JPS63302237A - 空気調和装置のデマンド制御装置 - 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、生産工場や高層ビルなどに設置された空気調
和装置において、デマンド信号御するデマンド制御装置
に関するものである。

（従来の技術） 一般に、大規模生産工場やｆｌ囮ビルなどにおいて、室
内の空気調和を行う空調設備は欠くことのできない設備
となり、各種の空気調和装置が設けられている。一方、
近年、上記生産工場などにおいては、エネルギの高価格
化などの関係から工場全体の消費電力を監視するデマン
ド監視制ｗ装置が設けられ、工場全体の消費電力が契約
電力に近づくと、該契約電力を超過しないようにデマン
ド信号を出力し、空気調和装置や照明装置等を停止Ｍｕ
するようにしている。特に、生産工場においては、デマ
ンド信号により生産設備機器を他の設備機器に優先して
停止制御すると、安全性や生産性に重大な影響があるた
め、この安全性等に影響の少ない空気調和装置を優先し
て停止制御するようにしている。

そして、このデマンドｉｌｌ　ＩＩＩには、例えば、実
開昭６０−２２３５号公報に開示されているように、消
費電力が契約電力に対して所定範囲内に近接すると、空
気調和装置を停止させている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、近年、生産工場や高層ビルにおける空気
調和は極めて重要視されつつあり、上述の如くデマンド
信号により空気調和装置を単に１００％の容置運転から
停止状態に制御していたのでは、作業者は停止時に極め
て不快感を感することになり、人間工学上好ましくなく
、作業能率の低下を招くという問題があった。従って、
単なる０Ｎ−ＯＦＦ制御では作業者の要望に応じきれず
、デマンド信号に対する新たな制御方法が望まれている
。また、単なる０Ｎ−ＯＦＦ制御では、契約電力に対し
て未だ余裕がある場合でも停止することになり、電力の
利用効率が悪いという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑み、デマンド信号に対してその
デマンド値に応じて空気調和装置の容量を可変制御する
ことにより、作業環境の向上を図ると共に、電力の有効
利用を図ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた手段は、第
１図に示すように、先ず、設備内の空気調和を行う空気
調和装置（１）が設けられ、該空気調和装置（１）が設
置された設備内の消費電力を監視し、該消費電力値に基
づいてデマンド信号を出力するデマンド監視制御手段（
２１）が設けられている。加えて、該デマンド監視制御
手段（２１）のデマンド信号を受け、デマンド値に対応
して上記空気調和装置（１）の容量を可変制御する容量
制御手段（３１）が設けられた構成としている。

（作用） 上記構成により、本発明では、例えば生産工場において
、空気調和装置（１）を駆動して空調空気（例えば、冷
ｌ１ｌ）を生産工場内に送り出している。一方、デマン
ド監視制御手段（２１）は、上記生産工場で消費する総
電力を監視しており、消費電力が契約電力に対して所定
範囲内に近ずくとデマンド信号を出力する。このデマン
ド信号を容量制御手段（３１）が受け、デマンド値に応
じて上記空気調和装置（１）の容量（圧縮機容量やファ
ン容量）を可変制御している。例えば、契約電力に対し
て消費電力が未だ余裕がある場合、圧縮機容量を１００
％から５０％に低下させ、更に、消費電力が上昇すると
、圧縮機を停止させ、ファンの送風のみを行うようにす
る。そして、更に、消費電力が上昇すると、圧縮機及び
ファンを共に停止する。

従って、デマンド値によって空気調和装置１ｆｆ（１）
を、例えば３段階に可変制御するので、良好な作業環境
を可及的に確保することができるとともに、上記容量制
御による消費電力の制御により契約電力内において電力
の効率的利用を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図は空気調和装置（１）の回路ブロック図を、第３
図は具体的な配線図をそれぞれ示しており、該空気調和
装置（１）は、例えば、生産工場（２）　（設備）に設
置され、作業者に向って冷風を吹出して局所空調を行う
ダクト式空気調和装置である。

上記空気調和装置（１）は、室外ユニット（３）と室内
ユニット〈４）とより成り、該室内ユニット〈４）にダ
クト（図示省略）が接続され、該ダクトが工場内の各作
業エリアに配設されている。

上記室外ユニット（３）には圧縮１１１（５＞、室外フ
ァン（６）及び駆動制御手段（７）が内蔵されると共に
、図示しないが、室外熱交換器が内蔵されている。一方
、上記室内ユニット（４）には、図示しないが、室内熱
交換器及び室内ファンが内蔵されており、該室内熱交換
器で生成された冷風を室内ファンによってダクトに送り
出している。

