(57)【要約】【課題】  低コストで省エネルギを実現することが可能な冷凍機制御システム及びセントラル空調システムを提供する。【解決手段】  冷凍機制御システム２０は、冷媒を圧縮する圧縮機を有し水を冷却する冷凍機３と、過去所定時間分の冷凍機の定格電力比率を取得する運転状態取得部３ａと、運転状態取得部３ａの取得した運転状態を入力し、過去所定時間分の冷凍機３の運転状態が低負荷運転又はON/OFF運転の場合、冷凍機３の圧縮機の作動を停止させる冷凍機制御部２２と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機を有し水を冷却する冷凍機と、
過去所定時間分の冷凍機の定格電力比率を取得する運転状態取得部と、
前記運転状態取得部の取得した運転状態を入力し、過去所定時間分の前記冷凍機の運転状態が低負荷運転又はON/OFF運転の場合、前記冷凍機の前記圧縮機の作動を停止させる冷凍機制御部と、
を備える
ことを特徴とする冷凍機制御システム。
【請求項２】
出口温度を測定する冷凍機出口水温センサを備え、
前記冷凍機制御部は、前記冷凍機出口水温センサの測定した水温が予め定めた所定の水温を超えた場合、前記冷凍機の前記圧縮機を起動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍機制御システム。
【請求項３】
前記運転状態取得部は、前記冷凍機の起動時又は再起動時から所定の時間を経過した後、制御を開始する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍機制御システム。
【請求項４】
前記請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷凍機制御システムと、
室内を空調する空調機と、
前記空調機と前記冷凍機とを連結する循環流路と、
を備える
ことを特徴とするセントラル空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに用いる冷凍機を制御する冷凍機制御システム及びセントラル空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の部屋が設けられた家屋の全体的な空調をするセントラル空調システムが開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３９１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セントラル空調システムで熱源として利用されるターボ冷凍機又はヒートポンプ冷凍機は、負荷が低下し、定格電力比率が低い領域で運転すると、効率が極端に低下する特性を持っている。
【０００５】
図３は、従来の１日のヒートポンプ冷凍機の定格電力比率を示す図である。
【０００６】
図３に示すように、ヒートポンプ冷凍機は、朝の立ち上がり時に一度ピークとなり、１００％に近い効率で運転される。しかしながら、その後の運転では、大半の時間がピーク時の定格電力比率の４０％以下の低い効率で運転される。
【０００７】
定格電力比率を測定する際に使用したシステムは、蓄熱層を持つ開回路方式である。冷凍機から直接空調機に冷水を送風する閉回路方式では、冷凍機消費電力は、空調負荷変動に連動するため、変動幅が開回路方式よりも大きくなる。したがって、スイッチの入り状態と切り状態を繰り返すON/OFF運転が増加し、効率が悪く、エネルギを無駄に使用していた。
【０００８】
本発明は上記課題を解決し、低コストで省エネルギを実現することが可能な冷凍機制御システム及びセントラル空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決する冷凍機制御システムであって、冷媒を圧縮する圧縮機を有し水を冷却する冷凍機と、過去所定時間分の冷凍機の定格電力比率を取得する運転状態取得部と、前記運転状態取得部の取得した運転状態を入力し、過去所定時間分の前記冷凍機の運転状態が低負荷運転又はON/OFF運転の場合、前記冷凍機の前記圧縮機の作動を停止させる冷凍機制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、出口温度を測定する冷凍機出口水温センサを備え、前記冷凍機制御部は、前記冷凍機出口水温センサの測定した水温が予め定めた所定の水温を超えた場合、前記冷凍機の前記圧縮機を起動させることを特徴とする。
【００１１】
また、前記運転状態取得部は、前記冷凍機の起動時又は再起動時から所定の時間を経過した後、制御を開始することを特徴とする。
【００１２】
