(57)【要約】【課題】室内の不快度合いを上げることなく、空気調和装置の使用電力量を削減する。【解決手段】空気調和装置の使用電力量を削減するために、前記空気調和装置の凝縮器に水を噴射する水噴射装置等の補助冷却装置とともに用いられる前記空気調和装置の制御システムであって、前記補助冷却装置の稼動状態を検出する第１の動作検出手段と、前記第１の動作検出手段から前記補助冷却装置の稼動信号を受けた後、前記空気調和装置の圧縮機を停止させる圧縮機停止手段の作動を所定時間（ａ）停止する制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2004239512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和装置の使用電力量を削減するために、前記空気調和装置の凝縮器に水を噴射する水噴射装置等の補助冷却装置とともに用いられる前記空気調和装置の制御システムであって、
前記補助冷却装置の稼動状態を検出する第１の動作検出手段と、
前記第１の動作検出手段から前記補助冷却装置の稼動信号を受けた後、前記空気調和装置の圧縮機を停止させる圧縮機停止手段の作動を所定時間（ａ）停止する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする空気調和装置の制御システム。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第１の動作検出手段から前記補助冷却装置の稼動信号を受けた後より計数（ｔ１）を開始する第１の計数手段を有し、
前記所定時間（ａ）は、少なくとも前記計数値ｔ１が所定値ｘ以下の期間であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の制御システム。
【請求項３】
前記制御システムは、
前記圧縮機の稼動状態を検出する第２の動作検出手段を有し、
前記制御手段は、
前記第２の動作検出手段から前記圧縮機の稼動信号を受けた後より計数（ｔ２）を開始する第２の計数手段を有し、
前記計数値ｔ１が所定値ｘを超えた時に、
前記計数値ｔ２が所定値ｙを超えていれば、前記圧縮機停止手段の作動停止を所定時間（ｂ）解除し、
前記計数値ｔ２が所定値ｙを超えていなければ、前記所定値ｙを超えた時より前記圧縮機停止手段の作動停止を所定時間（ｂ）解除する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和装置の制御システム。
【請求項４】
前記所定値ｘは、
前記凝縮器の周囲温度、及び／又は前記補助冷却装置が水噴射装置である時の水噴射量によって決められる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の制御システム。
【請求項５】
空気調和装置の使用電力量を削減するために、前記空気調和装置の凝縮器に水を噴射する水噴射装置等による補助冷却方法とともに用いられる前記空気調和装置の制御方法であって、
前記補助冷却装置の稼動状態を検出する第１の過程と、
前記第１の過程に於いて前記補助冷却装置の稼動信号を受けた後、前記空気調和装置の圧縮機を停止させる圧縮機停止手段の作動を所定時間（ａ）停止する制御を行う第２の過程と、
を有することを特徴とする空気調和装置の制御方法。
【請求項６】
前記第２の過程は、
前記第１の過程に於いて前記補助冷却装置の稼動信号を受けた後より計数（ｔ１）を開始する過程を有し、
前記所定時間（ａ）は、少なくとも前記計数値ｔ１が所定値ｘ以下の期間であることを特徴とする請求項５に記載の空気調和装置の制御方法。
【請求項７】
前記第１の過程は、
前記圧縮機の稼動状態を検出する過程を有し、
前記第２の過程は、
前記第１の過程に於いて前記圧縮機の稼動信号を受けた後より計数（ｔ２）を開始する過程を有し、
前記計数値ｔ１が所定値ｘを超えた時に、
前記計数値ｔ２が所定値ｙを超えていれば、前記圧縮機停止手段の作動停止を所定時間（ｂ）解除し、
前記計数値ｔ２が所定値ｙを超えていなければ、前記所定値ｙを超えた時より前記圧縮機停止手段の作動停止を所定時間（ｂ）解除する
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の空気調和装置の制御方法。
【請求項８】
前記所定値ｘは、
