JPS6190064A - 空気調和装置の使用電力積算装置 - 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、単一の室外ユニットに対して？！数台の室内
ユニットを互いに並列に接続した、いわゆるマルチ方式
の空気調和装置において、上記室外ユニットの使用電力
に対する各室内ユニットの分担電力をそれぞれ尊出する
ようにした空気調和装置の使用電力積算装置に関する。

〈従来の技術） 従来より、この種のマルチ方式の空気調和装置として、
例えば実開昭５４−５０８５９号公報に開示されるよう
に、圧縮機および室外熱交換器を有する単一の室外ユニ
ットと、該室外ユニットに対して互いに並列に接続され
、それぞれ相異なる室内に配設される室内熱交換器およ
び冷媒流通制御用の開閉弁を右する複数台の室内ユニッ
トとを備え、該各室内ユニットの開閉弁をそれぞれ対応
する室内の温麿に応じて開閉制御することにより、該開
閉弁が開作動する側の室内ユニットに対してのみ冷媒を
流通させて、真に空調・を要する所定の室内のみを冷房
又は暖房するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、高層ビルなどにおいて機器の集中室に単一の
室外ユニットを配設するとともに、複数台の室内ユニッ
トをそれぞれ居住者の異なる複数の部屋に配設した場合
などには、上記室外ユニットの使用電力を各室内ユニッ
トの利用状況に応じて分配して、各居住者毎に電気料金
を個別に算出する必要がある。

その場合、電気料金の個別算出を行うべく、例えば各部
屋に設置された室内ユニットの運転／停止スイッチの運
転指令信号に基づいて各室内ユニットの運転時間を算出
し、これに応じて室外ユニットの使用電力を比例配分す
ることが考えられるが、この考えのものでは室温が室温
目標値に達した時のサーモＯＦＦによる室内ユニット停
止時間骨 が考慮されず、電気料金の算出が精度良く行われないと
いう欠点が生じる。しかも、上記の如き冷媒流通制御用
の開閉弁に代えて、絞り度が室温と室温目標値との幅差
に応じで変更される電！ＩＪ膨張弁等を備えた空調能力
可変のものに適用する場合には、同一運転時間であって
も空調能力の変化に応じて分担電力に差違が生じるにも
拘わらず同一分担電力として算出されるため、電気料金
の算出精度はより顕若に低下する。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、上記の如き開閉弁や電動膨張弁等の絞り度調整弁
を室温に応じて制御するようにしたマルチ方式の空気調
和装置において、上記絞り度調整弁の絞り度に応じて室
外ユニットの使用電力を比例配分することにより、各室
内ユニットの分担電力を該各室内ユニットの冷媒流通量
に比例させて、各部屋毎の電気料金をサーモ〇ＦＦによ
る室内ユニット停止時間や空調能力の変化に拘らず精度
良く粋出し得るようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示すように圧縮機（１）および室外熱交換器（３）
を有する単一の室外ユニット（Ａ）と、該室外ユニット
（Ａ）に対して互いに並列に接続される室内熱交換器（
１０）および冷媒通路面積の絞り度を調整する絞り度調
整弁（１６）を有する１１数台の一室内ユニット（Ｂ）
〜（Ｄ）とを備えるとともに、該各室内ユニット（Ｂ）
〜（Ｄ）の絞り度調整弁（１６）をそれぞれ対応する室
内の温度に応じて制御する絞り文制御手段（２１）を備
えた空気調和装置において、上記絞り文制御手段（２１
）の出力を受け、各絞り度調整弁（１６）への絞り文制
御信号値に応じて上記室外ユニット（Ａ）の使用電力を
対応する室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の分担電力として
比例配分する演算装置（２２）とを備える構成としたも
のである。

