JP3493842B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
ニット(VAVユニット)を介して、被空調空間の空気
調和を行う空気調和装置に関するものである。
従来の技術5に共通の空気調和装置のブロック図であ
る。図において、1は空気調和機ユニット、2は送風
機、3は熱交換器、4はインバータ、5は電動弁、6は
給気温度センサ、7は冷温水配管、80は空気調和機の
制御装置、9は空気調和機ユニットと端末風量制御ユニ
ットとリモコンの通信を行う伝送線、10は空気調和機
リモコン、11はダクト、12は端末風量制御ユニッ
ト、13は電動ダンパ、14は風速センサ、150は端
末風量制御ユニットの制御装置、16は端末風量制御ユ
ニットリモコン、17は室温センサ、18は部屋A,
B,Cから還気温度を測定する還気温度センサである。
量制御ユニットリモコン16は、室温センサ17の値お
よび図示していない発停スイッチおよび目標温度スイッ
チの値を伝送線9を介して端末風量制御ユニットの制御
装置150へ送信する。端末風量制御ユニットの制御装
置150は上記室温および目標温度から目標風量を演算
し、実風量を風速センサ14にて計測し、実風量が目標
風量となるように電動ダンパ13の開度を制御する。空
気調和機ユニットの制御装置80は、空気調和機リモコ
ン10から伝送線9を介して受信した目標温度、端末風
量制御ユニットの制御装置150から伝送線9を介して
受信した室温、目標温度、風量が目標風量に達している
か否かの風量満足度、電動ダンパが全開か否かのダンパ
全開信号、給気温度センサ6の値、還気温度センサ18
の値などにより、送風機2のインバータ4を制御する風
量制御と熱媒体を導入する電動弁5の開度を制御する給
気温度制御を行う。
に記載された従来の技術1を示す端末風量制御ユニット
の風量制御のフローチャートである。前記端末風量制御
ユニットは図12の端末風量制御ユニット12の如く設
置される。図13において、S170にて空気調和機ユ
ニットのリモコン10から伝送線9を介して受信した冷
房暖房指令を判断する。冷房の場合はS171にて室温
が一定温度以下か判断し、一定温度を超えていればS1
73にて室温に応じて冷風量を制御する通常のダンパ制
御による冷房運転を行う。一定温度以下の場合はS17
4にてダンパを全閉とし過冷を防止する。暖房の場合も
同様にS172にて室温が一定温度以上か判断し、一定
温度未満の場合はS173にて室温に応じて暖風量を制
御する通常のダンパ制御による暖房運転を行う。一定温
度以上の場合はS174にてダンパを全閉とし過暖を防
止する。
報に記載された従来の技術2を示す端末風量制御ユニッ
トのダンパ制御パターン図、図15は同じく空気調和機
ユニットの送風機のインバータ制御のフローチャートで
ある。それぞれ、図12において、ダンパ14及びイン
バータ4として示されたものである。図14、図15に
おいて、ダンパは室温に応じて開度を制御する。開度1
00〜90%を全開、90〜60%を許容領域とする。
空気調和機ユニットの制御装置80はS181にて全開
のものがあるか否か判断し、全開のものがあればS18
5でインバータ周波数を上げる。全開でなければS18
2にて許容領域か否か判断し、許容領域であればS18
4にてインバータ周波数は変化させない。許容領域未満
で風量過剰状態であればS183でインバータ周波数を
下げる。いずれの場合も短時間のインバータ周波数の変
動を抑えるためS186で一定時間は保持する。
御方法として過冷または過暖の端末風量制御ユニットの
多い方のモードで運転する温度変化図である。図16に
おいて、室温線Iは部屋AおよびBの2室の負荷条件が
全く同じ暖房負荷とした場合の両方の室温を示してい
る。室温線Hは部屋Cが冷房負荷とした場合の室温を示
している。まず時刻hにおいて、室温線Iは快適温度下
限Lより低い過冷状態となっており、室温線Hは快適温
度上限Kより高い過暖状態となっている。端末風量制御
ユニット12aおよび12bの過冷が12cの過暖より
多数であり給気温度Jを一定時間毎に上げる。多数側の
過冷が解消するまで給気温度Jは上げる時刻h〜iは冷
房、i〜jは送風、j〜kは暖房となる。時刻kにて室
温線Iが快適温度下限Lより上となり多数側の過冷が解
消するため、次に12cの過暖するため給気温度Jを下
げていく。しかし、時刻nにて室温線Iが快適温度下限
Lより下となり過冷が多数となるため再び給気温度Jを
上げる。以上のように多数負荷側が快適温度帯内に入れ
