって、前記複数の室内機の時間に従う運転条件であるスケジュール（schedule）を入力するための入力部と、前記入力されたスケジュールに基づいて空気調和機の消費電力量を予め算出して、算出された消費電力量を許容可能な最大消費電力量と比較して、その結果によって前記空気調和機の動作を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。

また、前記入力部には少なくとも１つのスケジュールが入力されて、各スケジュールは該当スケジュールを適用する室内機の番号、運転時間、運転モード及び運転強度を含むことを特徴とする。

また、前記運転モードは、冷房モード、暖房モード及び送風モードに区分され、前記運転強度は、強風、中間風及び弱風に区分されることを特徴とする。

また、前記制御部は、１日を複数の時間帯に仕分けて、各時間帯別に消費電力量を算出することを特徴とする。

また、運転モード及び運転強度に係る各室内機の消費電力が格納された格納部を更に含み、前記制御部は入力されたスケジュールに対応する各室内機の消費電力を前記格納部で検索して、検索した各室内機の消費電力と運転時間を用いて消費電力量を算出することを特徴とする。

また、前記制御部は、算出された消費電力量が最大消費電力量以上である時間帯のない場合であれば、入力されたスケジュールに従って空気調和機を運転することを特徴とする。

また、前記スケジュールの再入力を要求する表示をするための表示部を更に含み、前記制御部は、算出された消費電力量が最大消費電力量以上である時間帯がある場合であれば、空気調和機を運転しなくて、スケジュールの再入力を要求するように前記表示部を制御することを特徴とする。

また、本発明は、複数の室内機を備えた空気調和機の制御方法であって、前記複数の室内機の時間に従う運転条件であるスケジュール（schedule）が入力されれば、入力されたスケジュールに基づいて空気調和機の消費電力量を予め算出する第１ステップと、前記第１ステップで算出された消費電力量を許容可能な最大消費電力量と比較して、その結果によって空気調和機の動作を制御する空気調和機の制御方法を特徴とする。

また、前記第１ステップで入力されるスケジュールは少なくとも１つであり、各スケジュールは該当スケジュールを適用する室内機の番号、運転時間、運転モード及び運転強度を含むことを特徴とする。

また、前記第１ステップで１日を複数の時間帯に仕分けて、各時間帯別に前記消費電力量を算出することを特徴とする。

また、前記空気調和機は、運転モード及び運転強度に従う各室内機の消費電力が格納された格納部を含み、前記第１ステップで入力されたスケジュールに対応する各室内機の消費電力を前記格納部で検索し、検索した各室内機の消費電力と運転時間を用いて消費電力量を算出することを特徴とする。

また、前記第２ステップは、第１ステップで算出された消費電力量が最大消費電力量以上である時間帯のない場合であれば、入力されたスケジュールに従って空気調和機を運転し、最大消費電力量以上である時間帯がある場合であれば、空気調和機を運転しなくて、スケジュールの再入力を要求するための表示をすることを特徴とする。

以上、説明したように、本発明に係る空気調和機及びその制御方法は、入力されたスケジュールに基づいて時間帯別に空気調和機の消費電力量を算出して、算出された消費電力量を最大消費電力量と比較して算出された消費電力量が最大消費電力量以上である時間帯がある場合であれば、前記空気調和機を運転しなくて、スケジュールの再入力を要求するようにすることで、別途のピーク電力制御装置を具備しなくても常に最大消費電力量未満に運転できるのであり、併せて使用者が設定した空気調和機の運転スケジュールが消費電力量を減少するために制限される不便も防止することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和機の構成を示す図である。

図１の空気調和機は、外部電源１０に連結された１つの室外機２０と前記室外機２０に連結された４個の室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄからなり、各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの容量は必要によって同一、または異なるように選択されることができる。

本実施形態では、１つの室外機２０が備えられた場合を例として説明しているが、室外機２０が複数で備えられることができ、室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの数も本実施形態と異なるように構成できることは勿論である。

また、図１の空気調和機は、使用者が一定期間に対する各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの運転条件を一括入力すれば、それによって、各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが運転されるスケジュール（schedule）機能を備え、各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの容量が互いに異なる場合、同一な運転条件で消費する電力も互いに異なる。

図２は、本発明の一実施形態に係る空気調和機の動作制御のための構成を示すブロック図である。

使用者が各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの運転スケジュールに対する情報を入力部１１０に入力すれば、制御部１００は時間を測定するためのタイマー１１５を利用して入力されたスケジュールに従って空気調和機を運転するための制御信号を室外機駆動部１５０と室内機駆動部１６０に伝達する。

室外機駆動部１５０と室内機駆動部１６０は伝達受けた制御信号によって室外機２０と各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを駆動する。

