JPH0391645A

JPH0391645A - 冷暖房システム

Info

Publication number: JPH0391645A
Application number: JP1226893A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sukemiya; 賢治助宮
Original assignee: Taikisha Ltd
Current assignee: Taikisha Ltd
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-17
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2807763B2

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、冷暖房システムに関し、詳しくは、システム
特性が冷房運転に対応した特性となる冷房運転モードに
運転モードが切換えられた状態においては、冷暖房対象
空間の冷房負荷に応じて冷房能力を調整し、かつ、シス
テム特性が暖房運転モードに対応した特性となる暖房運
転モードに運転モードが切換えられた状態においては、
前記冷暖房対象空間の暖房負荷に応じて暖房能力を調整
する能力調整制御手段を備えた冷暖房システムに関する
。

〔従来の技術〕

従来、上記の如き冷暖房システムでは、冷房運転モード
と暖房運転モードとの運転モード切換えを、管理者が冷
暖房対象空間の温度状態を判断して人為的に行う構成と
なっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕しかし、運転モード切換えを行うことが管理者の管理作
業負担を大きくしているのが実情である。

殊に、近年は中間期でも冷暖房運転が実施されるが、中
間期においては１日の内でも冷房負荷と暖房負荷との反
転が生じる日が多く、又、ビル等では気密化やＯＡ化が
進んだ結果、冬場でも１日の内で冷房負荷がある時間帯
生じるというような日もあり、このように冷房負荷と暖
房負荷との反転頻度が高い場合において運転モード切換
えを適切に行うことは極めて難しく、管理作業を煩雑な
ものとしていた。

本発明の目的は、合理的な制御構成を付加することによ
り、上述問題の解消を図る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による冷暖房システムの第１の特徴構成は、シス
テム特性が冷房運転に対応した特性となる冷房運転モー
ドに運転モードが切換えられた状態においては、冷暖房
対象空間の冷房負荷に応じて冷房能力を調整し、かつ、
システム特性が暖房運転モードに対応した特性となる暖
房運転モードに運転モードが切換えられた状態において
は、前記冷暖房対象空間の暖房負荷に応じて暖房能力を
調整する能力調整制御手段を備える構成に対し、運転モ
ードが冷房運転モードに切換えられた状態、及び、運転
モードが暖房運転モードに切換えられた状態の夫々にお
いて、前記能力調整制御手段による調整冷暖房能力が下
限側設定閾能力以下である状態が設定時間にわたって継
続したとき、運転モードを冷房運転モードと暖房運転モ
ードとの相互間で現行の運転モードから他方の運転モー
ドへ自動的に切換えるモード切換制御手段を設けたこと
にある。

又、本発明による冷暖房システムの第２の特徴構成は、
上述第１特徴構成の実施に好適な具体構成を特定するも
のであって、その第２特徴構成は、前記能力調整制御手段を、前記冷
暖房対象空間の検出温度と設定温度との偏差に応じて前
記冷暖房対象空間の温調気供給風路の開度を増減調整す
る変風量手段と、前記変風量手段の調整風路開度に応じ
て供給製調気の温度を昇降調整する給気温度調整手段と
を備えるものに構成し、前記モード切換制御手段を、運
転モード切換処理として、前記偏差の正負に対する前記
変風量手段の開度増減調整方向の反転処理と、前記変風
量手段の開度増減調整方向に対する前記給気温度調整手
段の温度昇降調整方向の反転処理とを実行するものに構
成したことにある。

〔作　用〕

第１特徴構威の作用は次の通りである。

つまり、冷房運転モード、及び、暖房運転モードの夫々
において、能力調整制御手段により冷暖房対象空間の冷
房負荷、ないし、暖房負荷に応じて調整される調整冷暖
房能力が下限側設定閾能力以下である状態が設定時間に
渡って継続したときは、現行の運転モード（換言すれば
現在のシステム特性）でのシステム運転は冷暖房対象空
間の現在の負荷状況に適合していないとして（すなわち
、現行は冷房運転モードであるが冷暖房対象空間の負荷
は冷房負荷から暖房負荷に反転しているとして、あるい
は、現行は暖房運転モードであるが冷暖房対象空間の負
荷は暖房負荷から冷房負荷に反転しているとして）、モ
ード切換制御手段に、冷房運転モードと暖房運転モード
との相互間での現行の運転モードから他方の運転モード
への運転モード切換えを自動的に実行させるのである。