ることを優先とし、多数負荷側が快適温度帯内に入って
いる条件下においてのみ少数負荷側が快適温度帯内に入
るように給気温度を調整する。
方法として系全体の負荷を判断するのに還気温度で判断
する空気調和機ユニットのフローチャートである。図1
7において、S190にて、通常は毎朝一回行う空気調
和装置を停止から運転する起動か否か判断し起動であれ
ばS191にて還気温度に応じた給気温度を仮決定して
冷房または暖房運転を行う。S192にて起動後10分
経過したか判断し、10分間はS191を継続し、10
分後はS193にて給気温度を決定し、S194にて室
温に応じて給気温度をシフトする通常運転を行う。
ロック図について説明する。空気調和機リモコン10に
て還気目標温度を設定する。空気調和機リモコン10は
伝送線9を介して空気調和機ユニットの制御装置80へ
還気目標温度を伝える。空気調和機ユニット1は還気温
度センサ18で検知した還気温度が還気目標温度となる
ように電動弁5の開度調節により給気温度を制御する。
は、従来の技術1では、一部の部屋に過冷過暖が発生し
た場合はダンパ全閉とするので外気も導入されず空質が
悪化するという問題があった。従来の技術2では、ダン
パ開度60〜90%を許容領域としてインバータ周波数
を固定するとインバータ周波数が高くダンパを絞った状
態はファン動力のロスという問題点があった。ダンパ開
度100%になるようにインバータ周波数を調整しよう
とすると、例えばインバータを1Hz単位で制御した場
合、30.3Hzに最適周波数が存在すると仮定する
と、30Hzと31Hzの交互運転となり、風量脈動に
よる不快感、室温のハンチング、風切り音の発生などが
生じた。従来の技術3では、過冷または過暖の端末風量
制御ユニットの多い方が快適温度帯内となるように給気
温度を制御し、快適温度帯内となるともう一方の負荷側
を快適温度帯内とするので、冷暖交互運転となりエネル
ギーロスが発生するとともに、常に多数負荷側を優先と
するので少数負荷側の部屋の過冷過暖はひどくなるとい
う欠点があった。従来の技術4では、還気温度で系全体
の負荷を判断するとしているが、還気は必ずしも部屋の
空気のみで構成されているとは限らず誤判断する場合が
ある、快適部屋の風量は少なく、不快部屋の風量は多く
制御されるため不快部屋の影響が大きく誤判断する場合
がある、各部屋から空気調和機までの経路の長さによる
遅延や経路の断熱状態の影響を受け誤判断するなどの問
題が生じていた。従来の技術5では、空気調和機の還気
目標温度をシステムコントローラから設定すると、部屋
別の設定温度が無視され快適温度とならないという問題
が発生した。
ためになされたもので、部屋毎の負荷がアンバランスに
なっても快適温度と快適空質を省エネで実現する空気調
和装置を得ることを目的とする。
係わる空気調和装置は、送風機と、配管接続され、電動
弁により熱媒体量が制御される熱交換器とを備えた空気
調和機ユニットと、複数の被空調空間の室温をそれぞれ
測定する温度センサと、前記複数の被空調空間とそれぞ
れ接続され、給気風量を制御する複数の端末風量制御ユ
ニットと、を有し、前記端末風量制御ユニットをダクト
により前記空気調和機ユニットと接続し、前記端末風量
制御ユニットを介して、前記被空調空間に前記空気調和
機ユニットから給気して空調する空気調和装置におい
て、前記空気調和機ユニットに、前記測定室温と前記端
末風量制御ユニットの設計風量とを加重平均し、加重平
均室温を演算する加重平均室温演算手段と、目標温度を
設定する第1の目標温度設定手段と、前記加重平均室温
が前記目標温度となるように熱媒体量を制御する第1の
熱媒体量制御手段とを備えたものである。
調和装置は、空気調和機ユニットに各端末風量制御ユニ
ットの室温設定値と各端末風量制御ユニットの設計風量
とを加重平均した値を目標温度とする第2の目標温度設
定手段を設けたものである。
実施の形態の一例を示す図で、図1は空気調和装置のブ
ロック図、図2は空気調和機ユニットの制御装置の電動
弁開度制御のフローチャート、図3は空気調和機ユニッ
トの目標給気温度演算用の給気温度図であり、従来装置
と同様の部分は同一符号で示し、説明を省略する。
装置であり、また、15は端末風量制御ユニット12の
制御装置である。それぞれ、従来の技術を示した図12
の空気調和機ユニットの制御装置80及び端末風量制御
ユニットの制御装置150の動作、機能に加えて、以下
に本願発明の実施の形態1〜発明の実施の形態7に示す
動作、機能を有している。本願発明における設計風量と
