JPS586342A - 空調装置の節電制御方式 - 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】 本発明は、宇内湛ｒｔｙ全調節する空調装置の運転状況
を、極力低消費′重力として制御する節電制御方式に関
するものでチ）る。

特定構内の型温Ｖ＠整′ｆＫ：行なう空調装置灯の運転
状況を制御する場合、一般にＶ、■間欠運転方式″ｉ＃
、たは時刻設定運転方式が採用さ扛ている。

すなわち、間欠運転方式は第１図のタイムスケジュール
に示すとおり、例えば、１時間の時間幅３Ｔ：有するサ
イクルタイムＴｃ　を定めたうえ、空調装置の運転４イ
ーｔなう運転ｎ、ｉ：　ｌｉｎ　Ｔ　（ＩＮ　　と、運
転停止を行なう停止時間Ｔ。２．と全容々一定として設
定し、時刻Ｉ（が９時から１０時、更に１０時から１１
時へと推移するのに伴ない、同一のサイクルタイムＴｃ
　ｆ反復するものとなっている。

また、時刻設定運転方式においては、第２図のタイムス
ケジュールに示すとおり、時刻Ｈが例えば９時力・ら１
８時−、１ｆｎ　８６する間に、時刻Ｈに応じて空調装
置に対する電源の投入ＯＮおよび切断ＯＦＦを行ない、
これによって、を調装置の運転状況を制御している。

し７かし７、第】図の場合は、一定の運転時間Ｔ。Ｎと
停止時間Ｔ。ＦＦ　との反復であり、特に室内温度との
関連性が考慮ざｆておらず、運転電力の節減は達せら扛
ても、ネ内温勇を所云“範囲内に維持することが不可能
となる欠点を９する。

また、第２図の場合では、室内７１．Ａ度の変化を予想
のうえ運転状況を膜室し７ても、固５ｊ：的なフログラ
ムにより運転のｆｌｌｌｌｌｉｌか行ンｆわれるｋめ、
第１図の場合と同様に、運転電力の節減が達ぜら扛る反
面、室内温度を所定範囲内に維持することが不可能とな
る欠点を生ずる。

なお、いずれの場合においても、室内温度との関連性が
なく、運転を必要と１７ない室内温度のときにも、運転
状態となるものであり、連続運転に比して運転電力の節
減が達せらｊるのみであって、未だに相当量の不要′に
力全消費するルナな欠点を生じている。

このほか、室内温度に応じて空調装置の運転を制御する
比例制御方式も一般に用いらｎているが、この場合には
、第３図に冷房時の室内温度変化状況を示すとおり、空
調装置に対して電源投入ＯＮを行なう十限温ｊ衰θ、１
および、電源切断ＯＦ’Ｆを行なう下限温度θＩ　を定
めたうえ、時刻Ｔの推移に１半なう室内Ｉ島度θの上昇
および下降にしたがい、仝調装置ｗの運転状況をｆｔｉ
制御している。

１〜かし、′μｍ独にｔよ、室内の熱容祉か犬きけｎば
、室内温度θは極めて緩慢に変化［７、こｎに応じて空
調装置の運転時間が延長され、電力節減上好ましくない
欠点を生ずる。

本発明ン１、従来のか＼る欠点を根本的に解決する目的
を４１し、運転時間と停止時間とにより構成さｎかつ、
運転モードに応する所定時間幅のサイクルタイムを定め
ると共に、停止時間において最大停止時間と最小停止時
間とを定めたうえ、室内温度が上限温度と下限温度どの
間にあるときに、市内温度との相関々係に基づき、最大
停止時間と最小停止時間との間においてサイクルタイム
中の停止時間を定めることにより、′電力の節減と共に
良好な室温調整の行なえる極めて効果的な、空調装置の
節電制御方式を提供するものでおる。

以下、実施例全示す第４図以降により本発明の詳細な説
明する。

第４図は全構成のブロック図であり、主制御装置ｒｔＭ
ＣＴハ、マイクロプロセッサ等のプロセッサＣＰＵ　を
中心として、固定メモリＲＯＭ、可変、メモリＲＡＭ　
、　　タイマーＴＩＭ、　　プリンタ用のインターフェ
イスｐｒｒ、ブラウン管懺示装置の制御部ＣＲＴＣおよ
び、信号の送受信を行なう伝送部Ｔ’ＲＸＩ　、　ＴＲ
ＸＩ等を（資）辺に配し、こｎら相互間全母線ＢＬによ
り接続のうえ構成してあり、インターフェイスＰＩＦに
はキーボードＫＢおよびプリンタＰＴＲ，，ＰＴＲ２が
接続さ７Ｌ、制御部ＣＲＴＣにはプラワン管衣示装置Ｃ
ＲＴ　が接続さ肛ている。

