JPH1089744A

JPH1089744A - 空調機の台数制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPH1089744A
Application number: JP8240640A
Authority: JP
Inventors: Naoki Urushibata; 直樹漆畑; Shusaku Matsuyama; 修作松山; Masataka Takematsu; 将隆竹松; Hideki Urushibata; 英樹漆畑
Original assignee: RAPOOLE KK
Current assignee: RAPOOLE KK
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】空調機の消費電力を低減し、例えば、夏場の
ピークに合わせて契約電力を大きくしなくてもよいよう
にする。【解決手段】デマンドコントローラー１とそのコント
ローラー１によって負荷制御される複数の空調機３間に
シーケンサー４を設ける。また、前記複数の空調機３に
リレーｒ１〜ｒ１０を取り付け、各空調機３のコンプレ
ッサーＣＲ１〜ＣＲ１０をシーケンサー４が制御できる
ようにする。そして、シーケンサー４が所定数の出力リ
レーＲＬ１〜ＲＬ１０を順次オフとして空調機３を停止
し、残りを作動することにより、平均電力を下げて契約
電力を大きくしなくてもよいようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空調機の台数制
御方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】事業所など大口の電力需要家では、例え
ば、図５に示すようなデマンドコントローラー１を取り
付け、どのような負荷状態でも契約電力の範囲内に入る
ようにして夏場の電力ピークに備えている。

【０００３】すなわち、デマンドコントローラー１は、
監視部と制御部とで構成されている。監視部は、例え
ば、発振器付きの電力量計２と接続されており、電力量
計２から送られる計量パルスを受けてデマンド管理に必
要な演算、判定のほか、現在デマンド値の表示、警報、
制御指令、記録を行う。一方、制御部は負荷と接続され
ており、監視部からの指令を受け負荷設備の停止、復帰
などの負荷制御を行う、というものである。

【０００４】そして、このようなデマンドコントローラ
ー１では、３０分間の時限で（電力会社との契約電力は
３０分時限の平均電力）どのような負荷状態でも契約電
力の範囲に入るように制御する。

【０００５】具体的には、図６に示すように、電気を使
い始めてｔ１後のデマンド値ａの傾きΔＰ／Δｔから時
限終了時の値Ｒを予測する。さらに、ｔ２までそのまま
電力を使い続けると、ｂ点で予測デマンド値Ｒを越える
ので、負荷制御指令を出して自動的に決められた順位で
負荷を停止させる。また、ｔ３に示すように予測デマン
ド値Ｒを下回った場合は、その点ｃでのΔＰ／Δｔと残
り時間（３０−ｔ１）でデマンド値Ｒ’を予測する。こ
のときのデマンド値はＲ’が目標値Ｑより低いと判定し
たとき、警報を解除する。

【０００６】このような一連の処理を繰り返し行うこと
により、どのような負荷状態でも使用電力が契約電力の
範囲に入るようにする。

【０００７】したがって、例えば、夏場消費電力が大き
くなる空調機器を多数備えた事業所においては、デマン
ドコントローラー１が作動すると、自動的に決められた
順位で空調機器を止めねばならず、これを防ぐために
は、夏場の最大契約電力に合わせて契約電力を大きくし
ておかなければならないという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに夏場だけのために契約電力を大きくしておくのは、
電力料金が高くなるので無駄である。

【０００９】また、電力会社にとっても上記の契約電力
に基づいて夏場だけのための余剰電力を確保しなければ
ならないのは無駄である。

【００１０】そこで、この発明の課題は、空調機の消費
電力を低減し、例えば、夏場のピークに合わせて不必要
に契約電力を大きくしなくても良いようにすることであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に係る発明では、デマンドコントローラー
とそのコントローラーによって負荷制御される複数の空
調機間にシーケンサーを設けるとともに、前記複数の空
調機にリレーを取り付け、そのリレーとシーケンサーと
を接続して各空調機のコンプレッサーをシーケンサーが
制御できるようにし、上記シーケンサーが所定数のリレ
ーを順に所定時間停止して残りを作動し、その停止と作
動とを常時繰り返して行うことにより、空調機を所定の
間隔（３分〜３０分）で停止し、３０分時限における平
均消費電力を任意に下げる。そして、消費電力の低減を
図りデマンドコントローラーを作動させずに多数の空調
機を動かすことができるようにする。このとき、空調機
の、停止と作動とを繰り返す間隔を適宜設定して、停止
中は室内機の熱交換機の余熱で冷房あるいは暖房をする
（室内機の送風も行われている）ようにすれば、空調停
止による不快感も最小にすることができる。

