JP2013190146A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】年間を通して室温を一定温度に保つ空調に供される空気調和機による室温の一定維持機能を強化、向上することができる空調システムを提供することを目的とする。
【解決手段】空気調和機２，２Ａの室内機３，３Ａ側に設けられ、設定温度と室温の検出値との温度差を算出し、その温度差が設定値以上の状態が設定時間継続したとき、過負荷アラーム信号を出力する過負荷状態検知手段１３，１３Ａと、その過負荷状態検知手段１３，１３Ａが過負荷状態を検知したとき、それを警報するリモコン７，７Ａ、遠隔操作／監視装置９、集中コントローラ等の１つに設けられている警報手段１４，１４Ａ，１４Ｂもしくは専用の警報手段と、リモコン７，７Ａに設けられ、設定温度差および前記設定時間を適宜の値に設定可能な設定手段１５，１５Ａと、を備えている空調システム１。
【選択図】図１

Description

本発明は、年間を通して室温を一定に保つ必要がある、例えばサーバー室を含む電算機室等の空調に適用して好適な空調システムに関するものである。

サーバー室等の空調においては、年間を通して室温を一定温度に保つ必要がある。従来の空気調和機では、故障が発生した場合、外部に対して故障信号を出力するようにしているものの、空調負荷が増大した場合において、室内温度が設定温度と大きく離れたままの状態となっても、故障ではないため、特にそのことを外部に知らせるようなことはしていなかった。

一方、消費エネルギー削減の観点から、室温と設定温度との差が、冷暖房機の能力以上にあり過ぎ、あるいは窓、ドア等の開放による空気の漏えい等によって、設定時間内に室温が設定温度に到達しなかった場合、注意を喚起するため外部に告知するとともに、設定温度を自動的に補正し、省エネルギー化を図るようにした空気調和機が、特許文献１により開示されている。

特開２００１−３０４６４８号公報

しかしながら、上記の如く、設定時間内に室温が設定温度に到達しなかった場合、注意を喚起するため外部に告知するとともに、省エネルギー化のため設定温度を自動的に補正するようにしたものでは、設定時間内に室温が設定温度に到達していなかったことが判るだけであって、それに基づいて室温が一定に保たれていない状況に対するリスクへの対処を意図したものではない。

つまり、室温およびその設定温度が、空気調和機の設置環境やユーザーのリスク評価等に基づいて予め設定された条件に対して、それを満たしていないときに、警報を出力して是正を促し、あるいは自動的に是正措置を講ずるようにしたものではなく、また、その条件をユーザーの意図の基に、適宜の値に設定できるようにしたものでもない。このような状況下、年間を通して室温を一定温度に保つ空調に供される空気調和機にあっては、室温の一定維持機能の強化、向上が望まれていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、年間を通して室温を一定温度に保つ空調に供される空気調和機による室温の一定維持機能を強化、向上することができる空調システムを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の空調システムは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる空調システムは、空気調和機の室内機側に設けられ、設定温度と室温の検出値との温度差を算出し、その温度差が設定値以上の状態が設定時間継続したとき、過負荷アラーム信号を出力する過負荷状態検知手段と、該過負荷状態検知手段が過負荷状態を検知したとき、それを警報するリモコン、遠隔操作／監視装置、集中コントローラ等の少なくとも１つに設けられている警報手段もしくは専用の警報手段と、前記リモコンに設けられ、前記設定温度差および前記設定時間を適宜の値に設定可能な設定手段とを備えている特徴とする。

