JPH03210083A - 空気調和機のデマンド制御システム - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野ン 本発明は、１冷凍サイクル中に商用圧縮機とインバータ
圧縮機とを有する空気調和機に対して電力供給を制限す
るデマンド制御システムの改良に関するものである。

（従来の技術） ビルディング等では、電力消費量が大容量であるため使
用される電気機器等の消費電力がビルディングの電力総
容量に対して許容範囲中に収まっているか監視するため
に、一般に電力供給管理システムを有している。電力総
容量に対して、そのときの全消費電力が許容範囲に達す
る危険があると、電力供給管理システムは各電気機器の
電力供給系へ電力供給をカットすべきであるというデマ
ンド制御信号を発して総消費電力を抑える。

殻に、このような電力供給を制御する方法をデマンド制
御という。ビルディング等における空気調和機は、上記
デマンド制御の対象とされ、このデマント制御信号を受
けると圧縮機の運転を停止ばせている。また近年ビルテ
ィンク等の空気調和Ｕの室外機は、１冷凍サイクル中に
商用圧縮機とづンバータ圧ｍＦ！とを有してるが、この
場合もデマンド制御手段を受けると側圧縮機の運転を停
止させている。

（発明か解決しようとする課題） 上記デマンド制御信号に応じて、空気調和伊か圧縮機の
運転を停止させた場合、その停止状犯を続けると、室内
の快適性が失われるという間層がある。また、コンピュ
ータールーム等のように常時空調を必要とする場所もあ
り、−律に停止するのは適さない。そこで、本発明は、
上記率・盾を考慮してなされたもので、１冷凍サイクル
に商用圧縮機とインバータ圧縮機の２種類の圧縮機を有
する空気調和機かデマンド制御信号を受けたときに消費
電力を空気調和機の通常運転時の半分以下に抑えると共
に、最小限必要な空調を維持することが可能な空気調和
機のデマンド制御システムを提供するものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、１つの冷凍サイク
ル中に定能カ運転する商用圧縮機とインバータ装置によ
り可変能力運転するインバータ圧ｍｔＲとを有する空気
調和機と、該空気調和機の冷凍サイクルを運転させるた
めの電力供給系に設けられ供給電力がピークに達したこ
とにより電力供給をカットすべきであるというデマンド
制御信号を発信するデマンド発信手段と、該デマンド発
信手段からのデマンド制御信号を受けて上記冷凍サイク
ルの商用圧ｆａ機への電力供給を停止させインバータ圧
縮機のみに電力を供給させて冷凍サイクルを運転させる
デマンド制御手段とを備えたものである。

（作用） 以上の構成により１冷凍サイクルに商用圧縮機とインバ
ータ圧縮機を有する空気調和機がデマンド制御信号を受
けても、インバータ圧縮機の運転を続けることができる
ので、室内の快適性を損なわす、空調を常時必要とする
室の空調を維持することか可能である。

（実施Ｓ） 以下本発明の好適実施例について添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明の空気調和機のブロック図を示し、第２
図は本発明における空気調和機の冷凍サイクルを示す。

まず第２図により本発明の空気調和機の冷凍サイクルに
ついて説明する。第１実施例として第２図に示す冷凍サ
イクルは、室外機１とマルチコントローラ２と室内ユニ
７ト３とから構成される。

室外機ｌは、蒸発冷媒中から冷媒液分を分離するための
アキュムレータ４と定能力運転を行う商用圧縮機５と可
変能力運転するインバータ圧縮機６と、吐出カスの中の
潤滑油を分離するためのオイルセパレータ７と室外熱交
換器８と、凝縮冷媒を貯留するリキッドタンク９から構
成される。

