JPS6212203Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は空調熱源稼動台数制御装置に関し、特
に複数基の熱源機の稼動台数を空調負荷に応じて
制御する制御装置に関する。

第１図を参照して、或る先行技術では、往管７
の途中において温度検出器９で媒体温度を検出
し、この媒体温度に応じてどの熱源機１，２，３
を稼動するかを第２図に示すごとく予め定めてお
き、空調機４，５，６の負荷が大となるに従つて
制御器１０によつて熱源機１，２，３の稼動台数
を増加している。ところが、各空調機４，５，６
において必要とされる媒体温度の幅は小さいの
で、第２図に示すごとく媒体温度に応じて熱源機
１，２，３の稼動台数を制御する場合に、わずか
な温度差Δｔで稼動台数を変化させなければなら
ない。そのため、媒体温度がわずかに変動しただ
けで各熱源機１，２，３が起動および停止を繰返
し、したがつて安定した運転を行なうことが困難
であつた。

再び第１図を参照して、他の先行技術では、バ
イパス管１１の途中にバイパス弁としての差圧制
御弁１２を設け、その差圧制御弁１２の開度に応
じて制御器１３によつて熱源機１，２，３の稼動
台数を制御している。すなわち空調機４，５，６
の負荷が増大して各空調機４，５，６への媒体流
量が増加する程、差圧制御弁１２の開口が小とな
るのに応じて熱源機の稼動台数を増加させてい
る。この先行技術では、各空調機４，５，６の流
量制御弁１４，１５，１６の開閉や、各熱源機
１，２，３のポンプ１７，１８，１９の起動およ
び停止による圧力変動により、差圧制御弁１２が
開閉する。そのため、差圧制御弁１２の開閉動作
に応じて各熱源機１，２，３が起動および停止を
繰返し、前述の先行技術と同様に安定した運転を
行なうことが困難であつた。

本考案は、上述の技術的課題を解決し、空調負
荷に応じた最適な台数の熱源機を稼動して安定し
た運転を行なうことができるようにした制御装置
を提供することを目的とする。

本考案は、冷房用空調機と複数台の熱源機とを
連結して媒体の閉回路を構成するとともに、その
閉回路内に前記空調機に導入する媒体の温度検出
器と前記空調機前後の媒体の差圧を検出する差圧
検出器とが設けられ、 各熱源機の起動・停止を制御する制御器を設
け、 この制御器は、 熱源機の稼動台数を増加または減少させてから
予め定めた時間が経過したときに出力する第１の
計時手段と、 温度検出器によつて検出される媒体温度が第１
設定時間以上継続して冷房状態において設定温度
幅よりも高い状態にあるときに出力する第２の計
時手段と、 媒体温度が予め定めた設定時間経過しても設定
温度幅に復帰しないような媒体温度の時間経過に
対する変化の割合δであるときに出力する第３計
時手段と、 第１，第２および第３計時手段の論理積出力で
熱源機の稼動台数を増加する手段と、 差圧検出器によつて検出される差圧が設定圧力
以上である状態が第２設定時間以上継続したとき
に出力する第４の計時手段と、 熱源機の稼動台数を増加または減少させてから
予め定めた時間が経過し、媒体温度が設定温度幅
よりも低くしかも媒体温度の時間経過に対する変
化の割合が負である状態が第３設定時間以上継続
するときに出力する第５計時手段と、 第４および第５計時手段の論理和出力で熱源機
の稼動台数を減少する手段とを含むことを特徴と
する冷房用空調熱源稼動台数制御装置である。

以下、図面によつて本考案の実施例を説明す
る。第３図は本考案の一実施例の系統図であり、
第１図で示した先行技術に対応する部分には同一
の参照符を付す。複数基の熱源機１，２，３と、
複数基の空調機４，５，６は往管７および戻り管
８で連結されて閉回路を構成する。各熱源機１，
２，３で加熱または冷却された媒体たとえば水
は、前記閉回路を循環し、各空調機４，５，６に
おいて放熱または放冷することによつて冷房また
は暖房が達成される。往管７および戻り管８はバ
イパス管１１を介して連結されており、バイパス
管１１の途中には差圧制御弁１２が設けられる。
この差圧制御弁１２は、往管７および戻り管８間
の差圧が予め定めた一定値となるように開閉動作
し、したがつて空調負荷が大となつて各空調機
４，５，６への媒体流量が増加したときに開度が
小となる。なお、熱源機１，２，３として吸収式
冷温水機が好適である。

往管７には温度検出器２０が設けらる。また差
圧制御弁１２には、差圧制御弁１２の開度すなわ
ち往管７および戻り管８間の差圧を検出する差圧
検出器２１が設けられる。これらの検出器２０，
２１の検出値は制御器２２にそれぞれ入力され、
各熱源機１，２，３は制御器２２によつてその起
動および停止が制御される。