また、特定構内の各階、各室等へ分散のうえ配置された
リモートユニツＩ−ＤＧＰ　　と、伝送部ＴＲＸＩ、Ｔ
ＲＸ、　との間は、伝送路”Ｉ　＋　”２　　により接
続されており、リモートユニットＤＰＧへ接続さｎた空
調制御部ＡＣＣおよび温度センサＴＳ、火災センサＦＳ
等は、リモートユニットＤＰＩＩ　を介し、送受信部Ｔ
ＲＸ！、　ＴＲＸ２とのデータ送受を行なうものとなっ
ている。

なお、プロセッサＣＰＵは、固定メモリＲＯＭ−＼格納
さ７″１．た命令を実行し、インターフェイスＰＩＦ　
　を介してキーづ（−ドＫＢから与えらｎるデータおよ
び、伝送部ＴＲＸ、　、　ＴＲＸ２からの受信データ金
町変メモ＋７ＲＡＭへ格納のうえ、所定の演算処理、制
御処理等を行ない、こむ、の結果全インターフェイスＰ
ＩＦおよび制御部ＣＲＴＣを介し、プリンタＰＴＲ，，
ＰＴＲ２およびブラワン管懺示装置ＣＲＴへ送出すると
共に、必要とするデータを可変メモｌＪＲＡＭへ格納す
る一方、伝送部ＴＲＸ１、ＴＲＸ、を介して空調制御部
ＡＣＣへ制御指令を送信し７、これによって空調装ｊｆ
Ａ　ＣＥＥの運転全制御するものとなっている１、 第５図は、特定の空調装置Ａ、ＣＬ：に対する制御状況
を示すタイムスケジュールで必り、各々か運転時間Ｔ。

Ｎ１１　　’ｒｏＮ２　　および停ロ一時間Ｔ。、Ｆｌ
。

ＴＯＦＦ２　　からなり、運転モードＯＭＤ＋　、ＯＭ
Ｄ＊に応じて所定時間幅Ｔｗｌ　、　７ｗ２　の定めら
ｆるサイクルタイムＴｃ４　、　Ｔａｇが設定されてお
り、この例では、９時までに室内温度が所望の温度へ違
する様、８時から電源投入ＯＮがなされ、９時乃至１２
時が運転モードＯＭＤ、、１２時４０分乃至１５時２０
分が運転モードＯＭＤ、となっている。

このため、運転モードＯＭＤＩのサイクルタイムＴｃ（
においては、運転時間Ｔ。Ｎｌが停止時間ＴＯＦＦ＋　
　より大となっているのに対し、運転モードＯＭＤ、　
のサイクルタイムＴＣｔにおいては、運転時間Ｔ。Ｎ２
　　よりも停止時間Ｔ。Ｆｌか大となっており、この例
では、運転モードＯＭＤ、よりも運転モードＯＭＤ２の
方が大きな停止時間Ｔ。Ｆ□となっている。

たソし、運転モードＯＭＤ、、ＯＭＤ、等は、季節、冷
暖房条件、時間帯等に基づいて定めらｆＬ、これに応じ
てサイクルタイムＴｅｌ　、　Ｔａ２等の所定時間ＩＮ
　Ｔｗｓ　、　Ｔｗｉ　が定めら几る。

また、停止Ｅ時間ＴＯｆＦＩ　＋　ＴＯＦＦｌ等は、温
度センサＴＳの検出々力に基づく後述の演算によシ、室
内温度との相関々係にしたがって定められ、冷房の場合
は第６図、暖房の場合には第７図に示すとおり、室内温
度θの上限温度θＩ！および下限温度θＬ　と、空調装
置Ａ、ＣＥ　　の４テ性に応する最大停りに時間Ｔｍａ
ｘおよび最・」＼停止時間Ｔｍ１ｎとを考慮のうえ定め
ら７Ｌる。

