JPH0585818B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空調機から給気ダクトを介して給気
の供給を行なう空調装置の制御方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、大規模な構築物において、給気ダクト
（以下、ダクト）を介して各部へ給気の供給を行
なう場合、空調機からダクトに対する給気の吹出
温度を設定し、この設定値にしたがつて制御装置
が空調機の制御を行なうものとなつており、この
吹出温度設定値は季節等の空調条件に応じ人為的
に設定するのが一般的となつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、各部の空調負荷量は外気温度、天候等
に応じて変化するため、これらの状況により吹出
温度設定値を変更することが望ましいにもかゝわ
らず、人為的な設定によつているため吹出温度設
定値の変更は行なわれておらず、全般的に軽負荷
状態であつても必要以上の吹出温度となり、空調
機の運転状況が不経済となる欠点を生じている。

本発明は、従来のかゝる欠点を根本的に解決す
る目的を有し、極めて効果的な空調制御方法を提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような問題を解決するために提案
されたもので、ダクトを介して空調機から給気の
供給を受ける室内へ複数の２次空調機器を設け、
各２次空調機器の各負荷状態を検出するものと
し、所定時間経過毎に、いずれか一つでも最大負
荷状態の２次空調機器があり、かつその最大負荷
状態の２次空調機器と対応する室温θ_Roがその室
温設定値θ_Soに対し所定値以上の不満足方向への
偏移状態（重負荷状態）にあるか否かの判定を行
い、この判定結果がイエスであれば、空調機から
の吹出温度設定値を能力アツプする方向へ変更
し、また、前記所定時間経過毎に、いずれか一つ
でも最少負荷状態（軽負荷状態）の２次空調機器
があるか否かの判定を行い、この判定結果がイエ
スであれば、空調機からの吹出温度設定値を能力
ダウンする方向へ変更し、各判定結果がノー（中
間負荷状態）であれば吹出温度設定値を現状のま
ま維持するようにしたものである。

〔作用〕

したがつてこの発明によれば、所定時間経過毎
に、いずれか一つでも２次空調機器が重負荷状態
であるか否かの判定が行われ、その判定結果がイ
エスすなわち重負荷状態の２次空調機器があれ
ば、空調機からの吹出温度設定値が能力アツプす
る方向へ変更される。すなわち、暖房であれば吹
出温度設定値が上昇する方向へ変更され、冷房で
あれば吹出温度設定値が下降する方向へ変更され
る。

また、所定時間経過毎に、いずれか一つでも２
次空調機器が軽負荷状態であるか否かの判定が行
われ、その判定結果がイエスすなわち軽負荷状態
の２次空調機器があれば、空調機からの吹出温度
設定値が能力ダウンする方向へ変更される。すな
わち、暖房であれば吹出温度設定値が下降する方
向へ変更され、冷房であれば吹出温度設定値が上
昇する方向へ変更される。

なお、各判定結果がノーすなわち全ての２次空
調機器が中間負荷状態であれば、空調機からの吹
出温度設定値は現状のままを維持する。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を
説明する。

第１図は計装図であり、電動弁MV₁を介して
冷水CWの供給される冷却コイルCC、電動弁
MV₂を介して温水HWの供給される加熱コイル
HC、およびフアンＦを有する空調機ACは、制
御装置CNTにより制御されており、フアンＦに
より吹出された給気はダクトDCを介し各室へ供
給されるものとなつている。

また、ダクトDCの空調機AC近傍には、給気の
吹出温度を検出する挿入形の温度センサT₀が設
けてあると共に、各室毎に室温を検出する温度セ
ンサT₁，T₂が設けてあり、温度センサT₀の検
出々力は制御部CNTへ与えられている一方、温
度センサT₁，T₂の検出々力は局部的な調節器
AJ₁，AJ₂へ各個に与えられており、調節器AJ₁，
AJ₂が温度センサT₁，T₂の検出々力に応じ、ダ
クトDCから分岐した各吹出口毎に挿入された可
変給気量調節ユニツト（以下、ユニツト）
VAV₁，VAV₂へ指令を与え、吹出給気量を室温
にしたがつて制御している。

なお、調節器AJ₁，AJ₂は、伝送路Ｌを介し制
御装置CNTと接続され、ユニツトVAV₁，
VAV₂のダンパ開度を示すデータおよび温度セン
サT₁，T₂による室温のデータを制御部CNTへ与
えるものとなつており、これらのデータおよび温
度センサT₀からの温度に応じて制御部CNTが制
御演算を行ない、電動弁MV₁またはMV₂を制御
し、吹出温度の制御を行なうものとなつている。

