蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム
【課題】蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、複数系統の各蓄熱槽の蓄熱量の平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる。
【解決手段】空調システム１０は、２つの系統の室外機１６に対応し、これらの系統に属する複数系統用室内機１８と、複数系統用室内機１８の所属をいずれか１つの系統に切り替える切替手段２８と、各蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔをそれぞれ検出する蓄熱量検出センサ２４と、蓄熱量検出センサ２４により検出された蓄熱量Ｔに基づいて、切替手段２８を制御する制御部３０とを有する。制御部３０の動作により、蓄熱量Ｔの平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる。
【解決手段】空調システム１０は、２つの系統の室外機１６に対応し、これらの系統に属する複数系統用室内機１８と、複数系統用室内機１８の所属をいずれか１つの系統に切り替える切替手段２８と、各蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔをそれぞれ検出する蓄熱量検出センサ２４と、蓄熱量検出センサ２４により検出された蓄熱量Ｔに基づいて、切替手段２８を制御する制御部３０とを有する。制御部３０の動作により、蓄熱量Ｔの平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱槽と室外機と室内機とを有する蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、１組の室外機と、この室外機に対応する複数の室内機とを有する空気調和機に、熱を蓄える蓄熱槽を組み合わせた蓄熱式空気調和機が知られている。
【０００３】
この蓄熱式空気調和機は、夜間に、室外機の運転により熱を生成し、この生成された熱を蓄熱槽に蓄える冷房または暖房蓄熱運転と、昼間に、蓄熱槽に蓄えられた熱を室内機に供給して居室の冷房または暖房を行なう蓄熱利用冷房または暖房運転とを有する。
【０００４】
このような運転を有する蓄熱式空気調和機によれば、例えばオフィスビルの場合、電力消費の少ない夜間に蓄熱し、その熱を、電力を多く使用する昼間に放出することができるので、ピークカットやピークシフトが可能になる。さらに、冷房または暖房蓄熱運転には、昼間の電力料金より安価な夜間電力が利用されるので、電力コストを低減することができる。
【０００５】
１系統の蓄熱式空気調和機においては、室外機と室内機とを接続する冷媒配管の長さ、室外機と室内機の高低差、室内機の数および処理可能な空調負荷に限界がある。そこで、比較的大規模な建物においては、蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムが配置される。この空調システムにおいては、通常、運用管理を容易にするため、建物の階、区画、用途など応じて複数の系統が設定され、その設定された系統に属する居室にその系統の室内機が設けられる。
【０００６】
下記特許文献１には、屋外に設置される熱源ユニットと、熱源ユニットに対応し、屋内に設置される利用ユニットと、熱源ユニットと利用ユニットにそれぞれ接続され、水または氷を溜める蓄熱槽とを有する氷蓄熱式空気調和装置が記載されている。この特許文献１においては、蓄熱槽内にフロートスイッチを設置して、このスイッチにより検出される水位により蓄熱槽の蓄熱量が検出されることが記載されている。また、この特許文献１においては、蓄熱槽に対する冷媒の入口及び出口温度を検出し、これらの温度と冷媒流量とに基づいて、蓄熱槽の蓄熱量が演算されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１９４４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の空調システムにおいては、上述のように、建物の階、区画、用途など応じて複数の系統が設定される。そうすると、通常、系統ごとに対象となる空調負荷が異なるので、蓄熱利用冷房または暖房運転時における各蓄熱槽の蓄熱量にバラつきが生じてしまう。この蓄熱量のバラつきが継続すると以下のような問題が生じる。
【０００９】
すなわち、ある系統においては、蓄熱槽の蓄熱量が無くなったために圧縮機による冷房または暖房運転への切り替えが行なわれるのに対し、他の系統においては、蓄熱槽の蓄熱量がまだあるので、蓄熱利用冷房または暖房運転が継続して行なわれる。そうすると、ピークカットやピークシフトの効果が小さくなるとともに、昼間の電力料金を利用した圧縮機による冷房または暖房運転より電力コストが上昇してしまうという問題が発生する。
【００１０】
本発明の目的は、蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、複数系統の各蓄熱槽の蓄熱量の平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、１組の室外機と、室外機に対応する少なくとも１台の室内機と、室外機により生成された熱を蓄え、その熱を室内機に供給可能な蓄熱槽と、を有する蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、少なくとも２つの系統の室外機に対応し、これらの系統に属する複数系統用室内機と、複数系統用室内機の所属をいずれか１つの系統に切り替える切替手段と、各蓄熱槽の蓄熱量をそれぞれ検出する蓄熱量検出手段と、蓄熱量検出手段により検出された蓄熱量に基づいて、切替手段を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、制御部は、蓄熱量の平準化を図るように切替手段を制御することができる。
【００１３】
また、制御部は、蓄熱量が閾値より小さい場合、その蓄熱量の蓄熱槽と同じ系統に属する複数系統用室内機を、その他の系統に属するように切替手段を制御することができる。
【００１４】
