JPS6122145A - 空気調和制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変能力を有する冷温水発生部と、該冷温水
発生部から冷温水が導びかれている被空調空間に設けた
空気調和機とを備え、上記被空調空間″の温度を測定し
、該測定した温度と予め設定した温度との関係により上
記空気調和機を制御するようにした空気調和システムの
空気調和制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、小型の吸収冷温水機を複数台並列に設置し、これ
らの吸収冷温水機を台数制御することで得られる冷温水
温度を多位置制御する第４図に示すような空気調和シス
テムが知られている。図示システムは、冷温水先べ一部
である１次側へと被空調空間の空気調和機である２次側
Ｂとからなる。

１次側Ａは、冷却搭１と４台の吸収冷温水機２ａ〜２ｄ
とを有する。４台の吸収冷温水機２ａ〜２ｄは並置され
、それらの冷温水の出入口は共通にされた後、冷温水ポ
ンプ３を介して２次側Ｂに接続される。吸収冷温水機２
ａ〜２ｄの共通出口管２には冷温水温度検出端４が設け
られ、その出力は冷温水温調器５に接続されている。冷
温水温調器５ば、温度検出端４により検出した出口管２
の冷温水の温度を、予め設定された複数の設定温度と比
較して、それぞれに対応する吸収冷温水機の運転を例え
ばその燃料供給を制御することにより制御して冷温水の
温度の調節を行う。　　　−第５図は、図示システムが
冷房運転状態にある場合の吸収冷温水機２ａ〜２ｄの運
転状態の例を示す。この例では吸収冷温水機２ａは冷水
温度が６℃で運転開始、４℃で停止・する運転履歴をも
って２位置制御される。他の吸収冷温水機も同様に互い
に異なる温度設定に基づいてそれぞれ２位置“制御され
、システム全体としては冷水温度７℃を目標値とし、４
℃乃至１０℃を温度制御範囲とする多位置制御を行う。

一方、２次側Ｂには空気調和機が設けられ、こ　′れは
６つの放熱器１１８〜Ｉｌｆを有し、これらは２つづつ
組になり被空調空間Ｂ＋−８３に設けられている。放熱
器１１ａとｌｌｂ、１１Ｃと１１ｄ及び１１ｅとＩｊｆ
への冷温水の供給は、被空調空間Ｂｌ、Ｂ２及びＢ３に
それぞれ設けられた図示しない室温度検出端を有する室
：／Ｅｎ調節器１２ａ、１２ｂ及び１２Ｃにより室温の
検出に基づいて３方弁１３ａ、１３ｂ及び１３Ｃをそれ
ぞれ切換えることによって制御される。すなわち、熱要
求があれば冷温水を放熱器１１２〜］、　１　ｆに通し
、熱要求がなければ冷温水をバイパスさせるという制御
が行われる。なお、１４３〜１４ｆは放熱器１１２〜ｌ
ｌｆにそれぞれ対応して設けられた送風機であり、その
作動は放熱器と同様に室温関節器の出力により制御され
る。

第６図は３方弁１３ａ〜１３Ｃの切換動作の例を示す。

この例では、３方弁は室温が２７℃でオンして冷温水を
放熱器へ供給し、２４℃でオフして放熱器への冷温水の
供給を遮断すべく冷温水をバイパスする。

〔発明が解決しようとする゛問題点〕

ヒ述した従来装置では、１次側へと２次側Ｂの制御がそ
れぞれ独立しており、相互の関連は冷温水の温度を介し
て存するだけであるため、２次側Ｂでの熱負荷変化に対
し１次側Ａは相当の応答遅れを生ずる。例えば冷房運転
中被空調空間Ｂ１で熱要求がなくなったとすると、３方
弁１３ａば放熱１１１ａ、ｌｌｂをバイパスさせ、その
結果冷水の温度が下がり始める。この冷水温度の変化が
検出端４により検出され、これに基づいて１次側への能
力が減ぜられることになる。しかし、この間の信号遅れ
は相当な時間となり、−次側Ａの能力を必要以上にして
いる時間の積算は全駆動エネルギーの２０％程にもなる
と一般に言われている。

また、熱要求があったとき３方弁ば放熱器に冷水を流し
込む方向に作動し、これに応じて冷水温度クク変化する
。。この温度変化の検出後、１次側の冷温水機の能力が
」二げられることになるが、このときの遅れば空調空間
に居住する人体に温度変化を多く与えることとなり、不
快感をもたらす。すなわち、制御の質の悪ざを招き易い
という欠点もある。” 本発明は、上述した従来の方法の欠点を解消すべくなさ
れたもので、冷温水を発生する１次側と被空調空間で放
熱する２次側とを総合的に自動制御することにより、制
御の質の向上と熱損失の軽減を図った空気調和制御方法
を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