又、第２特徴構成の作用は次の通りである。

つまり、冷暖房対象空間の冷暖房負荷に応じての能力調
整制御手段による冷暖房能力調整は、実質的には、冷暖
房対象空間の検出温度と設定温度との偏差に応じて変風
量手段により温調気供給風路の開度が増減調整されるこ
とと、変風量手段の調整風路開度に応じて給気温度調整
手段により供給温調気の温度が昇降調整されることをも
って実施される。

そして、上述の如く動作する変風量手段、及び、給気温
度調整手段を用いて冷房を行う場合と暖房を行う場合と
で、それら変風量手段、及び、給気温度調整手段に施し
ておく必要がある、前記偏差にの正負対する変風量手段
の開度増減調整方向の反転処理、及び、変風量手段の開
度増減調整方向に対する給気温度調整手段の温度昇降調
整方向の反転処理を、モード切換制御手段が、その自動
モード切換時に実行する。

〔発明の効果〕

以上の結果、本発明の第１特徴構成によれば、人為的な
運転モード切換えが不要となってシステム管理面での省
力化が達成され、殊に、冷房負荷と暖房負荷との反転頻
度が高くて、１日の内でも冷房負荷と暖房負荷との反転
が生じるような場合においては、省力化の効果が大きい
ことに加えて、管理者の判断に基づき運転モード切換え
を人為的に行うことに比べ、運転モード切換えが常に適
切なタイミングで行われることにより精度面、並びに、
快適性の面で一層優れた冷暖房を実施し得る。

尚、本発明の第２特徴構成によれば、一般にＶＡＶユニ
ットと称される前述の如き変風量手段を採用する冷暖房
システムにおいても、本発明の第１特徴構成の実施が可
能となって、運転モードの自動切換えを実施できる。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図は冷暖房システムの全体構成を示し、（１）は冷
暖房の対象室（冷暖房対象空間の一例）、（２）は空気
温調手段として冷却コイル（２ａ）と加熱コイル（２ｂ
）とを備える空調器、（３）は空調器（２）による温調
気を主給気風路（４ａ）及び分岐給気風路（４ｂ）を介
して対象室（１）に送風供給する給気送風器、（５）は
対象室（１）の室内気を分岐還気風路〈６ｂ）及び生還
気風路（６ａ）を介して空調器（２）に戻す還気送風器
、（７）は外気取入風路、（８）は対象室（１）からの
還気のうち外気取入量に相当する量を排気するための排
気風路である。

又、（９）はシステムの運転制御を統括的に司る統括制
御器、（１０）、　（１１）は給気送風器（３）、及び、還気
送風器（５）夫々の送風能力（ＶＳ）、　（ＶＲ）を統
括制御器（９）からの指令に基づき送風器の回転数制御
をもって調整する送風能力調整器、（１２）は給気温度センサ（１３）により検出される空
調器（２）からの供給温調気の温度（Ｔｓ）（以下、給
気温度と略称する）と統括制御器（９）から与えられる
設定給気温度（Ｔ、。）との偏差（ΔＴｓ）に基づいて
、冷却コイル（２ａ）に対する冷媒供給量調整弁（１４
）及び、加熱コイル（２ｂ）に対する熱媒供給量調整弁
（１５）を自動調整（すなわち、温調能力を自動調整）
することにより、給気温度（Ｔｓ）を設定給気温度（Ｔ
５゜）に調整する温調能力調整器であり、更に、（１６）は夫々、室温センサ（１７）により検出
される対象室（１）の室温（ＴＲ）（特許請求の範囲の
項における冷暖房対象空間の検出温度）を設定器（１８
）により人為的に設定された設定室温（ＴＲＯ）に調整
維持するように、検出室温（Ｔ、）と設定室温（ＴＲＯ
）（特許請求の範囲の項における冷暖房対象空間の設定
温度）との偏差（ΔＴＲ）に基づき（換言すれば、対象
室（１）の冷暖房負荷に応じて）分岐給気風路（４ｂ）
の開度を増減調整して対象室（１）への温調気供給量を
自動調整する変風量装置であり、運転モードが冷房運転
モードであるときと暖房運転モードであるときとでは、
前記室温偏差（ΔＴＲ）の正負に対する開度増減調整方
向を統括制御器（９）における後述のモード切換制御部
（９Ｃ）からの指令をもって反転させて風路開度増減調
整を実行させる（すなわち、冷房運転モードでは正の室
温偏差（ΔＴＲ＞　０　、　ＴＲ＞ＴＲ０）を風路開度増大要
因とさせ、かつ、負の室温偏差（ΔＴＲ＜　０．　ＴＲ
＜ＴＲ０）を風路開度減少要因とさせるのに対し、暖房
運転モードでは正の室温偏差（ΔＴＲｌ０）を風路開度
減少要因とさせ、かつ、負の室温偏差（ΔＴＲ＜０）を
風路開度増大要因とさせて、風路開度増減調整を実行さ
せる）ものである。