また、制御部は、蓄熱量が他の蓄熱量より小さい場合、その蓄熱量の蓄熱槽と同じ系統に属する複数系統用室内機を、その他の系統に属するように切替手段を制御することができる。
【００１５】
また、制御部は、蓄熱量が閾値より大きい場合、その蓄熱量の蓄熱槽とは異なる系統に属する複数系統用室内機を、その蓄熱槽の系統に属するように切替手段を制御することができる。
【００１６】
また、制御部は、蓄熱量が他の蓄熱量より大きい場合、その大きい蓄熱量の蓄熱槽と異なる系統に属する複数系統用室内機を、その大きい蓄熱量の蓄熱槽の系統に属するように切替手段を制御することができる。
【００１７】
また、切替手段は、冷媒回路を切り替える切替バルブと、制御信号を切り替える切替スイッチとを有することが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムによれば、蓄熱利用冷房または暖房運転時における各蓄熱槽の蓄熱量のバラつきを抑制して、蓄熱量の平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる。また、このように蓄熱量が平準化されると、蓄熱量がなくなってしまう確率を所定値以下に抑えるのに必要な蓄熱槽の容量を小さくすることができる。したがって、蓄熱式空気調和機を導入するコストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る空調システムの構成を示す図である。
【図２】各系統の蓄熱量を示す図である。
【図３】空調システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】ある系統の蓄熱量と切替手段により系統を切り替えるための蓄熱量の閾値の関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る、蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムの実施形態について、図を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る空調システム１０の構成を示す図である。空調システム１０は建物に配置され、建物内の空間、例えば居室（図示せず）に対して冷房及び暖房を行なうシステムである。
【００２２】
居室は、利用者が利用する部屋である。居室は、建物がオフィスビルである場合、執務スペース、会議室および食堂などである。また、居室は、建物が学校である場合、教室、図書室、体育館および多目的室などである。本実施形態の建物には、複数の居室が設けられる。
【００２３】
本実施形態の空調システム１０は、蓄熱式空気調和機１２と、蓄熱式空気調和機１２をコントロールする集中コントローラ１４とを有する。蓄熱式空気調和機１２は、１組の室外機１６と、室内機１８と、蓄熱槽２０とを有する。すなわち、蓄熱式空気調和機１２は、いわゆるビル用マルチエアコンに蓄熱槽２０を組み込んだ空気調和機である。室外機１６と室内機１８と蓄熱槽２０とには、冷媒が流れる冷媒配管２２と、制御信号などのやりとりを行なう制御配線（図示せず）とが接続される。蓄熱式空気調和機１２は、通常の冷房または暖房運転に加え、夜間に、室外機１６の運転により熱を生成し、この生成された熱を蓄熱槽２０に蓄える冷房または暖房蓄熱運転と、昼間に、蓄熱槽２０に蓄えられた熱を室内機１８に供給して居室の冷房または暖房を行なう蓄熱利用冷房または暖房運転とを有する。
【００２４】
室外機１６は、屋外に設置される。１組の室外機１６は、室内機１８の数および処理可能な空調負荷に応じて１台または複数台の室外機１６から構成される。
【００２５】
室外機１６は、冷媒回路の一部を構成しており、圧縮機と熱交換器と送風機（全て図示せず）とを有する。冷房運転時には、室内機１８から送られてきた低圧の気体冷媒が圧縮機により高圧状態にされる。そして、高圧状態にされた気体冷媒が熱交換器を通過することにより液化し、室内機１８に送られる。熱交換器においては、気体冷媒が液化する際の放熱作用により、送風機により送られる外気が暖められる。一方、暖房運転時には、室内機１８から送られてきた低圧の液体冷媒が熱交換器を通過することにより気化する。熱交換器においては、液体冷媒が気化する際の吸熱作用により、送風機により送られる外気が冷やされる。そして、気化し気体となった冷媒は、圧縮機により高圧状態にされ、室内機１８に送られる。
【００２６】
室内機１８は、居室に設置される。具体的には、室内機１８は、居室の天井面に設置、天井内部に設置、天井から吊り下げて設置、または壁面に壁掛けて設置される。なお、１つの居室に対応する空調機１８の台数が１台に限らず複数台とすることができる。
【００２７】
室内機１８は、冷媒回路の一部を構成しており、熱交換器と膨張弁と送風機（全て図示せず）とを有する。冷房運転時には、室外機１６から送られてきた高圧の液体冷媒が膨張弁により低圧状態にされる。そして、低圧状態にされた液体冷媒が熱交換器を通過することにより気化し、室外機１６に送られる。熱交換器においては、液体冷媒が気化する際の吸熱作用により、周囲の空気が冷やされる。この冷却された空気が送風機により居室内に送り出されることにより、居室内の冷房が行なわれる。一方、暖房運転時には、室外機１６から送られてきた高圧の気体冷媒が熱交換器を通過することにより液化する。液化し液体となった冷媒は、膨張弁により低圧状態にされ、室外機１６に送られる。熱交換器においては、気体冷媒が液化する際の放熱作用により、周囲の空気が暖められる。この加熱された空気が送風機により居室内に送り出されることにより、居室内の暖房が行なわれる。
【００２８】
室内機１８には、リモコン（図示せず）が接続されている。リモコンは、このリモコンに対応する１台または複数台の室内機１８を操作することができる。リモコンは、室内機１８の運転及び停止、運転モードの切り替え、居室内の設定温度の調整、風向き及び風速の調整などを行うことができる。
【００２９】
蓄熱槽２０は、冷媒回路の一部を構成しており、熱交換器と膨張弁（ともに図示せず）とを有する。蓄熱槽２０は、熱を蓄える蓄熱材として、例えば水を収容する容器である。
【００３０】