（作用） 以上により、本発明では、室外ユニット（Ａ）の使用電
力が各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の絞り度調整弁（１
６）への絞り度制御信号値に応じて比例配分されること
によって、各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の分担電力が
それぞれ対応する室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の冷媒流
通量に比例した値になって、各室内ユニット（Ｂ）〜（
Ｄ）毎の電気料金がそれぞれサーモＯＦＦによる室内ユ
ニット停止時間や空調能力の変化に拘わらず精度良い値
に算出されるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図は本発明の第１実施例を示し、（Ａ）は単一の室
外ユニット、＜８＞、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ相異な
る室内に配設された複数台（３台）の室内ユニットであ
って、上記室外ユニット（Ａ）は内部に圧縮機（１）と
、四路切換弁（２）と、送風ファン（３ａ）を有する室
外熱交換器（３）と、逆止弁付暖房用膨張弁（４）と、
レシーバ（５）と、アキュムレータ（６）とを備え、該
各機器（１）〜く６）はそれぞれ冷媒配管（７）・・・
により冷媒流通可能に連結されている。また、室内ユニ
ット（Ｂ）〜（Ｄ）は互いに同一構成であり、その内部
には送風ファン（１０ａ）を有する室内熱交換器（１０
）と、逆止弁付冷房用膨張弁（１１）とを備え、該各機
器（１０）、（１１）は互いに冷媒配管（１２）により
冷媒流通可能に連結されている。そして、該各室内ユニ
ット（Ｂ）〜（Ｄ）は冷媒配管（１３）・・・により室
外ユニット（Ａ）に対して互いに並列に冷媒循環可能に
連結されて冷媒循環系統（１４）が形成されており、冷
房運転時には、四路切換弁（２）を実線の如く切換えて
冷媒を実線矢印の如く循環させることにより、室内熱交
換器（１０）で室内空気から吸熱した熱量を室外熱交換
器（３）で外気に放熱して室内を冷房する一方、暖房運
転時には、四路切換弁（２）を破線の如く切換えて冷媒
を破線矢印の如く循環させることにより、熱量の授受を
上記とは逆にして室内を暖房するようになされている。

また、上記各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ＞には、それぞ
れ冷媒配管（１２）に介設された開閉弁（１５〉が備え
られ、該開閉弁（１５）の閉作動により冷媒通路面積の
絞り度を、冷房運転時には冷房用膨張弁（１１）の絞り
麿に、暖房運転時には暖房用膨張弁（４）の絞り度にそ
れぞれ調整する一方、該開閉弁（１５）の閉作動により
冷媒通路面積の絞り度を全開にするよう、冷媒通路面積
の絞り度を２段階に調整するようにした絞り度調整弁（
１６）を構成している。

さらに、上記各室内ユニット（８）〜（Ｄ）には、それ
ぞれ室内熱交換器（１０）近傍に配置されて室内温度を
検出するサーミスタ等より成る室温センサ（２０）と、
該室温センサ（２ｏ）の出力を受けて上記開閉弁（１５
）を開閉制御する絞り文制御手段（２１）とが備えられ
ている。該絞り文制御手段（２１）は、対応する室内に
設置された運転／停止スイッチ（図示せず）からの運転
指令信号を受けて作動を開始し、この作動中に室温セン
サ（２０）からの室温信号１ａ（ｔＯ）を在室者等によ
り設定された室温目標値（［Ｓ）と大小比較して、室温
信号１０１（ｔＯ）が室温目標値（ｔｓ）以上（ｔｏ≧
ｔｓ）の冷房要求時および室温信号値（ｔＯ）が室温目
標値（ｔｓ）以下（ｔｏ≦ｔｓ）の暖房要求時には開閉
弁（１５）に開指令信号δ（「１」信号）を出力して該
開閉弁（１５）を開制御することにより、対応する室内
ユニットへの冷媒の流通を許容して対応する室内を冷房
又は暖房する一方、上記冷房要求時および暖房要求時以
外のときには開閉弁（１５）に閉指令信号（「０」信号
）を出力してこれを開制御することにより、対応する室
内ユニットへの冷媒の流通を阻止して対応する室内の冷
房又は暖房を停止するものである。

