JPS60149838A - 熱媒循環式空調装置における熱媒温度制御方法 - 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】 本発明は、ｉｖ！ｌｌ＃Ａにより設定目標温度となるよ
うに温調制御されｆＣ熱媒流体ｔ、仮突調室内に設けら
れたファンコンベクタ等の空調器具に循環させると共に
、前記被空調室の温ばか設定温度に達したことが検出さ
れたときに、即ち、暖房の場合には室内温度が設定暖房
温度以上になったときに、冷房の場合には至内謡度が設
定冷房温度以下になったときに、１ｉｆｌ記空調器具の
作ｉ＃Ｉを可逆的に停止させるように構成された熱媒循
環式空調装置における熱媒温度制御方法に関し、七の王
たる目的は、快適な空調餞龜を十分に維持しながらも、
熱媒流不俯庫用配管等からの放熱によるエネルギー損失
を口Ｉ及［トＪに小びくぜんとすることにある。

以下、先ず不発１夕」方法（１１−適用した具体ＥＩ−
」実施例を図面に基いて説明する。

第１図はセントラル方式による暖房システムの全体概略
構成？示し、中央熱源ｉｌ＋としてのボイラから導出さ
れた熱媒流体（湯水）循環路（２）の途中に、複数の被
空調室（Ｒｉ、ｉ＝＋〜ｎ）内に大々配設された複数の
端末空調器具（ファンコンベクタ）　（８ｉ　、　ｉ＝
１〜ｎ）が、ヘンダー（１１，１１およびボックスコン
ク（ＢＣ）・・を介して互いに並列に接続されている。

ｌＪ記中央熱源１１１において、（４）は燃料ガス供給
路、（５）はその先端に接続されたブンゼン式のメイン
バーナ、（６１はバイロントバーナ、（７）はそのバイ
ロントパーナ（６１に対するスパーク点火器、（８）は
パイロントバーナ炎検出用ｅ４電対、（ｖｏ）は手動式
元パルプ、　（ＳＶ）は電磁式安全遮断バルブ、（ＭＶ
）は電磁式メインパルプであり、また、（９）はフィン
チューブ式の熱媒流体加熱用熱交換器１、則はこの熱交
換器（９）の入口側に介装された熱媒流体循環用ポンプ
、（ＴＨＯ，）　Ｆｉ熱交換器（９）の出口側に介装さ
れた熱媒流体出口温度ψ）を検出するためのサーモ、ｌ
ｌｌはジスターンである。

また、前記増末空調器具（８ｉ、ｉ＝＋〜ｎ）において
、（１々・１１は空調用ファン、州はフィンチューブ式
の空調用熱交換器、（ｖ３）・・はａｉｌ　ｇｔｉ　’
２調用熱交換器（１３１・・に対する電磁式ａ路開閑バ
ルグ、（ＴＨｉ　、　ｉ−１〜ｎ　）は大々前記各被空
調室（Ｒｉ　、　１＝＝ｔ〜ｎ）の室内温度検出用サー
モ、（５Ｗｉ　、　ｉ＝　ｔ〜ｎ）は各端末空調器具（
８ｉ　、ｉ＝　ｔ　−ｎ）に対する起動・停止用ＯＮ、
ＯＦＦスイッチである。　なお、前記室内温度検出用サ
ーモ（ＴＨＩ　、　ｉ＝　！〜ｎ）は、大々、室（Ｒｉ
、ｉ＝１〜ｎ）の室内温度が設定湿度（これは任意に設
定ｙ史可能とされている）Ｖｃ４するまではＯＮ状態に
あり、遅したとさにＯＦＦ状心となるように構成されて
いるものであり、従って、ｇｉＪ記ＯＮ　、ＯＦＦスイ
ン゛チ（ＳＷｉ　、　ｉ＝　Ｉ　〜ｎ）が投入（ＯＮ）
された状自で室（Ｒｉ　、　ｉ＝　＋　”　ｎ）の室内
温度が設定温度以下である場合に限って、前記開閉パル
プ（■、）は開ＷＪされると共に、０１」記ファン贈が
作動させられることになる。