は、必要能力、必要換気量など設置された部屋の設計条
件から算出される必要風量(ファンインバータ周波数が
同一でも現地ダクト抵抗により風量は異なるため現地で
風量を計測して周波数を設定する)であり、通常運転時
の最大風量であり、サーモOFF時は過冷過暖を避ける
ため最低風量に下げるものである。発明の実施の形態1
を図2の空気調和機ユニット1の制御装置8のフローチ
ャートについて説明する。S100にて各端末風量制御
ユニットの制御装置15から伝送線9を介して受信した
室温に設計風量を乗じた値の合計値を各端末風量制御ユ
ニットの設計風量の合計値で除した値を加重平均室温と
する。S101にて空気調和機リモコン10から伝送線
9を介して目標温度をモニタ多する。この目標温度と
は、冷やし過ぎや暖め過ぎをなくすよう管理人等が快適
温度として決定する系全体の目標温度である。S102
にて上記加重平均室温と上記目標温度の差温から図3に
従って目標給気温度を演算する。図3において、加重平
均室温−目標温度<−2.0degの場合は給気温度=
35℃の暖房モードとなり以後、加重平均室温−目標温
度>+2.0degとならない限りは上側線の暖房モー
ドとなる。加重平均室温−目標温度≦−1.0degの
場合は目標給気温度=35℃、加重平均室温−目標温度
≧+0.5degの場合は目標給気温度=30℃、−
1.0deg<加重平均室温−目標温度<+0.5de
gの場合は目標給気温度を差温に応じて35〜30℃の
比例温度とする。加重平均室温−目標温度>+2.0d
egとなれば下側線の冷房モードとなる。S103にて
給気温度センサ6の値をモニタし、S104にて給気温
度センサ値と目標給気温度と比較し、冷水電動弁および
温水電動弁を個別には図示していないが、電動弁5を制
御する。給気温度センサ値が目標給気温度より大きい場
合は、温水電動弁を閉め、冷水電動弁を開ける。給気温
度センサ値が目標給気温度と等しい場合は、温素電動弁
・冷水電動弁共に開度はそのままとする。給気温度セン
サ値が目標給気温度より小さい場合は、温水電動弁を開
け、冷水電動弁を閉める。即ち、S102〜S117に
おいて、加重平均室温が目標温度となるように、温水電
動弁または冷水電動弁を制御して熱媒体量を制御する。
以下各端末風量制御ユニットにおいて、各部屋の目標温
度と室温センサ17の測定値から所要風量を決定し、風
速センサ14の測定値より電動ダンパ13を所要の風量
になるように、制御する。前記記載において、S100
は加重平均室温演算手段により、S101は第1の目標
温度設定手段により、S102,S113,S114,
S115,S116及びS117は第1の熱媒体量制御
手段により制御する。
ぞれの部屋の室温と設計風量の加重平均により演算する
ので、還気で判断するようなサーモが目標温度に到達し
た部屋は風量が減少し平均室温への寄与が小さく、逆に
サーモが目標温度に到達していない部屋の影響を大きく
受けるというような誤判断なしに正確な平均室温が得ら
れる。平均室温が目標温度になるように制御されるの
で、一部の部屋は快適であるが他は不快というような極
端な状態にならず平均的に快適状態から大きく外れない
効果がある。
はこの発明の実施の形態の他の例を示す図で、図1は空
気調和装置のブロック図、図3は空気調和機ユニットの
目標給気温度演算用の給気温度図、図4は空気調和機ユ
ニットの制御装置の電動弁開度制御のフローチャートで
あり、従来装置及び実施の形態1の装置と同様の部分は
同一符号で示し、説明を省略する。
ットのフローチャートについて説明する。S100は実
施の形態1と同じである。S111にて各端末風量制御
ユニットの制御装置15から伝送線9を介して受信した
室温設定値である目標温度に、設計風量を乗じた値の合
計値を各端末風量制御ユニットの設計風量の合計値で除
した値を加重平均目標温度とする。S112にて上記加
重平均室温と上記加重平均目標温度の差温から目標給気
温度を演算する。以下S113〜S117は実施の形態
1と同じである。また、各端末風量制御ユニットにおい
て、各部屋の目標温度と室温センサ17の測定値から所
要風量を決定し、風速センサ14の測定値より電動ダン
パ13を所要の風量になるように制御するのも前記実施
の形態1と同じである。前記記載において、S100は
加重平均室温演算手段により、S111は第2の目標温
度設定手段により、S112〜S117は熱媒体量制御
手段により制御する。
目標温度と設計風量の加重平均により演算するので、系
全体の目標温度を設定する中央監視装置が不要となると