本発明によれば、設定温度と室温の検出値との温度差を算出し、その温度差が設定温度差以上の状態が設定時間継続したとき、過負荷アラーム信号を出力する過負荷状態検知手段と、該過負荷状態検知手段が過負荷状態を検知したとき、それを警報するリモコン、遠隔操作／監視装置、集中コントローラ等の少なくとも１つに設けられている警報手段もしくは専用の警報手段と、リモコンに設けられ、設定温度差および設定時間を適宜の値に設定可能な設定手段と、を備えているため、例えば年間を通して室温を一定温度に保つ空調において、空調負荷の増大により室温が設定温度から大きく離れた、いわゆる過負荷状態が続いたとき、それを過負荷状態検知手段で検知し、過負荷アラーム信号を出力することによって、リモコン、遠隔操作／監視装置、集中コントローラ等に設けられている警報手段または専用の警報手段で警報し、オペレーター等に警告することができる。また、過負荷状態か否かを検知するための設定温度差および設定時間については、空気調和機の設置環境等に応じ、あるいはユーザーのリスク評価等に基づき、リモコンを介して適宜の値に設定することができる。従って、年間を通して室温を一定温度に保つ空調に供される空気調和機の室温一定維持機能を強化、向上し、仮に過負荷状態が検知されたとしても、それを速やかに解消することによって、室温環境を維持することが可能となる。

さらに、本発明の空調システムは、上記の空調システムにおいて、前記過負荷状態検知手段から過負荷アラーム信号が出力されたとき、そのアラーム信号により前記遠隔操作／監視装置または前記集中コントローラを介してバックアップ用の空気調和機が運転可能とされていることを特徴とする。

本発明によれば、過負荷状態検知手段から過負荷アラーム信号が出力されたとき、そのアラーム信号により遠隔操作／監視装置または集中コントローラを介してバックアップ用の空気調和機が運転可能とされているため、過負荷状態が検知されたとき、過負荷状態検知手段から出力される過負荷アラーム信号を用いて、バックアップ用の空気調和機を自動的に運転開始することにより、過負荷状態に対応することが可能となる。従って、空調負荷の増大時にも、室温を設定温度に維持し、年間を通して一定温度に保つことができる。

さらに、本発明の空調システムは、上述のいずれかの空調システムにおいて、前記空気調和機が、サーバー室等を含む電算機室用空気調和機とされていることを特徴とする。

本発明によれば、空気調和機が、サーバー室等を含む電算機室用空気調和機とされているため、かかる空気調和機の使用によって、サーバー室等を含む電算機室を、年間を通して一定温度に空調することが可能となる。従って、サーバー等を含む電算機の熱負荷を軽減し、常にサーバーを含む電算機を最大能力で稼働させることができる。

本発明によると、例えば年間を通して室温を一定温度に保つ空調において、空調負荷の増大により室温が設定温度から大きく離れた、いわゆる過負荷状態が続いたとき、それを過負荷状態検知手段で検知し、過負荷アラーム信号を出力することにより、リモコン、遠隔操作／監視装置、集中コントローラ等に設けられている警報手段または専用の警報手段で警報し、オペレーター等に警告することができる。また、過負荷状態か否かを検知するための設定温度差および設定時間については、空気調和機の設置環境等に応じ、あるいはユーザーのリスク評価等に基づいて、リモコンを介して適宜の値に設定することができるため、年間を通して室温を一定温度に保つ空調に供される空気調和機の室温一定維持機能を強化、向上し、仮に過負荷状態が検知されたとしても、それを速やかに解消することによって、室温環境を維持することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る空調システムの概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る空調システムの概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る空調システムの概略構成図である。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係る空調システムの概略構成図が示されている。
空調システム１は、年間を通して室温を一定温度に保つ必要がある、例えばサーバー室を含む電算機室等に設置される空気調和機２と、そのバックアップ用の空気調和機２Ａとを備えている。なお、本実施形態では、空気調和機２およびバックアップ用の空気調和機２Ａがそれぞれ１台ずつ設置された例とされているが、複数台設置されていてもよいことはもちろんである。