上記駆動制御手段（７）は、ＣＰＵ　（８）より制御信
号を圧縮機（５）、室外ファン（６）及び室内ユニット
（４）に出力しており、該室内ユニット（４）とはイン
タフェース（９）を介して接続される一方、上記圧縮機
（５）及び室外ファン〈６）とは駆動回路（１０）、（
１１）及びインバータ回路（１２＞、（１３＞を介して
接続されている。

更に、上記ＣＰＵ　（８）にはデマンド監視制御手段（
２１）がインタフェース（２２）を介して接続されてお
り、該デマンド監視制御手段（２１）は、図示しないが
、デマンド監視部と制御部とから構成されている。尚、
上記インタフェース（２２）は、第３図に示すように、
デマンド監視ｔ、１Ｊ１１１手段（２１）のデマンド信
号を受ける運転管理盤（２３）内に設けてもよい。

上記デマンド監視制御手段（２１）のデマンド監視部は
、工場（２）で消費される消費電力を電力は計から送ら
れる計はパルスで受けており、現在のデマンド値の算出
や目標デマンド値との比較、つまり、契約電力と消！［
電力との比較等を行う他、デマンド値の表示や記録等の
機能を有している。

一方、上記デマンド監視制御手段（２１）の制御部は、
上記デマンド監視部からの指令信号を受けて予め設定さ
れた優先順位に従って工場（２）内の上記空気調和装＠
（１）を始め、他の設備機器にデマンド信号を出力する
ように成っている。

そして、上記ＣＰＬＩ　（８）には、上記デマンド監視
制御手段（２１）からのデマンド信号を受けて上記室外
ユニット（３）及び室内ユニット（４）の容量を可変制
御する容１１１１ｊ　１１１手段〈３１〉が構成されて
いる。該容量制御手段（３１）は、表１に示すように、
デマンド値に応じた３種類のデマンド信号に基づき室外
及び室内ユニット（３）。

（４）を３段階に制御している。

表１ つまり、デマンド信号のうち未だ消費電力に余裕がある
５０％運転信号の場合、室内ユニット（４）はそのまま
運転し続ける一方、室外ユニット（３）の圧縮機（５）
を５０％の容量に低下させ、また、より消費電力が上昇
した送風運転信号の場合、室外ユニット（４）は停止さ
せる一方、室内ファンのみを駆動させ、また、消費電力
が契約電力近くまで上昇した停止信号の場合、室外及び
室内ユニット（３）及び（４）を共に停止させるように
構成されている。

次に、上記空気調和装置（１）におけるデマンド制御に
ついて第４図及び第５図の制御フローに基づき説明する
。

先ず、スタートしてステップＳＴ１において電源をＯＮ
すると、ステップＳＴ２に移り、運転状態か否かを判定
し、運転していないときはステップＳＴ３に移り、停止
モードに設定してステップＳＴ２に戻り、運転するまで
待機している。

その後、運転を始めると、ステップＳＴ２からステップ
ＳＴ４に移り、デマンド信号が入力しているか否かを判
定する。つまり、デマンド監視制御手段（２１）からＣ
ＰＵ　（８）にデマンド信号が入力しているか否かを判
定し、このデマンド信号が入力していないときは、契約
電力に対して工場全体の消費電力が十分余裕があり、ス
テップＳＴ５に移り、通常の運転モードに設定される。

従って、空気調和装＠（１）は通常のサーモスイッチ等
で制御され、室外ユニット（３）及び室内ユニット（４
〉は通常運転が行われ、室内ユニット（４）より冷風が
ダクトに送りだされ、この冷風はダクトを介して各作業
エリアの作業者に向って吹出し、局所空調を行うことに
なる。そして、このステップＳＴ５からステップＳＴ２
に戻り、通常の空気調和動作を行い続ける。

一方、この通常の空気調和動作中において、消費電力が
上昇し、デマンド監視制御手段（２１）よりデマンド信
号がＣＰＬＩ　（８）に出力されると、上記ステップＳ
Ｔ４よりステップＳＴ６に移り、以前が停止状態か否か
を判定し、以、前が停止状態のときはステップＳＴ７に
移り、停止モードにしてステップＳＴ４に戻ることにな
る。また、以前が停止状態でないときには、ステップＳ
Ｔ６からステップＳＴ８に移り、デマンド運転モードに
してステップＳＴ２に戻ることになる。尚、ステップＳ
Ｔ７の停止キモードは運転を再開させることは可能であ
る。