ともに、各部屋の使用者の温感が目標温度に反映され
る。また設計風量の小さい小部屋の使用者の温感は系全
体に大きく影響せず、多数の使用者の温感が反映される
という効果がある。中央監視装置により時間帯別および
外気温別に目標温度を設定する必要もない。
はこの発明の実施の形態の他の例を示す図で、図1は空
気調和装置のブロック図、図3は空気調和機ユニットの
目標給気温度演算用の給気温度図、図5は空気調和機ユ
ニットの制御装置の端末風量制御ユニットへの風量指令
のブロック図であり、従来装置及び発明の実施の形態
1、発明の実施の形態2の装置と同様の部分は同一符号
で示し、説明を省略する。
ついて説明する。図5において201の第1の冷暖モー
ド判定手段は空気調和機リモコン10から伝送線9を介
して受信した冷暖モード指令により冷暖モードを認識す
る。冷暖モード指令は管理人等が季節や外気温度を基準
にして空気調和機リモコン10の冷暖スイッチを操作し
て行う。202の快適性判定手段は端末風量制御ユニッ
トの制御装置15から伝送線9を介して受信した各室温
と、予め記憶しておいた平均賛否予測PMV値(アメリ
カの公的機関が制定した基準で、気温、湿度、着衣量、
作業量、風速等から快適度を示したもの)とを比較し各
部屋の快適性を判定する。203の第2の熱媒体量制御
手段では冷暖モードと複数の部屋の温度を代表する室温
と空気調和機リモコン10から伝送線9を介して受信し
た目標温度から図3の給気温度図に従って給気温度を決
定し、給気温度センサ6の値である実給気温度と比較
し、電動弁5の開度制御により、熱媒体量を制御する。
なお、前記目標温度は、管理人等が季節や外気温度を基
準に判定し、空気調和機リモコン10の目標温度設定ス
イッチにより設定する。また、第1の冷暖モード判定手
段により、冷房モードが選択された場合は、電動弁によ
り、冷却用熱媒体を導入、制御し、加熱用熱媒体は導入
しない。暖房モードが選択された場合は、加熱用熱媒体
を導入制御し、冷却用熱媒体は導入しない。204の端
末風量制御ユニットの風量制御手段は、上記202の快
適性判定手段で判定された各部屋の快適性と、上記20
3の第2の熱媒体量制御手段で判定された熱媒体量から
各端末風量制御ユニットの風量を、設計風量/0/各室
温に応じた風量のいずれかを決定し、伝送線9を介して
端末風量制御ユニットの制御装置15へ風量指令を送信
する。端末風量制御ユニットの制御装置15は上記風量
指令に従って風量制御を行う。前記図5の第1の冷暖モ
ード判定手段201、快適性判定手段202、第2の熱
媒体量制御手段203及び端末風量制御ユニットの風量
制御手段204は空気調和機ユニット1の制御装置8に
設置するものとする。
が各端末風量制御ユニットの風量を、設計風量/0/各
室温に応じた風量のいずれかを決定する例としては次の
如く行う。各部屋を構成するビル全体としては暖房運転
が必要である冬季に、即ち、第1の冷暖モード判定手段
201が暖房モードを選択し、部屋A(例えば、事務所
A)と部屋B(例えば、熱負荷のあるコンピュータルー
ムB)があり、快適性判定手段202が、部屋Aを過冷
と判定し、部屋Bを過暖と判定した場合、第2の熱媒体
量制御手段203は、部屋Bの過暖より部屋Aの過冷を
優先して、電動弁により加熱用熱媒体を導入し、暖房運
転を行う。この際、部屋Aの端末封量制御ユニットには
室温に応じた風量指令を行い、部屋Bには過暖を防止す
るため、風量を0とする風量指令を行う。暖房運転によ
り、部屋Aの過冷が解消され、部屋Bが依然として過暖
の場合は、電動弁を全閉として、全ての部屋(部屋Aと
部屋B)の端末風量制御ユニットを設計風量(最大風
量)とする指令を送信する。これにより部屋Aは部屋B
の熱負荷で快適性が保たれる省エネ運転ができる。ま
た、部屋Bは風量0時の換気不足が解消できる。
3により選択された冷房または暖房モードと異なる熱媒
体量は0とするのでエネルギーロスがなく、各部屋の快
適性と熱媒体制御量から端末風量制御ユニットの風量制
御手段204により各端末風量制御ユニットの風量を制
御するので、過冷過暖がひどくなるのが抑えられる。
図7及び図8はこの発明の実施の形態の他の例を示す図
で、図1は空気調和装置のブロック図、図3は空気調和
機ユニットの目標給気温度演算用の給気温度図、図6は
端末風量制御ユニットの風量と室温との関係図、図7は
空気調和機ユニットの制御装置の端末風量制御ユニット
への風量指令のフローチャート、図8は運転モード制御
と給気温度、端末風量制御ユニット室温との関係図であ
り、従来装置及び発明の実施の形態1〜発明の実施の形