前記凝縮器の周囲温度、及び／又は前記補助冷却装置が水噴射装置である時の水噴射量によって決められる
ことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置の使用電力量を削減するための制御システム及び制御方法に関し、特に空気調和装置の補助冷却装置と併用される制御システム及び制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気料金の節約や、地球温暖化の原因となる二酸化炭素の削減を目的として、家庭や企業に於ける使用電力量を削減するための対策、すなわち省エネルギー（以下、省エネという）対策が盛んに行われている。
【０００３】
企業にとって効果的な省エネ対策の１つは、１年を通して最も使用電力量が多いと言われる夏期に、空気調和装置の冷房効率を上げ、よって省エネを図ることである。
【０００４】
冷房効率を上げるため、例えば、空気調和装置の室外機内に設けられた凝縮器の放熱フィンに水を噴射する補助冷却装置が知られる（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。これにより、外気で熱くなった凝縮器の周囲にいわゆる打ち水をしたのと同じ効果が得られるので、凝縮器の熱交換効率が上がり、結果的に冷房効率が上がり、空気調和装置の使用電力量が削減されることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３２５５８７号公報
【特許文献２】
特許第３０７３９６６号公報
【０００６】
又、上記の補助冷却装置以外に、空気調和装置の使用電力量を削減する手段としては、空気調和装置の圧縮機の動作、すなわち空気調和装置そのものの運転を所定時間停止する制御を行う装置が挙げられる。
【０００７】
しかし、これらの補助冷却装置や圧縮機の停止制御装置等の省エネ対策装置には、以下に説明する課題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来のこれら省エネ対策装置は、補助冷却装置が取り付けられる室外機周囲の温度監視や、電力量の測定結果に基づいて、使用電力量が予め設定された目標値に近づくように動作する。つまり、電力量を削減することを重視した結果、空気調和装置の室内機が設置されている室内の温度状況は考慮されていないのが現状である。
【０００９】
特に、圧縮機の停止制御装置の場合は、電力量の削減に直接的に貢献するものの、圧縮機を停止させている間に室内の温度は上昇するから、室内は暑いと感じられ不快指数が高まることになる。更に、圧縮機の運転を再開する時にはかえって、通常よりも大きな電力を要することになり、最終的な省エネ率（＝削減された電力量÷省エネ対策前の使用電力量）は設定された目標よりも低くなってしまう。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、室内の快適さを維持しつつ、電力量を効果的に削減することが出来る省エネ対策装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は、従来の補助冷却装置と、圧縮機の停止制御装置とを併用し、補助冷却装置の稼動状態に応じて圧縮機の制御を行うことによって、室内の快適さを維持し、しかも、各装置の単独運転時の省エネ率を単純加算した以上の省エネ率を達成することが出来る空気調和装置の制御システム及び制御方法を発明した。
【００１２】
本発明は、空気調和装置の使用電力量を削減するために、前記空気調和装置の凝縮器に水を噴射する水噴射装置等の補助冷却装置とともに用いられる前記空気調和装置の制御システム及び制御方法であって、前記補助冷却装置の稼動状態を検出する第１の動作検出手段と、前記第１の動作検出手段から前記補助冷却装置の稼動信号を受けた後、前記空気調和装置の圧縮機を停止させる圧縮機停止手段の作動を所定時間（ａ）停止する制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
又、前記第１の動作検出手段から前記補助冷却装置の稼動信号を受けた後より計数（ｔ１）を開始する第１の計数手段を有し、前記所定時間（ａ）は、少なくとも前記計数値ｔ１が所定値ｘ以下の期間であるようにしてもよい。
【００１４】
