JPH031031A - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和装置の運転制御装置に関し、特に、
その運転効率の改善に関する。

（従来の技術） 従来より、空気調和装置の運転制御装置として、例えば
特開昭６３−１６１３４６号公報に開示されるように、
圧縮機を回転駆動するモータの回転数をインバータで複
数段階に調整可能として、空調能力を複数段階に制御可
能としたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、広い空調空間、例えば電算機室等を空調する
場合には、この空間に複数台の空調機を配置すると共に
、該各空調機の近傍の室内温度を検出する温度センサを
複数個配置して、各空調機の能力を個別に制御すれば、
この電算機室等を良好に空調できる。

しかるに、その場合、電算機室等は広い空調空間である
ために該空間内で空調負荷が偏在し、このため各空調機
の能力も大きく異なって、一方では１００％容量等の高
容量で運転し、他方では例えば２０９６容量等の低容量
で運転して、各空調機で能力にアンバランスが生じる。

この場合、一般に高容量での運転では消費電力が大きく
て運転効率が低く、低容量では消費電力が少なく運転効
率が良いので、能力のアンバランスな状態では機器全体
から見ると運転効率が低い欠点が生じる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、広い空調空間を複数台の空調機で空調する場合に
は、全体としての運転効率の向上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 以上の目的を達成するため、本発明では、各空調機の能
力を均一化することとする。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、図面に示すよう
に、所定の空調空間に配置され、空調能力を複数段階に
調整可能な複数台の空調機（Ｘ−Ｘ’゛°）と、該各空
調機（Ｘ〜Ｘ′′′）近傍の上記空調空間の温度を検出
する温度検出手段（１６・・・）と、該各部度検出手段
（１６・・・）で検出した温度に基いて上記各空調機（
Ｘ〜Ｘ′′′）の空調能力を制御する制御手段（１７・
・・）とを備えた空気調和装置の運転制御装置を前提と
する。そして、空調能力の均一化信号を出力する信号出
力手段（３０）と、該信号出力手段（３０）の均一化信
号を受けて上記各空調機（Ｘ〜Ｘ′′′）の空調能力を
均一にする方向に上記制御手段（１７・・・）による空
調機（Ｘ〜Ｘ′′′）の制御を補正する補正手段（３１
）とを設ける構成としている。

（作用） 以上の構成により、本発明では、空調能力の均一化信号
が出力されると、補正手段（３１）が作動して、各空調
機（ｘ−ｘ””）の空調能力が均一化する方向に変化す
るので、高容量で運転する空調機がなくなって、空調機
全体としては圧縮機の総合消費電力が低減されて、運転
効率が向上することになる。

また、空調能力の均一化への補正により、空調負荷の偏
在している場所での空調機（Ｘ〜Ｘ′′′）ではその空
調能力が他の空調機（Ｘ〜Ｘ′′′）の空調能力で補償
されるので、空調空間内の空調負荷も均一化され、その
偏在が緩和される。

そして、空調能力の均一化の後は、各空調機（Ｘ〜ｘ”
’）がその近傍に配置した温度検出手段（１６）の室内
温度信号に応じた空調能力に制御手段（１７）で制御さ
れるので、空調能力の偏在が残るときでも、空調空間の
空調は良好に確保される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の空気調和装置の運転制御
装置によれば、所定の空調空間に複数台の空調機を配置
し、該空調機の各々を該各空調機の近傍に配置した温度
センサの温度信号に基いて個別に能力制御する場合に、
空調能力の均一化信号を出力して全空調機の空調能力を
強制的に均一にする方向に各空調機を補正制御する構成
としたので、一部の空調機が高能力で運転するのを抑え
て、空調機全体としての消費電力を低減でき、運転効率
の向上を図ることができると共に、空調空間内の空調負
荷の偏在を緩和して、その均一化に寄与することができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本発明をセパレート型空気調和機に適用した実
施例を示し、（Ｘ）は空調機としての室内機、（Ｙ）は
室外機である。室内機（Ｘ）内には、圧縮機（１）と、
膨張機構（８）と、室内送風ファン（４ａ）を有する室
内熱交換器（４）と、アキュムレータ（５）とが備えら
れている。また、室外機（Ｙ）内には、室外送風ファン
（６ａ）を有する室外熱交換器（６）が備えられている
。そして、室内機（Ｘ）及び室外機（Ｙ）内の各機器（
１）〜（６）は各々冷媒配管（７）・・・で冷媒の循環
可能に接続されて冷媒循環系統（ｌＯ）が形成されてい
る。而して、室内の冷房運転時には、圧縮機（１）から
吐出された冷媒を室外熱交換器（６）に送って冷媒の有
する熱量を外気に放出し、その後、この冷媒を膨張機構
（３）を経て室内熱交換器（４）に送って室内空気の熱
量を吸収した後、再び圧縮機（１）に循環させることを
繰返すことにより、室内を冷房空調するようにしている
。