冷房蓄熱運転時には、室外機１６から送られてきた高圧の液体冷媒が膨張弁により低圧状態にされる。そして、低圧状態にされた液体冷媒が熱交換器を通過することにより気化し、室外機１６に送られる。熱交換器においては、液体冷媒が気化する際の吸熱作用により、蓄熱槽２０内の水が冷やされて氷になり蓄熱される。そして、蓄熱利用冷房運転時には、室内機１８へ送る冷媒を液化させるために蓄熱が利用される。
【００３１】
一方、暖房蓄熱運転時には、室外機１６から送られてきた高圧の気体冷媒が熱交換器を通過することにより液化する。液化して液体となった冷媒は、膨張弁により低圧状態にされ、室外機１６に送られる。熱交換器においては、気体冷媒が液化する際の放熱作用により、蓄熱槽２０内の水が暖められて温水になり蓄熱される。そして、蓄熱利用暖房運転時には、室内機１８へ送る冷媒を気化させるために蓄熱が利用される。
【００３２】
また、空調システム１０は、蓄熱槽２０の内部に蓄熱された熱量である蓄熱量Ｔを検出する蓄熱量検出手段を有する。本実施形態における蓄熱量検出手段は、蓄熱槽２０内部に設けられた蓄熱量検出センサ２４である。蓄熱量検出センサ２４は、蓄熱槽２０の水位を検出する水位センサと、蓄熱槽２０の水温を検出する温度センサとを含む。冷房運転時においては、水位センサにより検出された水位に基づいて、氷の量を把握することができるので、蓄熱量Ｔを検出することができる。また、暖房運転時においては、温度センサにより検出された水温に基づいて、蓄熱量Ｔを検出することができる。本実施形態においては、蓄熱量検出手段が、蓄熱槽２０内部に設けられた蓄熱量検出センサ２４である場合について説明したが、この構成に限定されない。蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔを検出することができるのであれば、従来技術で述べたように、蓄熱槽に対する冷媒の入口及び出口温度と冷媒流量とを検出し、これらの値に基づいて蓄熱量Ｔを検出することもできる。
【００３３】
集中コントローラ１４は、例えば建物を管理する管理室に配置される。集中コントローラ１４は、配線２６を介して蓄熱式空気調和機１２に接続され、蓄熱式空気調和機１２の制御、管理を行なう。具体的には、集中コントローラ１４は、一括またはグループごとの室内機１８に対して、運転及び停止、運転モードの切り替え、設定温度の調整、風向き及び風速の調整、リモコン操作禁止の設定、タイマー（スケジュール）運転などを行なうことができる。また、集中コントローラ１４は、蓄熱式空気調和機１２の異常の表示、その異常の外部通報などを行うことができる。
【００３４】
本実施形態の空調システム１０は、図１に示されるように、蓄熱式空気調和機１２を３系統有する。この３系統を区別するため、以降、各系統をａ，ｂ，ｃ系統とそれぞれ記す。そして、各系統に対応する機器などの符号として、数字の後にａ，ｂ，ｃをそれぞれ付す。ａ系統には、室外機１６ａに対応する室内機１８ａが３台あり、ｂ系統には、室外機１６ｂに対応する室内機１８ｂが２台あり、ｃ系統には、室外機１６ｃに対応する室内機１８ｃが２台ある。なお、本発明はこの構成に限定されず、室外機に対応する室内機の数は少なくとも１台あればよい。また、本実施形態においては、空調システム１０が蓄熱式空気調和機１２を３系統有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。空調システム１０は、蓄熱式空気調和機１２が複数系統、例えば２系統または４系統有することもできる。
【００３５】
本実施形態の空調システム１０は、上述した室内機１８ａ，１８ｂ，１８ｃとは別に、少なくとも２つの系統の室外機１６に対応し、これらの系統に属する室内機１８を有する。そして、本実施形態の空調システム１０は、その室内機１８の所属をいずれか１つの系統に切り替える切替手段２８と、蓄熱量検出手段により検出された蓄熱量Ｔに基づいて、切替手段２８を制御する制御部３０とを有する。
【００３６】
このような室内機１８の特殊な系統パターンと制御部３０の動作により、複数系統の各蓄熱槽の蓄熱量の平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる。以下、切替手段２８と制御部３０について具体的に説明する。なお、上述のような、少なくとも２つの系統の室外機１６に対応し、これらの系統に属する室内機１８を、以降、複数系統用室内機と記す。そして、この複数系統用室内機の符号として、ａ及びｂ系統に属するものについては１８ａｂを付し、ｂ及びｃ系統に属するものについては１８ｂｃを付す。本実施形態においては、１台の複数系統用室内機が２系統に属する場合ついて説明したが、この構成に限定されず、３系統以上に属することもできる。
【００３７】
切替手段２８について、複数系統用室内機１８ａｂを例に挙げて説明する。切替手段２８は、複数系統用室内機１８ａｂと、室外機１６ａ及び室外機１６ｂとの間の冷媒回路に配置され、三方弁として機能する。すなわち、切替手段２８は、冷媒配管２２を介して複数系統用室内機１８ａｂに接続される。そして、切替手段２８は、冷媒配管２２を介して室外機１６ａに接続されるとともに、別の冷媒配管２２を介して室外機１６ｂに接続される。切替手段２８は、冷媒回路を切り替える切替バルブ（図示せず）を有する。そして、この切替バルブの動作により、複数系統用室内機１８ａｂに通ずる冷媒配管２２が、室外機１６ａに通ずる冷媒配管２２、あるいは室外機１６ｂに通ずる冷媒配管２２のいずれか一方に接続される。言い換えれば、切替バルブの動作により、複数系統用室内機１８ａｂが、蓄熱式空気調和機１２ａの冷媒回路、あるいは蓄熱式空気調和機１２ｂの冷媒回路のいずれか一方に含まれるようになる。
【００３８】
また、切替手段２８は、制御配線を介して複数系統用室内機１８ａｂに接続される。そして、切替手段２８は、制御配線を介して室外機１６ａに接続されるとともに、別の制御配線を介して室外機１６ｂに接続される。切替手段２８は、制御信号を切り替える切替スイッチ（図示せず）を有する。切替スイッチは、リレーシーケンスによるアナログ回路であっても、ソフトウェアにより実現されてもよい。そして、この切替スイッチの動作により、複数系統用室内機１８ａｂに通ずる制御配線が、室外機１６ａに通ずる制御配線、あるいは室外機１６ｂに通ずる制御配線のいずれか一方に接続される。言い換えれば、切替スイッチの動作により、複数系統用室内機１８ａｂが、蓄熱式空気調和機１２ａの系統、あるいは蓄熱式空気調和機１２ｂの系統のいずれか一方に属するようになる。