態3の装置と同様の部分は同一符号で示し、説明を省略
する。
−給気温度)×風量または暖房負荷=(給気温度−室
温)×風量となる値でバランスし、冷房、暖房負荷それ
ぞれの場合に風量を増やすと室温が給気温度に近づくこ
とを示している。従って、冷暖負荷が混在し、同一ダク
トにより同一給気温度で空調する場合に冷暖両方の負荷
の部屋の室温を快適にするには、風量を最大にすること
により冷暖両方の負荷の部屋の室温差を少なくすること
と、最大および最小室温をできるだけ快適温度帯に入れ
ることが必要であることが分かる。
御ユニットの制御装置15から伝送線9を介して室温を
モニタする。S131にて予め記憶しておいた平均賛否
予測PMV値に従って各端末風量制御ユニットの快適性
を判断し、それぞれの室温に応じて過冷/快適/過暖に
分類する。S132にて空気調和機リモコン10から伝
送線9を介して受信した冷房または暖房モード指令を判
断し、冷房モードならS133へ、暖房モードならS1
37へ、送風モードならS136へすすむ。S133に
て冷房モード中に過暖の端末風量制御ユニットが存在す
る場合はS135へすすみ、実運転モードを冷房とし、
冷却媒体制御を行う。S133およびS134にて冷房
モード中に過暖の端末風量制御ユニットが存在せず、か
つ過冷の端末風量制御ユニットも存在しない場合は実運
転モードを冷房とし、冷却媒体制御を行う。S133お
よびS134にて冷房モード中に過暖の端末風量制御ユ
ニットが存在せず、かつ過冷の端末風量制御ユニットが
存在する場合は、S136にて実運転モードを送風と
し、冷却媒体量も加熱媒体量も0とする。暖房モード時
も同様に、S137にて暖房モード中に過冷の端末風量
制御ユニットが存在する場合はS139へすすみ、実運
転モードを暖房とし、加熱媒体制御を行う。S137お
よびS138にて暖房モード中に過冷の端末風量制御ユ
ニットが存在せず、かつ過暖の端末風量制御ユニットも
存在しない場合は実運転モードを暖房とし、加熱媒体制
御を行う。S137およびS138にて暖房モード中に
過冷の端末風量制御ユニットが存在せず、かつ過暖の端
末風量制御ユニットが存在する場合は、S136にて実
運転モードを送風とし、冷却媒体量も加熱媒体量も0と
する。S135の実運転モードが冷房の場合、およびS
139の実運転モードが暖房の場合はS140にて端末
風量制御ユニットの風量は各室温毎に決定する個別風量
指令を伝送線9を介して端末風量制御ユニットの制御装
置15へ送信する。端末風量制御ユニットの制御装置1
5は各室温は設定温度になるように風量制御を行う。S
136の実運転モードが送風の場合はS141にて端末
風量制御ユニットの風量は最大風量である設計風量に固
定する設計風量指令を伝送線9を介して端末風量制御ユ
ニットの制御装置15へ送信する。端末風量制御ユニッ
トの制御装置15は各室温は風量を設計風量とする。前
記S130,S131は発明の実施の形態3で記載の図
5の快適性判定手段202にて行い、S132は同じく
第1の冷暖モード判定手段201にて行い、S133〜
S139は同じく第2の熱媒体量制御手段203にて行
い、S140,S141は同じく端末風量制御ユニット
の風量制御手段204にて行うことができる。
ラフで、時刻aにおいて暖房負荷の端末風量制御ユニッ
トの室温線Bが過冷判定ヒステリシス下限線Gより下ま
ったため、図3の給気温度図の暖房モード線に従った給
気温度となるように加熱媒体量を制御するとともに、端
末風流制御ユニットは室温毎に決定される風量にて暖気
を吹き込む暖房運転を行う。これは暖房負荷の端末風量
制御ユニットの室温線Bが過冷判定ヒステリシス上限線
Fを上回り快適温度になる時刻bまで継続する。冷房負
荷の端末風量制御ユニットの室温線A、暖房負荷の端末
風量制御ユニットの室温線B、給気温度線Cは時刻a〜
b間は高くなっている。時刻bにおいて暖房負荷の端末
風量制御ユニットの室温線Bが過冷判定ヒステリシス上
限線Fを上回り快適温度になり、かつ冷房負荷の端末風
量制御ユニットの室温線Aが過暖判定ヒステリシス下限
線Eを下回らず過暖状態であるため、加熱および冷却媒
体量は0とするとともに、全端末風量制御ユニットの風
量を設計風量にする。空気調和機1が全還気型の場合は
給気温度Cは各部屋の平均室温となり、全端末風量制御
ユニットの室温は平均室温と各室温の温度差と風量と冷
暖負荷とバランスする温度となる。時刻b〜c間は温度
差が付かないため冷房負荷の端末風量制御ユニットの室
温線Aは下がらない。系全体として暖房負荷の場合は平