更には、前記圧縮機の稼動状態を検出する第２の動作検出手段を有し、前記制御手段は、前記第２の動作検出手段から前記圧縮機の稼動信号を受けた後より計数（ｔ２）を開始する第２の計数手段を有し、前記計数値ｔ１が所定値ｘを超えた時に、前記計数値ｔ２が所定値ｙを超えていれば、前記圧縮機停止手段の作動停止を所定時間（ｂ）解除し、前記計数値ｔ２が所定値ｙを超えていなければ、前記所定値ｙを超えた時より前記圧縮機停止手段の作動停止を所定時間（ｂ）解除するようにしてもよい。
【００１５】
これら構成によれば、既設の補助冷却装置を有効活用しながら、室内が不快となることなく、しかも、今まで以上の省エネ率を達成することが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１は本発明にかかる制御システム１と、制御システム１が制御する空気調和装置３と、空気調和装置３の室外機３ａに設置された補助冷却装置５の一例を示している。尚、空気調和装置３の構成は、夏期の冷房（冷凍）サイクル時に於けるものである。
【００１７】
制御システム１について説明する前に、空気調和装置３及び補助冷却装置５の動作について簡単に説明を行う。
【００１８】
空気調和装置３の冷房（冷凍）サイクル時の動作原理（冷媒の流れ）は以下の通りである。すなわち、（１）低温低圧で吸入された気体の冷媒（例えばフロン）は、圧縮機３１に於いて高温高圧の気体に変換（圧縮）される。（２）冷媒は、凝縮器３３に於いて空気（ファン）又は水により冷却され、熱を放出するとともに、液体に変化する。（３）液体になった冷媒は、膨張弁３５に於いて減圧され、蒸発しやすい状態とする。（４）この冷媒は、蒸発器３７に於いて蒸発して気体となり、ファン動作によって冷風として室内に送り込まれる。
【００１９】
補助冷却装置５は、凝縮器３３の熱交換効率を高める目的で、又、外気温度の上昇に伴って熱交換効率が不十分となり室外機３ａが故障するのを防止する目的で、室外機３ａの周囲に設置され、凝縮器３３の主として放熱部に水を噴射する装置であり、上述した公知の補助冷却装置の他にも各社より各種製造されている。これら補助冷却装置５は、凝縮器３３の熱交換効率を高めた結果として、圧縮機３１への負荷を軽くし、空気調和装置３全体としての使用電力量を削減させる、という省エネ効果を発揮する。
【００２０】
具体的には、補助冷却装置５は、所定量の水を凝縮器３３に対して噴射又は噴霧（以降、まとめて噴射という）する水噴射手段５１と、水を噴射するタイミング、噴射時間、噴射量等を制御する水噴射制御手段５３を有する。水噴射制御手段５３に於ける制御方法は、各社様々であるが、凝縮器３３周囲に取り付けた温度センサによって測定された温度に応じて、又は、設定電力量を超えた場合に応じて、制御を行うのが一般的である。
【００２１】
尚、本発明に於ける補助冷却装置５は、室外機３ａを冷却して空気調和装置３の使用電力量を削減するものであれば、上記水噴射以外の方法によるものでも構わない。
【００２２】
さて、本発明の制御システム１は、補助冷却装置５と併用して、空気調和装置３の使用電力量を削減するために、補助冷却装置５の稼動状態と、圧縮機３１の稼動状態とを踏まえて、圧縮機３１の制御を行うシステムであり、動作検出手段１１と、制御手段１３と、圧縮機停止手段１５とを有する。
【００２３】
動作検出手段１１は、補助冷却装置５と圧縮機３１のそれぞれの稼動状態を検出する手段である。例えば、水噴射による補助冷却装置５の場合、水噴射制御手段５３は、温度センサの値が一定値以上となり、かつ、圧縮機３１が稼動している時に、所定時間、所定量の水噴射を開始するよう水噴射手段５１に対して命令する。従って、動作検出手段１１は、水噴射制御手段５３が出力する制御信号（稼動信号）を受信することになる。
【００２４】
動作検出手段１１は、同様に、圧縮機３１からも稼動状態を示す制御信号（稼動信号）を受信する。尚、制御システム１が圧縮機３１の稼動状態を管理し、他の装置が圧縮機３１を停止させないような場合には、制御システム１内部で圧縮機３１の稼動状態を把握しているので、必ずしも圧縮機３１から制御信号を受信する必要はない。
【００２５】
又、動作検出手段１１は、補助冷却装置５と圧縮機３１の稼動状態を制御信号として受信するのみならず、補助冷却装置５が水を噴射した時間や水量に関する情報を測定したり、その情報を受信してもよい。