該目的を達成するためになされた本発明による空気調和
制御方法は、可変能力を有する冷温水発生部と、該冷温
水発生部から冷温水が導びかれる被空調空間に′設けた
空気調和機とを備え、前記被空調空間す温度を測定し、
該測定した温度と予め設定した温度との関係より前記空
気調和機を２位置制御するようにした空気調和システム
において、所定時間内での前記空気調和機の２位置状態
の比率を周期的に求め、該比率より当該被空調空間の熱
負荷率を算出し、該算出結果に基づいて前記冷温水発生
部の冷温水発生能力を決定することを１トロ。

徴とするものである。

〔作用〕 所定時間内での２次側空気調和機の２位置状態の比率か
ら被空調空間の熱負荷率を周期的に算出し、該算出結果
に基づいて１次側冷温水発生部の冷温水発生能力を決定
することで、２次側の熱要求の変化に応じて１次側の熱
出力を変化することが遅れなく行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。

第１図は本発明による制御方法を実施する空気調和シス
テムを示すが、図中第４図中のものと同等のものには同
一符号を付し、その説明を省呻する。第１図において、
２０ａ〜２０Ｃは被空調空間Ｂ１〜Ｂ３にそれぞれ設け
られた２次側信号処理部、２２は１次側に設けられた１
次側信号処理部であり、２次側信号処理部２０ａ〜２０
Ｃはそれぞれに対応する室温調節器１２ａ〜１２Ｃから
、の信号を処理して被空調空間Ｂ１〜Ｂ３の負荷率をそ
れぞれ求めてその結果をパスライン１１１を介して１次
側信号処理部２２に送る。１次側（ｍ呼処理部２２ば２
次側からの被空調空間Ｂ１〜Ｂ１の負荷率を表わす（ｇ
号を受信して２次側全体の平均負荷率を求め、この平均
負荷率により吸収冷温水機２ａ〜２ｄの運転を制御して
１次側の熱出力を決定する。

上述のように、１次側の熱出力を決定するためには、上
記２次側信号処理部２０ａ〜２０Ｃの各々において各被
空調空間の負荷率の求めなければならないが、その求め
方をまず説明する。

今、例えば被空調空間Ｂ１の冷房のため、室温調節器１
２ａにより目標温度が２６℃に設定されたとすると、放
熱器１１ａ、ｌｌｂ、送風ｆｉ１４ａ、１４ｂ、３方弁
１３ａなどの２次側機器は、室温が２５℃になることに
よりオフ、室温が２７℃になることによりオンするよう
に制御されるが、室温が２５℃〜２７℃の間にあって２
次側機器が継続してオンしていれば、２次側の熱負荷と
１次側の熱出力がバランスしていて１次側にとってらよ
・うど１００％の負荷がかかっていると解することがで
きる。また、室温が２５℃〜２７℃の間にあって２次側
機器が継続してオフしていれば、１次側の熱出力に対し
２次側の熱負荷が０％であると解される。そして、予め
定めた所定時間においてオン期間とオフ期間の比率を測
定することにより、現在の熱出力に対する負荷率を定め
るこ４ができる。

今、所定時間にお１するオンとオフ期間が第２図（ａｌ
〜（Ｃ）に示すようになっていたとすると、それぞれの
負荷率はそれぞれ５０％、２５％、７５％と決定するこ
とができる。現在の１次側の熱出力は、負荷率５０％の
ときは５０％、負荷率２５％のときは７５％、負荷率７
５％のときは２５％それぞれ余分であると考えることが
できるので、この負荷率に基づいて１次側の熱出力を低
下させるための制御を行うことができる。

ところで、所定時間内において、室温が２７℃以ヒにあ
るときには、１次側の熱出力が不足しているとして、該
データに基づいて１次側の熱出力を増大する制御を行え
ばよい。

」二連のような負荷率を表わすイ＝号と熱出力増を表わ
す信号は、被空調空間Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれから１次側
信号処理部２２に送られるが、１次側（ｉ呼処理部２２
では、上記２次側信号処理部２０ａ〜２０Ｃからの信号
に基づいて１次側の熱出力を決定する信号を発生する。

次に、この熱出力を決定する方法を以下説明する。

今、被空調空間Ｂ１−Ｂ５のそれぞれの負荷率が２５％
、３０％、３５％であったとすると、１次側信号処理部
２２では、これらの負荷率の算術・Ｐ均を求めて２次側
全体の負荷率を（２５＋３０＋３５）／３＝３０％であ
ると計算により求める。

そして１次側の熱出力が７０％余分であるとし、現在の
熱出力の７０％を低下させるための制御を行う。

図示実施例の場合、４台の冷温水ｔａ２ａ〜２ｄを使用
しているので、例えば今４台の冷温水典２ａ〜２ｄの運
転が行われているとすると、４×７０％−２．８台分の
熱出力を低下させればよいことになる。しかし、２．８
台の運転停止は不可能であるので、小数点以下は切り捨
ててこの場合は、２台の冷温水機例えば２Ｃ及び２ｄの
運転を停止することになる。