制御器２２は、(1)媒体温度が設定値からずれて
いるかどうかを判別し、(2)媒体温度の時間経過に
対する変化の割合δを演算し、(3)差圧検出器２１
で検出された差圧が設定圧力Δｐ以上であるかど
うか判別し、(4)熱源機１，２，３の稼動台数が変
動した後予め定めた一定時間が経過しているかど
うか判別し、後述の冷房状態および暖房状態にお
ける稼動台数変化条件が成立したときに熱源機
１，２，３の稼動台数を増加または減少させる。
なお、前記媒体温度の時間経過に対する割合δは
温度検出器２０で検出される媒体温度を予め定め
た時間たとえば15秒間隔毎に複数回順次記憶して
算術平均によつて演算される。

先ず、冷房状態における熱源機１，２，３の稼
動台数を増加させる条件は次のとおりである。

（1a） 熱源機１，２，３の稼動台数を増加また
は減少させてから予め定めた時間Ｔ４たとえば
10分が経過していること。

（2a） 媒体温度が設定温度幅よりも高い状態が
第１設定時間Ｔ１たとえば60秒以上継続するこ
と。

（3a） 媒体温度が予め定めた設定時間たとえば
15分が経過しても設定温度幅に復帰しないよう
な温度変化の割合δであること。

上記（1a）、（2a）、（3a）の各条件が全て成立し
たときに、制御器２２によつて熱源機１，２，３
の稼動台数が増加される。このような動作は第６
図の冷房時の動作を説明するためのフローチヤー
トにおいてステツプｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６にお
いて示されている。

冷房状態における熱源機１，２，３の稼動台数
を減少させる条件は次のとおりである。

（1b） 差圧検出器２１で検出された差圧が設定
圧力Δｐ以上である状態が第２設定時間T2た
とえば２分以上継続すること。

（2b） 熱源機１，２，３の稼動台数が増加また
は減少してから予め定めた時間T4たとえば10
分が経過し、媒体温度が設定温度幅よりも低く
しかも媒体温度の変化の割合が負である状態が
第３設定時間T3以上継続すること。

上記各条件（1b）、（2b）の少なくともいずれ
か一方が成立したときに、制御器２２によつて熱
源機１，２，３の稼動台数が減少される。このよ
うな動作は第６図のステツプｎ７，ｎ８，ｎ９に
おいて示されている。

第４図を参照して、冷房状態における熱源稼動
台数の変化による媒体温度の変化の一例を説明す
る。第４図において斜線で示す部分は設定温度幅
であり、冷房状態にあつてはたとえば５℃〜８℃
に選ばれる。媒体温度が設定温度幅以上でありし
かも温度変化の割合が正である状態が、第１設定
時間T1以上継続し、しかも熱源稼動台数が変化
してから時間T4以上経過した時点P1において、
熱源機１，２，３の稼動台数が増加される。この
増加時点P1から時間T4が経過ししかも第１設定
時間T1が経過した後においても、媒体温度が設
定温度幅よりも高くかつ温度変化の割合δが正で
あるとき、矢符Ｐ２で示す時点において熱源機
１，２，３の稼動台数がさらに増加される。それ
によつて、媒体温度は降下を開始する。媒体温度
が設定温度幅よりも低くなつてさらに降温する状
態が時間T4以上経過ししかも媒体温度の変化の
割合δが負である状態が第３設定時間T3以上経
過した時点P3において、熱源機１，２，３の稼
動台数が減少される。

この際、矢符Ｐ４で示す時点において差圧検出
器２１で検出された差圧が設定圧力Δｐ以上にな
つた場合を想定する。この差圧が設定圧力Δｐ以
上である状態が第２設定時間T2だけ経過した時
点p5において熱源機１，２，３の稼動台数が減
少される。前記差圧が設定圧力Δｐ以上になつた
ときに差圧制御弁１２が開弁して、媒体が往管７
からバイパス管１１を介して戻り管８にバイパス
される。往管７から戻り管８へのバイパス量が大
となつたにも拘らず、前記差圧が設定圧力Δｐ以
上である状態がさらに第２設定時間T2以上持続
すると、矢符Ｐ６で示す時点で、熱源機１，２，
３の稼動台数がさらに減少される。差圧が設定圧
力Δｐ以下となり、媒体温度が昇温して設定温度
幅以上になつたとき、その設定温度幅以上である
状態が第１設定時間T1以上継続した時点P7にお
いて、熱源機１，２，３の稼動台数が増加され
る。

このようにして、冷房状態における熱源機１，
２，３の稼動台数が、空調機４，５，６の負荷に
応じて制御器２２によつて適切に調節され、しか
も予め定めた時間間隔をあけて稼動台数を増減す
るので安定した運転を行なうことができる。