すなわち、第６図においては、ド限温度θＬのとき最大
停止時間Ｔｍａ　ｘとなり、室内温度θ「が上昇するの
に応じて次第に停止時間Ｔ。、Ｆが減少し、これに伴な
って次第に冷房運転時間Ｔ。Ｎが延長さｉ’したうえ、
上限温度θＩＮ　となｎば、最小停止時間Ｔｒｎｌｎと
なり、冷房運転１時間Ｔ。Ｎが最大となる。

また、第７図に除いては暖房運転のため、第６図とは停
止時間Ｔ。、ｐの変化方向か反対となっており、下限温
度θＬのときに最・ｊ＼停止時間Ｔｍ１ｎ、上限温度θ
Ｉ（のときには最大停止時間Ｔｍａｘとなり、室内温度
θｒの一ヒ昇に応じて停止時間Ｔ。Ｆ。

が延長さ扛る。

したがって、いずｎにおいても、上限温度θ１１と下限
温度θＬ　との間の室内温度θにおいては、これの変化
に応じて停止時間Ｔ。ＦＦが定められるため、室内温度
θｒの変化を抑圧する方向へ温度！ｉｌｉ！整が行なわ
ｎる。

なお、停止時間Ｔ。２．全定める演算は、冷房の場合を
例に取ｎば、次式のものとなる。

すなわち、第６図における斜線部の傾斜を求め扛ば、 （１）式からＴ。、Ｆを求めれば、 このほか、最大停止時間Ｔｍａｘは、９調装置ＡＣＥの
能力を最低とするものであり、最小停止時間Ｔｍ１ｎは
、全調装ＷｔＡｃｆＥの能力を最高とするものでめるう
えから、（２）式による演算結果を最大および最小停止
時間Ｔｍａｘ　、　Ｔｃｎ１ｎと比較し、Ｔｍａｘ　（
ＴＯＦＦのとき：　電源連続切断Ｔｍ１ｎ　＞ＴＯＦＦ
のとき：電源連続投入としてもよい。

また、（２）代に例示する演算は、各サイクルタイムＴ
ｃＩ、　Ｔｃ２　の開始時恢において行なうほか、停止
時間ＴＯＦＦＩ　、　ＴＯＦＦ２　　の開始時点におい
ても行ない、求めた停止時間Ｔ□ｐｐ全逐次修ｉＥする
ものとすｎげ、室内温度θｒ　の変化に即応したものと
なり、良好かつ安定に瀞度調整を行なうことができる。

第８図は、仝調装置ＡＣεか複数台設置さｎる場合、全
体とし２ての消費′α刀を平均化し、受電容量および最
大瞬時電力の減少を図るときの制御状況を示すタイムス
ケジュールであり、サイクルタイムＴｃ　　中の各空調
装置ＡＣεａ−ＡＣεｆ　に対する停止時間ＴｏｐｐＢ
＝　Ｔｏｐｐｔｋ、サイクルタイムＴｃ　中においてＦ
Ｊ　ｙ均等に配分さｎる相互関係として設定するものと
なっている。

すなわち、サイクルタイムＴｃの時間幅Ｔｗ　ｆ例えば
６０分としたとき、停止時間ＴｏｐＰａ〜’Ｐｃ）ｐｐ
（が各々１０分、１５分、８分、２０分、１５分。

１５分に定めらｎたものと丁７″Ｌげ、サイクルタイム
Ｔｃの終了時点Ｔｏ　から開始時点Ｔ８　にかけて、停
止時間ＴＯＦＦ＆　””　ＴＯＦＰｄを互に非重複状態
として直列的に配分すると共に、停止時間Ｔｏｐｙｅは
、このま＼配分すると開始時点Ｔｓｕ：ＩＪ突出するも
のとなるため、これを開始時点Ｔｌｌ刀＼ら開始”Ｔる
ものとし／こうえ　停止時間ＴＯＦＦｒ　　を再び終了
時点Ｔ”ｅ側−＼配分している。。

したがって、全体としての瞬時電力が＋均化さ７’Ｌ、
受電容ｔ１の低減および最大瞬時ＥＩ力の低減が実現す
る３、 第９図は、連続するサイクルタイムＴｅａ、　Ｔａｂに
わたり、同様の配分を行なうときのタイムスケジュール
でるり、停止時間１’ｏｐｙｄ＋に続けてサイクルタイ
ムＴａ（１の停止時間Ｔ。ｐｐｃ１２　’ｒ：配分する
と共に、停止時間ＴｏｙＦｅを停止時間Ｉ。１，１゜２
−１分割し、停止時間ｔｅｌをサイクルタイムＴｅａへ
配分のうえ、サイクルタイムＴａｂの停止時間ｔｅｌへ
同時間ｔｅ２ｆ付加して配分を行なっており、第８図と
同様の結果が得ら１するものとなっている。

