JPH0510176Y2

JPH0510176Y2 -

Info

Publication number: JPH0510176Y2
Application number: JP1987047351U
Authority: JP
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1993-03-12
Anticipated expiration: 2002-03-30
Also published as: JPS63155934U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、主として住棟空調システムで使用さ
れた熱量を測定するのに適した空調システム用熱
量計に関する。

（従来の技術）従来、マンシヨン、ホテル、オフイスビル等の
空調システムは、第２図に示すように大型のセン
タヒートポンプ１でブラインタンク２内のブライ
ンを加熱・冷却し、このブラインをブライン管３
で各室の端末ヒートポンプ４に供給して冷暖房を
行なうものである。また、ブラインタンク２に
は、給湯用のボイラ５が接続されてブラインの熱
量が不足する場合は、ボイラ５がブラインを補助
的に加熱する。ボイラ５には、給湯タンク６が接
続されて所望の温水が供給できるようになつてい
る。更に、各端末ヒートポンプ４から供給される
空調空気は、温度センサ７によつてその温度が検
出され、この検出信号に基づいてコントローラ８
が端末ヒートポンプ４を制御している。

一方、流体の熱量を測定するには、流体の入出
力間の温度差と移動した流量とを検出する必要が
あり、通常は流量計と複数の温度センサを測定筒
所に設置しなければならない。

（考案が解決しようとする問題点）しかし、従来の熱量計を上述の空調システムに
適用する場合には、各ブライン管３中に流量計を
設置すると共にブラインの入口及び出口に各端末
ヒートポンプ毎に温度センサを取付ける必要があ
るので、組付け作業が大変であり、部品点数の増
加やコスト高の原因となる。また、実際にブライ
ンから熱交換される熱量は、端末ヒートポンプ４
の強弱によつて変わつてくるので、ブラインの熱
量を単純測定しただけでは、正確な使用熱量が得
られない。

本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、空調システムにおけるブライ
ンの供給熱量を簡易かつ正確に測定し得る空調シ
ステム用熱量計を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本考案に係る空調シ
ステム用熱量計は、一定温度でかつ一定流量のブ
ラインが給送される空調システム機器のブライン
熱交換器の出口側温度を検出する温度センサと、
該空調システム機器の使用電流を検出する電流検
出手段と、前記温度センサの検出温度と前記電流
検出手段の検出電流とから一定時間毎の使用熱量
を求めてこの使用熱量を累積するとともに、この
累積使用熱量データと基準熱量データとを比較す
る制御手段と、該制御手段の比較信号に基づき累
積使用熱量データが基準熱量データより高いとき
計数し使用熱量に相当する数値を表示するカウン
タとから構成している。

（作用）上記構成により、まず空調システムのブライン
タンクから端末ヒートポンプへ搬送されたブライ
ンの温度が温度センサで検出され、この検出信号
が制御手段に送られる。また、端末ヒートポンプ
の電流は、電流検出手段によつて検出され、この
検出信号も制御手段に送られる。ここで、この制
御手段では、ブラインが一定温度でかつ一定流量
となつているため、温度センサの検出温度から使
用熱量が算出される。また、使用熱量は熱負荷に
基づき変化し、電流検出手段の検出電流がこれま
たその熱負荷に基づき変化するため、この検出電
流に基づき使用熱量が間接的に求められる。従つ
て、この検出温度及び検出電流の両者のデータに
基づき適正な使用熱量が求められる。このように
して演算された使用熱量が累積され、更に基準熱
量データと比較される。ここで、使用熱量データ
が基準熱量データより高いときは、カウンタが計
数し、使用熱量に相当する数値を表示する。

（実施例）第１図には、本考案の熱量計が組込まれた住棟
空調システムが示されており、この空調システム
は、センターヒートポンプ１１、ブラインタンク
１２、ブライン管１３、端末ヒートポンプ１４、
ボイラ１５、給湯タンク１６を具備している。

センターヒートポンプ１１は、圧縮機用モータ
２０、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２
３、送風機２４、膨張弁２５、ブラインタンク１
２内の熱交換器２６から構成され、暖房時には熱
交換器２３が吸熱、熱交換器２６が放熱してブラ
インタンク１２内のブライン１９を加熱し、冷房
時には熱交換器２６が吸熱、熱交換器２３が放熱
してブライン１９を冷却する。