均室温は下がっていき、各室温も温度差がバランスする
ように下がっていく。時刻dでは時刻aと同じことが繰
り返される。
媒体を0にする状態すなわち過暖の部屋が無くなり、過
冷の部屋が存在の状態では、全端末風量制御ユニットの
風量を設計風量にするので全ての部屋の室温は平均室温
に近付き、過冷は緩和される。暖房モードにおいて加熱
用熱媒体を0にする状態すなわち過冷の部屋が無くな
り、過暖の部屋が存在の状態では、全端末風量制御ユニ
ットの風量を設計風量にするので全ての部屋の室温は平
均室温に近付き、過暖は緩和されるという効果がある。
び図9はこの発明の実施の形態の他の例を示す図で、図
1は空気調和装置のブロック図、図3は空気調和機ユニ
ットの目標給気温度演算用の給気温度図、図8は運転モ
ード制御と給気温度、端末風量制御ユニット室温との関
係図、図9は空気調和機ユニットの制御装置の端末風量
制御ユニットの風量指令のフローチャートであり、従来
装置及び発明の実施の形態1〜発明の実施の形態4の装
置と同様の部分は同一符号で示し、説明を省略する。
の実施の形態4と同じである。S135の実運転モード
が冷房の場合にはS150にて過冷の端末風量制御ユニ
ットか否か判定し、過冷でない端末風量制御ユニットは
S152にて端末風量制御ユニットの風量は各室温毎に
決定する個別風量指令を伝送線9を介して端末風量制御
ユニットの制御装置15へ送信する。端末風量制御ユニ
ットの制御装置15は各室温は設定温度になるように風
量制御を行う。過冷の端末風量制御ユニットはS154
にて端末風量制御ユニットの風量は0とする風量0指令
を伝送線9を介して端末風量制御ユニットの制御装置1
5へ送信する。端末風量制御ユニットの制御装置15は
電動ダンパを全閉とし、風量を0とする。S139の実
運転モードが暖房の場合にはS151にて過暖の端末風
量制御ユニットか否か判定し、過暖でない端末風量制御
ユニットはS152にて端末風量制御ユニットの風量は
各室温毎に決定する個別風量指令を伝送線9を介して端
末風量制御ユニットの制御装置15へ送信する。端末風
量制御ユニットの制御装置15は各室温は設定温度にな
るように風量制御を行う。過暖の端末風量制御ユニット
はS154にて端末風量制御ユニットの風量は0とする
風量0指令を伝送線9を介して端末風量制御ユニットの
制御装置15へ送信する。端末風量制御ユニットの制御
装置15は電動ダンパを全閉とし、風量を0とする。S
136の実運転モードが送風の場合はS153にて端末
風量制御ユニットの風量は最大風量である設計風量に固
定する設計風量指令を伝送線9を介して端末風量制御ユ
ニットの制御装置15へ送信する。端末風量制御ユニッ
トの制御装置15は各室温は風量を設計風量とする。図
8において時刻a〜b間の暖房運転中は過暖の端末風量
制御ユニットは風量を0とするため、温風が部屋に吹き
込むことはなく、部屋自身の冷房負荷による温度上昇と
なるため、過暖は抑えられる。この間、換気も停止し空
質は悪化することになるが、時刻c〜d間は設計風量と
なり換気は確保される。時刻a〜b間以外の動作は発明
の実施の形態4と同じである。図9において、S13
0,S131は発明の実施の形態3の図5の快適性判定
手段202にて行い、S132は同じく第1の冷暖モー
ド判定手段201にて行い、S133〜S139は同じ
く第2の熱媒体量制御手段203にて行い、S150〜
S154は同じく端末風量制御ユニットの風量制御手段
204にて行うことができる。
の場合に過冷の端末風量制御ユニットが存在する場合に
は加熱媒体制御を行う暖房運転とし、暖房運転中は過暖
の端末風量制御ユニットは風量を0とするとしている
が、過冷の端末風量制御ユニットの室温が速やかに上昇
せず過暖の端末風量制御ユニットの風量0が一定時間を
越える場合には、送風運転を交互に行い換気を確保する
ようにしてもよい。
態での過冷の部屋の風量および加熱用熱媒体量が0でな
い状態での過暖の部屋の風量を0にするので過冷および
過暖がひどくなることが抑えられる。
0はこの発明の実施の形態の他の例を示す図で、図1は
空気調和装置のブロック図、図3は空気調和機ユニット
の目標給気温度演算用の給気温度図、図10は空気調和
機ユニットの制御装置の冷暖モード判定のフローチャー
トであり、従来装置及び発明の実施の形態1〜発明の実
施の形態5の装置と同様の部分は同一符号で示し、説明
を省略する。
制御ユニットの室温に設計風量を乗じた値の合計値を各
端末風量制御ユニットの設計風量の合計値で除した値を