なお、以上のＮｉ１ｊ＃は、キーボードＫＩ３により与
えられた最大、最小停止時間Ｔｒｎａｘ、　Ｔｍ１ｎ　
　および上限、１限温度θ１１　、θ１．等のデータを
可変メモＩＪ　ＲＡＭの特定アドレスへ格納のうえ、固
定メモＩＪ　ＲＯＭへ格納きれた（２）式により例示さ
ｎる命令および、タイマーＴＩＭの発生する分１時毎の
タイミングパルスに基づき、温度センサＴ８からの検出
々刃金用いてグコセッザＣＰＵが演算処理を行なうこと
により実行さｎ、るか、第８図に示す制御は、つぎのと
おりに行なえばよい。

すなわち、各仝調装置ＡＣ＄ａ−ＡＣεｒ　の各停止時
間ＴＯＦＦａ　＝　Ｔ’ｏｐｐ４および、各初期運転時
間Ｔｏｓａ　−Ｔｏ＋ｕ　ｋ求めたうえ、可変メモリＲ
ＡＭの時間データ格納エリアにおけるアドレスｎ〜ｎ＋
ｌＩへ、まず、下衣（Ａ）のとおりに時間データを分単
位により格納すると共に、タイマーＴＩＭがら生ずる分
パルスのカラン１により、ライフルタイ゛また、（Ａ）
の時間データ中、初期運転時間ＴｏＮがＤＯ”　のもの
全停止状態に入ったものと判断し、この例では仝調装置
ＡｃＦ２ｅ　　に対１ソ准源切断指令を送出する一方、
（Ａ）の時間データ中、初期運転時間ＴＯＮが１０“以
外のものは運転状態と判断し、ｙｇ装置ｉｉＡｃｇａ　
−ＡＣＥｃ、ｋｃＥｒ　に対して電源投入指令を送Ｌ＋
″ｌする。

ついで、１分経過すると、１１０　Ｉ＋以外の初期運転
時間ＴＯＮａ　〜ＴＯＮｄ　＋　ＴＯＮＦ　　および初
期運転時間が一゛０゛′の停止時間Ｔ’ｏｐｐ６　　を
示す時間データからｓ１″を減算のうえ、これらの各時
間データ全更新し、前＝Ｐ　（Ｂ）の状態とする。

丁なわち、こ７１．によって時間データ中の現在適用さ
ｎている状態のものか１分だけ減じ、これの内容が残時
間を示すものとなる。

以降同様に、１分の経過毎に啄１″の減算および各時間
データの更新全行ない、初期運転時間ＴＯＮＩ：Ｆｌ’
Ｏ“　となったものがあれば、初期運転時間ＴｏＮ　の
丁べてか経過したものと判断し、これと対応して電源切
断指令を送出すると共に、停止時間ＴＯＦＦ　中′０“
　となったものに対しては、停止時間ＴＯＰＦ　のすべ
てが経過したものと判断し、これと対応して電源投入指
令を送出する。

前衆（Ｃ）は、開始時点Ｔａから２７分経過稜の時間デ
ータでおり、ω期運転時間ＴｏＮａ　＋　　ＴｏＮｂ　
＋Ｔ　ＯＮ　ｌ　の各残時間が名々２３分、８分、８分
であり、停止時間”’　ＯＦ　’Ｆ　Ｃの残時間が８分
であることを示すと共に、停止時間Ｔ　ＯＦ　Ｆ　ｄ　
＋　Ｔ　ＯＦ　Ｆ　ａの責）″により、こｎらが運転状
態となっていることを示し一〇いる。

しまたがって、前述と同様の減算および時間データの更
新を１分毎の経過に応じて行ない、時間データかＳＯ”
　　となつｆｃものと対応して′１源切断または電源投
入指令を行なえば、第８図に例示する制御が実行きｎる
。