今仮に、被空調空間Ｂｌ、Ｂ２の負荷率がそれぞれ２５
％であり、かつ被空調空間Ｂ３の負荷率が１００％以上
でより一眉の熱要求をしているとすると、現在の運転台
数が４台の場合には、４−３（被空調空間Ｂｌ、Ｂ２に
よる運転域台数）＋１　（被空調空間Ｂ３による運転増
台数）＝２という計算により、新しい運転台数、すなわ
ち新しい熱出力が決定される。

」二連の説明では現在の運転台数が４台であるとして説
明したが、他の台数のときには同じ負荷率でも運転停止
台数は異なったものとなる。その例を負荷率０，２５．
５０，７５，１００％のそれぞれについて示すと下表の
ようになる。

表 以北において、２次側信号処理部２０ａ〜２゜Ｃの各々
が、室温調節器１２ａ〜１２ｂがらの信号に基づいて負
荷率、その他を求める手順を示す第３図のフローチャー
トについて説明する。

フローチャー１・の手順は２次側の電源の投入に応じて
スタートし、まずステップｓ１においてタイマＴ１をリ
セットする。このタイマＴｌは所定時間に対する２次側
機器のオン時間を定めるための基準となる時間をセソ］
・するためのものである。

その後、ステップｓ２において、室温θが２５℃と２７
℃の間にあるか否定かを判断し、判断がＹＥＳであれば
、次にステップＳ３において２次側機器がオンしている
か否かを判断する。このステップＳ３の判断は判断結果
がＹＥＳになるまで繰返し行われる。判断Ａ＜ｙＥｓと
なると、続くステップＳ４において、計時Ｔ２を行い、
その後ステップＳ５でタイマＴ＋がタイムオーバしたが
どうかの判断を行う。このステップｓ５での判断がＹＥ
Ｓとなるまで、上記ステップ８３〜５を繰返し、その間
に２次側機器のオン時間を計時する。ステップＳ５での
判断がＹＥＳとなると、次にステップＳ６において、上
記タイマＴ１の時間に対する２次側機器のオン時間Ｔ２
の割合を百分率で求めて負荷率を計算して該負荷率を示
す信号を出力する。その後再びステップＳ１に戻って夕
、イマＴｌをリセットシ、上述のステップを繰返す。

ところで、上記ステップＳでの判断がＮｏである場合に
はステップＳ７においてθ〉２７℃であるか否かを判断
し、判断がＹＥＳであれば、ステップＳ８において運転
台数１台増を示す信号を出力してステップＳ１に戻る。

また、上記ステップＳ７における判断がＮＯであれば、
ステップＳ９に進み、ここで負荷率０％を示す信号を出
力してステ・ノブＳ１に戻る。

上述のように２次側信号処理部２０ａ〜２０Ｃから出力
される信号は、１次側信号処理部２２によって処理され
、２次側全体の熱要求を求め１次側の熱出力を決定する
ために利用されるが、その方法は上述した通りである。

なお、」二連゛の例では、１次側の冷温水発生部の熱出
力は階段状に切換えられるようになっているが、インバ
ータを使用して連続的に変化させるよ・うにすることも
できる。

また、上述例では、冷房の場合について示したが、設定
値を変更するだけで暖房についても同様の制御が可能で
ある。

更に、前の日の熱負荷率を記憶しておくことにより、当
日の始動時の熱出力を最大値で運転する゛ことなく、最
適起動能力を選定することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、２次側の負荷率を２次側機器のオ
ン時間の比率から求めてこれに基づいて１次側の熱出力
を決定しているため、従来のような冷温水を介しての制
御ループに比べ応答遅れが著しく軽減され、それ丈熱源
のエネルギーの節約が多大となると共に、熱出力と熱負
荷とのバランスが常に保たれ制御の質の向上も図れるな
どのｔＪｊＪ果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する空気調和システムを示
す図、第２図は負荷率の考え方を示す説明図、第３図は
２次側負荷率の求め方の手順を示すフローチャー１・図
、第４図は従来の空気調和システムを示す図、第５図及
び第６図は第４図のシステムの動作を説明する説明図で
ある。 ２ａ〜２ｄ・・・冷温水機、ｌｌａ〜１．１　ｆ・・・
放熱器、１２ａ〜１２ｃ・・・室温調節器、２０ａ　、
２０Ｃ・・・２次側信号処理部、２２・・・１次側信号
処理部。 特許出願人　　　　　　　　　矢崎総業株式会社第２図 （ａ） （ｂ） 糟　閏（刑 （ｃ） 時間　（劉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　可変能力を有する冷温水発生部と、該冷温水発生部か
   ら冷温水が導びかれる被空調空間に設けた空気調和機と
   を備え、前記被空調空間の温度を測定し、該測定した温
   度と予め設定した温度との関係より前記空気調和機を２
   位置制御するようにした空気調和システムにおいて、所
   定時間内での前記空気調和機の２位置状態の比率を周期
   的に求め、該比率より当該被空調空間の熱負荷率を算出
   し、該算出結果に基づいて前記冷温水発生部の冷温水発
   生能力を決定することを特徴とする空気調和制御方法。