次に、暖房状態における熱源機１，２，３の稼
動台数を増加させる条件は次のとおりである。

（1c） 熱源機１，２，３の稼動台数を増加また
は減少させてから予め定めた時間T5たとえば
５分が経過していること。

（2c） 媒体温度が設定温度幅よりも低い状態が
第１設定時間T1以上継続すること。

上記（1c）、（2c）の各条件が全て成立したとき
に、制御器２２によつて熱源機１，２，３の稼動
台数が増加される。

また暖房状態において熱源機１，２，３の稼動
台数を減少させる条件は次のとおりである。

（1d） 差圧検出器２１で検出された差圧が設定
圧力Δｐ以上である状態が第２設定時間T2以
上継続すること。

（2d） 熱源機１，２，３の稼動台数が増加また
は減少してから予め定めた時間T5が経過し、
しかも媒体温度が設定温度幅よりも高い状態が
第１設定時間T1以上継続すること。

上記各条件（1d）、（2d）の少なくともいずれ
か一方が成立したときに制御器２２によつて熱源
機１，２，３の稼動台数が減少される。

第５図を参照して、暖房状態における熱源稼動
台数の変化による媒体温度の変化の一例を説明す
る。第５図において斜線で示す部分は設定温度幅
であり、暖房状態においてはたとえば47℃〜60℃
に選ばれる。媒体温度が設定温度幅よりも低い状
態にある時点Q1で差圧検出器２１の差圧が設定
圧力Δｐよりも大となつた場合を想定する。この
場合、その状態が第２設定時間T2だけ経過した
時点Q2において、熱源機１，２，３の稼動台数
が減少される。この稼動台数減少時点Q2から、
第１設定時間T1が経過しても媒体温度が設定温
度幅に達しない場合には、前記時点Q2から時間
T5が経過した時点Q3において熱源機１，２，３
の稼動台数が増加される。この稼動台数の増加に
よつても媒体温度が設定温度幅に達せず、しかも
その状態が第１設定時間T1および時間T5が経過
しても継続する場合には、矢符Q4で示す時点に
おいて稼動台数がさらに増加される。

媒体温度が設定温度幅よりも高くなつたときに
は、その設定温度を超えた時点から第３設定時間
T3を経過した時点Q5において熱源機１，２，３
の稼動台数が増加される。ただしこの場合、矢符
Q4で示す時点から時間T5が経過していることが
必要である。

このようにして、暖房状態における熱源機１，
２，３の稼動台数が空調機４，５，６の負荷に応
じて制御器２２によつて適切に調節され、しかも
予め定めた時間間隔をあけて稼動台数を増減する
ので安定した運転を行なうことができる。

上述のごとく本考案によれば、媒体温度および
空調機前後の差圧を検出して熱源機の稼動台数を
空調負荷に応じて適切に調節することができる。
しかも予め定めた時間間隔をあけて熱源機の稼動
台数を増減するようにしたので安定した運転を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術を示す系統図、第２図は先行
技術の制御を説明するための図、第３図は本考案
の一実施例の系統図、第４図は冷房状態における
媒体温度の変化の一例を示す図、第５図は暖房状
態における媒体温度の変化の一例を示す図、第６
図は冷房時の動作を説明するためのフローチヤー
トである。 １，２，３……熱源機、４，５，６……空調
機、２０……温度検出器、２１……差圧検出器、
２２……制御器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 冷房用空調機と複数台の熱源機とを連結して媒
   体の閉回路を構成するとともに、その閉回路内に
   前記空調機に導入する媒体の温度検出器と前記空
   調機前後の媒体の差圧を検出する差圧検出器とが
   設けられ、 各熱源機の起動・停止を制御する制御器を設
   け、 この制御器は、 熱源機の稼動台数を増加または減少させてから
   予め定めた時間が経過したときに出力する第１の
   計時手段と、 温度検出器によつて検出される媒体温度が第１
   設定時間以上継続して冷房状態において設定温度
   幅よりも高い状態にあるときに出力する第２の計
   時手段と、 媒体温度が予め定めた設定時間経過しても設定
   温度幅に復帰しないような媒体温度の時間経過に
   対する変化の割合δであるときに出力する第３計
   時手段と、 第１，第２および第３計時手段の論理積出力で
   熱源機の稼動台数を増加する手段と、 差圧検出器によつて検出される差圧が設定圧力
   以上である状態が第２設定時間以上継続したとき
   に出力する第４の計時手段と、 熱源機の稼動台数を増加または減少させてから
   予め定めた時間が経過し、媒体温度が設定温度幅
   よりも低くしかも媒体温度の時間経過に対する変
   化の割合が負である状態が第３設定時間以上継続
   するときに出力する第５計時手段と、 第４および第５計時手段の論理和出力で熱源機
   の稼動台数を減少する手段とを含むことを特徴と
   する冷房用空調熱源稼動台数制御装置。