【００３９】
制御部３０は、集中コントローラ１４に内蔵される。なお、本発明はこの構成に限定されず、集中コントローラ１４とは別体に制御部３０が設けられてもよい。この場合、制御部３０は、配線を介して集中コントローラ１４に接続、または配線を介して直に各系統の蓄熱式空気調和機１２に接続される。
【００４０】
制御部３０は、各系統の蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔの平準化を図るように各切替手段２８をそれぞれ制御する。これにより、蓄熱利用運転時における各蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔのバラつきを抑制することができる。
【００４１】
蓄熱量Ｔの平準化を図る具体的な制御部３０の制御方法について図２を用いて説明する。図２は、各系統の蓄熱量Ｔを示す図である。図２には、蓄熱利用運転時のある時点における各蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔが示される。この図においては、蓄熱量Ｔにバラつきが生じている。すなわち、蓄熱量Ｔは、大きいほうからｂ系統の蓄熱量Ｔｂ、ｃ系統の蓄熱量Ｔｃ、そしてａ系統の蓄熱量Ｔａの順である。なお、初期設定において、複数系統用室内機１８ａｂがａ系統に属し、そして複数系統用室内機１８ｂｃがｃ系統に属しているものとする。
【００４２】
この場合、制御部３０は、蓄熱量Ｔｂ，Ｔｃより小さい蓄熱量Ｔａの蓄熱槽２０ａと同じａ系統に属する複数系統用室内機１８ａｂを、ｂ系統に属するように切替手段２８を制御する。複数系統用室内機１８ａｂが、ａ系統から外れることにより、蓄熱量Ｔａの消費速度が低下する。一方、複数系統用室内機１８ａｂが、ｂ系統に属することにより、蓄熱量Ｔｂの消費速度が上昇する。
【００４３】
このような制御部３０の動作により、各蓄熱量Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃの差が縮まり、蓄熱量Ｔの平準化を図ることができる。蓄熱量Ｔが平準化されると、系統毎に異なる運転、すなわち、ある系統が圧縮機による通常運転であるのに対し、他の系統が蓄熱利用運転であるという状態を防止することができる。つまり、空調システム１０全体で蓄えられた蓄熱を余すことなく効率的に消費することができる。よって、ピークカットやピークシフトの効果が大きくなって夜間電力をより有効利用することができるので、電力コストの低減を図ることができる。
【００４４】
また、図２に示される状態において、さらに、制御部３０は、複数系統用室内機１８ｂｃがｃ系統に属している場合、その複数系統用室内機１８ｂｃを、ｂ系統に属するように切替手段２８を制御することもできる。複数系統用室内機１８ｂｃが、ｃ系統から外れることにより、蓄熱量Ｔｃの消費速度が低下する。一方、複数系統用室内機１８ｂｃが、ｂ系統に属することにより、蓄熱量Ｔｂの消費速度が上昇する。このような制御部３０の動作によっても、各蓄熱量Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃの差が縮まり、蓄熱量Ｔの平準化を図ることができる。
【００４５】
次に、空調システム１０の制御動作について図３を用いて説明する。図３は、空調システム１０の制御動作の一例を示すフローチャートである。なお、この制御動作は、蓄熱利用運転時のある時点をスタートとする。
【００４６】
まず、ステップＳ１０１において、各蓄熱量検出センサ２４が蓄熱量Ｔをそれぞれ検出する。そして、ステップＳ１０２において、蓄熱量Ｔにバラつきがあるか判断される。蓄熱量Ｔにバラつきが無い場合、制御動作は終了する。
【００４７】
一方、蓄熱量Ｔにバラつきがある場合、ステップＳ１０３に進み、制御部３０は、小さい蓄熱量Ｔと同一系統に属する複数系統用室内機１８を、その他の系統に属するように切替手段２８を制御する。このとき、切替の選択肢に複数の系統がある場合、複数系統用室内機１８を、より大きい蓄熱量Ｔの蓄熱槽２０と同じ系統に属するように切り替えることが好適である。
【００４８】
そして、ステップＳ１０４で、制御部３０は、大きい蓄熱量Ｔとは異なる系統に属する複数系統用室内機１８を、その大きい蓄熱量Ｔの系統に属するように切替手段２８を制御して、制御動作が終了する。このとき、切替の選択肢に複数の系統がある場合、より小さい蓄熱量Ｔの系統に属する複数系統用室内機１８を、その大きい蓄熱量Ｔの系統に属するように切り替えることが好適である。この制御動作において、小さい蓄熱量Ｔと大きい蓄熱量Ｔは、全系統の蓄熱量Ｔの平均値に基づいて判断される。
【００４９】
次に、別の態様の制御部３０の制御方法について図４を用いて説明する。図４は、ａ系統の蓄熱量Ｔａと切替手段２８により系統を切り替えるための蓄熱量の閾値ｔの関係の一例を示す図である。なお、初期設定において、複数系統用室内機１８ａｂが、ａ系統に属しているものとする。また、上記実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５０】
図４には、蓄熱利用運転の開始から終了まで時間帯、例えば９時から１８時までの時間帯における所定の閾値ｔが破線で示されている。また、図４には、蓄熱利用運転の開始からある時点ｈ１までの実際の蓄熱量Ｔａが実線で示されている。閾値ｔは、制御部３０に予め記憶される。実際の蓄熱量Ｔａは、蓄熱量検出センサ２６により所定時間毎に検出される。この図においては、ある時点ｈ１になると、このときに検出された蓄熱量Ｔｈ１が、その時点の閾値ｔｈ１より小さくなる。
【００５１】
この場合、制御部３０は、その蓄熱量Ｔｈ１の蓄熱槽２２ａと同じ系統の複数系統用室内機１８ａｂを、ｂ系統に属するように切替手段２８を制御する。複数系統用室内機１８ａｂが、ａ系統から外れることにより、蓄熱量Ｔａの消費速度が低下する。
【００５２】
この制御部３０の動作により、蓄熱量Ｔａが閾値ｔより小さくなることを抑制することができる。そして、他の系統においても同様の制御を行なうことにより、蓄熱利用運転の開始から終了まで時間帯において全ての蓄熱量Ｔが閾値ｔより小さくなることを抑制することができ、結果として各蓄熱量Ｔの差が縮まり、蓄熱量Ｔの平準化を図ることができる。閾値ｔは、各系統が対象とする空調負荷、外気温度、季節などにより設定することができる。