統括制御器（９）には、各送風器（３）、（５）の送風
能力（Ｖｓ）、（ｖＲ）と対象室（１）への給気温度（
Ｔｓ）とを対象室（１〉の冷暖房負荷に応じて統括的に
調整するための調整基準とする基準出力（Ｃ３）を、後
述する変風量装置（１６）夫々の発信部（１６ａ）から
付与される情報に基づいて作成する調整基準出力発生部
（９Ａ）、この調整基準出力発生部（９Ａ）が発生する基準出力（
Ｃ３）に応じ、冷房運転モードと暖房運転モードの夫々
において、温調能力調整器（１２）の調整目標である設
定給気温度（Ｔ５゜）と、各送風能力調整器（１０）、
（１１）の調整目標である各送風器（３）、（５）　（
７）送風能力（ＶＳ）、（ＶＲ）とを決定する調整指令
発生部（９Ｂ）、並びに、基準出力（Ｃ３）の変化状態、及び、変風量装
置（１６）夫々の発信部（１６ａ）から付与される情報
に基づき、冷房運転モードと暖房運転モードとの運転モ
ード切換えを実行するモード切換制御部（９Ｃ）を備え
である。

又、各変風量装置（１６）には、対象室（１）の冷暖房
負荷に対応することとなる変風量装置（１６）の調整風
路開度を信号化して統括制御器（９）の調整基準出力発
生部（９Ａ）、及び、モード切換制御部（９Ｃ）に付与
する発信部（１６ａ）を備えさせである。

統括制御器（９）における調整基準出力発生部（９Ａ）
は具体的には、冷房運転モードでは対象室（１）の冷房
負荷に応じて、又、暖房運転モードでは対象室（１）の
暖房負荷に応じて増減変化する出力として、変風量装置
（１６）のうちの少なくとも１つの調整風路開度が上限
風路開度状態にあることが出力増大要因となり、かつ、
全ての変風量装置（１６）の調整風路開度が設定中間風
路開度（例えば８５％開度）以下の状態にあることが出
力低下要因となる第２図に示す如き変化パターンの基準
出力（Ｃ３）を、変風量装置（１６）夫々の発信部（１
６ａ）から付与される調整風路開度の情報信号に基づき
作成する構成としてあり、又、統括制御器（９〉におけ
る調整指令発生部（９Ｂ）は具体的には、基準出力（Ｃ
３）の変化パターンに対応させて予め設定しである第３
図に示す如き調整パターンに従って、各時点においてそ
の時の基準出力（Ｃ３）に対応する設定給気温度（Ｔｓ
ｏ）と送風能力（ＶＳ）、（ＶＲ）とを各調整器（１０
）。

（１１）、（１２）に指示すべき指示値として決定する
構成としである。

第３図中、実線が送風能力（Ｖｓ）、（ＶＲ）の調整パ
ターン、−点鎖線が冷房運転モードにおいて採用する設
定給気温度（’ｒｓｏ）の調整パターン、破線が暖房運
転モードにおいて採用する設定給気温度（Ｔ５゜）の調
整パターンであり、具体的動作として調整指令発生部（
９Ｂ）は、例えば、冷房運転モードにおいて基準出力（
Ｃ３）がａ点にあるときには、ｂ点における設定給気温
度（Ｔｓｏ）を温調能力調整器（１２）に指示し、かつ
、Ｃ点における送風能力（ＶＳ）、（ＶＲ）を各送風能
力調整器（１０）、（１１）に指示し、又、暖房運転モ
ードにおいて基準出力（Ｃ３）がａ点にあるときには、
ｂ゛点における設定給気温度（Ｔｓｏ）を温調能力調整
器（１２）に指示し、かつ、Ｃ点における送風能力（Ｖ
ｓ）、（Ｖｐ）を各送風能力調整器Ｃｌ０）、　（１１
）に指示する。