第２図は、制御装置CNTのブロツク図であり、
マイクロプロセツサ等のプロセツサCPUを中心
とし、固定メモリROM、可変メモリRAM、イ
ンターフエイスＩ／F₁〜Ｉ／F₃、および、伝送
回路SRを周辺に配し、これらを母線により接続
しており、固定メモリROM中の命令をプロセツ
サCPUが実行し、所定のデータを可変メモリ
RAMへアクセスしながら制御動作を行なうもの
となつている。

また、インターフエイスＩ／F₁には、キーボ
ードおよび表示器を有する設定器STが必要に応
じて接続自在となつており、これによつてデータ
の設定および更新、ならびに、データの確認が行
なえるものになつていると共に、インターフエイ
スＩ／F₂には、温度センサT₀の検出々力および
フアンＦからのステイタス信号が与えられている
一方、インターフエイスＩ／F₃からは、フアン
Ｆ、電動弁MV₁またはMV₂に対し、制御信号が
送出され、伝送回路SRによつては、伝送路Ｌを
介して調節器AJ₁，AJ₂からの各データが与えら
れるものとなつている。

なお、調節器AJ₁，AJ₂は、各々が信号の送受
信機能を有し、伝送回路SRを介して送信される
ポーリング信号に応じ、現在の開度データおよび
温度データを送信するものとなつており、これが
伝送回路SRを介して受信され、逐次可変メモリ
RAM中へ格納される。

第３図は、プロセツサCPUによる暖房時の制
御状況を示すフローチヤートであり、フアンＦか
らのステイタス信号に応じ“空調機起動？”１０
１を判断し、これがYESとなれば、可変メモリ
RAMから各ユニツトVAVの“開度データ読み
出し”１０２を行ない、“全VAV最大開度・一定
時間継続？”１１１をプロセツサCPU中のタイ
マーにより判断し、これがYESのときは“最大
開度フラグ・セツト”１１２を行なうのに対し、
ステツプ１１１がNOであれば“全VAV最少開
度・一定時間継続？”１１３を同様に判断し、こ
れのYESに応じて“最少開度フラグ・セツト”
１１４を行なう。

ついで、各ユニツトVAVの番号をカウントす
るプロセツサCPU中のカウンターを“ｎ←１”
１２１により“１”へセツトし、ｎ＝１としてか
ら“VAVn最大開度？”１２２を判断のうえ、
これがYESであれば室温θ_Ro、室温設定値θ_So、お
よび許容温度差θ_Doに基づき“θ_Ro＜（θ_So−θ_Do）？
”
１２３を判断し、これのYESに応じてステツプ
１１２と同様に“最大開度フラグ・セツト”１２
４を行なう。

これに対し、ステツプ１２２がNOのときは、
“VAVn最少開度？”１３１を判断し、これの
YESに応じて“θ_Ro＞（θ_So＋θ_Do）？”１３２を判
断のうえ、これがYESであればステツプ１１４
と同様に“最少開度フラグ・セツト”１３３を行
ない、“ｎ＝ｎ＋１”１４１によりカウンタを登
算し、ユニツトVAVの最終番号Ｎとの対比によ
り“ｎ＝Ｎ＋１？”１４２がYESとなるまでス
テツプ１２２以降を反復する。

ステツプ１４２がYESとなれば、全開度デー
タをチエツクし“VAVのいずれかが最少開度？”
１５１を判断し、これがYESであればステツプ
１１４と同様に“最少開度フラグ・セツト”１５
２を行ない、プロセツサCPU中のタイマーによ
る所定の“判定時間経過？”１５３がYESとな
るのに応じ、ステツプ１１２，１２４と対応して
“最大開度フラグ・セツト？”１５４をチエツク
し、これがYESのときは“吹出温度設定値を上
昇設定”１５５を行なうのに対し、ステツプ１５
４がNOであれば、ステツプ１１４，１３３，１
５２と対応して“最少開度フラグ・セツト？”１
５６をチエツクし、これのYESにしたがつて
“吹出温度設定値を下降設定”１５７を行ない、
ステツプ１６０にて最大開度フラグおよび最少開
度フラグをリセツトしたうえ、フアンＦからのス
テイタス信号に応ずる“空調機停止？”１６１が
NOの間はステツプ１０２以降を反復する。

したがつて、第４図乃至第７図にユニツト
VAVの開度ODおよび吹出温度設定値θSSPを示
すとおり、ステツプ１５３による例えば５分間の
“判定時間”が経過する以前のＡから、経過後の
Ｂへ状態が変化するものとなる。