空気調和機２，２Ａは、室内側に設置される室内機３，３Ａと、屋外側に設置される室外機４，４Ａと、その間を接続する冷媒配管および内外通信線５，５Ａと、リモコン通信線６，６Ａを介して室内機３，３Ａに接続されるリモコン７，７Ａと、を備えた構成とされている。また、室内機３，３Ａは、通信線８，８Ａを介して遠隔操作／監視装置９と接続され、リモコン７，７Ａからだけではなく、遠隔操作／監視装置９からも遠隔操作されるようになっている。

室内機３，３Ａ側のコントローラ１０，１０Ａには、吸込み空気温度に基づいて室内温度Ｔａを検出する室温センサ１１，１１Ａと、リモコン７，７Ａからの入力により設定温度Ｔｓ／ＴｓＣを設定する室内温度設定手段１２，１２Ａと、室温センサ１１，１１Ａによる検出値Ｔａと室内温度設定手段１２，１２Ａに設定された設定温度Ｔｓ／ＴｓＣとの温度差を算出し、その温度差が設定値（ΔＴａｌｍ）以上の状態が設定時間（Ｈａｌｍ）継続したとき、ユニット外機器を制御するための出力先である点検／異常出力（ＣＮＴ−５）に対して、過負荷アラーム信号を送信する過負荷状態検知手段１３，１３Ａが設けられている。

なお、過負荷状態検知手段１３，１３Ａは、空気調和機２が運転を開始してから、例えば３０分経過後、あるいは運転中に運転モードが切換ってから、例えば３０経過後、室内温度Ｔａ、すなわち吸込み空気温度が、以下の条件を満たしたとき、過負荷アラーム信号を出力するようになっている。
（１）冷房・除湿・自動冷房時：設定温度ＴｓＣ＋ΔＴａｌｍ以上の場合
（２）暖房・自動暖房時：設定温度Ｔｓ−ΔＴａｌｍ以下の場合

また、リモコン７，７Ａおよび／または遠隔操作／監視装置９には、過負荷状態検知手段１３，１３Ａが過負荷状態を検知したとき、その過負荷アラーム信号を受けてＬＥＤ等の警報ランプを点滅あるいは点灯し、オペレーター等に過負荷状態であることを警報する警報手段１４，１４Ａ，１４Ｂが設けられている。この警報手段１４，１４Ａ，１４Ｂとしては、ＬＥＤランプ等のランプに限らず、ブザー、音声、音楽等、他の様々な手段を用いることが可能である。

さらに、リモコン７，７Ａには、過負荷状態であることを検知するための条件である、室内温度Ｔａと設定温度Ｔｓ／ＴｓＣとの温度差および時間の閾値（ΔＴａｌｍおよびＨａｌｍ）を、空気調和機２，２Ａの設置環境やユーザーのリスク評価等に基づいて、適宜の値に設定するための設定手段１５，１５Ａが設けられている。この設定手段１５，１５Ａは、上記の温度差が何度、時間が何分というように、具体的な数値を閾値として設定するものであり、例えば温度差が５〜１０°、時間が３０〜６０分というように、或る範囲内において適宜の値が設定可能とされている。

なお、上記の過負荷アラーム信号は、以下の条件を満たしたとき、解徐されるようになっている。
（１）冷房・除湿・自動冷房時：設定温度ＴｓＣ＋ΔＴａｌｍ−２℃以下の場合
（２）暖房・自動暖房時：設定温度Ｔｓ−ΔＴａｌｍ＋２℃以上の場合
（３）運転停止した場合
（４）運転モードが切換った場合、自動運転時のモードが切換った場合