特に２つの圧縮機は並列に接続され各々に独立に運転さ
れる。また室外機１内には四方弁１０が設けられ、四方
弁ｌｏの切替で冷房と暖房の切替えを行う。

室外機１はへツタ１１を介してマルチコントローラ２と
接続される。このマルチコントローラ２は複数台の室内
機ユニット３へ冷媒を分配するために、複数の膨張弁１
２を有している。室内ユニット３は、室内熱交換器を有
しており、冷媒と室内空気との熱交換を行う。熱交換後
の冷媒はマルチコントローラ２を通りヘッダ１１を介し
て室外機１の圧１機５，６へ戻される。ここでマルチコ
ントローラ２は、室外機１−台に対して複数台接続する
ことかでき、各々のマルチコントローラ２が複数台の室
内機ユニット３と接続することでマルチエアコンシステ
ムを構成する９以上が本実施例の冷凍サイクルの構成で
ある。第１図はこの冷凍サイクルを運転するためのブロ
ック図であり、第２図の商用圧縮機５を制御する商用圧
縮機制御回＃１１４と、インバータ圧縮機６をＩＪ御す
るインバータ圧ｍ機制御回路１８と膨張弁１２を制御す
るマルチコントローラ２と室内機ユニント３とがらなる
ものである。

商用圧ｔｉ機制御回路１４は、室外熱交換器８に設けら
れ熱交換の状態を検出するための熱交センサ１５からの
センサ情報と電力供給系に設けられた電力消費を抑制さ
せる目的でデマンド発信手段１３から発せられるデマン
ド制御信号とを受けてファン１７やマグネットスイッチ
２９の制御を行う。特に本実施例ではデマンド発信手段
１３がらのデマンド制御信号を受けるとインターフェイ
スマイコン１６は上記マグネットスイッチ２０をＯＦＦ
にして定能力運転を行う商用圧縮機５を停止させる。イ
ンバータ圧ｍ機制御回路１８は上記熱交センサＩ５など
からの・ｍ報を受けると共に、四方弁２２の制御を行う
。インバータ圧縮機６の駆動は電源２１からの交流電流
を整流した後出力周波数可変の交流電源に変換するイン
バータ装置３０を介して行われ、インバータマイコン１
９が上記インバータ装置３０に要求周波数を出力し、そ
の周波数値に基づいてインバータ装置３０がインバータ
圧縮機６を駆動する。

次にマルチコントローラ２は膨張弁２４と熱交センサ２
５とマルチコントローラマイコン２３とからなる。マル
チコントローラマイコン２３は熱交センサ２５やインタ
ーフェイスマイコン１６から各種信号を受けその情報に
基づいて膨張弁２４の開度を制御する。室内機ユニット
３は室内マイコン２６とリモコン２７とファン２８など
からなり室内空気との熱交換を行う。室内マイコン２６
は室内機の運転の状態をマルチコントローラマイコン２
３への信号として伝えると共にマルチコントローラマイ
コン２３からの制御信号に基づいて運転の起動や停止等
の動作も行う。

本実施例の特長は、ビルディングの電力総容量に対して
、消費電力が許容範囲を超過したときにデマンド発信手
段１３により送出されるデマンド制御信号をインターフ
ェイスマイコン１６が受けた場合、商用圧縮機５と電源
装置を接続しているマグネットスイッチ（ＭＧＳＷ）９
をインターフイスマイコン１６からの制御によりＯＦ、
Ｆにして、商用圧ｆｉｆｉ５の運転を停止させると共に
インバータマイコン１つに対してはインバータ圧縮機６
の運転を継続させることでインバータ制御による室外機
ｌの運転を行う二とである。ここでデマンド制御Ｍ信号
を受けた時にデマンド制御下で運転が可能な電力量が決
まる６その結果インバータ圧縮機はデマンド制御下て゛
与えられた電力以下の冷凍能力で運転することとなる。

そこでインバータ圧縮機の冷凍能力に対して一定以上の
要求かあったときは、冷凍能力のピークカットを行い運
転可能な電力量に抑える必要がある。

第３図は上記事情を考慮した冷凍能力の特性図である。

第３図（ａ）は通常の室外機１の冷凍能力を示すもので
ある。図示するようにある要求値まではインバータ圧縮
機６のみで可変能力運転を行い、ある要求値以上になる
と定能力運転を行う商用圧縮機５が運転を開始するので
冷凍能力は再圧縮機の合計となる。第３図（ｂ）は、デ
マンド制御下でインバータ圧縮機６のみ運転を行ってい
る場合について示すものである。図示するようにある要
求値までは可変能力運転を行うが、そのまま要求通りに
運転を行うと、デマンド制御下における運転可能な電力
量を超過してしまう。そこて、そのような要求があって
ムインバータマイコン１つがインバータ装置３０に対し
である要求値以上では、一定の周波数でのみインバータ
圧縮機６を駆動させるように制御を行う。これにより、
デマンド制御下でも常に運転可能な冷凍能力の範囲内て
インバータ圧縮機を運転することかできる。