尚、図中（１８）はレシーバである。

また、第１図において、（１５）は上記圧縮機（１）を
駆動するモータの運転周波数を変更してその回転数を可
変に調整するインバータであって、該インバータ（１５
）により圧縮機（１）の容量を可変調整して空調能力を
複数段階に調整可能にするように構成している。

さらに、（１６）は冷媒循環系統（１０）の室外熱交換
器（４）の近傍に配置した吸込温度センサであって、該
吸込温度センサ（ｌＢ）は、室内機（Ｘ）の配置された
近傍で室内温度を検出する温度検出手段としての機能を
発揮する。該吸込温度センサ（１６）で検出した室内温
度信号は内部にＣＰＵ等を有するコントローラ（１７）
に入力可能になっていて、該コントローラ（１７）によ
り室内温度信号に基いて上記インバータ（１５）を制御
する。

そして、上記一対の室内機（Ｘ）及び室外機（Ｙ）と同
様の内部構成の一対の室内機及び室外機が３組（Ｘ’）
、（Ｙ’）　、（Ｘ”）、（Ｙ”）　、（Ｘ”’）、（
Ｙ”’）設けられ、これらが上記一対の室内機（Ｘ）及
び室外機（Ｙ）と共に広い空調空間、例えば電算機室に
配置されている。

而して、上記各室内機（Ｘ）〜（Ｘ”’）に備えるコン
トローラ（１７）・・・は、内部の吸込温度センサ（１
６）で検出した室内温度Ｔに基いて、この室内温度Ｔを
室内目標温度Ｔｏと比較し、その偏差に応じて室内温度
Ｔを目標温度Ｔｏにするようインバータ（１５）を制御
して圧縮機（１）の容量を変更し、室内機（Ｘ）の空調
能力を制御する制御手段として機能する。

そして、上記各コントローラ（■７）・・・は−台の集
中コントローラ（２０）に接続されていて、該集中コン
トローラ（２０）により各コントローラ（１７）・・・
を通じて各インバータ（１５）・・・を共通して制御す
る。また、該集中コントローラ（２０）には、全室内機
（Ｘ）〜（Ｘ”’）を共通して集中制御するための指令
として手動スイッチ（２１）の操作信号が入力される。

次に、上記集中コントローラ（２０）による各インバー
タ（１５）・・・の作動制御を第２図に基いて説明する
。

第２図において、スタートしてステップＳＡ＋で前回の
処理から設定時間（例えば１時間）を経過したか否かを
判別し、経過した場合に限りステップｓＡ２で全室内機
（Ｘ）　〜（Ｘ”’）（７）圧縮機（１）の運転段階（
運転ステップ）の平均値を求める。

そして、ステップＳＡ３で全ての室内機（Ｘ）〜（Ｘ゛
°°）の運転ステップを上記で求めた平均運転ステップ
にするよう各コントローラ（１７）・・・に制御信号を
出力する。そして、その後はステップＳＡ４で通常通り
吸込温度センサ（１６）で検出した室内温度Ｔと室内目
標温度Ｔｏとの偏差に応じてインバータ（１５）を制御
して、圧縮機（１）の容量を変更する通常運転を行うこ
とを繰返す。