加重平均室温とする。S101にて空気調和機リモコン
10から目標温度をモニタし、S122にて上記加重平
均室温と上記目標温度の差温から図3に従って冷暖モー
ドを判定する。図3において、加重平均室温−目標温度
<−2.0degになれば暖房モードとなり、加重平均
室温−目標温度>+2.0degとなれば冷房モードと
なる。また、−2.0deg≦加重平均室温−目標温度
≦+2.0degはヒステリシスであり、前の状態を維
持する。なお、電源投入時の最初だけは冷房か暖房のい
ずれで開始するかは予め決めておくこととする。冷暖判
定後は発明の実施の形態4および5のS132以降と同
じである。前記において、S100は空気調和機ユニッ
ト1の制御装置8の加重平均室温演算手段にて行い、S
101は同じく第1の目標温度設定手段にて行い、S1
22は同じく第2の冷暖モード判定手段にて行う。
応じて冷房または暖房モードが決定されるため、系全体
の負荷に応じたモードが決定される。冷房モード中は冷
房または送風運転が、暖房モード中は暖房または送風運
転が行われるため、系全体の負荷と異なる運転は行われ
ず省エネが実現される。また部屋の負荷条件が変化して
も自動的に追従するため快適性と省エネは常に確保され
るという効果がある。
の発明の実施の形態の他の例を示す図で、図1は空気調
和装置のブロック図、図11は空気調和機ユニットの制
御装置の送風機のインバータ周波数制御のフローチャー
トであり、従来装置及び発明の実施の形態1〜発明の実
施の形態6の装置と同様の部分は同一符号で示し、説明
を省略する。
は内蔵の風速センサー14の測定値により、所定の目標
風量になるように一定時間ごとにダンパ13の開度を変
更する。一方空気調和機ユニット1の制御装置8は、風
量不足にならずまた過剰にもならないファン周波数にな
るようにインバータ4を制御して一定時間ごとに送風機
2のファン周波数を変更する。ファンインバータ周波数
の制御域を5〜50HZ、1HZ単位とすると風量制御
精度は1/45になる。一方端末制御ユニット15の風
量制御精度はもっと細かいため目標風量を満足する整数
のファンインバータ周波数が存在しない場合がある。そ
の場合、風量不足時に1HZ上げると風量過剰になる。
本実施の形態は、このような状態に対処するものであ
る。図11において、S160にて端末風量制御ユニッ
トの制御装置15から伝送線9を介して目標風量を受信
し、全ての目標風量を合計し、その変化有無を判定す
る。変化があった場合は、S163にて端末風量制御ユ
ニットの制御装置15から伝送線9を介して風量が目標
風量に達しているか否かの風量満足信号と、ダンパ全開
か否かのダンパ全開信号を受信し、全ての端末風量制御
ユニットの風量が満足し、少なくとも1台の端末風量制
御ユニットのダンパが全開となるようにインバータ周波
数制御を行う。合計目標風量に変化が無かった場合は、
S161にて全ての端末風量制御ユニットの風量が満足
し、かつダンパ全開の端末風量制御ユニットが存在しな
い場合は空気調和機1の給気量が過剰とし、過剰でない
場合はS163へ、過剰の場合はS162へすすむ。S
162で合計目標風量が変化せず、給気量が過剰の場合
は現在のインバータ運転周波数−1Hzを上限とし、S
163へすすむ。
の目標風量が変化しない状態で風量過剰になった場合、
現状のインバータ周波数より低い周波数を上限とするの
で、最適風量を実現できる周波数が周波数制御精度では
実現できない場合でも過剰・不足のハンチングを起こす
ことはない。即ち、風量不足→1HZ上げる→風量過剰
→1HZ下げる、を繰り返すことを防ぐ。
気調和装置は、全ての部屋の平均室温をそれぞれの部屋
の室温と設計風量の加重平均により演算するので、還気
で判断するようなサーモが目標温度に到達した部屋は風
量が減少し平均室温への寄与が小さく、逆にサーモが目
標温度に到達していない部屋の影響を大きく受けるとい
うような誤判断なしに正確な平均室温が得られる。平均
室温が目標温度になるように制御されるので、一部の部
屋は快適であるが他は不快というような極端な状態にな
らず平均的に快適状態から大きく外れない効果がある。
目標温度をそれぞれの部屋の目標温度と設計風量の加重
平均により演算するので、系全体の目標温度を設定する
中央監視装置が不要となるとともに、各部屋の使用者の
温感が目標温度に反映される。また設計風量の小さい小
部屋の使用者の温感は系全体に大きく影響せず、多数の
使用者の温感が反映されるという効果がある。中央監視
装置により時間帯別および外気温別に目標温度を設定す
る必要もない。