そして、（Ｃ）はＣＰＵ’ｉ王ｄ千７なｔ視とする自動
制御装置であって、起動慄作に件って、前記安会遮ｗｒ
パルプ（ＳＶ）、メインバーナ（ＭＶ）　ｋ開＃きせる
と共に点火器（７）を作＃Ｊさせる目切点火制御、前記
熱電対（８）によるバイロントパーナ炎消火検知に伴っ
て安全遮断パルプ（ＳＶ）ｔ−閉動きせる目動安全制御
（上記両目動制御については公知であるからその説明は
省略する）、ならびに、前記熱媒流体出口温度検出用サ
ー（Ｔａｏｔ　およびＵｉＩ記各室内温度検出川プ用モ
（ＴＨｉ　、　ｉ＝　ｌ−ｔｉ）による温度検出結果と
、ＩｆｌＪ記各端末空調器具（３）・・のＯＮ、ＯＦＦ
スイッチ（ＳＷｉ　、　ｉ＝　１〜ｎ）の状悪検知結果
とに晶いて、次のように熱媒流体出口温度Ｗ）の自動制
＃を行なう。

即ち、ＦｊｉＪ記自動制御装置は、基本的に、設定され
た＃！〜媒流体流体ＶＵ　＃目標温度（θＳ）と、前記
熱媒流体出口温度検出用サーモ（ＴＨＯ）による検出出
口湿度（θ）との比軟に哉い又、ＰＩＤｉｌｉ′ｌＪ御
によりて熱媒流体出口温度（θ）　ｋ　ｆＪ＋Ｊ記１ｆ
ｌＪ＃目標温度（θｓ）１」近に維持するように、前記
メインパルプ（ＭＹ）　＊開閉制御する構成とされてい
るが、本発明方法においては、ａＩＪ記制＃ｌ：１標温
度（θＳ）の設定を次のように自動的に行なうようにし
たのである。

即ち、その自動制御の基本的方法は、 ＯｉＪ記空調器具（３４、Ｉ＝　ｔ　−ｎ）のうちから
選定されたひとつの空調器具（旧）の継続作動時開に応
じて、前記循環熱媒の目標温度（θＳ）ｋ、ｉｉＪ記選
定された空調器具（３１）の次回の継続作動時間か所定
の改定時間（ＴＯ）　＃ｌｃ近づく方向に自動的に設定
変更させる、 というものである。

かかる基本的方法を実現するための具体的な手段のひと
つとして、次のようなアルゴリズムによる手順ケ採用し
ている。

（１）　スタート時には、制御目標温度（θＳ）を所定
の上限温度（０厘）（例えば２０℃）に設定する。

（１１）　起ｗＪされている空調器具のうち、副側の基
準として、最も空設負荷の太さいもの（旧）ケ選定する
。

（１）（″の選定された基１＄碧空−器具（８１）につ
いて、その室内温度検出用サーモ（ＴＨｉ）のＯＮ状悠
継絖時間から、七の裁１＄空＋ｉ’ＡＩ器具（旧）の作
動継続時開ＩＴＩをや」定する。

（ＩＶ）　セして、前記羞準碧調器具（３厘）の作動継
続時間ｔＴ＋に応じて、１１」記薗璋熱媒の目標温度（
θ８）を、その基準空調器具（３ｉ）の次回の作動継脱
時間が予め定められている適当な時間（Ｔｏ）に近づく
ように、即ち、第２図に示すように、 （１）　Ｔ　＜　Ｔ−ｓのときには、 θ８（１１−θ。−〇−３（θ、・藏；例えば５０℃）
に、（２）　Ｔ−ｓ≦Ｔ　＜　Ｔ−２Ｏ（！：　Ｆｊ！
　ｉｃ　ｎ、θｓ”ｆθ。−〇−２に、 ＜ａ＞　Ｔ−ｔ≦Ｔ〈・Ｔ−□のときには、θＳ金θ。

−θ−１に、 ＜４＞Ｔ−１≦Ｔ≦’ｒ、　＋７Ｊときに、は、０８ｔ
θ。に、（５）　１’、　＜　、Ｔ≦゛ｒ２のときには
、θｓ’ｆ−θ。＋θ１に、 ＜８＞　Ｔ２＜　Ｔ≦Ｔ３のときには、θｓｉθ、ｌ＋
θ２に、 ＜’７＞　Ｔ　）　Ｔ、のとさには、θｓ？］ｌ−θ。