よって、上記第２図の制御フローにおいて、ステップＳ
ｉｌ＋により、設定時間（例えば１時間）を経過する毎
に空調能力の均一化信号を出力するようにした信号出力
手段（３０）を構成していると共に、ステップＳＡｚ＋
ＳＡ３により、上記信号出力手段（３０）の均一化信号
を受けて各室内機（Ｘ）〜（Ｘ′′′）の空調能力を均
一にする方向に、具体的には全室内機（Ｘ）〜（Ｘ′′
′）の運転ステップを平均運転ステップにするようイン
バータ（１５）を制御して、上記制御手段（１６）・・
・による室内機（Ｘ）〜（Ｘｏｏ”）の制御を補正する
ようにした補正手段（３１）を構成している。

したがって、上記実施例においては、例えば１時間の経
過毎に全室内機（Ｘ）〜（Ｘ′′′）の運転ステップが
平均運転ステップに強制的に変更されて全圧縮機（１）
・・・が同一容量に制御されるので、電算機室内で空調
負荷の偏在する場所にある室内機の高容量運転を抑えて
、可及的に室内機全体の運転効率の向上を図ることがで
きる。また、上記の空調能力の均一化により電算機室内
は空調負荷の偏在が緩和されることになる。特に、空調
能力の均一化は設定時間毎に自動的に繰返されるので、
空調負荷の偏在は徐々に解消される。

さらに、上記の空調能力の均一化後は、各室内機（Ｘ）
〜（Ｘ”’）は通常運転に戻って、内部の吸込温度セン
サ（１６）で検出する室内温度Ｔと目標温度Ｔｏとの偏
差に基いて内部圧縮機（１）の空調段階を決定する。そ
の結果、電算機室内に空調負荷が未だ偏在する場合にも
各室内機（Ｘ）〜（Ｘ”’）はその空調負荷に対応した
空調能力となるので、電算機室は良好に冷房空調される
ことになる。

第３図は他の実施例を示し、各室内機（Ｘ）〜（Ｘ゛°
゛）の空調能力の均一化を徐々に行ったものである。つ
まり、同図の制御フローでは、ステップＳ８１及びＳＢ
２で設定時間（例えば３０分）の経過毎に全室内機（Ｘ
）〜（Ｘ′′′）の圧縮機（１）の運転ステップの平均
値を算出した後、ステップＳＢ３で各室内機（Ｘ）〜（
Ｘ”’）において圧縮機（１）の現在の運転ステップを
上記算出した平均運転ステップと比較し、現在の運転ス
テップの方が大きい場合にはステップＳＢ４で運転ステ
ップを一段下げる一方、現在の運転ステップの方が小さ
い場合にはステップＳｓｓで運転ステップを一段上げる
。

また、同じ場合には、ステップＳＳａでその運転ステッ
プを保持する。そして、その後は、ステップＳＢ７で通
常運転に戻った後、ステップＳＫ＋に戻る。

したがって、本実施例においても、上記と同様に室内機
（Ｘ）〜（Ｘ”’）全体の運転効率の向上を図ることが
できる。

さらに、第４図は、第１図の手動スイッチ（２１）の操
作に基いて全圧縮ａｍ　（１）・・・を共通で制御する
ためのフローを示す。つまり、ステップＳＣ＋で手動ス
イッチ（２１）の操作があった場合には、ステップＳＣ
２でその時の平均運転ステップを上記と同様に計算する
と共に、ステップｓｃｉでこの求めた平均運転ステップ
にするよう全圧縮機（１）・・・を共通して制御して、
ステップＳＣ４で通常運転の制御に移行する。