【００２６】
制御手段１３は、動作検出手段１１に於いて検出した信号を受けて、圧縮機３１の停止を行う圧縮機停止手段１５の作動を所定時間（ａ）停止する制御を行う手段である。制御手段１３は、計数手段１７を有する。尚、圧縮機停止手段１５は、従来単独で用いられていた圧縮機停止制御装置に含まれる手段であり、本発明の制御システム１に含まれる必要は必ずしもない。
【００２７】
計数手段１７は、動作検出手段１１に於ける稼動状態の検出後より計数を開始する手段である。具体的には、補助冷却装置５の稼動後より時間ｔ１を、及び、圧縮機３１の稼動後より時間ｔ２をそれぞれカウントし始める。
【００２８】
つまり、制御手段１３は、計数手段１７に於いてカウントされた時間に応じて、圧縮機停止手段１５の制御を行う手段である。具体的には、少なくともｔ１≧ｘとなるまでは、圧縮機停止手段１５の作動を停止させる制御、すなわち、圧縮機３１を停止させない制御を行う。更に、ｔ１＝ｘとなった時に、ｔ２≧ｙの条件を満足していれば、圧縮機停止手段１５の作動停止を所定時間（ｂ）解除する制御、すなわち、圧縮機３１を所定時間（ｂ）停止させる制御を行う。ｔ１＝ｘとなった時に、ｔ２≧ｙの条件を満足していない場合には、ｔ２≧ｙの条件を満足した後より、圧縮機３１を所定時間（ｂ）停止させる制御を行う。ｘとｙの値の決め方については後述する。
【００２９】
圧縮機３１の停止時間（ｂ）は、従来、単独で使用されていた停止制御装置同様、予め設定された省エネ率に基づいて決めてよい。例えば、「省エネ率を２０％」と設定した場合には、圧縮機３１の停止時間：稼動時間がおよそ２０：８０（例えば、３分：１２分）の割合で１サイクルとなるように決められる。
【００３０】
尚、この停止時間（ｂ）が長すぎると、その間に室外機３ａの周囲温度が上昇し、圧縮機３１の稼動を再開した直後の使用電力量がかえって多くなってしまう。逆に、頻繁に圧縮機３１の停止と稼動を繰り返す場合にも又、使用電力量が多くなるため、停止時間は２〜４分程度を目安として設定されることが多い。又、この２〜４分は、一般的な空気調和装置が、一度圧縮機の動作を停止させた後に再稼働するまでに要する時間でもある。
【００３１】
更に、本発明の制御システム１は、従来の停止制御装置同様、随時、電力を測定することが出来、仮に、設定した時間内に、設定した省エネ率を達成できないことが見込まれた場合には、これまでのサイクルや停止時間を柔軟に変更して、省エネ率を達成させることも可能である。
【００３２】
ｘとｙの決め方について、一例を参照しながら説明する。図３は、夏期の電力ピーク時（その日初めて空気調和装置３を動作させた時）に、圧縮機容量１０．８ｋＷの空気調和装置３、１台に対して、▲１▼：従来の補助冷却装置５のみを使用した場合、▲２▼：従来の停止制御装置のみを使用した場合、▲３▼：▲１▼の補助冷却装置５と▲２▼の従来の停止制御装置を同時にかつ独立に動作させた場合、のそれぞれに於いて、空気調和装置３の１分毎の瞬時電力、累積使用電力、室内温度を測定した表であり、図４は、▲１▼と▲２▼の各瞬時電力の時間変化を表したものである。
【００３３】
尚、図３の▲４▼は、▲１▼から▲３▼の３０分経過時点での各省エネ率を計算するため、▲１▼から▲３▼で使用したのと同じ空気調和装置３に対して、何らの省エネ対策を行わなかった場合について▲１▼から▲３▼同様、１分毎の瞬時電力、累積使用電力、室内温度の測定を行ったものである。省エネ率は、１−（▲１▼から▲３▼のそれぞれの３０分経過時点での累積使用電力÷▲４▼の３０分経過時点での累積使用電力）の１００分率として求めた。
【００３４】
ここで、▲１▼と▲３▼で使用された補助冷却装置５は空気調和装置３の凝縮器３３の周囲温度が３５℃を超え、かつ圧縮機３１が稼動している時に、水を２．５Ｌ、１９秒間噴射する装置である。
【００３５】
又、▲２▼と▲３▼で使用された停止制御装置は、決められたサイクルで圧縮機３１の停止及び稼動の制御を行うシステムである。設定された省エネ率は１時間毎に２０％であり、１サイクルは基本的に停止３分、稼動１２分とし、最初の圧縮機３１の停止は、最初の圧縮機稼動から３分後に行われるものとする。又、随時、電力量を測定することが出来、１時間経過前に省エネ率が２０％に到達しないと見込まれた場合には、上記サイクルを変更することも可能であるものとする。