冷房運転モードにおいて採用する設定給気温度（Ｔｓｏ
）の調整パターン（−点鎖線のパターン）と暖房運転モ
ードにおいて採用する設定給気温度（Ｔ５゜）の調整パ
ターン（破線のパターン）とは、基準出力（Ｃ３）の増
減変化方向に対する温度昇降調整の方向が互いに反転し
た調整パターン（換言すれば、基準出力（Ｃ３）は変風
量装置（１６）の調整風路開度に基づき作成されるから
、変風量装置（１６）の開度増減調整方向に対する温度
昇降調整方向が互いに反転した調整パターン）となって
おり、調整指令発生部（９Ｂ）においてこれら冷房用の
設定給気温度調整パターンと暖房用の設定給気温度調整
パターンのうちいずれを採用するかはモード切換制御部
（９Ｃ）からの指令に基づき決定する構成となっている
。

これまで述べた構成において、変風量装置（１６）の調
整風路開度に応じ給気温度（Ｔｓ　）を調整する給気温
度調整手段が、調整基準出力発生部（９Ａ）と調整指令
発生部（９Ｂ）と温調能力調整器（１２）とにより構成
され、そして、対象室（１）の冷暖房負荷に応じ冷暖房
能力を調整する能力調整制御手段が、変風量装置（１６
〉と上記給気温度調整手段（９Ａ）、　（９Ｂ）、　（
１２）とにより構成されている。

次に、統括制御器（９〉におけるモード切換制御部（９
Ｃ）は具体的には、冷房運転モード、及び、暖房運転モ
ードの夫々において、基準出力（Ｃ３）がその変化範囲
（Ｙ）における下限値（Ｃ３ｍｉｎ）にあって基準出力
（Ｃ３）に基づく給気温度（Ｔｓ）の調整が冷暖房能力
低下側限界状態（冷房運転モードでは設定給気温度（Ｔ
ｓｏ）がその冷房側調整範囲（ＤＴ）の上限値（Ｔｍａ
ｘ）にある状態、又、暖房運転モードでは設定給気温度
（Ｔｓｏ）がその暖房側調整範囲（ＤＴ’　）の下限値
（Ｔｍｉｎ’　）にある状態）にあり、かつ、全ての変
風量装置（１６）の調整風路開度が丁度、前記の設定中
間風路開度にあるときの前記能力調整制御手段（９Ａ）
、　（９Ｂ）、　（１２）。

（１６）による調整冷暖房能力を下限側設定量能力とし
、そして、能力調整制御手段（９Ａ）、　（９Ｂ）。

（１２）、　（１６）による調整冷暖房能力がその下限
側設窓間能力以下の状態、すなわち、基準出力（Ｃ３）
がその変化範囲（Ｙ）における下限値（Ｃ３ｍｉｎ）に
あり、かつ、全ての変風量装置（１６）の調整風路開度
が設定中間風路開度以下にある状態が設定時間（１）に
わたって継続したとき、現行の運転モードが対象室（１
）の負荷状況に適合していないとして、冷房運転モード
と暖房運転モードとの相互間での現行の運転モードから
他方の運転モードへの運転モード切換を実行し、具体的
には切換処理として、室温偏差（ΔＴＲ）の正負に対す
る変風量装置（１６）の開度増減調整方向を反転させる
指令を変風量装置（１６）の夫々に対し与えることと、
基準出力（ＣＳ）の増減変化方向（換言すれば変風量装
置（１６）の開度増減調整方向）に対する給気温度（Ｔ
ｓ）の昇降調整方向を反転させるべく、調整指令発生部
（９Ｂ）において採用する設定給気温度（Ｔｓｏ）の調
整パターンを冷房用調整パターンと暖房用調整パターン
との相互間で現採用のパターンから他方のパターンへ切
換えさせる指令を調整指令発生部（９Ｂ）に対し与える
ことを実行する構成としである。

尚、第４図は前述の運転モード切換動作を示すタイムチ
ャートである。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を列記する。