【００１２】一方、前記デマンドコントローラーから負
荷を停止させる負荷制御指令が出力されると、上記負荷
指令制御に基づいて予め決められた順位で空調機を停止
し、上記台数制御に係わらず、予め決められた順位でよ
り多くの空調機を停止することにより、電力の低減を図
る。

【００１３】このような発明において、デマンドコント
ローラーとそのコントローラーによって負荷制御される
複数の空調機間に設けられるシーケンサーと、前記複数
の空調機のコンプレッサーに取り付けられてシーケンサ
ーによって制御されるリレーとからなり、上記シーケン
サーが所定数のリレーを順に所定時間停止して残りを作
動し、その停止と作動とを常時繰り返して行い、一方、
前記デマンドコントローラーから負荷制御指令が出力さ
れると、上記負荷指令制御に基づいて空調機を制御する
という構成を採用することにより（請求項２）、空調機
をグループごとに所定の間隔（３分〜３０分）で順に停
止し、消費電力の低減を図ることによって、デマンドコ
ントローラーを作動させずに多数の空調機を動かすこと
のできる空調機の台数制御装置を提供できる（請求項
２）。

【００１４】また、このとき、上記制御装置に低圧電源
を設け、上記リレーを低圧リレーとした構成を採用する
ことにより（請求項３）、シーケンサーと空調機器をコ
ントロールするリレー間を低圧の制御線で接続すること
ができるので、絶縁作業の簡略化を図り、配線工事を容
易にできるようにすることができる。

【００１５】さらに、上記シーケンサーに上記順次各グ
ループのリレーの作動と停止とを繰り返すシーケンスプ
ラグラムを解除できるタイマーを設けた構成を採用する
ことにより（請求項４）、タイマによって電力ピークの
過ぎた夜間などにシーケーンスプログラムを解除すれ
ば、空調機器の連続運転ができる。

【００１６】

【実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１７】図１に本願の空調機の台数制御装置を示
す。台数制御装置は、デマンドコントローラー１と複数
の空調機３間に設けられたシーケンサー４とその複数の
空調機３に取り付けたリレーｒ１〜ｒ１０とで構成され
ている。

【００１８】前記シーケンサー４は、図１に示すよう
に、デマンドコントローラー１と接続されている。前記
デマンドコントローラ１は、電源ラインに変成器５を介
して接続されており、従来例でも述べたとおり、電力量
計２から送られる計量パルスを受け、負荷設備の停止や
復帰などの制御を行うための出力をシーケンサー４に出
力する。

【００１９】また、前記シーケンサー４は、出力リレー
ＲＬ１〜ＲＬ１０を介し、空調機３ごとに取り付けられ
たリレーｒ１〜ｒ１０と接続されている。

【００２０】例えば、この形態では、１０個の出力リレ
ーＲＬ１〜ＲＬ１０が１０台の空調機３に設けられたリ
レーｒ１〜ｒ１０とそれぞれ接続されている。

【００２１】前記リレーｒ１〜ｒ１０の接点９は、図１
のように変圧器６と空調機３のコンプレッサＣＲ１〜Ｃ
Ｒ１０間に直列に接続されている。そのため、シーケン
サー３により、各空調機３の室外機のオンとオフとが自
由にコントロールできるようになっている。このとき、
空調機３の室内機は電源と接続されており、送風ファン
は作動できるようになっている。