択された冷房または暖房モードと異なる熱媒体量は0と
するのでエネルギーロスがなく、各部屋の快適性と熱媒
体制御量から端末風量制御ユニットの風量を制御するの
で、過冷過暖がひどくなるのが抑えられる。
房モードにおいて冷却用熱媒体を0にする状態すなわち
過暖の部屋が無くなり、過冷の部屋が存在の状態では、
全端末風量制御ユニットの風量を設計風量にするので全
ての部屋の室温は平均室温に近付き、過冷は緩和され
る。暖房モードにおいて加熱用熱媒体を0にする状態す
なわち過冷の部屋が無くなり、過暖の部屋が存在の状態
では、全端末風量制御ユニットの風量を設計風量にする
ので全ての部屋の室温は平均室温に近付き、過暖は緩和
されるという効果がある。
却用熱媒体量が0でない状態での過冷の部屋の風量およ
び加熱用熱媒体量が0でない状態での過暖の部屋の風量
を0にするので過冷および過暖がひどくなることが抑え
られる。
ての部屋の加重平均室温に応じて冷房または暖房モード
が決定されるため、系全体の負荷に応じたモードが決定
される。冷房モード中は冷房または送風運転が、暖房モ
ード中は暖房または送風運転が行われるため、系全体の
負荷と異なる運転は行われず省エネが実現される。また
部屋の負荷条件が変化しても自動的に追従するため快適
性と省エネは常に確保されるという効果がある。
末風量制御ユニットの合計の目標風量が変化しない状態
で風量過剰になった場合、現状のインバータ周波数より
低い周波数を上限とするので、最適風量を実現できる周
波数が周波数制御精度では実現できない場合でも過剰・
不足のハンチングを起こすことはない。
7の空気調和装置のブロック図。
トの制御装置の電動弁開度制御のフローチャート。
6の空気調和機ユニットの目標給気温度演算用の給気温
度図。
トの制御装置の電動弁開度制御のフローチャート。
トの制御装置の端末風量制御ユニットへの風量指令のブ
ロック図。
ットの風量と室温との関係図。
トの制御装置の端末風量制御ユニットへの風量指令のフ
ローチャート。
態5の運転モード制御と給気温度、端末風量制御ユニッ
ト室温との関係図。
トの制御装置の端末風量制御ユニットへの風量指令のフ
ローチャート。
ットの制御装置の冷暖モード判定のフローチャート。
ットの制御装置の送風機のインバータ周波数制御のフロ
ーチャート。
フローチャート。
パターン図。
御のフローチャート。
化を示す図。
空気調和機ユニットのフローチャート。
5 電動弁、8 加重平均室温演算手段、第1の目標温
度設定手段、第2の目標温度設定手段、第1の熱媒体量
制御手段、第2の熱媒体量制御手段、第1の冷暖モード
判定手段、第2の冷暖モード判定手段、快適性判定手
段、風量制御手段、目標風量監視手段、送風機制御手
段、11 ダクト、12 端末風量制御ユニット、15
目標風量演算手段、ダンパ開度制御手段、17 温度
センサ、A,B,C 被空調空間。
Claims (2)
- 【請求項1】 送風機と、配管接続され、電動弁により
熱媒体量が制御される熱交換器とを備えた空気調和機ユ
ニットと、 複数の被空調空間の室温をそれぞれ測定する温度センサ
と、 前記複数の被空調空間とそれぞれ接続され、給気風量を
制御する複数の端末風量制御ユニットと、を有し、 前記端末風量制御ユニットをダクトにより前記空気調和
機ユニットと接続し、前記端末風量制御ユニットを介し
て、前記被空調空間に前記空気調和機ユニットから給気
して空調する空気調和装置において、 前記空気調和機ユニットに、前記測定室温と前記端末風
量制御ユニットの設計風量とを加重平均し、加重平均室
温を演算する加重平均室温演算手段と、 目標温度を設定する第1の目標温度設定手段と、 前記加重平均室温が前記目標温度となるように熱媒体量
を制御する第1の熱媒体量制御手段と、を備えたことを
特徴とする空気調和装置。 - 【請求項2】 空気調和機ユニットに各端末風量制御ユ
ニットの室温設定値と各端末風量制御ユニットの設計風
量とを加重平均した値を目標温度とする第2の目標温度
設定手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の空気
調和装置。
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JP28347495A JP3493842B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 空気調和装置 |
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