また、本実施形態では、バックアップ用の空気調和機２Ａにも過負荷状態検知手段１３Ａや設定手段１５Ａを設けているが、ここでのバックアップ用空気調和機２Ａは、空気調和機２Ａによる運転状態が過負荷運転状態となったとき、過負荷アラーム信号に基づいてバックアップ運転されるものであればよく、必ずしも過負荷状態検知手段１３Ａや設定手段１５Ａを備えたものである必要はない。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記の空調システム１において、空気調和機２，２Ａの運転を開始する際には、リモコン７，７Ａを介して設定温度Ｔｓ／ＴｓＣを設定するとともに、室内温度Ｔａと設定温度Ｔｓ／ＴｓＣとの温度差設定値および時間設定値（ΔＴａｌｍおよびＨａｌｍ）を、閾値としてリモコン７，７Ａに設けられている設定手段１５，１５Ａによって設定する。この温度差設定値（ΔＴａｌｍ）および時間設定値（Ｈａｌｍ）は、空気調和機２，２Ａの設置環境やユーザーが判断したリスク評価等に基づいて、その温度、時間が設定される。

サーバー室等を含む電算機室では、年間を通して発熱があり、空気調和機２は主に冷房運転されることになるが、空調負荷が異常に増大し、室温センサ１１によって検出された室温検出値Ｔａと、室内温度設定手段１２に設定された設定温度ＴｓＣとの温度差が、設定値（ΔＴａｌｍ）以上の状態が設定時間（Ｈａｌｍ）継続したとき、過負荷状態検知手段１３は、過負荷状態と判定し、室内コントローラ１０の点検／異常出力（ＣＮＴ−５）に対して過負荷アラーム信号を出力する。

この過負荷アラーム信号は、通信線６，８を介してリモコン１４および遠隔操作／監視装置９に送信され、リモコン１４および遠隔操作／監視装置９に設けられている警報手段１４，１４Ｂを作動させ、オペレーター等に過負荷状態であることを警報する。同時に遠隔操作／監視装置９は、バックアップ用空気調和機２Ａに対して運転信号を出力し、これによりバックアップ用の空気調和機２Ａが運転を開始する。このため、過負荷状態は速やかに解消され、サーバー室等を含む電算機室は、年間を通して一定の温度に保たれる。

斯くして、本実施形態によると、年間を通して室温を一定温度に保つ空調において、空調負荷の増大により室温が設定温度から大きく離れ、過負荷状態が続いたとき、それを過負荷状態検知手段１３（１３Ａ）が検知し、過負荷アラーム信号を外部に出力することによって、リモコン７（７Ａ）および／または遠隔操作／監視装置９に設けられている警報手段１４，１４Ｂを介して警報し、オペレーター等に警告することができる。また、過負荷状態か否かを検知するための設定温度差（ΔＴａｌｍ）および設定時間（Ｈａｌｍ）については、空気調和機２，２Ａの設置環境等に応じ、あるいはユーザーのリスク評価等に基づき、リモコン７（７Ａ）を介して適宜の値に設定することができる。

このため、年間を通して室温を一定温度に保つ空調に供される空気調和機２，２Ａの室温一定維持機能を強化、向上し、仮に過負荷状態が検知されたとしても、それを速やかに解消することによって、室温環境を維持することが可能となる。
また、過負荷状態検知手段１３から過負荷アラーム信号が出力されたとき、その信号により遠隔操作／監視装置９を介して、バックアップ用空気調和機２Ａを運転開始する構成としているため、過負荷状態が検知されたとき、バックアップ用空気調和機２Ａを自動的に運転開始し、過負荷状態に対応することができる。従って、空調負荷の増大時にも、室温を設定温度に維持し、年間を通して一定温度に保つことができる。

特に、サーバー室を含む電算機室用の空気調和機２，２Ａに適用することにより、サーバー室等を含む電算機室を、年間を通して設定された一定の温度に空調することが可能となる。その結果、サーバー等を含む電算機の熱負荷を軽減し、常にサーバーを含む電算機を最大能力で稼働させることができるようになる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図２を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、遠隔操作／監視装置９に代え、集中コントローラ１６を用いている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態の空調システム１は、図２に示されるように、集中コントローラ１６を備えており、この集中コントローラ１６に対して、空気調和機２およびバックアップ用の空気調和機２Ａの室内コントローラ１０，１０Ａが、通信線８，８Ａを介して接続された構成とされている。