【００５３】
この実施形態においては、蓄熱量Ｔが閾値ｔより小さい場合、その蓄熱量Ｔの蓄熱槽２０の系統に属する複数系統用室内機１８を、その他の系統に属するように切替手段２８を制御する場合について説明したが、この構成に限定されない。各蓄熱量Ｔのバラつきを抑制するために、閾値ｔより大きい第二の閾値ｔ２を設定し、蓄熱量Ｔが第二の閾値ｔ２より大きい場合、その蓄熱量Ｔの蓄熱槽２０とは異なる系統に属する複数系統用室内機１８を、その大きい蓄熱量Ｔの系統に属するように切替手段２８を制御することもできる。この制御により、蓄熱利用運転の開始から終了まで時間帯において全ての蓄熱量Ｔが第２の閾値ｔ２より大きくなることを抑制することができ、結果として各蓄熱量Ｔの差が縮まり、蓄熱量Ｔの平準化を図ることができる。これらの制御を組み合わせると、全ての蓄熱量Ｔが閾値ｔと第２の閾値ｔ２との間を推移することになり、各蓄熱量Ｔの差を効果的に縮めることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 空調システム、１２ 蓄熱式空気調和機、１４ 集中コントローラ、１６ 室外機、１８ 室内機、２０ 蓄熱槽、２２ 冷媒配管、２４ 蓄熱量検出センサ、２６ 配線、２８ 切替手段、３０ 制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱槽と室外機と室内機とを有する蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、１組の室外機と、この室外機に対応する複数の室内機とを有する空気調和機に、熱を蓄える蓄熱槽を組み合わせた蓄熱式空気調和機が知られている。
【０００３】
この蓄熱式空気調和機は、夜間に、室外機の運転により熱を生成し、この生成された熱を蓄熱槽に蓄える冷房または暖房蓄熱運転と、昼間に、蓄熱槽に蓄えられた熱を室内機に供給して居室の冷房または暖房を行なう蓄熱利用冷房または暖房運転とを有する。
【０００４】
このような運転を有する蓄熱式空気調和機によれば、例えばオフィスビルの場合、電力消費の少ない夜間に蓄熱し、その熱を、電力を多く使用する昼間に放出することができるので、ピークカットやピークシフトが可能になる。さらに、冷房または暖房蓄熱運転には、昼間の電力料金より安価な夜間電力が利用されるので、電力コストを低減することができる。
【０００５】
１系統の蓄熱式空気調和機においては、室外機と室内機とを接続する冷媒配管の長さ、室外機と室内機の高低差、室内機の数および処理可能な空調負荷に限界がある。そこで、比較的大規模な建物においては、蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムが配置される。この空調システムにおいては、通常、運用管理を容易にするため、建物の階、区画、用途など応じて複数の系統が設定され、その設定された系統に属する居室にその系統の室内機が設けられる。
【０００６】
下記特許文献１には、屋外に設置される熱源ユニットと、熱源ユニットに対応し、屋内に設置される利用ユニットと、熱源ユニットと利用ユニットにそれぞれ接続され、水または氷を溜める蓄熱槽とを有する氷蓄熱式空気調和装置が記載されている。この特許文献１においては、蓄熱槽内にフロートスイッチを設置して、このスイッチにより検出される水位により蓄熱槽の蓄熱量が検出されることが記載されている。また、この特許文献１においては、蓄熱槽に対する冷媒の入口及び出口温度を検出し、これらの温度と冷媒流量とに基づいて、蓄熱槽の蓄熱量が演算されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１９４４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の空調システムにおいては、上述のように、建物の階、区画、用途など応じて複数の系統が設定される。そうすると、通常、系統ごとに対象となる空調負荷が異なるので、蓄熱利用冷房または暖房運転時における各蓄熱槽の蓄熱量にバラつきが生じてしまう。この蓄熱量のバラつきが継続すると以下のような問題が生じる。
【０００９】
すなわち、ある系統においては、蓄熱槽の蓄熱量が無くなったために圧縮機による冷房または暖房運転への切り替えが行なわれるのに対し、他の系統においては、蓄熱槽の蓄熱量がまだあるので、蓄熱利用冷房または暖房運転が継続して行なわれる。そうすると、ピークカットやピークシフトの効果が小さくなるとともに、昼間の電力料金を利用した圧縮機による冷房または暖房運転より電力コストが上昇してしまうという問題が発生する。
【００１０】
本発明の目的は、蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、複数系統の各蓄熱槽の蓄熱量の平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、１組の室外機と、室外機に対応する少なくとも１台の室内機と、室外機により生成された熱を蓄え、その熱を室内機に供給可能な蓄熱槽と、を有する蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、少なくとも２つの系統の室外機に対応し、これらの系統に属する複数系統用室内機と、複数系統用室内機の所属をいずれか１つの系統に切り替える切替手段と、各蓄熱槽の蓄熱量をそれぞれ検出する蓄熱量検出手段と、蓄熱量検出手段により検出された蓄熱量に基づいて、切替手段を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、制御部は、蓄熱量の平準化を図るように切替手段を制御することができる。
【００１３】
また、制御部は、蓄熱量が閾値より小さい場合、その蓄熱量の蓄熱槽と同じ系統に属する複数系統用室内機を、その他の系統に属するように切替手段を制御することができる。
【００１４】
また、制御部は、蓄熱量が他の蓄熱量より小さい場合、その蓄熱量の蓄熱槽と同じ系統に属する複数系統用室内機を、その他の系統に属するように切替手段を制御することができる。
【００１５】