次に、ステップＳＴ８のデマンド運転モードについて、
第５図に基づいて説明する。

先ず、ステップＳＴ８に移ると、ステップ５Ｔ８１にお
いて、デマンド信号の内容を判定する。

そして、工場全体の消費電力が上昇し、デマンド指令の
初期においては、契約電力に対して未だ余裕があるので
、デマンド信号は表１に示すように、５０％運転信号で
あり、ステップ５Ｔ８１からステップ５Ｔ８２に移り、
１００％容量運転から１ステツプ下の運転モードに切換
えて第４図のメインルーチンに戻ることになる。したが
って、表１に示すように、室内ユニット（４）はそのま
ま通常運転を続行する一方、室外ユニット（３）の圧縮
１１１（５）容量を５０％に低下させる。

続いて、次のサンプリング時において、デマンド信号の
内容が前回と同じ場合には、ステップ８１よりステップ
８２に移り、５０％容量運転を維持する。その後、消費
電力が上昇し、デマンド信号の内容が５０％運転信号か
ら送風運転信号に変わると、ステップ５Ｔ８１からステ
ップＳＴ８２に移り、前回より１ステツプ下の運転モー
ドに切換える。従って、室外ユニット（３）は停止し、
室内ユニット（４）の至内ファンのみを運転し、少なく
とも送風を続行させる。

更に、消費電力が上昇すると、デマンド信号が停止信号
となり、ステップ５Ｔ８２において、運転モードをさら
に低下させ、室内ユニット（４）も室外ユニツ（３）と
共に停止させ、送風をも停止させることになる。

また、上記送風運転状態等において、消ｖＲ電力が低下
し、デマンド信号が送風運転信号から５０％運転信号に
切換わると、ステップＳＴ８１よりステップ５Ｔ８４に
移り、１ステツプ上の運転モードに切換え、停止してい
た圧縮！１（５）を５０％容量で運転を再開させる。ま
た、デマンド指令が解消され、デマンド信号が入力され
なくなると、ステップＳＴ４からステップＳＴ５に移り
、通常の１００％容ｆｆｌ運転が再開されることになる
。

従って、デマンド信号の入力時において、直ちに空気調
和装置（１）を停止することなく、その容量を順次低下
させ、尚かつ、消費電力が上昇すると、空気調和装置１
（１）を停止させるので、良好な作業環境をできるだけ
確保することができ、作業能率の向上に寄与することが
できる。特に、ダクト式空気調和装置においては、快適
性に対する送風のウェイトが大きいので、少なくとも送
風を長時間行えるようにして、快適性の向上を図るよう
にしている。

それと併せて、空気講和＠置（１）の容量を可変制御し
て消費電力を制御するので、契約電力内で電力を有効に
利用することができる。

尚、本実施例はダクト式空気調和装置（１）について説
明したが、本発明は高層ビルなどに設けられるマルチタ
イプの空気調和装置等であってもよく、空調空気は温風
であってもよいことは勿論である。

また、本実施例では空気調和装置１（１）を３段階に可
変制御したが、その他に多段階にしてもよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明の空気調和装置のデマンド制御装
置によれば、デマンド信号の入力時にデマンド値に対応
して空気調和装置の容量を可変制御するようにしたため
に、従来のＯＮ・ＯＦＦ制御に比して空調効果を可及的
に良好に維持することができるので、快適性を向上させ
ることができ、作業能率の向上を図ることができるとと
もに、この吉凶制御による消費電力の制御により電力の
有効利用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図である。第２図〜第５図は本発
明の実施例を示し、第２図は空気調和装置の回路ブロッ
ク図、第３図は同配線図、第４図及び第５図は同制御フ
ロー図である。 （１）・・・空気調和装置、（２）・・・工場、（３）
・・・室外ユニット、（４）・・・室内ユニット、（５
）・・・圧縮機、（７）・・・駆動制御手段、（８）・
・・ＣＰＵ、（２１）・・・デマンド監視制御手段、（
３１）・・・容量制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）設備内の空気調和を行う空気調和装置（１）と、
   該空気調和装置（１）が設置された設備内の消費電力を
   監視して該消費電力値に基づきデマンド信号を出力する
   デマンド監視制御手段（２１）と、該デマンド監視制御
   手段（２１）のデマンド信号を受けてデマンド値に対応
   して上記空気調和装置（１）の容量を可変制御する容量
   制御手段（３１）とを備えていることを特徴とする空気
   調和装置のデマンド制御装置。