JPS6129636A - 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】 〔熾業上の利用分野〕 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」二
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４る。

〔従来の技術〕

従来、ノＪｐ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３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、冷温水発生部
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ば、冷却塔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ば並置され
、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は、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４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Ｉ’
１１では吸収冷温水機２ａは冷水温度が６　’Ｃで運転
開始、４°Ｃ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σ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°Ｃを目標値とし、４°Ｃ乃至１０”Ｃ
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げられ、これは６つ
の放熱器１１ａ〜Ｉｌｆを有し、これらは２つづつ紹に
なり被空調空間Ｂ】〜Ｂ３に設けられている。放熱器１
１ａとｌｌｂ、Ｉｉｃと１１ｄ及びｌｌｅとｌｌｆ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温調
節器１２ａ、１２ｂ及び１２ｃにより室温の検出に基づ
いて３方弁１３ａ、ｉ３ｂ及びｉ３ｃ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１１ａ〜ｌｌｆ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、１４ａ〜１４ｆは放熱器１１２〜ｌｌｆにそれぞれ
対応して設りられた送風機であり、その作動は放熱器と
同様に室温調節器の出力により制御される。

第５図ば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°Ｃでオンして冷温水
を放熱器へ１し、２４°Ｃ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〕

」１述した従来装置では、１次側Ａ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は放熱器１１ａ、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方弁は放熱器に冷水を流し
込む方向に作動し、これに応して冷水温度が変化する。

この温度変化の検出後、１次側の冷温水機の能力が上げ
られることになるが、このときの遅れは空調空間に居住
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、制御の質の悪さを招き易いという
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、前記空気調和機のオン期間における所定時間
内での前記被空調空間の温度及びその変化を求め、これ
と予め設定した温度及び変化と比較して被空調空間の熱
負荷率を求め、該熱負荷率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 〔作用〕 ２次側機器のオン時における所定時間内での被空調空間
の温度変化から被空調空間の熱負荷率を求め、これに基
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して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２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３図中のものと同等のものには同
一符号を付し、その説明を省略する。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・す、２次側信号処理部２０ａ〜２
０Ｃばそれぞれに対応する室温調節器１２２〜１２Ｃ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９４７４日を介して１次側
信号処理部２２に送る。１次側信号処理部２２は２次側
からの被空調空間Ｂ１〜Ｂ３の負荷率を表わす信号を受
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。

ヒ述のように、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
空調空間の負荷率を求めなげればならないが、その求め
方をまず説明する。

例えば冷房中、２次側機器のオンにより室温が１氏下し
ているときには被空調空間の負荷率が１次側の熱出力よ
り小さいことが理解できる。そして、その室温の低下が
急であればある程負荷率が小さいことも理解できる。従
って、室温が一定時間の間低下も上昇もせず負荷と熱出
力がバランスしている状態を負荷率１００％、室温が時
間を経ずに放熱器の冷風吹出温度まで低下する状態を負
荷率０％とすると、この最大負荷率と最小負荷率との間
には、一定時間内での室温の低下の（頂きに応じて無数
の負荷率が比例按分的に存在することになる。

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°Ｃに設定されたとすると、
放熱器１１ａ、ｉｌｂ、送風機１４ａ　、　１４１）、
３方弁１３ａなどの２次側機器は、室温が２５゛Ｃにな
ることによりオフ、室温が２７゛Ｃになることによりオ
ンするように制御される。

従って、２次側機器がオンしているときに上記２　？！
Ａ（，１ｔ１１　（％号処理部２０ａば、対応する室温
調節器１２ａが有する室温度検出端によって検出した室
温の所定時間内の変化の領ぎを求め、この傾きが上記一
定時間内での室温の低下の佃ぎのどれに対応するかを判
定して被空調空間Ｂ１の負荷率を予測する。このような
ことば、他の被空調空間Ｂ２Ｂ５の２次側信号処理部２
０ｂ、２０ｃにおいても同じ様に行われる。

ところで、室温が２５°Ｃ〜２７°Ｃの間にあって２次
側機器が継続してオフしている場合にも、１次側の熱出
力に列し２次側の熱負荷率が０％であると解される。

１、述のようにして求められた負荷率が１００％のとき
には２次側の負荷と１次側の熱出力とがバランスしてい
るので１次側の熱出力は変えることなくそのままでよい
が、負荷率力月００％以下のとぎには、熱出力の方が余
分であるので、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必要がある。

なお、所定時間内において、室温が′２７℃以」二にあ
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。

１−述のような負荷率を表わす信号と熱用力増を表わす
信号は、被空調空間Ｂ＋□〜ＢＩのそれぞれから１次側
信号処理部２２に送られるが、１次側信号処理部２２で
は、上記２次側ｆｉｉ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〜Ｂ３のそれぞれの負荷率が２５Ｖ
９．３０％、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・［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台の冷温水機２ａ〜２′ｄ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１氏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２
ｄの運転を停止することになる。

今仮に、被空調空間Ｂ＋、Ｂａ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１．００％以
上でより一層のｐ４＞　９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。

に述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０，２５，５
０，７５，１００％のそれぞれについて示すと下表のよ
うになる。

表 以上において、２次側信号処理部２０ａ〜２０Ｃの各々
が、室温調節器１２ａ〜１２ｂか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２図のフローチャー
１・についてＲＱ　ＩＪＩ　する。

フローチャートの手順は２次側の電源の投入に応じてス
タートシ、まずステップＳ１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Ｓ２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Ｓ２の判断結果
がＹＥＳになるまでステップ１，２が繰返し行われる。

判断がＹＥＳとなると、続くステップＳ３において、室
温の計測を行い、その後ステップＳ４でタイマＴ１を起
動する。続くステップＳ５でばタイマＴ１がタイムオー
バしたかどうかの判断を行・う。このステップＳ５での
判断がＹＥＳとなるまで、このステップの判断が繰返さ
れる。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、室温の計測を行い次のステップＳ
７に進む。

ステップＳ７では、ステップＳ３とステップＳ６の室温
計測値から所定時間Ｔｌ内での室温の変化の傾ぎを求め
、この傾きと予め設定した傾きとの　・比較から負荷率
を求め、該負荷率を示す信号を出力する。その後再びス
テップ３１に戻って上述のステップを繰返す。

ところで、」二記ステップＳ１での判断がＮｏである場
合にはステップＳ８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Ｓ９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Ｓ８における判断がＮｏであれ
ば、ステップＳ１０に進み、ここで負荷率０％を示す信
号を出力してステップＳ１に戻る。

に述のように２次側信号処理部２０２〜２０Ｃ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、上述の例では、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、インパーク
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、上述の例では、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次側殿器のオ
ン期間における所定時間内の温度及びその変化から求め
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効果が得られる。

【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２次側負荷率の求め方の手順を示すフロ
ーチャート図、第３図は従来の空気調和システムを示す
図、第４図及び第５図は第３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〜ｌｌｆ・・・放熱
器、１２ａ〜１２　ｃ−室温調節器、２０ａ、２０い・
・２次側信号処理部、２２・・引火側信号処理部。 特許出願人　　　　　　　　　矢崎総業株式会社人木ム
戊（０Ｃ） 呈展（’Ｃ１

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、前
   記空気調和機のオン期間における所定時間内での前記被
   空調空間の温度及びその変化を求め、これと予め設定し
   た温度及び変化と比較して被空調空間の熱負荷率を求め
   、該熱負荷率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。