したがって、本実施例では、在室者が必要に応じて手動
スイッチ（２１）を操作することにより、適時に空調能
力の均一運転を行うことができる。

加えて、第５図は均一化運転する場合の他の実施例を示
し、均一化運転する際の電算機室の平均室内温度に基い
て均一化運転を行うようにしたものである。つまり、ス
テップＳＤＩで設定時間（例えば１時間）が経過すれば
、ステップ５Ｃ）２で全室内機（Ｘ）〜（Ｘ′′′）の
吸込温度センサ（１６）・・・で検出した電算機室の各
室内温度ＴＭの平均値を求めた後、ステップＳＤ３でこ
の平均室内温度ＴＭと目標室内温度Ｔｏとの偏差に応じ
て圧縮機の運転ステップを計算し、全ての室内機（Ｘ）
〜（Ｘ′′′）の運転ステップをこの求めた運転ステッ
プにするよう各コントローラ（１７）・・・により各圧
縮機（１）・・・を制御する。そして、その後は、ステ
ップＳＤ４で一定時間（例えば１０分）の経過をまって
、ステップＳＤＳで通常運転を行って、ステップＳ１に
戻る。

したがって、本実施例においても以上の実施例と同様に
全室内機（Ｘ）〜（Ｘ′′′）の運転ステップを均一化
し、このことにより一部の圧縮機が高負荷運転となるの
を抑えて、室内機全体として運転効率の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は冷媒配管系統図
、第２図ないし第５図は空調能力の均一化運転を行う制
御フローチャート図である。 （Ｘ）〜（Ｘ”’）・・・室内機（空調機）　、（１）
・・・圧縮機、（１５）・・・インバータ、（ｔｅ）・
・・吸込温度センサ（温度検出手段）　、（１７）・・
・コントローラ（制御手段）　、（２０）・・・集中コ
ントローラ、（２１）・・・手動スイッチ、（３０）・
・・信号出力手段、（３１）・・・補正手段。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の空調空間に配置され、空調能力を複数段階
   に調整可能な複数台の空調機（Ｘ〜Ｘ′′′）と、該各
   空調機（Ｘ〜Ｘ′′′）近傍の上記空調空間の温度を検
   出する温度検出手段（１６・・・）と、該各温度検出手
   段（１６・・・）で検出した温度に基いて上記各空調機
   （Ｘ〜Ｘ′′′）の空調能力を制御する制御手段（１７
   ・・・）とを備えた空気調和装置の運転制御装置であっ
   て、空調能力の均一化信号を出力する信号出力手段（３
   ０）と、該信号出力手段（３０）の均一化信号を受けて
   上記各空調機（Ｘ〜Ｘ′′′）の空調能力を均一にする
   方向に上記制御手段（１７・・・）による空調機（Ｘ〜
   Ｘ′′′）の制御を補正する補正手段（３１）とを備え
   たことを特徴とする空気調和装置の運転制御装置。
2. （２）補正手段（３１）は、信号出力手段（３０）から
   の均一化信号の出力時における各空調機（Ｘ〜Ｘ′′′
   ）の空調能力段階を平均した能力段階にする一致するよ
   う、制御手段（１７・・・）による各空調機（Ｘ〜Ｘ′
   ′′）の制御を補正するものである請求項（１）記載の
   空気調和装置の運転制御装置。
3. （３）補正手段（３１）は、信号出力手段（３０）から
   の均一化信号の出力時における各空調機（Ｘ〜Ｘ′′′
   ）の空調能力段階を平均した能力段階の方向に変化する
   よう、制御手段（１７・・・）による各空調機（Ｘ〜Ｘ
   ′′′）の制御を補正するものである請求項（１）記載
   の空気調和装置の運転制御装置。
4. （４）補正手段（３１）は、信号出力手段（３０）から
   の均一化信号の出力時における各温度検出手段（１６・
   ・・）の検出温度を平均した温度と空調空間の目標温度
   との偏差に応じて各空調機（Ｘ〜Ｘ′′′）の空調能力
   段階を変更するよう、制御手段（１７・・・）による各
   空調機（Ｘ〜Ｘ′′′）の制御を補正するものである請
   求項（１）記載の空気調和装置の運転制御装置。
5. （５）信号出力手段（３０）は、所定時間毎に均一化信
   号を自動で出力するものである請求項（１）、請求項（
   ２）、請求項（３）又は請求項（４）記載の空気調和装
   置の運転制御装置。
6. （６）信号出力手段は（３０）、操作者が操作する手動
   スイッチ（２１）に基いて作動するものである請求項（
   １）、請求項（２）、請求項（３）又は請求項（４）記
   載の空気調和装置の運転制御装置。