集中コントローラ１６は、警報手段１４Ｃを備えており、過負荷状態検知手段１３から過負荷アラーム信号が出力されたとき、その信号を受けてバックアップ用空気調和機２Ａを駆動するとともに、警報手段１４Ｃを動作させる機能を備えている。
斯くして、本実施形態によっても、第１実施形態と同様、過負荷状態検知手段１３により過負荷状態が検知されたとき、リモコン７および／または集中コントローラ１６に設けられている警報手段１４，１４Ａ，１４Ｃを介して警報し、オペレーター等に警告することができるとともに、バックアップ用空気調和機２Ａの運転を開始することにより、過負荷状態を解消することができ、年間を通して室温を一定温度に保つことができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１および第２実施形態に対して、バックアップ用の空気調和機２Ａを備えておらず、専用の外部警報ランプ１７を備えている点が異なる。その他の点については、第１および第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図３に示されるように、空気調和機２の室内コントローラ１０に設けられている過負荷状態検知手段１３が過負荷状態を検知したとき、その過負荷アラーム信号が通信線８を介して外部に独立して設置されている専用の外部警報ランプ（警報手段）１７に対し、直接出力される構成とされている。

上記の如く、バックアップ用の空気調和機２Ａが設置されていない場合、外部の適所に独立した専用の外部警報ランプ（警報手段）１７を設置することにより、過負荷状態が続いていることを過負荷状態検知手段１３が検知したとき、過負荷状態検知手段１３からの過負荷アラーム信号を、外部警報ランプ１７に直接出力し、外部警報ランプ１７を動作させてオペレーターに警告することができる。これによって、過負荷状態の早期解消を促すことができ、室温一定維持機能を強化、向上することができる。なお、この場合にも、過負荷状態か否かを検知するための設定温度差（ΔＴａｌｍ）および設定時間（Ｈａｌｍ）については、空気調和機２の設置環境等に応じ、あるいはユーザーのリスク評価等に基づいて、リモコン７を介して適宜の値に設定することができることは云うまでもない。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、空気調和機１が、室内機と室外機とが一対一で対応した、シングルタイプの空気調和機の例について説明したが、空気調和機が室外機に室内機が複数台接続されたマルチタイプの空気調和機であってもよいことはもちろんである。

１ 空調システム
２ 空気調和機
２Ａ バックアップ用空気調和機
３，３Ａ 室内機
４，４Ａ 室外機
７，７Ａ リモコン
９ 遠隔操作／監視装置
１０，１０Ａ 室内コントローラ
１１，１１Ａ 室温センサ
１２，１２Ａ 室内温度設定手段
１３，１３Ａ 過負荷状態検知手段
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ 警報手段
１５，１５Ａ 設定手段
１６ 集中コントローラ
１７ 専用の外部警報ランプ（警報手段）

Claims (3)

1. 空気調和機の室内機側に設けられ、設定温度と室温の検出値との温度差を算出し、その温度差が設定値以上の状態が設定時間継続したとき、過負荷アラーム信号を出力する過負荷状態検知手段と、
   該過負荷状態検知手段が過負荷状態を検知したとき、それを警報するリモコン、遠隔操作／監視装置、集中コントローラ、等の少なくとも１つに設けられている警報手段もしくは専用の警報手段と、
   前記リモコンに設けられ、前記設定温度差および前記設定時間を適宜の値に設定可能な設定手段と、を備えている特徴とする空調システム。
2. 前記過負荷状態検知手段から過負荷アラーム信号が出力されたとき、そのアラーム信号により前記遠隔操作／監視装置または前記集中コントローラを介してバックアップ用の空気調和機が運転可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 前記空気調和機が、サーバー室等を含む電算機室用空気調和機とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の空調システム。
   
   

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