また、制御部は、蓄熱量が閾値より大きい場合、その蓄熱量の蓄熱槽とは異なる系統に属する複数系統用室内機を、その蓄熱槽の系統に属するように切替手段を制御することができる。
【００１６】
また、制御部は、蓄熱量が他の蓄熱量より大きい場合、その大きい蓄熱量の蓄熱槽と異なる系統に属する複数系統用室内機を、その大きい蓄熱量の蓄熱槽の系統に属するように切替手段を制御することができる。
【００１７】
また、切替手段は、冷媒回路を切り替える切替バルブと、制御信号を切り替える切替スイッチとを有することが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムによれば、蓄熱利用冷房または暖房運転時における各蓄熱槽の蓄熱量のバラつきを抑制して、蓄熱量の平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる。また、このように蓄熱量が平準化されると、蓄熱量がなくなってしまう確率を所定値以下に抑えるのに必要な蓄熱槽の容量を小さくすることができる。したがって、蓄熱式空気調和機を導入するコストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る空調システムの構成を示す図である。
【図２】各系統の蓄熱量を示す図である。
【図３】空調システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】ある系統の蓄熱量と切替手段により系統を切り替えるための蓄熱量の閾値の関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る、蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムの実施形態について、図を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る空調システム１０の構成を示す図である。空調システム１０は建物に配置され、建物内の空間、例えば居室（図示せず）に対して冷房及び暖房を行なうシステムである。
【００２２】
居室は、利用者が利用する部屋である。居室は、建物がオフィスビルである場合、執務スペース、会議室および食堂などである。また、居室は、建物が学校である場合、教室、図書室、体育館および多目的室などである。本実施形態の建物には、複数の居室が設けられる。
【００２３】
本実施形態の空調システム１０は、蓄熱式空気調和機１２と、蓄熱式空気調和機１２をコントロールする集中コントローラ１４とを有する。蓄熱式空気調和機１２は、１組の室外機１６と、室内機１８と、蓄熱槽２０とを有する。すなわち、蓄熱式空気調和機１２は、いわゆるビル用マルチエアコンに蓄熱槽２０を組み込んだ空気調和機である。室外機１６と室内機１８と蓄熱槽２０とには、冷媒が流れる冷媒配管２２と、制御信号などのやりとりを行なう制御配線（図示せず）とが接続される。蓄熱式空気調和機１２は、通常の冷房または暖房運転に加え、夜間に、室外機１６の運転により熱を生成し、この生成された熱を蓄熱槽２０に蓄える冷房または暖房蓄熱運転と、昼間に、蓄熱槽２０に蓄えられた熱を室内機１８に供給して居室の冷房または暖房を行なう蓄熱利用冷房または暖房運転とを有する。
【００２４】
室外機１６は、屋外に設置される。１組の室外機１６は、室内機１８の数および処理可能な空調負荷に応じて１台または複数台の室外機１６から構成される。
【００２５】
室外機１６は、冷媒回路の一部を構成しており、圧縮機と熱交換器と送風機（全て図示せず）とを有する。冷房運転時には、室内機１８から送られてきた低圧の気体冷媒が圧縮機により高圧状態にされる。そして、高圧状態にされた気体冷媒が熱交換器を通過することにより液化し、室内機１８に送られる。熱交換器においては、気体冷媒が液化する際の放熱作用により、送風機により送られる外気が暖められる。一方、暖房運転時には、室内機１８から送られてきた低圧の液体冷媒が熱交換器を通過することにより気化する。熱交換器においては、液体冷媒が気化する際の吸熱作用により、送風機により送られる外気が冷やされる。そして、気化し気体となった冷媒は、圧縮機により高圧状態にされ、室内機１８に送られる。
【００２６】
室内機１８は、居室に設置される。具体的には、室内機１８は、居室の天井面に設置、天井内部に設置、天井から吊り下げて設置、または壁面に壁掛けて設置される。なお、１つの居室に対応する空調機１８の台数が１台に限らず複数台とすることができる。
【００２７】
室内機１８は、冷媒回路の一部を構成しており、熱交換器と膨張弁と送風機（全て図示せず）とを有する。冷房運転時には、室外機１６から送られてきた高圧の液体冷媒が膨張弁により低圧状態にされる。そして、低圧状態にされた液体冷媒が熱交換器を通過することにより気化し、室外機１６に送られる。熱交換器においては、液体冷媒が気化する際の吸熱作用により、周囲の空気が冷やされる。この冷却された空気が送風機により居室内に送り出されることにより、居室内の冷房が行なわれる。一方、暖房運転時には、室外機１６から送られてきた高圧の気体冷媒が熱交換器を通過することにより液化する。液化し液体となった冷媒は、膨張弁により低圧状態にされ、室外機１６に送られる。熱交換器においては、気体冷媒が液化する際の放熱作用により、周囲の空気が暖められる。この加熱された空気が送風機により居室内に送り出されることにより、居室内の暖房が行なわれる。
【００２８】
室内機１８には、リモコン（図示せず）が接続されている。リモコンは、このリモコンに対応する１台または複数台の室内機１８を操作することができる。リモコンは、室内機１８の運転及び停止、運転モードの切り替え、居室内の設定温度の調整、風向き及び風速の調整などを行うことができる。
【００２９】
蓄熱槽２０は、冷媒回路の一部を構成しており、熱交換器と膨張弁（ともに図示せず）とを有する。蓄熱槽２０は、熱を蓄える蓄熱材として、例えば水を収容する容器である。
【００３０】
冷房蓄熱運転時には、室外機１６から送られてきた高圧の液体冷媒が膨張弁により低圧状態にされる。そして、低圧状態にされた液体冷媒が熱交換器を通過することにより気化し、室外機１６に送られる。熱交換器においては、液体冷媒が気化する際の吸熱作用により、蓄熱槽２０内の水が冷やされて氷になり蓄熱される。そして、蓄熱利用冷房運転時には、室内機１８へ送る冷媒を液化させるために蓄熱が利用される。