そして、上記各絞り文制御手段（２１）の開指令信号δ
ｉ　　（ｉ　＝Ｂ、Ｃ，Ｄ）は、本発明の特徴としての
演算装置（２２）に入力されている。該演算装置（２２
）は、上記室外ユニット（Ａ＞の圧縮１（１）および室
外熱交換器（３）の送風ファン（３ａ）を駆動するため
の電力を電力計（２３）で計測した室外ユニット（Ａ）
の使用電力（ｗＯ）に対する各室内ユニット（Ｂ’）〜
（、Ｄ）での分担電力（ｗｉ）を下記式 ％式％） に基づいて上記室外ユニット（Ａ）の使用電力（ＷＯ＞
を上記入力された各絞り度υＪＩ［１手段（２１）の開
指令信号δｉ　（絞り文制御信号値）に応１じて比例配
分することにより算出し、これを下記式 ％式％ で時間積分して各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の分担電
力の積分値Ｗｉを算出したのち、これを記憶装置（２４
）に記憶するものである。

したがって、上記第１実施例においては、複数台（３台
）の室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）のうち何れかの開閉弁
（１５）が閉作動している時には、室外ユニット（Ａ＞
の圧縮機（１）から吐出された冷媒はその閉作動してい
る側の室内ユニットに流通して、対応する室内が冷房又
は暖房される一方、開閉弁（１５）の閉作動している側
の室内ユニットには冷媒は流通せず、対応する室内の冷
房又は暖房は行われない。そして、各室内ユニット（Ｂ
）〜（Ｄ）の開閉弁（１５）の作動が対応する室内の温
度に応じて開状態に又は開状態に切換えられる毎に対応
する室内ユニットへの冷媒流通も順次切換えられて、真
に空調を要する室内のみが冷房又は暖房される。

その場合、至外ユニット（Ａ）の使用電力（ＷＯ）に対
する各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の分担電力（ｗｉ）
は、演算装置（２２）により各室内ユニット（Ｂ）〜（
Ｄ）の開閉弁（１５）への開指令信号（δ１）に応じて
室外ユニット（△）の使用電力〈ｗｉ）を比例配分する
ごとにより算出されるので、この各分担電力（ｗｉ）は
それぞれ対応する室内ユニットの冷媒流通量に比例した
値、つまり対応する室内ユニットのサーモ〇ＦＦによる
作動の停止を考慮した値になって、各室内ユニット（Ｂ
）〜（Ｄ）の電気料金がそれぞれ精度良く算出されるこ
とになる。

また、第３図は本発明の第２実施例を示し、上記第１実
施例では絞り度調整弁（１６）を開閉弁（１５）で構成
したのに代え、電動膨張弁で構成したものである。尚、
上記第１実施例と同一の部分については同一の符号を付
してその説明を省略する。

すなわち、各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）には、それぞ
れ冷媒配管（１２）に介設された冷の用型ｆＪＪ膨張弁
よりなる較り度調整弁（１６’）が介設されているとと
もに、絞り度制御手段（２１’　　）は、室温センサ（
２０）からの室温信号値（ｔｏ）と室温目標値（ｔｓ）
との偏差（ｔｏ−ｔｓ）を演算して、該偏差（ｔｏ−ｔ
ｓ）が７以上のとき（ｔｏ−ｔｓごＯ）には該（−差に
応じた開度信号ｖ１を、偏差（ｔｏ−ｔｓ）が７未満の
とき（ｔｏ−ｔｓ＜Ｑ）には全開に相当する開度信号ｖ
ｉを絞り度調整弁（１６′　）に出力して、その間文を
制御するものである。

また、演算装置（２２’　　）は、各室内ユニット（Ｂ
）〜（Ｄ）の分担電力（ｗｌ）を下記式％式％） に基づいて室外ユニット（Ａ）の使用電力（ｗＱ）を上
記絞り文制御手段（２１’　）の開度信号（Ｖｉ）に応
じて比例配分することにより算出するらのである。尚、
図中、２５は室外ユニット（Ａ＞に備える暖房用電動膨
張弁である。