ブラインタンク１２は、内部に貯熱用のブライ
ン１９を受容し、ブライン１９中にセンターヒー
トポンプ１１側の熱交換器２６とボイラ１５側の
ブライン加熱用熱交換器２７が浸漬されている。
また、タンク１２内のブライン１９は、ポンプ２
８の作用によりブライン管１３を通じて各端末ヒ
ートポンプ１４へ循環して供給される。ブライン
タンク１２内のブライン１９は、所定のコントロ
ーラ（図示せず）により常時一定温度に維持され
ている。

端末ヒートポンプ１４は、センターヒートポン
プ１１とほぼ同様の構造で、圧縮機用モータ３
０、圧縮機３１、四方弁３２、熱交換器３３、送
風機３４、膨張弁３５及びブライン熱交換器３６
から構成されている。従つて、暖房時には、熱交
換器３６がブライン１９から熱を吸収して熱交換
器３３がこの熱を温風に変えて室内に放出し、冷
房時には、熱交換器３３が室内の熱を吸収して熱
交換器３６がこの熱をブライン１９に放出する。

各室における吹出し空気の温度は、温度センサ
１７によつて検出され、この検出信号に基づいて
コントローラ１８が端末ヒートポンプ１４の制御
を行なう。

ボイラ１５は、内部のバーナ（図示せず）で温
水を形成し、この温水は給湯タンク１６に送られ
て貯蔵される。また、ボイラ１５は、熱交換器２
７を通じてブラインタンク１２内のブライン１９
を補助的に加熱する。

第３図には、上記空調システムに用いられる熱
量計のブロツク回路図が示され、この熱量計は、
温度センサ４０、電流検出器４１、各信号増幅用
の増幅器４２，４３、Ａ／Ｄ変換器４４、マイク
ロプロセツサ４５、随時書込み読出しメモリ４
６、読出し専用メモリ４７、パワーアツプ用のバ
ツフア４８及び使用熱量を積算表示するカウンタ
４９から構成されている。

温度センサ４０は、第１図に示すように端末ヒ
ートポンプ１４の熱交換器３６出口側に取付けら
れ、熱交換器のブライン温度を検出する。熱交換
前のブライン１９は、前述のようにブラインタン
ク１２内で一定に保たれているので、この一点検
出でブライン１９の温度差が算出される。

電流検出器４１は、室温制御用のコントローラ
１８（第１図）に内蔵されており、端末ヒートポ
ンプ１４の負荷電流を検出する。

マイクロプロセツサ４５は、入力された温度デ
ータと電流データから一定時間毎の使用熱量を算
出し、読出し専用メモリ４７内の基準値と比較し
てカウンタ４９にカウント動作信号を送る。

温度センサ４０以外の熱量計構成機器は、コン
トローラ１８内にまとめて収容され、マイクロプ
ロセツサ４５の作動プログラムを室温制御用のメ
インプログラムに割込ませれば、従来のコントロ
ーラを利用できる。

次に、本実施例における熱量計の作動を第４図
のフローチヤートに基づいて説明する。

まず、ポンプ２８（第１図）が作動するとブラ
インタンク１２内のブライン１９がブライン管１
３を通つて矢印方向に移動し、端末ヒートポンプ
１４の熱交換器３６で熱交換される。このとき、
ブライン１９の流量は、ブライン管１３の口径と
ポンプ２８によるブライン循環速度が定まつてい
るから一定であり、測定の必要がない。

熱交換器３６を出たブライン１９の温度は、温
度センサ４０によつて検出され、この検出信号は
増幅器４２（第３図）で増幅、Ａ／Ｄ変換器４４
でデジタル化された後、マイクロプロセツサ４５
に温度データとして入力される（S1）。一方、電
流検出器４１は、端末ヒートポンプ１４の作動中
における電流を検出し、この検出信号を増幅器４
３で増幅、Ａ／Ｄ変換器４４でデジタル化された
後、マイクロプロセツサ４５に電流データとして
入力される（S1）。