この際、制御部１００は、スケジュールが入力されれば、空気調和機を運転する前に入力されたスケジュールに基づいて内部に備えられたスケジュール管理部１２０で時間帯別に日間制御リストを作成して、メモリ１３０に予め格納された情報を利用して空気調和機の全体の消費電力を前記時間帯別に算出する。

前記スケジュールは、各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの時間に従う運転条件に関する情報を含むが、その一例を図３に示す。

同一条件で運転される室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのグループ数に従って互いに異なる名を有する複数個のスケジュールが入力されることができ、各スケジュールに含まれる運転条件に対する情報は必要によって種々に区分できるが、一例として該スケジュールが適用される期間及び適用される室内機番号と前記スケジュールが適用される室内機の運転時間、運転モード、設定温度及び運転強度などがある。

この際、運転時間は、各室内機がオン／オフされる時間を意味し、運転モードは冷房モード、暖房モードまたは送風モードのうち、いずれか１つであり、運転強度は、強風、中間風または弱風のうち、いずれか１つである。

図３に示す例は、第１スケジュールにより第１、２室内機３０ａ、３０ｂが運転され、第２スケジュールにより第３、４室内機３０ｃ、３０ｄが運転される場合であって、２００６年７月２６日から２００６年８月２５日の間、前記第１、２スケジュールにより各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが運転されるようにスケジュールを設定した場合である。

また、第１、２室内機３０ａ、３０ｂは毎日１３：００時から１４：００まで１時間の間、冷房モードで強風状態で運転され、第３、４室内機３０ｃ、３０ｄは毎日０９：００時から１８：００まで９時間の間、冷房モードで弱風状態で運転されるように設定されている。

前記第１、２スケジュールに基づいてスケジュール管理部１２０で作成される日間制御リストの例を図４に示す。

図４では一例として時間帯の幅を１時間にして、一日２４個の時間帯別に消費電力を算出した場合であるが、必要によってこれより広かったり狭く設定することができ、消費電力算出が容易であるようにするために、複数の室内機のうち、運転時間の最も短い室内機の運転時間を時間帯幅で設定することが好ましい。

また、前記日間制御リストは、第１、２スケジュールの適用期間の間は毎日同一に適用される運転日程である。

まず、室内機の制御目録欄には、第１、２スケジュールに従って各時間帯別に運転される室内機を示すが、１３：００から１４：００までは全体室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが運転され、その他の時間帯では第３、４室内機３０ｃ、３０ｄのみ運転される。

一方、スケジュール制御部１２０は、メモリ１３０に格納された情報を用いて各時間帯別の消費電力を算出するが、メモリ１３０には各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの運転モード及び運転強度に従う消費電力に関する情報が格納されている。

前記メモリ１３０に格納された情報は、実験的に求められる値で各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの運転モード及び運転強度に従う消費電力が下記の表１及び表２のような場合を一例として説明する。また、消費電力の単位はワット（watt、Ｗ）を使用する。

１３：００時から１４：００時までの場合を除外した残りの時間帯で空気調和機の消費電力（Ｐ１）は第１、２、３、４室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの順に下記の通り算出される。
消費電力（Ｐ１）＝０＋０＋６０＋８０＝１４０[Ｗ]

また、１３：００時から１４：００時までの場合、空気調和機の消費電力（Ｐ２）は第１、２、３、４室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの順に下記の通り算出される。
消費電力（Ｐ２）＝１００＋１２０＋６０＋８０＝３６０[Ｗ]

この際、契約により定めた最大消費電力量が１５分間１８０ｋＷｈとすれば、空気調和機の消費電力量が前記最大消費電力量未満を維持するためには消費電力が２００Ｗ未満でなければならない。

したがって、他の時間帯では空気調和機の消費電力量が最大消費電力量未満を維持することと予想されるが、１３：００時から１４：００時の間では１５分間の消費電力量が３２４ｋＷｈとして最大消費電力量を超過することと予想される。

このような場合に、スケジュール管理部１２０は日間制御リストに１３：００時から１４：００時の間でスケジュールの再設定が必要であることを表して、これを認識した制御部１００は表示部１４０に制御信号を伝達して表示部１４０で使用者が認識できるように表示するように制御する。

図５は、本発明の一実施形態に係る空気調和機の制御方法を示す流れ図である。

希望するスケジュールに従って空気調和機を運転するために使用者が入力部１１０を通じて各室内機３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの運転スケジュールを入力すれば（Ｓ２１０）、制御部１００に備えられたスケジュール管理部１２０は前述したように入力されたスケジュールに基づいて日間制御リストを時間帯別に作成する（Ｓ２２０）。

ステップＳ２２０が完了すれば、制御部１００は各時間帯別に消費電力量が最大消費電力量未満であるかどうかを判断して（Ｓ２３０）、各時間帯の消費電力量が最大消費電力量未満である場合であれば、入力されたスケジュールに従って空気調和機を運転する（Ｓ２４０）。