すなわち、第４図ＡではユニツトVAV₁〜
VAV_Nが最大開度MAXとなつており、これが例
えば１分間の“一定時間”以上“継続”すると、
ステツプ１１１のYESおよびステツプ１１２に
よりステツプ１５５が実行され、Ｂのとおりθ_SSP
が上昇し、これに応じてODが減少する。

また、第５図Ａにおいては、ユニツトVAV₁〜
VAV_Nが最少開度MINとなつているため、この
状態が１分間以上継続すれば、ステツプ１１３の
YESおよびステツプ１１４によりステツプ１５
７が実行され、Ｂのとおりθ_SSPが下降し、ODが
増加する。

これらに対し、第６図Ａの状態であり、かつ、
ユニツトVAV₁と対応する室温θ_R1が室温設定値
θ_S1よりも例えば゛２℃のθ_D1以上低ければ、ステ
ツプ１２２，１２３のYESおよびステツプ１２
４に応じステツプ１５５が実行され、Ｂのとおり
θ_SSPが上昇し、これに応じて全般的にODが減少
方向へ変化する。

また、第７図Ａの場合には、この状態、かつユ
ニツトVAV₄と対応する室温θ_R4が室温設定値θ_S4
よりも２℃のθ_D4以上高ければ、ステツプ１３１，
１３２のYESおよびステツプ１３３に応じてス
テツプ１５７が実行され、Ｂのとおりθ_SSPが下降
し、これにしたがつて全般的にODが増加する。

なお、第７図Ａに示す状態は、ステツプ１５１
によつて室温θ_R4に関係なく検出されるため、ス
テツプ１５２に応じてステツプ１５７が実行さ
れ、θ_SSPが下降して設定されるものとなり、余剰
なθ_SSPの高温設定が排除される。

すなわち、制御部CNTは、θ_SSPと温度センサ
T₀による吹出温度とが一致する方向へ空調機AC
を制御するため、θ_SSPによつて吹出温度が定まる
と共に、各ユニツトVAVのODにより各ユニツト
VAV毎の空調負荷状態が示されるものとなつて
おり、これらの全般的な負荷状態に応じて吹出温
度が制御される結果、第５図および第７図に示す
軽負荷時にはθ_SSPの下降により、温水HWの所要
流量およびこれを供給する熱源機器の負荷が減少
し、運転状況が経済的となり、かつ、第４図およ
び第６図に示す重負荷時ではθ_SSPの上昇により、
十分な暖房を行なうことが自在となる。

なお、ステツプ１５４にて最大開度フラグがセ
ツトされていないと判定され、またステツプ１５
６にて最少開度フラグがセツトされていないと判
定された場合には、各VAVユニツトの負荷状態
が中間負荷状態にあるとの判断から、θ_SSPは上昇
も下降もさせず現状のままを維持する。

すなわち、本実施例によれば、重負荷状態（軽
負荷状態）と判定してθ_SSPを上昇（下降）し、こ
れに応じて全般的にODが減少（増加）方向へ変
化した後は、中間負荷状態となつて次に重負荷状
態あるいは軽負荷状態と判定されるまでの間にヒ
ステリシスが設けられるので、頻繁にθ_SSPが変更
されることがなく、安定した制御が行われるもの
となる。

また、本実施例によれば、ステツプ１５３にて
「判定時間経過？」をチエツクし、ステツプ１５
４での最大開度フラグのセツト状況およびステツ
プ１５６での最少開度フラグのセツト状況を所定
判定時間毎（例えば、５分毎）に判定するものと
しているので、θ_SSPの変更に応ずるODの制御遅
れを吸収することができる。すなわち、重負荷状
態（軽負荷状態）から中間負荷状態への移行時に
最大開度フラグ（最少開度フラグセツト）がセツ
ト、リセツトを繰り返しても、θ_SSPが頻繁に変更
されることがなく、安定した制御が行われるもの
となる。

なお、冷房時には、ステツプ１２３，１３２の
判断および、ステツプ１５５，１５７の内容を反
対とすればよい。

また、以上においては、ユニツトVAVを２次
空調機器として用い、これの負荷状態を制御部
CNTにおいて検出するものとしたが、ダクトDC
から給気の吹出を直接行ない、別途にフアンコイ
ルユニツト等を室内へ併設する場合には、これの
給水弁開度が空調上の負荷状態を示すため、フア
ンコイルユニツト等を２次空調機器として用いる
と共に、給水弁開度のデータを制御部CNTへ与
えれば同等の結果が得られる。