マイクロプロセツサ４５は、一定時間毎にこれ
らの入力データを前回のデータ（最初は０）に累
積してこのデータに相当する熱量を算出する
（S2）。

ここで、ブラインタンク１２内の温度が一定で
あり、かつ、その流量も一定になつているため、
熱交換器３６の出口側の温度データに基づきこの
温度に相当する使用熱量が求められる。ところ
で、このブラインタンク１２内の温度は、センタ
ーヒートポンプ１１によつて所定温度に維持され
るが、このセンターヒートポンプ１１の熱交換能
力は外気温度等の影響により多少変動し、これに
伴い、温度データに基づく相当熱量も誤差を生ず
るおそれがある。他方、端末ヒートポンプ１４の
圧縮機用モータ３０及び送風機３４はその熱負荷
に基づきその電流値も変化するため、この電流値
に基づき使用熱量が間接的に求められる。そこ
で、この電流データに基づき温度データに基づく
使用熱量を補正し、適正な使用熱量を算出する。

次に、ステツプS3でデータと基準値との比較
判別が行なわれ、データが基準値より大きければ
ステツプS4に進み、小さい場合にはこのデータ
がメモリ４６に貯えられて、終了に進む。基準値
は、熱量計が測定可能な最小単位熱量を予め設定
し、読出し専用メモリ４７に記憶されている。

ステツプS4では、データと基準値との差が算
出され、この差が随時書込み読出しメモリ４６に
貯えられると共にバツフア４８を介してカウンタ
４９に＋１のカウンタ動作信号が送られる。メモ
リ４６に貯えられたデータは、次回の作動時にス
テツプS2の「前回データ」になり、新たな入力
データと合算される。

第１図のコントローラ１８には、本来の温度制
御用プログラムが組込まれており、第４図の動作
プログラムは、一定時間内に一定回数だけメイン
のプログラムに割込むように組まれている。従つ
て、第４図のフローチヤートは、循環形式になつ
ていないが、スタートから終了までの動作が設定
された回数だけ行なわれる。

ブライン温度のみならず、端末ヒートポンプ１
４の使用電流をも検出することにより、運転能力
及び熱交換能力が変化しても正確な使用熱量がカ
ウンタ４９に積算表示される。また、カウンタ４
９には、常に前回までの熱量が表示されているの
で、停電があつても結果は内部に保持される。空
調システムの暖房運転時には、ブライン１９から
端末ヒートポンプへの移動熱量がカウンタ４９に
表示され、冷暖房運転時には逆の移動熱量、即ち
端末ヒートポンプ１４の排熱量が表示される。

更に、端末ヒートポンプ１４のコントローラ１
８に各種の機器や動作プログラムを内蔵できるの
で熱量計を簡単に設置することができ、既設の空
調システムに殆んど改良を加える必要がない。

（考案の効果）以上詳述したように、本考案によれば、温度セ
ンサに基づき求められた使用熱量と、電流検出手
段に基づき求められた使用熱量から適正な使用熱
量が求められるという効果を有する。また、従来
の如く流量計と複数の温度センサという多数の部
品を必要とせず、部品点数が少なくなるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の熱量計が適用された空調シ
ステムの空調回路図、第２図は従来品の簡略空調
回路図、第３図は熱量計のブロツク回路図、第４
図は熱量計の作動順序を示すフローチヤートであ
る。１１……センターヒートポンプ、１２……ブラ
インタンク、１３……ブライン管、１４……端末
ビートポンプ、１８……コントローラ、１９……
ブライン、３１……コンプレツサ、３６……ブラ
イン熱交換器、４０……温度センサ、４１……電
流検出計、４５……マイクロプロセツサ、４９…
…カウンタ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

一定温度でかつ一定流量のブラインが給送され
る空調システム機器のブライン熱交換器の出口側
温度を検出する温度センサと、該空調システム機
器の使用電流を検出する電流検出手段と、前記温
度センサの検出温度と前記電流検出手段の検出電
流とから一定時間毎の使用熱量を求めてこの使用
熱量を累積するとともに、この累積使用熱量デー
タと基準熱量データとを比較する制御手段と、該
制御手段の比較信号に基づき累積使用熱量データ
が基準熱量データより高いとき計数し使用熱量に
相当する数値を表示するカウンタと、からなる空
調システム用熱量計。