一方、ステップＳ２３０において、消費電力量が最大消費電力量を超過する時間帯がある場合であれば、制御部１００は空気調和機を運転しなくて該時間帯に対するスケジュールの再設定が必要であることを表す表示をするように表示部１４０を制御して（Ｓ２５０）、それによって使用者が入力部１１０を通じてスケジュールを再設定することになれば、ステップＳ２２０を遂行する（Ｓ２６０）。

前記のように本発明に係る空気調和機は、使用者がスケジュールを入力する際、時間帯別に予め最大消費電力量を超過するかどうかを判断して、超過する時間帯がある場合であれば、空気調和機を運転しなくてスケジュール再設定を要求するようにすることによって、使用者が誤って特定時間帯の消費電力量が過度になるようにスケジュールを設定した場合にも、これによって空気調和機が運転されることを事前に防止することができる。

したがって、本発明に係る空気調和機は、別途のピーク電力制御装置を具備しなくても常に最大消費電力量未満に運転することができ、併せて、使用者が設定した空気調和機の運転スケジュールが消費電力量を減少するために制限される不便も防止することができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る空気調和機の動作制御のための構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る空気調和機のスケジュールの設定内容を示す図表である。本発明の一実施形態に係る空気調和機の日間制御リストを示す図表である。本発明の一実施形態に係る空気調和機の制御方法を示す流れ図である。

符号の説明

２０室外機
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ第１、２、３、４室内機
１００制御部
１１０入力部
１２０スケジュール管理部

Claims

複数の室内機を備えた空気調和機であって、
前記複数の室内機の時間に従う運転条件であるスケジュールを入力するための入力部と、
前記入力されたスケジュールに基づいて空気調和機の消費電力量を予め算出して、算出された消費電力量を許容可能な最大消費電力量と比較して、その結果によって前記空気調和機の動作を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする空気調和機。
前記入力部には少なくとも１つのスケジュールが入力されて、各スケジュールは該当スケジュールを適用する室内機の番号、運転時間、運転モード及び運転強度を含むことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記運転モードは、冷房モード、暖房モード及び送風モードに区分され、前記運転強度は、強風、中間風及び弱風に区分されることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
前記制御部は、１日を複数の時間帯に仕分けて、各時間帯別に消費電力量を算出することを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
運転モード及び運転強度に係る各室内機の消費電力が格納された格納部を更に含み、
前記制御部は入力されたスケジュールに対応する各室内機の消費電力を前記格納部で検索して、検索した各室内機の消費電力と運転時間を用いて消費電力量を算出することを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
前記制御部は、算出された消費電力量が最大消費電力量以上である時間帯のない場合であれば、入力されたスケジュールに従って空気調和機を運転することを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
前記スケジュールの再入力を要求する表示をするための表示部を更に含み、
前記制御部は、算出された消費電力量が最大消費電力量以上である時間帯がある場合であれば、空気調和機を運転しなくて、スケジュールの再入力を要求するように前記表示部を制御することを特徴とする請求項６記載の空気調和機。
複数の室内機を備えた空気調和機の制御方法であって、
前記複数の室内機の時間に従う運転条件であるスケジュールが入力されれば、入力されたスケジュールに基づいて空気調和機の消費電力量を予め算出する第１ステップと、
前記第１ステップで算出された消費電力量を許容可能な最大消費電力量と比較して、その結果によって空気調和機の動作を制御する第２ステップとを有していることを特徴とする空気調和機の制御方法。
前記第１ステップで入力されるスケジュールは少なくとも１つであり、各スケジュールは該当スケジュールを適用する室内機の番号、運転時間、運転モード及び運転強度を含むことを特徴とする請求項８記載の空気調和機の制御方法。
前記運転モードは、冷房モード、暖房モード及び送風モードに区分され、前記運転強度は、強風、中間風及び弱風に区分されることを特徴とする請求項９記載の空気調和機の制御方法。
前記第１ステップで１日を複数の時間帯に仕分けて、各時間帯別に前記消費電力量を算出することを特徴とする請求項１０記載の空気調和機の制御方法。
前記空気調和機は、運転モード及び運転強度に従う各室内機の消費電力が格納された格納部を含み、
前記第１ステップで入力されたスケジュールに対応する各室内機の消費電力を前記格納部で検索し、検索した各室内機の消費電力と運転時間を用いて消費電力量を算出することを特徴とする請求項１１記載の空気調和機の制御方法。
前記第２ステップは、第１ステップで算出された消費電力量が最大消費電力量以上である時間帯のない場合であれば、入力されたスケジュールに従って空気調和機を運転し、最大消費電力量以上である時間帯がある場合であれば、空気調和機を運転しなくて、スケジュールの再入力を要求するための表示をすることを特徴とする請求項１２記載の空気調和機の制御方法。