したがって、上記第２実施例においては、各室内の冷房
時、各室内ユニット（８）〜（Ｄ）の絞り度調整弁（１
６’）はそれぞれ対応する室内の温麿（ｔｏ）と室温目
標値（ｔｓ）との偏差（ｔｏ−ｔｓ）が大きいときには
絞り度が大きくなって冷媒流通量が増大し、対応する室
内の空調能力は大きくなる一方、上記偏差（ｔｏ−ｔｓ
）が小さいときには絞り度も小さくなって冷媒流通量が
減少し、対応する室内の空調能力は小さくなる。

この場合、室外ユニット（Ａ）の使用電力（ＷＯ）に対
する各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の分担電力（ｗｌ）
は、各校り度調整弁（１６’）の開度信号（ｖｉ）に応
じて室外ユニット（Ａ）の使用電力（ｗＯ）を比例配分
して算出されるので、この分担電力（ｗｉ）は各室内ユ
ニット（Ｂ）〜（Ｄ）の冷媒流通量に応じた値、つまり
各室内の空調能力の変化を考慮した値になって、各室内
ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）での電気料金が精度良く算出さ
れることになる。

尚、上記第２実施例では、各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ
）の分担電力（Ｗｌ）を各校り度調整弁（１６’）への
開度信号（ｖｉ）に応じて算出したが、その他、該各校
り度調整弁（１６’）の開時間に応じて算出してもよい
。しかし、上記第２実施例の如く開度信号（ｖｉ）に応
じて算出する場合には、分担電力（ｗｉ）を各室内ユニ
ット（Ｂ）〜（Ｄ＞の冷ｔｓ流通量に良好に対応させる
ことができ、分担電力（ｗｔ）の算出精度のより一層の
向上を図ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、単一の室外ユニ
ットの使用電力に対する複数台の室外ユニットの分担電
力が、該各室内ユニットに備える絞り度調整弁への絞り
文制御信号値に応じた室外ユニットの使用電力の比例配
分により算出されて、各室内ユニットの冷媒流通量に応
じた値になるので、各室内ユニットのサーモ〇ＦＦによ
る作動の停止や空調能力の変化に拘わらず各室内ユニッ
トの電気料金の算出を常に精度良く行うことができ、使
用上便利なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図および第３図は本発明の実施例を示し、第２図は
第１実施例を示す冷媒配管系統図、第３図は第２実施例
を示す冷媒配管系統図ぐある。 （Ａ）・・・室外ユニット、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）・
・・室内ユニット、（１）・・・圧縮機、（３）・・・
室外熱交換器、（１０）・・・室内熱交換器、（１５）
・・・開閉弁、（１６）、（１６’　）・・・絞り麿調
整弁、（２１＞、（２１’　　）・・・絞り度制御手段
、（２２）、（２２’　）・・・演算装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）および室外熱交換器（３）を有する
   単一の室外ユニット（Ａ）と、該室外ユニット（Ａ）に
   対して互いに並列に接続される室内熱交換器（１０）お
   よび冷媒通路面積の絞り度を調整する絞り度調整弁（１
   ６）を有する複数台の室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）とを
   備えるとともに、該各室内ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の絞
   り度調整弁（１６）をそれぞれ対応する室内の温度に応
   じて制御する絞り度制御手段（２１）を備えた空気調和
   装置において、上記絞り度制御手段（２１）の出力を受
   け、各絞り度調整弁（１６）への絞り度制御信号値に応
   じて上記室外ユニット（Ａ）の使用電力を対応する室内
   ユニット（Ｂ）〜（Ｄ）の分担電力として比例配分する
   演算装置（２２）を備えたことを特徴とする空気調和装
   置の使用電力積算装置。