さらに、セントラル空調システムは、前記冷凍機制御システムと、室内を空調する空調機と、前記空調機と前記冷凍機とを連結する循環流路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる冷凍機制御システムは、冷媒を圧縮する圧縮機を有し水を冷却する冷凍機と、過去所定時間分の冷凍機の定格電力比率を取得する運転状態取得部と、前記運転状態取得部の取得した運転状態を入力し、過去所定時間分の前記冷凍機の運転状態が低負荷運転又はON/OFF運転の場合、前記冷凍機の前記圧縮機の作動を停止させる冷凍機制御部と、を備えるので、効率の低い低負荷運転又はON/OFF運転の場合には、冷凍機を停止し、配管内の冷水と冷やされた室内の熱を利用し、送風を行うことで、省エネルギを実現することが可能となる。また、冷凍機制御部を既存の装置に外部から簡単に取り付けられ、低コストで省エネルギの冷凍機制御システムを実現することが可能となる。
【００１４】
また、出口温度を測定する冷凍機出口水温センサを備え、前記冷凍機制御部は、前記冷凍機出口水温センサの測定した水温が予め定めた所定の水温を超えた場合、前記冷凍機の前記圧縮機を起動させるので、予め設定した状況で冷房に素早く切り替わり、快適な空調を得ることが可能となる。
【００１５】
また、前記運転状態取得部は、前記冷凍機の起動時又は再起動時から所定の時間を経過した後、制御を開始するので、起動時又は再起動時から所定時間経過し、室温が安定してから実際の制御を始めることになり、さらに省エネルギを実現することが可能となる。
【００１６】
さらに、セントラル空調システムは、前記冷凍機制御システムと、室内を空調する空調機と、前記空調機と前記冷凍機とを連結する循環流路と、を備えるので、セントラル空調システムの省エネルギを実現することが可能となる。また、冷凍機制御部を既存の装置に外部から簡単に取り付けられ、低コストで省エネルギのセントラル空調システムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態のセントラル空調システムを示す図である。
【図２】冷凍機制御のフローチャートを示す図である。
【図３】従来の１日のヒートポンプ冷凍機の定格電力比率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明にかかる固体伝搬振動の解析方法の実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態のセントラル空調システムを示す図である。
【００２０】
本実施形態のセントラル空調システム１は、図１に示すように、水を循環させる循環流路２と、循環水を冷却する冷凍機３と、冷凍機３の運転状態を取得する運転状態取得部３ａと、冷凍機３で冷却した循環水の温度を測定する冷凍機出口水温センサ３ｂと、冷凍機３と循環流路２を介して連結され所定の室内を空調する空調機５と、冷凍機２で冷却した循環水を空調機３に送水するポンプ６と、ポンプ６から空調機５に送水する循環流路を、室内１０の温度センサ１１の測定する温度によって開閉する開閉弁７と、ポンプ６から空調機５を通過せずに冷凍機３へ連結可能なバイパス流路８と、循環流路２とバイパス流路８とを切替可能に連結する三方弁からなるバイパス弁９と、を有する。
【００２１】
運転状態取得部３ａ及び冷凍機出口水温センサ３ｂは、冷凍機３に内蔵されていても、別体のものでもよい。
【００２２】
図１に示すように、セントラル空調システム１は、室１０の温度を室内温度センサ１１によって測定して、開閉弁７を開閉すると共に、バイパス弁９を切り替える。例えば、開閉弁７が開いて、バイパス弁９が循環流路２を連結している時には、ポンプ６を作動させることで、冷凍機３で冷却した循環水が空調機５に流れる。また、開閉弁７が閉じて、バイパス弁９が循環流路２の冷凍機３側とバイパス流路８を連結している時には、ポンプ６を作動させても、冷凍機３で冷却した循環水は空調機５に流れない。
【００２３】
冷凍機３は、冷凍機制御システム２０によって制御される。冷凍機制御システム２０は、あらかじめ定めた所定の水温及び時間を入力する入力部２１と、入力部２１からの情報及び冷凍機出口水温センサ５から得た冷凍機３の出口部分の循環流路２での水温が入力されて冷凍機３の圧縮機のON/OFFを制御する冷凍機制御部２２と、を有する。冷凍機３と冷凍機制御部２２とは、イーサネット（登録商標）等の通信手段によって信号の送受信可能につながれている。
【００２４】
次に、冷凍機制御部２２での具体的な冷凍機３の制御について説明する。
【００２５】
図２は、冷凍機制御のフローチャートを示す図である。冷凍機制御は所定の時間毎、本実施形態では１分毎にスタートする。
【００２６】
まず、ステップ１で、データを取得する（ＳＴ１）。データは、冷凍機３の消費電力、冷凍機出口水温センサ３ｂが検出した出口水温、及び入力部２１から入力された所定の水温及び時間等である。
【００２７】
次に、ステップ２で、冷凍機３がＯＮとなっているか否かを判定する（ＳＴ２）。
【００２８】
ステップ２において、冷凍機３がＯＦＦとなっている場合、スタートに戻り、１分後に制御を再スタートする。
【００２９】
ステップ２において、冷凍機３がＯＮとなっている場合、ステップ３で、起動時又は再起動時から所定の時間を経過したか否かを判定する（ＳＴ３）。