【００３１】
一方、暖房蓄熱運転時には、室外機１６から送られてきた高圧の気体冷媒が熱交換器を通過することにより液化する。液化して液体となった冷媒は、膨張弁により低圧状態にされ、室外機１６に送られる。熱交換器においては、気体冷媒が液化する際の放熱作用により、蓄熱槽２０内の水が暖められて温水になり蓄熱される。そして、蓄熱利用暖房運転時には、室内機１８へ送る冷媒を気化させるために蓄熱が利用される。
【００３２】
また、空調システム１０は、蓄熱槽２０の内部に蓄熱された熱量である蓄熱量Ｔを検出する蓄熱量検出手段を有する。本実施形態における蓄熱量検出手段は、蓄熱槽２０内部に設けられた蓄熱量検出センサ２４である。蓄熱量検出センサ２４は、蓄熱槽２０の水位を検出する水位センサと、蓄熱槽２０の水温を検出する温度センサとを含む。冷房運転時においては、水位センサにより検出された水位に基づいて、氷の量を把握することができるので、蓄熱量Ｔを検出することができる。また、暖房運転時においては、温度センサにより検出された水温に基づいて、蓄熱量Ｔを検出することができる。本実施形態においては、蓄熱量検出手段が、蓄熱槽２０内部に設けられた蓄熱量検出センサ２４である場合について説明したが、この構成に限定されない。蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔを検出することができるのであれば、従来技術で述べたように、蓄熱槽に対する冷媒の入口及び出口温度と冷媒流量とを検出し、これらの値に基づいて蓄熱量Ｔを検出することもできる。
【００３３】
集中コントローラ１４は、例えば建物を管理する管理室に配置される。集中コントローラ１４は、配線２６を介して蓄熱式空気調和機１２に接続され、蓄熱式空気調和機１２の制御、管理を行なう。具体的には、集中コントローラ１４は、一括またはグループごとの室内機１８に対して、運転及び停止、運転モードの切り替え、設定温度の調整、風向き及び風速の調整、リモコン操作禁止の設定、タイマー（スケジュール）運転などを行なうことができる。また、集中コントローラ１４は、蓄熱式空気調和機１２の異常の表示、その異常の外部通報などを行うことができる。
【００３４】
本実施形態の空調システム１０は、図１に示されるように、蓄熱式空気調和機１２を３系統有する。この３系統を区別するため、以降、各系統をａ，ｂ，ｃ系統とそれぞれ記す。そして、各系統に対応する機器などの符号として、数字の後にａ，ｂ，ｃをそれぞれ付す。ａ系統には、室外機１６ａに対応する室内機１８ａが３台あり、ｂ系統には、室外機１６ｂに対応する室内機１８ｂが２台あり、ｃ系統には、室外機１６ｃに対応する室内機１８ｃが２台ある。なお、本発明はこの構成に限定されず、室外機に対応する室内機の数は少なくとも１台あればよい。また、本実施形態においては、空調システム１０が蓄熱式空気調和機１２を３系統有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。空調システム１０は、蓄熱式空気調和機１２が複数系統、例えば２系統または４系統有することもできる。
【００３５】
本実施形態の空調システム１０は、上述した室内機１８ａ，１８ｂ，１８ｃとは別に、少なくとも２つの系統の室外機１６に対応し、これらの系統に属する室内機１８を有する。そして、本実施形態の空調システム１０は、その室内機１８の所属をいずれか１つの系統に切り替える切替手段２８と、蓄熱量検出手段により検出された蓄熱量Ｔに基づいて、切替手段２８を制御する制御部３０とを有する。
【００３６】
このような室内機１８の特殊な系統パターンと制御部３０の動作により、複数系統の各蓄熱槽の蓄熱量の平準化を推進し電力コストの低減を図ることができる。以下、切替手段２８と制御部３０について具体的に説明する。なお、上述のような、少なくとも２つの系統の室外機１６に対応し、これらの系統に属する室内機１８を、以降、複数系統用室内機と記す。そして、この複数系統用室内機の符号として、ａ及びｂ系統に属するものについては１８ａｂを付し、ｂ及びｃ系統に属するものについては１８ｂｃを付す。本実施形態においては、１台の複数系統用室内機が２系統に属する場合ついて説明したが、この構成に限定されず、３系統以上に属することもできる。
【００３７】
切替手段２８について、複数系統用室内機１８ａｂを例に挙げて説明する。切替手段２８は、複数系統用室内機１８ａｂと、室外機１６ａ及び室外機１６ｂとの間の冷媒回路に配置され、三方弁として機能する。すなわち、切替手段２８は、冷媒配管２２を介して複数系統用室内機１８ａｂに接続される。そして、切替手段２８は、冷媒配管２２を介して室外機１６ａに接続されるとともに、別の冷媒配管２２を介して室外機１６ｂに接続される。切替手段２８は、冷媒回路を切り替える切替バルブ（図示せず）を有する。そして、この切替バルブの動作により、複数系統用室内機１８ａｂに通ずる冷媒配管２２が、室外機１６ａに通ずる冷媒配管２２、あるいは室外機１６ｂに通ずる冷媒配管２２のいずれか一方に接続される。言い換えれば、切替バルブの動作により、複数系統用室内機１８ａｂが、蓄熱式空気調和機１２ａの冷媒回路、あるいは蓄熱式空気調和機１２ｂの冷媒回路のいずれか一方に含まれるようになる。
【００３８】
また、切替手段２８は、制御配線を介して複数系統用室内機１８ａｂに接続される。そして、切替手段２８は、制御配線を介して室外機１６ａに接続されるとともに、別の制御配線を介して室外機１６ｂに接続される。切替手段２８は、制御信号を切り替える切替スイッチ（図示せず）を有する。切替スイッチは、リレーシーケンスによるアナログ回路であっても、ソフトウェアにより実現されてもよい。そして、この切替スイッチの動作により、複数系統用室内機１８ａｂに通ずる制御配線が、室外機１６ａに通ずる制御配線、あるいは室外機１６ｂに通ずる制御配線のいずれか一方に接続される。言い換えれば、切替スイッチの動作により、複数系統用室内機１８ａｂが、蓄熱式空気調和機１２ａの系統、あるいは蓄熱式空気調和機１２ｂの系統のいずれか一方に属するようになる。
【００３９】
制御部３０は、集中コントローラ１４に内蔵される。なお、本発明はこの構成に限定されず、集中コントローラ１４とは別体に制御部３０が設けられてもよい。この場合、制御部３０は、配線を介して集中コントローラ１４に接続、または配線を介して直に各系統の蓄熱式空気調和機１２に接続される。