【００２２】また、前記リレーｒ１〜ｒ１０は、この形
態では、作動電圧２４Ｖの低圧リレーとしてある。

【００２３】すなわち、図１に示すように、変圧器６の
下流側に低圧用の変圧器７を設け、その低圧用の変圧器
７をそれぞれ出力リレーＲＬ１〜ＲＬ１０の接点８を介
して前記リレーｒ１〜ｒ１０の駆動コイルと接続してあ
る。そして、出力リレーＲＬ１〜ＲＬ１０と前記リレー
ｒ１〜ｒ１０（空調機ごとに取り付けられたリレー）間
を低圧ラインとしてある。

【００２４】そのため、低圧で絶縁も簡単にできるの
で、両者の接続を細い可撓性のあるワイヤーで行うこと
ができる。また、そのため、配線作業も容易に行えるの
で、作業時間の短縮、電材費の削減が図れる。さらに、
低圧なので出力リレーＲＬ１〜ＲＬ１０などの部品の耐
久性も向上させることができる。

【００２５】その際、前記リレーｒ１〜ｒ１０は、例え
ば図２に示すように、中継ボックス１０に内蔵するよう
にすれば、配線作業も安全、かつ、容易にできる。

【００２６】ところで、シーケンサー４には、図１に示
すようにタイマ１１が設けられている。前記タイマ１１
は、シーケンサー４のプログラムの起動と終了を設定で
きるもので、その起動時刻と終了時刻を例えば、図１の
デップスイッチ１２でもって設定できるようになってい
る。

【００２７】さらに、シーケンサー４は、電源入力をフ
ィルタ回路１３を介して変圧器５の下流側と接続してお
り、対ノイズ性を向上させて誤動作を起こさないように
してある。

【００２８】この実施形態は以上のように構成されてお
り、次に、この空調機３の台数制御装置の動作を説明す
ることにより、この発明に係る台数制御方法を説明する
ことにする。

【００２９】この台数制御装置では、シーケンサー４
は、タイマ１１より起動時刻に達するとシーケンスプロ
グラムの実行を開始する。

【００３０】すなわち、所定数の出力リレーＲＬ１〜Ｒ
Ｌ１０を順次オフとして空調機３を停止し、残りを作動
する。

【００３１】例えば、この形態では、図３に示すよう
に、まず、１０台ある空調機３の各コンプレッサーＣＲ
１〜ＣＲ１０のうち、ＣＲ１とＣＲ２を停止し、残りを
作動する。そして、ＣＲ１とＣＲ２を所定時間ｔの間、
この形態では３分間（再運転時の過電流の防止）停止す
ると、今度は、ＣＲ３とＣＲ４を停止し、残りを作動す
る。また、ＣＲ３とＣＲ４を３分間停止すると、ＣＲ５
とＣＲ６を停止し、残りを作動する。以下、同様にこの
処理を繰り返す。

【００３２】こうして図４に示すように、サイクリック
に空調機３の停止と作動を繰り返すことにより、例え
ば、１０台の空調機３を１台ずつ順に停止すると、３０
分時限において、平均電力を約１０％低減することがで
きる。また、実施形態のように１０台の空調機３を２台
ずつ順に停止すると、平均電力は２０％近く低くでき
る。

【００３３】このとき、空調機３は３分間隔で順に停止
させていくので、１５分に一回３分間停止することにな
るが、停止時間は３分なので、停止中は室内機の熱交換
機の余熱で冷房あるいは暖房をすることができる（室内
機の送風ファンは作動している）ため、あまり不快感を
伴わないようにできる。

【００３４】このように、不快感を伴わずに平均電力を
下げることができるので、夏場のピークに合わせて契約
電力を大きく設定しなくてもよい。

【００３５】このとき、もし、デマンドコントローラー
１から負荷制御指令が出力された場合は、シーケンサー
４は、そちらを優先し、例えば止める順序を設定したプ
ログラムを起動することにより、上記台数制御に係わら
ず、予め決められた順位でより多くの空調機３のコンプ
レッサーＣＲ１〜ＣＲ１０を停止して電力の低減を図
る。また、負荷制御指令が解除されると、上述したサイ
クリックによるシーケンスプログラムに復帰する。