なお、第９図の場合も同様に時間データの格納を行なっ
たうえ、１分経過毎の減算および時間データの更新を行
なえば工い。

たソし、第４図の構成は状況に応じた選定が任意であり
、第５図において運転モードＯＭＤＩ。

ＯＭＤ　２　を更に多数としてもよく、第６図、第７図
および（２）式に例示する室内温度ｏｒ　との相関々係
に基づく停止時間Ｔ　ＯＦＦの設定は、状況にしたがっ
て演算式を定めればよい。

櫨た、第８図、第９図に示す停止時間Ｔｏｐｙａ〜Ｔ　
ｏｐｐｆ　　の配分を、ザイクルタイムＴｃの開始時点
Ｔｓ（ｔ４ｉから配分し、こｎに応じて上衣の時間デー
タ格納状況を定めても同様でちる等、本発明は種々の変
形が自在である。

以上の説明により明らかなとおり本発明によれば、単一
または複数の空調装置に対し、室内温度と対応した停止
時間が周期的に設定され、電力消費の節減と案内温度の
所定範囲内維持とが良好かつ確実に行なわ１．ると共に
、複数の空に瑚装置に対しては、消費電力の均等化が実
現（７、受電容計および配電容量の低減と同時に最大瞬
時電力の抑制が行なわｎる′ｆＣ，ｉ、各種用途の仝調
装置を制御する方式と１〜で顕著な効果を早する。

【図面の簡単な説明】

端１図乃至第３図は従来例を示し、第１図および第２図
はタイムスケジュールの図、第３図は室内温度の変化状
況を示す図、第４図以降は本発明の実細例を示し、嬉４
図は全構成のブロック図、第５図−制御状況のタイムス
ケジュールを示す図、第６図および第７図は室内温ＩＷ
と停止時間との相関々係全示す図、第８図お・よび第９
図は消費電刃金ｘｙ　ｔ６化する制御状況のタイムスケ
ジュールでるる。 Ａ　Ｃ（？　　・・・・空調制御部、ＡＣＥ　・・・・
９調装置、ＴＳ　・・・・温度センサ、ＣＰＵ・・・・
グロセツサ、ＲＯＭ　　・・・・固定メモリ、ＲＡλ１
・・・・ＤＪ変変器モリＴＩＭ・・・・タイマー、ＰＩ
Ｆ　・・・・インターフェイス、Ｔ　ＲＸ＋　、　Ｔ　
ＲＸ２・・・・伝送部、ＫＢ・・・・キーボード、”ｌ
＋Ｌ２　　・・・・伝送路、ＤＧＰ・・・・リモーＦユ
ニット、ＯＭＤ、、ＯＭＤ２　・・・・運転士−ド、Ｔ
ｃ、　　ＴＨ、Ｔｃ２．Ｔｅａ、　Ｔａｂ　　・・−・
Ｊイクルタイム、ＴＷｌ、ＴＷｌ　＋０°１時間幅、Ｔ
ｏＮ、　ＴＯＮＩ　、　ＴＯＮ２　、　Ｔｏｓａ−Ｔｏ
ｓｆ−一運転時間、ＴＯＰＦ　、　ＴＯＦＦＩ　、　Ｔ
ＯＰＦ２　、　ＴｏＦｐ４　＋＋Ｔｏｐｐｆ・・・・停
止時間、Ｔｍａｘ・・・・最大停止時間、Ｔｍ１ｎ　　
・・・・最小停止時間、θｒ・・・・家内温度、θ１し
・・・上限温度、θＬ・・・・上限温度。 荷詐出願人　　山武］・ネワエル株式会社代理人　山川
数構（ほか１名） −１７−−２１゜ 寄り胃　寄り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）空調装置の運転を室内温度に応じて制御する方式
   において、前記り調装１府の運転を行なう運転時間と運
   転停＋ｈ’に行なう停止時間とからなりかつ運転モード
   に応する所定時間幅のタイクルタイムを定めると共に、
   前記停止り時間における最大停止時間と最小ス停止時間
   とｆ！ｒ足めたうえ、前記室内温度が上限温度と下限温
   度との間にあるときに前記最大停止時間と最小停止時間
   との間において前記室内温度との相関々係に基づき前記
   サイクルタイム中の停止時間を定めることを特徴とする
   空調装置の節電制御方式。
2. （２）複数の空調装置を制御する場合、サイクルタイム
   中の前日己各仝調装置に対する各停止時間を前記タイク
   ルタイム中においてはソ均等に配分される相互関係とし
   て設定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の空調装置の節電制御方式。