【００３６】
更に、図３の示す３０分間に於いては、停止制御装置以外の装置から圧縮機３１の停止制御は一切行われないものとする。
【００３７】
まず、図３によると、▲１▼の場合、補助冷却装置５は、２分、１０分、１８分、２６分に凝縮器３３の周囲温度が３５℃を超えたため、水の噴射を行い、水噴射直後の４〜５分間は、水噴射効果により電力が削減されたことが読みとれる。しかし、３０分経過時点での省エネ率は、１１．７％であり、メーカー公称値である２０％には及ばない。これは、補助冷却装置５の稼動条件として設定された温度と、水噴射量と噴射時間が、この事例にとって最適ではないものと推測される。
【００３８】
▲２▼の場合、停止制御装置は、圧縮機３１の稼動開始から３分後に圧縮機３１を停止し、上述したサイクルで停止と稼動を繰り返していることが図３から分かる。▲２▼の場合も、当初設定された省エネ率が２０％にもかかわらず、３０分経過時点では、１２．５％に過ぎず、これには以下の２つの理由が考えられる。
【００３９】
まず１つは、前述したように、圧縮機３１を停止させたことによって、凝縮器３３の周囲温度が上昇し、稼動を再開する時には、平均以上の電力を要するからである。これは圧縮機３１の稼動再開後の瞬時電力が約１３ｋＷまで上昇していることから一目瞭然である（図３の▲２▼の６分目、２１分目）。
【００４０】
もう１つの理由は、「１時間で省エネ率２０％」と設定していたため、３０分経過時点ではまだ省エネ率達成のためのラストスパートがかけられないからである。しかし、仮に１時間経過時点で２０％の省エネ率が達成されたとしても、その分、長時間に渡る強制的な圧縮機３１の停止が行われていることは間違いない。つまり、▲２▼の事例のような従来の停止制御装置に於いては、省エネ率を重視する分だけ、室内で暑い、不快と感じる時間が多くなるということである。
【００４１】
次に、▲３▼の事例について見ると、補助冷却装置５は、凝縮器３３の周囲温度が所定値以上となった時に稼動するから、基本的には▲１▼と同じ時間に於いて水噴射がされるはずである。確かに１０分目の水噴射までは▲１▼と同じタイミングで行われていることが図３より分かる。
【００４２】
しかし、▲３▼の停止制御装置は、補助冷却装置５とは独立して動作しているため、▲２▼の制御システム同様、圧縮機３１の稼動から３分経過後に圧縮機３１の動作を停止させてしまう。つまり、この事例に於いては、せっかく補助冷却装置５によって電力を削減させた効果が無駄になってしまっており、このことは図４からも分かる。
【００４３】
更に、▲３▼の事例では、停止制御装置が、▲２▼の停止制御装置と同様のタイミング、つまり、１８〜２０分目に於いて２回目の圧縮機３１の停止制御を行った時には、本来、補助冷却装置５が水噴射を行うような温度条件（３５℃以上）になっていたはずであるが、補助冷却装置５は、圧縮機３１が停止している時には水噴射を行わないことになっている。つまり、▲３▼の事例では１回分の水噴射による電力削減がされなかったことになる。
【００４４】
このように、▲３▼に於いて、３０分経過時点での省エネ率が１９．３％であることからも分かるように、せっかく補助冷却装置５と停止制御装置の両方を同時に使用しても、それぞれが独立に動作しているために、相互に効果を打ち消しあってしまい、それぞれが単独で使用された時の省エネ率を単純加算した省エネ率には及ばない結果となってしまう。
【００４５】
そこで、本発明の制御システム１は、補助冷却装置５との併用時に、相互が邪魔することなく、電力削減効果を発揮できるよう、補助冷却装置５の稼動状態を監視しながら、圧縮機を制御するようにしている。
【００４６】
つまり、▲１▼の補助冷却装置５は、図４からも分かるように、水噴射を行ってから約４〜５分間は、電力削減効果を発揮している状態であるので、その時にあえて、▲２▼や▲３▼のように圧縮機３１の停止制御を行うと、補助冷却装置５の電力削減効果が無駄になってしまう。
【００４７】
従って、補助冷却装置５による電力削減効果が薄れ、再び電力が上昇してきた頃に圧縮機３１を停止させる制御を行うのが、制御システム１が補助冷却装置５と併用される場合の最も効果的な電力削減方法と言える。つまり、この事例ではｘ＝５分となる。そうすれば、補助冷却装置５が稼動したことによってある一定期間は室内の温度も下がっている時に圧縮機３１を停止させることになるので、従来の制御システム単体で省エネ対策を行った時よりも室内の温度は高くならず、室内の快適性が維持される。