＋θ３（θ絋）に、 というように、目標＋２！度（θ８）ヲ多段階（この場
合７段階）に目！１１ＩＩ設定変更を行なうのである。

　なお、木去施例では、 標準目標温度としての上記θ。を４５℃に、そして、 θ−３＝：／ｊ℃、θ−、＝１０℃、θ−１＝＝ｊ℃、
θ、：ｊ’Ｃ１θ、＝１０℃、θ３＝ｌｊ′Ｃに設定し
ているが、との奴１直に限定ごれるものでは無い〇 上記したアルゴリズムによる自動制御を行なわせるため
の制御用サブルーチンの；２０−チャートの一例を第８
図にボ丁。

即ち、５ＴＡＲＴ俣ステツプ■で演算のための各棟パラ
メータの初期設定を行なった後、ステップ■において、
制御の晶準となるを調器共（８Ｉ）ｔひとつ選定する。

　本夫施例では、６披を調器（Ｒｉ、ｉ＝＋〜ｎ）の広
さや位置等ｘ　１ＩＪＪ案して空調負荷の太ささの順位
を定めてテーブル化しておき、起動されている、つまり
、ｉｉＪ記ＯＮ　、　ＯＦＦスイッチ（ＳＷｉ　、　ｉ
　＝　ｌ−ｎ）がＯＮされている空調器具（８１）のう
ちから、最も空調負荷の大きいものｔ選ぶようにしてい
る。

次に、ステップ■において、熱媒の目標温度（θＢ）ヲ
最高温（θ賦）　に初期設定し、ステップ■で、室内温
度検出用サーモ（ＴＨｉ）のＯＮ状態継続時聞間冷わち
空調器具（８１）の作動継続時間ｆ’１９を計時するタ
イマーをスタートごせる。

そして、ステップ■において、室内温度検出用サーモ（
ＴＨｉ）のＯＮ状態からＯＦＦ状悪への１／Ｊ換わりｔ
判定して、幌くステップ■で前記作動ａ＃を時間１’ｒ
ｌ　’に算出する０次に、ステップ■でその作動継続時
間ＩＴＩに応じて、１１」述した〈ｌ〉〜〈７〉のアル
ゴリズムによって、熱媒の目＠４扇度を設定変更する。

そして、ステップ■でタイマーケリセントし、ステップ
■で′拳内温度俟出用サーモ（ＴＨｉ）が再びＯＮＮ状
上なるまで待機し、そのサーモ（ｒｎｉ）がＯＮ状ｔＪ
にの換わればＩＪＩＪ記ステップ■に民るのである。

なお、上記実施例においては、制御の基準となるひとつ
の至調器具（８ｉ）ｋ選定するに、起動されている空調
器具（３ｉ、ｉ＝＋〜ｎ）のうちで最も空調負イ専か大
さいものを選ぶようにしたが、必ずしも七のようにしな
くてもよく、例えば平均的な空調負荷のものｔ選ぶよう
にしてもよい。

また、上記実施例においては、熱媒の目標温度（θＳ）
を多段南（２段階に自前設定愛史するようにしたが、例
えば第２図の一点鍼保で示すような比例制御を行なって
もよく、あるいは、その池の関数による制御全行なって
もよい。

例えばＳ４図のグラフおよび第５図の７０−チャートに
示すのはその一例であって、ステップＪから明らかなよ
うに、基準空調器具（８１）の作動継続時間ＩＴＩが設
定時間（Ｔｏ）以下である場合には、その作１１１１Ｊ
継続時間ＩＴＩに応じてＦＪＩＪ述の実施例と同様に、
即ち、 ＜ｌ＞　Ｔ　＜　Ｔ−３のときに、は、θ５ｉＯｏ−θ
−３に、＜２＞　Ｔ−ａ≦Ｔ　（Ｔ−２のときには、θ
ｓ”ｆθ。−〇−３に、 ＜３＞Ｔ−ｓ≦Ｔ　＜　Ｔ−１のときには、θＳをθ。