【００３０】
ステップ３において、所定の時間を超えておらず、システムが安定していない場合、スタートに戻り、１分後に制御を再スタートする。このステップ３は、起動時又は再起動時には、室温が上昇しているため、所定の時間まで室温が安定しないだろうと考えて、室温が安定する所定の時間以降に実際の制御を始めるためのものである。
【００３１】
ステップ３において、所定の時間を超えてシステムが安定している場合、ステップ４で、現在の時間が毎正時５分又は１０分であるか否かを判定する（ＳＴ４）。なお、毎正時５分とは、各時の５分、１５分・・・５５分のことであって、毎正時１０分とは、各時の１０分、２０分・・・５０分のことである。なお、この時間間隔は、任意に設定してもよい。
【００３２】
ステップ４において、毎正時５分又は１０分となっていない場合、スタートに戻り、１分後に制御を再スタートする。
【００３３】
ステップ４において、現在の時間が毎正時５分である場合、ステップ５で、冷凍機３の運転状態取得部３ａから過去Ｎ分間の定格電力比率を取得する（ＳＴ５）。運転状態は、過去Ｎ分間の定格電力比率を確認する。ただし、Ｎは予め定めた所定の時間である。
【００３４】
次に、ステップ６で、ステップ５において取得した定格電力比率における運転状態が低負荷運転Low又はON/OFF運転か否かを判断する（ＳＴ６）。
【００３５】
ステップ６において、運転状態が低負荷運転Low又はON/OFF運転でない場合、スタートに戻り、１分後に制御を再スタートする。
【００３６】
ステップ６において、運転状態が低負荷運転Low又はON/OFF運転である場合、ステップ７で、冷凍機３の圧縮機を停止させて冷房から送風状態とする（ＳＴ７）。その後、スタートに戻り、１分後に制御を再スタートする。
【００３７】
ステップ４において、現在の時間が毎正時１０分である場合、ステップ８で、冷凍機３の出口水温を冷凍機出口水温センサ３ｂによって測定し、測定した水温が予め設定した所定の水温を超えたか否かを判定する（ＳＴ８）。
【００３８】
ステップ８において、冷凍機３の出口水温が所定の水温を超えていないと判定した場合、スタートに戻り、１分後に制御を再スタートする。
【００３９】
ステップ８において、冷凍機３の出口水温が所定の水温を超えたと判定した場合、ステップ９で冷凍機３の図示しない圧縮機を起動する（ＳＴ９）。その後、スタートに戻り、１分後に制御を再スタートする。
【００４０】
このように、本実施形態にかかる冷凍機制御システム２０は、冷媒を圧縮する圧縮機を有し水を冷却する冷凍機３と、過去所定時間分の冷凍機の定格電力比率を取得する運転状態取得部３ａと、運転状態取得部３ａの取得した運転状態を入力し、過去所定時間分の冷凍機３の運転状態が低負荷運転又はON/OFF運転の場合、冷凍機３の圧縮機の作動を停止させる冷凍機制御部２２と、を備えるので、効率の低い低負荷運転又はON/OFF運転の場合には、冷凍機を停止し、配管内の冷水と冷やされた室内の熱を利用し、送風を行うことで、省エネルギを実現することが可能となる。また、冷凍機制御部２２を既存の装置に外部から簡単に取り付けられ、低コストで省エネルギの冷凍機制御システム２０を実現することが可能となる。
【００４１】
また、出口温度を測定する冷凍機出口水温センサ３ｂを備え、冷凍機制御部２２は、冷凍機出口水温センサ３ｂの測定した水温が予め定めた所定の水温を超えた場合、冷凍機２の圧縮機を起動させるので、予め設定した状況で冷房に素早く切り替わり、快適な空調を得ることが可能となる。
【００４２】
また、運転状態取得部３ａは、冷凍機３の起動時又は再起動時から所定の時間を経過した後、制御を開始するので、起動時又は再起動時から所定時間経過し、室温が安定してから実際の制御を始めることになり、さらに省エネルギを実現することが可能となる。
【００４３】
さらに、セントラル空調システム１は、冷凍機制御システム２０と、室内を空調する空調機５と、空調機５と冷凍機３とを連結する循環流路２と、を備えるので、セントラル空調システム１の省エネルギを実現することが可能となる。また、冷凍機制御部２０を既存の装置に外部から簡単に取り付けられ、低コストで省エネルギのセントラル空調システム１を実現することが可能となる。
【００４４】
なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えないことは理解できよう。従って、本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。
【符号の説明】
【００４５】
１…セントラル空調システム
２…循環流路
３…冷凍機
３ａ…運転状態取得部
３ｂ…冷凍機出口水温センサ
５…空調機
６…ポンプ
７…開閉弁
８…バイパス流路
９…バイパス弁
１０…室
１１…室内温度センサ
２０…冷凍機制御システム
２１…入力部
２２…冷凍機制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013190122.tif 000005