【００３６】ところで、このようなシーケンスプログラ
ムは、タイマ１１の設定時間がタイムアップして終了時
刻に達するまで続けられる。そして、その終了時刻の後
は、出力リレーＲＬ１〜ＲＬ１０をオンとして各空調機
３が電源と接続されるようにする。このようにするこ
とにより、日中の電力ピークに消費電力を下げ、夜間な
どの電力消費の少ない時間は自由に空調機を使えるよう
に自動的に設定の変更ができる。

【００３７】なお、実施形態では、空調機３を１０台に
したものに付いて述べたが、これに限定されるものでは
ない。すなわち、通常デマンドコントローラー１では、
コントロールできる負荷はせいぜい８〜１２であるが、
このものでは、リレーｒ１〜ｒ１０を増やせば、幾らで
も制御が可能である。

【００３８】また、実施形態では、所定の停止時間を３
分としたがこれに限定されるものではなく、状況に応じ
て３〜３０分まで自由に設定できる。このことは、例え
ば各需要家の状況に応じ最も良い条件を設定できるとい
うフレキシビリティに富み、かつ、リーズナブルなシス
テムを構築できると言う効果もある。

【００３９】また、実施形態では、空調機３に低圧リレ
ーｒ１〜ｒ１０を取り付けるようにしたが、これに限定
されるものではなく、例えば、電源電圧（１００Ｖ，２
００Ｖ）で駆動されるリレーを使用してもよい。

【００４０】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成し、シー
ケンサーが順に所定数のリレーを所定時間停止して残り
を作動し、その停止と作動とを常時繰り返して複数の空
調機を制御することにより、空調機の消費電力を低減
し、消費電力が契約電力を上回ることがないようにでき
る。

【００４１】その際、停止時間を適宜設定すれば、空調
機停止時の不快感を生じないようにできるので、容易に
電力をセーブして省エネルギー効果を挙げることができ
る。

【００４２】そのため、不必要に契約電力を大きくしな
くてもよく、しかも、電力会社にとっても上記の契約電
力に基づいて夏場だけのための余剰電力を確保しなくて
もよくなり、環境保護の観点からも優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のブロック図

【図２】実施形態の作用説明図

【図３】実施形態の作用説明図

【図４】実施形態の作用説明図

【図５】デマンドコントローラーのブロック図

【図６】デマンドコントローラーの作用説明図

【符号の説明】

１デマンドコントローラー３空調機４シーケンサー６低圧用変圧器１１タイマｒ１〜ｒ１０リレーＣＲ１〜ＣＲ１０コンプレッサー

フロントページの続き (72)発明者漆畑英樹兵庫県川西市美園町２番10号株式会社ラポール内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デマンドコントローラーとそのコントロ
ーラーによって負荷制御される複数の空調機間にシーケ
ンサーを設けるとともに、前記複数の空調機にリレーを
取り付け、そのリレーとシーケンサーとを接続して各空
調機のコンプレッサーをシーケンサーが制御できるよう
にし、上記シーケンサーが所定数のリレーを順に所定時
間停止して残りを作動し、その停止と作動とを常時繰り
返して行い、一方、前記デマンドコントローラーから負
荷を停止させる負荷制御指令が出力されると、上記負荷
指令制御に基づいて予め決められた順位で空調機を停止
する空調機の台数制御方法。
【請求項２】デマンドコントローラーとそのコントロ
ーラーによって負荷制御される複数の空調機間に設けら
れるシーケンサーと、前記複数の空調機のコンプレッサ
ーに取り付けられて上記シーケンサーによって制御され
るリレーとからなり、上記シーケンサーが所定数のリレーを順に所定時間停止
して残りを作動し、その停止と作動とを常時繰り返して
行い、一方、前記デマンドコントローラーから負荷制御
指令が出力されると、上記負荷指令制御に基づいて空調
機を制御する空調機の台数制御装置。
【請求項３】上記制御装置に低圧電源を設け、上記リ
レーを低圧リレーとしたことを特徴とする請求項２に記
載の空調機の台数制御装置。
【請求項４】上記シーケンサーにリレーの作動と停止
とを繰り返すシーケンスプログラムを解除できるタイマ
ーを設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の
空調機の台数制御装置。