−θ−０に、 ＜４＞Ｔ−１≦Ｔ≦Ｔｏのときに、θｓ’ｉθ。に、熱
媒の目標温度（θＳ）を自動変更させるが、ＲｔＪ記作
動継続時聞ｆｉｌが設定時開（’ｒｏ）　を越え之場合
には、１１」記基準交調器具（８１）の作ｊＩＪが停止
するのｔ待つこと黒く、 （５）　Ｔ　＞　Ｔ、となったときにθｓｋθｓ＋θ□
に、（６）　Ｔ＞Ｔ□となったとさにθＳ・、をθＳ＋
・θ２に、＜７＞　Ｔ　＞　Ｔｚとなったときにθ８ｔ
ｖＳ＋０８に、というように、熱媒の目標温度（θＳ）
を強制的に自動変更させるのである。　なお、この実施
例は、ｔｒｔＪ述の実施例に比べて、１暖房の快適性を
より一層重視したものと言うことができる。

更にまた、上記各実施例においては、本発明方法？！″
暖房システムに適用したものｔ示しｆｃが、冷尻システ
ムや冷暖房システムにも適用できることは勿論である。

以上要するに、本発明による熱媒循環式突調装置におけ
る熱媒温度制御力法は、 熱源により設定目標温度となるように温〆槽制御された
熱媒流体ｔ１彼空調蔓に設けられた空調器具に循環させ
ると共に、前記波２２詩室の温度が設定温度に達したこ
とが検出されたとき［ｉ＋Ｊ記空調器具の作＃Ｊｔ可逆
的に停止させるように構成された熱媒循環弐′！！！調
装置における熱媒温度制御力法において、 前記空調器具の８続作動時間に応じて、目１」記循環熱
媒の目標温度を、００記空調器具の次回の継続作動時間
が所定の設定時間に近づく方向に自動的に設定変更させ
る、 という手段を採用している点に特徴がある。

上記特徴を旬゛する本発明方法によれば、空調器具に対
する循環熱媒流体の温度ｔ１伏適な突調性能に支障全米
たさない範囲内で可及的に低く抑えるようにできるとと
もに、空調器具の作動時間を適当な長さに制御できるた
め、七の両者の兼ね合いによって、配管等からの放熱に
よるエネルギー損失を非常に小さくできる、また、熱源
へ弾速する熱媒流体の温度も０Ｉ及げ・ＪＫ低くでさる
ことから、熱源の効率も同上し、老体として快適窄調性
能を十分に維持しながら大きな省エネルギー効果を得ら
れるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る熱媒循環式空調装置における熱媒
温度制御方法を適用したセントラル空調システムの一実
施例を示し、第１図はシステムの全体概略構成図、第２
図は制御アｌレゴリズムを説明するためのグラフ、第８
図はその制御フローチャート、そして、第４図は別実施
例の１が」婢アルゴリズムを示すグラフ、第５図はその
制０１ｔ１７０−チャートである。 ｕｌ・・・・・・熱源ｓ　（ｄ　ｉ）・・・・・・端木
駕調器具、（Ｒ１）・・・・・・彼藁調室、（θＳ）・
・・・・・１ｔｌｌＪ側目標温度、（Ｔｏ）・・・・・
・設定時間。 代理人　弁理士　北　村　修

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱源（１］により設定目標温度（θＳ）となるように温
   調制御された熱媒流体ｔ、仮空調室（旧）に設けられた
   空調器具（８ｉ）に循環させると共に、前記被撃＃、！
   至（Ｒｊ）の温度が設定温度に達したことが検出された
   ときに前記空調器具（３１）の作ｍＪを可逆的に停止σ
   せるように構成された熱媒循環式空調装置における熱媒
   温度制御力法であって、前記空調器具（３１）のｍ続作
   動時聞に応じて、頗Ｊ記循環熱媒の目標温度（θＳ）’
   に、前記空調器具（３１）の次回の継続作動時間が所定
   の設定時間（ｒｏ）Ｋ近づく方間に自動的に設定変更び
   せる、ことｔ特徴とする熱媒循環式空調装置における熱
   媒温度制御方法。