【００４８】
尚、ｘの値は、補助冷却装置５や空気調和装置３の機種毎や、凝縮器３３の周囲温度に応じて決めることが出来る。補助冷却装置５による電力削減効果の持続時間は、これらの容量や、周囲温度によって異なるからである。例えば、同じ補助冷却装置５について、凝縮器３３周囲の温度を変化させ、一定量の水を噴射した時に、水が蒸発して凝縮器３３周囲の温度が元に戻るのにかかる時間、すなわち補助冷却装置５の電力削減効果の持続時間は、図８の通りとなる。つまり、図８によると、図３の事例では、凝縮器３３の周囲温度が３５℃である時にはｘ＝約４分＋水噴射時間でよいが、２５℃である時にはｘ＝約７分＋水噴射時間ということになる。
【００４９】
更に、圧縮機３１の動作を停止させた後に再稼働させると、通常よりも大きな電力を要することは上述した通りであるが、この再稼働時に補助冷却装置５も稼動させると、圧縮機３１の再稼働に要する電力は少なくて済むことが知られる。又、補助冷却装置５の稼動条件が凝縮器３３の周囲温度によって決められ、かつ、１回に噴射される水の量がほぼ一定量であるような補助冷却装置５は、その稼動サイクル（次に水を噴射するまでの時間）がほぼ一定となることが知られる。
【００５０】
従って、これらのことから鑑みて、ｘの値を、補助冷却装置５の稼動サイクル−圧縮機３１の１サイクル当りの停止時間とすれば、圧縮機３１の停止期間が終わった直後に、補助冷却装置５が稼動するようになり、圧縮機３１の稼動に要する電力を抑えることが出来る。図３の事例では、補助冷却装置５の稼動サイクルは約８分であり、圧縮機３１の停止時間は３分としているので、ｘ＝８−３＝５分とすれば、圧縮機３１の停止制御終了後に補助冷却装置５が稼動するというタイミングが繰り返し得られることが予想され、更なる電力量削減が見込まれる。
【００５１】
又、補助冷却装置５が水噴射による冷却装置である場合には、１回に噴射された水の量を測定し、その水量に応じて都度、ｘを可変させることも可能である。電力削減効果は、水の噴射量と、噴射時の凝縮器３３の周囲温度とに比例関係があり、この水量と温度を測定することで、電力削減量及びその持続時間を予測することが可能となる。従って、毎回噴射する水の量が変化するような補助冷却装置に対しては、水量を測定して、ｘを決定することが有効である。
【００５２】
次にｙについては、図３の事例ではｙ＝１２分（制御システム１側で予め決められた圧縮機３１のサイクルのうちの稼動時間）が好適である。これは、予め設定した省エネ率を少なくとも達成するために必要だからである。従って、本来は、ｔ２≧ｙという条件を設けず、ｔ１≧ｘという条件が満足された時に圧縮機３１の停止制御を行っても問題なく、その場合には、設定された以上の省エネ率が期待される。
【００５３】
しかし、補助冷却装置５が稼動してから所定時間経過後毎に圧縮機３１を停止させると、圧縮機３１の停止回数を不必要に増やすこととなり、かえって圧縮機３１にとって負担となるばかりか、室内の温度が快適に維持されない可能性もあるため、ｔ１≧ｘとｔ２≧ｙという両方の条件を満足させることが望ましい。
【００５４】
尚、図３の事例には適用されていないが、制御システム１以外の装置が圧縮機３１を停止させる場合がある。これは、例えば、室内の温度を監視する装置が、圧縮機３１を停止させても室内の不快度が上がらないと判断した時や、空気調和装置３の内部回路が短絡故障した時や、室外機３ａの周囲温度が上昇しすぎた場合に故障を防止するために自己診断機能が働いた時等である。
【００５５】
ｔ２のカウント開始タイミングについては、制御システム１自身が最後に圧縮機３１の停止制御を行った後からでもよいが、例えば、圧縮機３１を停止させた直後に、再度、上述したような別の要因で圧縮機３１が停止してしまうと、全体として圧縮機３１の停止時間が長くなってしまう。
【００５６】
従って、制御システム１以外の装置が、優先的に圧縮機３１を停止させることがあるような場合には、ｔ２は、いずれかの装置が最後に停止制御を行った後からカウントするとよい。
【００５７】