たゞし、対象とする室内は、大ホール等であれ
ば単一のものでもよく、第１図においては伝送路
Ｌを用いず、調節器AJ₁，AJ₂を直接制御部CNT
へ接続しても同様であり、第２図の構成も条件に
応じた選定が任意であると共に、第３図の各ステ
ツプを同等の他のものへ置換してもよく、あるい
は、各ステツプの順序を入替え、または状況にし
たがつて不要なものを省略してもよい等、種々の
変形が自在である。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなとおり本発明によれ
ば、所定判定時間経過毎に、いずれか一つでも２
次空調機器が重負荷状態であるか否かの判定が行
われ、その判定結果がイエスすなわち重負荷状態
の２次空調機器があれば、空調機からの吹出温度
設定値が能力アツプする方向へ変更され、これに
応じて全ての２次空調機器での負荷状態が減少す
る方向へ変化するものとなり、全ての２次空調機
器についてそれに対応する室温θ_Roがその室温設
定値θ_Soに対し所定値以下の満足方向への偏移状
態となり、吹出温度設定値の低能力設定が排除さ
れるものとなる。

また、本発明によれば、所定判定時間経過毎
に、いずれか一つでも２次空調機器が軽負荷状態
であるか否かの判定が行われ、その判定結果がイ
エスすなわち軽負荷状態の２次空調機器があれ
ば、空調機からの吹出温度設定値が能力ダウンす
る方向へ変更され、これに応じて全ての２次空調
機器の負荷状態が増加方向へ変化するものとな
り、吹出温度設定値の高能力設定が排除され、省
エネルギとなる。

なお、本発明によれば、各判定結果がノーすな
わち全ての２次空調機器が中間負荷状態であれ
ば、空調機からの吹出温度設定値は現状のままを
維持する。このため、本発明では、次に重負荷状
態あるいは軽負荷状態と判定されるまでの間にヒ
ステリシスが設けられ、頻繁に吹出温度設定値の
変更が行われることがなく、安定した制御が行わ
れるものとなる。

また、本発明によれば、所定時間経過毎に重負
荷（軽負荷）状態の判定が行われるので、吹出温
度設定値の変更に応ずる２次空調機器の負荷状態
の制御遅れが吸収され、重負荷状態（軽負荷状
態）から中間負荷状態への移行時に吹出温度設定
値が頻繁に変更されることがなく、安定した制御
が行われるものとなる。

以上のとおり、本発明によれば、所定時間経過
毎の２次空調機器の各負荷状態（重負荷状態、中
間負荷状態、軽負荷状態）に基づき、空調機から
の吹出温度が最適値へ自動的に制御され、余剰な
吹出温度となることがなく、また不足する吹出温
度となることがなく、空調機の運転状況が合理化
されるため、熱源機器を含めて経済的な運転が行
われ、各種の空調装置において顕著な効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は計装図、
第２図は制御装置のブロツク図、第３図は制御状
況のフローチヤート、第４図乃至第７図は吹出温
度設定値およびユニツトの開度を示す図である。 AC……空調機、DC……ダクト（給気ダクト）、
T₀，T₁，T₂……温度センサ、VAV₁，VAV₂…
…ユニツト（可変給気量調節ユニツト：２次空調
機器）、CNT……制御部、Ｆ……フアン、CPU
……プロセツサ、ROM……固定メモリ、RAM
……可変メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 給気ダクトに対し給気の吹出を行なう空調機
   と、 前記給気ダクトを介して給気を受ける室内に設
   けられた複数の２次空調機器と、 前記空調機からの吹出温度設定値を定めこの設
   定値にしたがつて前記空調機を制御する制御装置
   とを備えた空調制御システムにあつて、 前記各２次空調機器の各負荷状態を検出するも
   のとし、 所定時間経過毎に、いずれか一つでも最大負荷
   状態の２次空調機器があり、かつその最大負荷状
   態の２次空調機器と対応する室温θ_Roがその室温
   設定値θ_Soに対し所定値以上の不満足方向への偏
   移状態にあるか否かの判定を行い、この判定結果
   がイエスであれば、前記空調機からの吹出温度設
   定値を能力アツプする方向へ変更し、 また、前記所定時間経過毎に、いずれか一つで
   も最少負荷状態の２次空調機器があるか否かの判
   定を行い、この判定結果がイエスであれば、前記
   空調機からの吹出温度設定値を能力ダウンする方
   向へ変更し、 前記各判定結果がノーであれば吹出温度設定値
   を現状のまま維持する ことを特徴とする空調制御方法。