（イ）　　前述実施例においては、基準出力（Ｃ８）が
その変化範囲（Ｙ）における下限値（Ｃ３ｍｉｎ）（冷
暖房能力低下側下限値）にあり、かつ、全ての変風量装
置（１６）の調整風路開度が丁度、設定中間風路開度に
あるときの能力調整制御手段（９Ａ）、　（９Ｂ）、　
（１２）、　（１６）による調整冷暖房能力を下限側設
定量能力としたが、これに代えて、例えば、全ての変風
量装置（１６）の調整風路開度が１００％未満で、かつ
、基準出力（Ｃ３）が下限値（Ｃ３ｍｉｎ）にあるとき
の能力調整制御手段（９Ａ）、　（９Ｂ）、　（１２）
、　（１６）による調整冷暖房能力を下限側設定量能力
とする等、下限側設定量能力の設定は種々変更が可能で
ある。

（ロ）モード切換制御手段（９Ｃ）（前述実施例におけ
るモード切換制御部に相当）が運転モード切換処理とし
て具体的に実行する切換処理は、変風量装置（１６）に
対する処理、及び、調整指令発生部（９Ｂ）に対する処
理に限定されるものではなく、システム特性を冷房運転
や暖房運転に対応した特性とするための処理であれば、
どのような処理であっても良い。

（ハ〉　本発明は、変風量手段（変風量装置）（１６）
を採用しない冷暖房システムに対しても適用できる。

（二〉　冷暖房方式は前述実施例の如き、エアハンドリ
ングユニット型の空調器を用いるダクト方式に限定され
るものではなく、その他の種々の冷暖房システムに対し
ても本発明は適用できる。

（ホ）冷暖房対象空間（１）は室内空間に限定されるも
のではなく、どのような用途、形態の空間であっても良
い。

（へ）冷暖房対象空間（１）の冷暖房負荷に応じて冷暖
房能力を調整する能力調整制御手段（９Ａ）。

（９Ｂ）、　（１２）、　（１６）の具体的制御構成は
種々の構成変更が可能である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
システム構成図、第２図は基準出力の変化パターンを示
す図、第３図は調整パターンを示す図、第４図はタイム
チャートである。（１）・・・・・・冷暖房対象空間、（４ｂ）・・・・
・・給気風路、（９Ａ）、　（９Ｂ）、　（１２）、　
（１６）・・・・・・能力調整制御手段、（９Ｃ）・・
・・・・モード切換制御手段、（９Ａ）、　（９Ｂ）、
　（１２）・・・・・・給気温度調整手段、（１６）・
・・・・・変風量手段。

Claims

【特許請求の範囲】１、システム特性が冷房運転に対応した特性となる冷房
運転モードに運転モードが切換えられた状態においては
、冷暖房対象空間（１）の冷房負荷に応じて冷房能力を
調整し、かつ、システム特性が暖房運転モードに対応し
た特性となる暖房運転モードに運転モードが切換えられ
た状態においては、前記冷暖房対象空間（１）の暖房負
荷に応じて暖房能力を調整する能力調整制御手段（９Ａ
）、（９Ｂ）、（１２）、（１６）を備えた冷暖房シス
テムであって、運転モードが冷房運転モードに切換えら
れた状態、及び、運転モードが暖房運転モードに切換え
られた状態の夫々において、前記能力調整制御手段（９
Ａ）、（９Ｂ）、（１２）、（１６）による調整冷暖房
能力が下限側設定閾能力以下である状態が設定時間（ｔ
）にわたって継続したとき、運転モードを冷房運転モー
ドと暖房運転モードとの相互間で現行の運転モードから
他方の運転モードへ自動的に切換えるモード切換制御手
段（９Ｃ）を設けた冷暖房システム。２、前記能力調整制御手段（９Ａ）、（９Ｂ）、（１２
）、（１６）を、前記冷暖房対象空間（１）の検出温度
（Ｔ＿Ｒ）と設定温度（Ｔ＿Ｒ＿Ｏ）との偏差（ΔＴ＿
Ｒ）に応じて前記冷暖房対象空間（１）の温調気供給風
路（４ｂ）の開度を増減調整する変風量手段（１６）と
、前記変風量手段（１６）の調整風路開度に応じて供給
温調気の温度（Ｔｓ）を昇降調整する給気温度調整手段
（９Ａ）、（９Ｂ）、（１２）とを備えるものに構成し
、前記モード切換制御手段（９Ｃ）を、運転モード切換
処理として、前記偏差（ΔＴ＿Ｒ）の正負に対する前記
変風量手段（１６）の開度増減調整方向の反転処理と、
前記変風量手段（１６）の開度増減調整方向に対する前
記給気温度調整手段（９Ａ）、（９Ｂ）、（１２）の温
度昇降調整方向の反転処理とを実行するものに構成した
請求項１記載の冷暖房システム。