又、制御システム１以外の装置によって圧縮機３１が停止することがない場合や、制御システム１以外の装置からの圧縮機３１の停止制御が滅多に行われないような場合には、第１回目のｔ１カウントは、制御システム１が圧縮機３１を停止させないことには開始されない。従って、１日の始まりに於いて、制御システム１による第１回目の圧縮機３１の停止制御は、ｔ１、ｔ２が満足すべき条件によらず、適当な時間から開始してよいし、又は、ｔ１≧ｘの条件のみで第１回目の停止制御を行ってもよい。
【００５８】
【実施例】
以下、図２に示す動作フローに従って、本発明の制御システム１と補助冷却装置５を併用して動作させた場合について、図５ａの実験結果を参照しながら説明する。尚、図５ａは、図３と同じ条件で、図３と同じ空気調和装置３に対して、本発明の制御システム１と補助冷却装置５を併用した場合の１分毎の瞬時電力及び累積使用電力及び室内機３ｂが設置された室内の温度を測定したものであり、制御システム１以外の装置から圧縮機３１の制御は行われないものとする。
【００５９】
又、制御システム１の省エネ率は、図３の停止制御装置同様、１時間で２０％と設定され、圧縮機３１の稼動サイクルは、１サイクルにつき停止時間３分、稼動時間１２分とする。又、ｘ＝５分、ｙ＝１２分とする。
【００６０】
まず、動作検出手段１１は、圧縮機３１が稼動しているかどうかを監視し、圧縮機３１の稼動が開始されたことを検出する（Ｓ２１０）。図５ａに於いては１分目から圧縮機３１が稼動し、計数手段１７に於いてｔ２のカウントを開始する（Ｓ２２０）。
【００６１】
補助冷却装置５が稼動条件を満足すると（Ｓ２３０）、補助冷却装置５の稼動開始が動作検出手段１１により検出され、計数手段１７に於いてｔ１のカウントを開始する（Ｓ２４０）。図５ａに於いては、２分目に温度センサが３５℃を超えたため、水が噴射され、この時からｔ１がカウントされる。尚、補助冷却装置５は、圧縮機３１が稼動している時に限って、稼動条件を満足するかどうかを判断している。
【００６２】
尚、補助冷却装置５の稼動有無にかかわらず、制御システム１以外の装置から圧縮機３１の停止割込が入る可能性があり（Ｓ２５０）、このような割込が入った場合には、優先的に圧縮機３１が停止され、同時に、稼動している補助冷却装置５も停止するとともに、ｔ１、ｔ２ともクリアされる（Ｓ２７０）。
【００６３】
ここで、第１回目の圧縮機停止制御は、ｔ１＝５分となった時に行ってもよいものとする。図５ａに於いては、７分目に制御手段１３が、圧縮機停止手段１５に対して圧縮機３１の３分間の停止を命令する（Ｓ２７０）。
【００６４】
３分間の圧縮機停止制御後、圧縮機３１が再稼動すると、再び動作検出手段１１に於いて、圧縮機３１の稼動を検出する（Ｓ２１０）。
【００６５】
その後、制御システム１以外の要因によって圧縮機３１が強制停止されない限りは、圧縮機３１の稼動開始後より時間ｔ２がカウントされ（Ｓ２２０）、ｔ１≧５分となった時点（図５ａの１５分目）で、ｔ２≧１２分の条件が満足されていない場合（Ｓ２６０）は、ｔ１、ｔ２のカウントは圧縮機３１が次に停止されるまで続行され（Ｓ２２０、Ｓ２８０、Ｓ２９０）、再度、補助冷却装置５の稼動条件が満足された場合には（Ｓ２３０）（図５ａの１８分目）、これまでのｔ１のカウントがクリアされ、再度ｔ１のカウントが開始される（Ｓ２４０）。図５ａに於いて、ｔ１は１８分目から再カウントされることになる。
【００６６】
図５ａでは、２２分目でｔ２≧１２分の条件は満足されたものの、ｔ１≧５分の条件が満足されないため、Ｓ２２０とＳ２３０のステップに同時に移行するが、２３分目でｔ１≧５分かつ、ｔ２≧１２分となったため（Ｓ２６０）、制御手段１３は、圧縮機停止手段１５に対して圧縮機３１を３分間停止させるよう命令する（Ｓ２７０）。
【００６７】
以上のように、本発明の制御システム１と補助冷却装置５を併用して動作させた時に、３０分経過時点で得られた省エネ率は、３０．１％となり、図３の▲１▼と▲２▼に於いてそれぞれ得られた省エネ率を単純加算した以上の数値が得られた。これは一重に、上述してきたように、制御システム１が補助冷却装置５の稼動状態を監視しながら、圧縮機３１を制御し、制御システム１と補助冷却装置５の省エネ効果を相互に高めた結果によるものである。
【００６８】