第２の実施例は複数の室内機ユニットの制御に関するも
のでデマンド制御下で空気調和機の冷凍能力が低下した
場合に予め決めておいた各室毎の潰先順位に従って、室
内機の運転を行うものである。第４図に示すように室外
機１の冷凍能力が１０ＨＰであるとき、マルチコントロ
ーラ２を通してＡ室、Ｂ室、Ｃ室の室内ユニント３に合
計１０ＨＰの冷凍能力を供給する場合について説明する
。

本実施例は、デマンド制御下では室外機１の冷凍能力が
１０８Ｐ以下になるため、全ての室の室内機の同時運転
ができない場合である。ここで予め１．入室、Ｂ室、Ｃ
室の順には先１１ｎ位をっｃ−ｔでおく。第５図は上記
優先順位にｂ′ｆ：い、特に冷凍能力がデマンド制御下
で７ＨＰになった時について説明するものである。

以下第５図のフローチャートに従って説明を行う６まず
ステップ１０２てデマンド信号を空気調和機が受けると
ステップ１０３に進み商用圧縮機か停止されインバータ
圧縮機のみ運転を行う。

このときマルチコントローラ２が各室の室内機の使用状
態を調べる、まずステップ１０４でＡ室の室内機が運転
中ならばステップ１０５に進みＢ室の状態を調べＢ室が
運転中ならば、ステップ１０６に進みＣ室の室内機を停
止させ、逆にＢ室が停止中ならば°ステツブ１０８に進
みＣ室を運転させる。またステップ１０４でＡ室が停止
中ならばステップ１０７に進みＢ室とＣ室の室内機を運
転させる。尚、優先順位に従い運転した賜金でら冷凍能
力に余裕かあればその範囲内で次の順位の室内機の運転
を行う。

こ発明の効果： 以上説明した二とから明らかなように本発明によれば次
の如き優れた効果を発揮する。

（７）デマンド制御信号で空気調和機の消費電力を通常
の運転時の約半分以下に抑えることができると共にイン
バータ制御が行える。

（２）デマンド制御信号により起動電流の大きい商用圧
縮機を停止させるのでデマンド制御が必要な場合でも電
力系統に悪影響を与えない。

（３）複数の室内機を有する空気調和機の場合デマンド
制御中でも能力低下の影響を受けない室内機を選択する
ことができるので電力供給が制御されても、必要な空調
を維持することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例である空気調和機のブロッ
ク図、第２図は第１実施例の冷凍サイクル図、第３図は
第１実施例の冷凍能力特性図、第４図はマルチエアコン
システムを示す構成図、第５図は第４図のデマンド制御
下におけるフローチャー１・である。 図中、■はす外機、２はマルチコントローラ、３は室内
ユニ７ト、うは商用圧縮機、６はインバータ圧縮機、１
３はデマンド発信手段、１４は商用圧縮機制御回路、１
ｓはインバータ圧縮梃制御回品である９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、１つの冷凍サイクル中に定能力運転する商用圧縮機
   とインバータ装置により可変能力運転するインバータ圧
   縮機とを有する空気調和機と、該空気調和機の冷凍サイ
   クルを運転させるための電力供給系に設けられ供給電力
   がピークに達したことにより電力供給をカットすべきで
   あるというデマンド制御信号を発信するデマンド発信手
   段と、該デマンド発信手段からのデマンド制御信号を受
   けて上記冷凍サイクルの商用圧縮機への電力供給を停止
   させインバータ圧縮機のみに電力を供給させて冷凍サイ
   クルを運転させるデマンド制御手段とを備えたことを特
   徴とする空気調和機のデマンド制御システム。