▲１▼の補助冷却装置５の単体動作時の瞬時電力の時間変化と、本発明の制御システム１と補助冷却装置５の併用動作時の瞬時電力の時間変化を図５ｂに示す。本発明の制御システム１は、補助冷却装置５の単体動作時に見られた瞬時電力の時間変化の山と谷のうち、特に山をより平坦なものとするために制御を行うシステムと言える。つまり、谷の部分では圧縮機３１の動作を停止させず、谷が終わった後の山に入る前に圧縮機３１の動作を停止させることで、実質的に谷の期間が伸び、かつ、山が大きくならない、いわゆる理想電力曲線が得られることになる。
【００６９】
尚、図６に、図３の▲１▼から▲４▼までの動作パターンと、本発明の制御システム１を用いた図５ａの動作パターンの全てについて、使用電力を１分毎に累積したグラフを示す。図６からも、本発明の制御システム１と補助冷却装置５を併用した場合が、３０分経過時点に於いて、総使用電力量が最も少ないということが分かる。
【００７０】
更に、本発明の制御システム１と補助冷却装置５の併用によって、電力量が効果的に削減されるだけでなく、室内の快適度も維持されていることが図７より分かる。
【００７１】
図７は、図３の▲１▼から▲４▼までの動作パターンと、本発明の制御システム１を用いた図５ａの動作パターンの全てについて、空気調和装置３の室内機３ｂが設置された室内の温度の時間変化を表したものである。▲１▼の補助冷却装置５単体に於いては、圧縮機３１を停止させずに、室内温度を設定した温度に維持することが出来るため、温度の変動が少ない。▲２▼の従来の停止制御装置単体に於いては、単に圧縮機３１を停止させるだけなので、圧縮機３１の停止、稼動の度に、室内の温度が大きく変動しており、不快度が高いことが分かる。また、▲３▼の場合には、補助冷却装置５による省エネ効果を生かし切れず、かつ圧縮機３１が停止されてしまうので、結果的に▲２▼と同じような温度変動曲線を描く。
【００７２】
一方、本発明の制御システム１と補助冷却装置５を併用した場合は、補助冷却装置５の稼動によって室内の温度が低下してから所定時間経過後に圧縮機３１を停止させるので、圧縮機３１を停止させても室内の温度がそれほど上がることはなく、図７を見れば分かる通り、補助冷却装置５単体で動作させた▲１▼の事例に於ける温度変化に極めて近く、しかも、図６の通り、最も使用電力量が削減される結果となる。
【００７３】
つまり、本発明の制御システム１と補助冷却装置５の併用によって、室内の快適さを維持しつつ、圧縮機３１を長時間停止させることなく、電力量を効果的に削減することが出来るということが一目瞭然である。
【００７４】
【発明の効果】
本発明により、室内の快適さを維持しつつ、圧縮機を長時間停止させなくても電力量を効果的に削減することが出来る。つまり、省エネの理想電力曲線が描かれるということである。
【００７５】
従来の補助冷却装置に、本発明の制御システムを追加すればよいので、既設の補助冷却装置を有効利用でき、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御システムと、空気調和装置と、補助冷却装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の制御システムと、空気調和装置と、補助冷却装置の動作の流れを示す図である。
【図３】従来の停止制御装置と補助冷却装置の各単独、又は併用時の、空気調和装置の瞬時電力測定結果を示す図である。
【図４】図３の補助冷却装置単体動作時と、従来の停止制御装置単体動作時のそれぞれの、空気調和装置の瞬時電力の時間変化を示す図である。
【図５】本発明の制御システムと補助冷却装置を併用した時の、空気調和装置の瞬時電力測定結果を示す図である。
【図６】図３と図５ａの全てのパターンに於ける、空気調和装置の累積使用電力の時間変化を示す図である。
【図７】図３と図５ａの全てのパターンに於ける、空気調和装置の室内機が設置された室内温度の時間変化を示す図である。
【図８】凝縮器に水を噴射後に、凝縮器周囲の温度が元に戻るまでの時間を示す図である。
【符号の説明】
１：制御システム
１１：動作検出手段
１３：制御手段
１７：計数手段
１５：圧縮機停止手段
３：空気調和装置
３ａ：室外機
３ｂ：室内機
３１：圧縮機
３３：凝縮器
３５：膨張弁
３７：蒸発器
５：補助冷却装置
５１：水噴射手段
５３：水噴射制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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