【００４０】
制御部３０は、各系統の蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔの平準化を図るように各切替手段２８をそれぞれ制御する。これにより、蓄熱利用運転時における各蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔのバラつきを抑制することができる。
【００４１】
蓄熱量Ｔの平準化を図る具体的な制御部３０の制御方法について図２を用いて説明する。図２は、各系統の蓄熱量Ｔを示す図である。図２には、蓄熱利用運転時のある時点における各蓄熱槽２０の蓄熱量Ｔが示される。この図においては、蓄熱量Ｔにバラつきが生じている。すなわち、蓄熱量Ｔは、大きいほうからｂ系統の蓄熱量Ｔｂ、ｃ系統の蓄熱量Ｔｃ、そしてａ系統の蓄熱量Ｔａの順である。なお、初期設定において、複数系統用室内機１８ａｂがａ系統に属し、そして複数系統用室内機１８ｂｃがｃ系統に属しているものとする。
【００４２】
この場合、制御部３０は、蓄熱量Ｔｂ，Ｔｃより小さい蓄熱量Ｔａの蓄熱槽２０ａと同じａ系統に属する複数系統用室内機１８ａｂを、ｂ系統に属するように切替手段２８を制御する。複数系統用室内機１８ａｂが、ａ系統から外れることにより、蓄熱量Ｔａの消費速度が低下する。一方、複数系統用室内機１８ａｂが、ｂ系統に属することにより、蓄熱量Ｔｂの消費速度が上昇する。
【００４３】
このような制御部３０の動作により、各蓄熱量Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃの差が縮まり、蓄熱量Ｔの平準化を図ることができる。蓄熱量Ｔが平準化されると、系統毎に異なる運転、すなわち、ある系統が圧縮機による通常運転であるのに対し、他の系統が蓄熱利用運転であるという状態を防止することができる。つまり、空調システム１０全体で蓄えられた蓄熱を余すことなく効率的に消費することができる。よって、ピークカットやピークシフトの効果が大きくなって夜間電力をより有効利用することができるので、電力コストの低減を図ることができる。
【００４４】
また、図２に示される状態において、さらに、制御部３０は、複数系統用室内機１８ｂｃがｃ系統に属している場合、その複数系統用室内機１８ｂｃを、ｂ系統に属するように切替手段２８を制御することもできる。複数系統用室内機１８ｂｃが、ｃ系統から外れることにより、蓄熱量Ｔｃの消費速度が低下する。一方、複数系統用室内機１８ｂｃが、ｂ系統に属することにより、蓄熱量Ｔｂの消費速度が上昇する。このような制御部３０の動作によっても、各蓄熱量Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃの差が縮まり、蓄熱量Ｔの平準化を図ることができる。
【００４５】
次に、空調システム１０の制御動作について図３を用いて説明する。図３は、空調システム１０の制御動作の一例を示すフローチャートである。なお、この制御動作は、蓄熱利用運転時のある時点をスタートとする。
【００４６】
まず、ステップＳ１０１において、各蓄熱量検出センサ２４が蓄熱量Ｔをそれぞれ検出する。そして、ステップＳ１０２において、蓄熱量Ｔにバラつきがあるか判断される。蓄熱量Ｔにバラつきが無い場合、制御動作は終了する。
【００４７】
一方、蓄熱量Ｔにバラつきがある場合、ステップＳ１０３に進み、制御部３０は、小さい蓄熱量Ｔと同一系統に属する複数系統用室内機１８を、その他の系統に属するように切替手段２８を制御する。このとき、切替の選択肢に複数の系統がある場合、複数系統用室内機１８を、より大きい蓄熱量Ｔの蓄熱槽２０と同じ系統に属するように切り替えることが好適である。
【００４８】
そして、ステップＳ１０４で、制御部３０は、大きい蓄熱量Ｔとは異なる系統に属する複数系統用室内機１８を、その大きい蓄熱量Ｔの系統に属するように切替手段２８を制御して、制御動作が終了する。このとき、切替の選択肢に複数の系統がある場合、より小さい蓄熱量Ｔの系統に属する複数系統用室内機１８を、その大きい蓄熱量Ｔの系統に属するように切り替えることが好適である。この制御動作において、小さい蓄熱量Ｔと大きい蓄熱量Ｔは、全系統の蓄熱量Ｔの平均値に基づいて判断される。
【００４９】
次に、別の態様の制御部３０の制御方法について図４を用いて説明する。図４は、ａ系統の蓄熱量Ｔａと切替手段２８により系統を切り替えるための蓄熱量の閾値ｔの関係の一例を示す図である。なお、初期設定において、複数系統用室内機１８ａｂが、ａ系統に属しているものとする。また、上記実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５０】
図４には、蓄熱利用運転の開始から終了まで時間帯、例えば９時から１８時までの時間帯における所定の閾値ｔが破線で示されている。また、図４には、蓄熱利用運転の開始からある時点ｈ１までの実際の蓄熱量Ｔａが実線で示されている。閾値ｔは、制御部３０に予め記憶される。実際の蓄熱量Ｔａは、蓄熱量検出センサ２６により所定時間毎に検出される。この図においては、ある時点ｈ１になると、このときに検出された蓄熱量Ｔｈ１が、その時点の閾値ｔｈ１より小さくなる。
【００５１】
この場合、制御部３０は、その蓄熱量Ｔｈ１の蓄熱槽２２ａと同じ系統の複数系統用室内機１８ａｂを、ｂ系統に属するように切替手段２８を制御する。複数系統用室内機１８ａｂが、ａ系統から外れることにより、蓄熱量Ｔａの消費速度が低下する。
【００５２】
この制御部３０の動作により、蓄熱量Ｔａが閾値ｔより小さくなることを抑制することができる。そして、他の系統においても同様の制御を行なうことにより、蓄熱利用運転の開始から終了まで時間帯において全ての蓄熱量Ｔが閾値ｔより小さくなることを抑制することができ、結果として各蓄熱量Ｔの差が縮まり、蓄熱量Ｔの平準化を図ることができる。閾値ｔは、各系統が対象とする空調負荷、外気温度、季節などにより設定することができる。
【００５３】
この実施形態においては、蓄熱量Ｔが閾値ｔより小さい場合、その蓄熱量Ｔの蓄熱槽２０の系統に属する複数系統用室内機１８を、その他の系統に属するように切替手段２８を制御する場合について説明したが、この構成に限定されない。各蓄熱量Ｔのバラつきを抑制するために、閾値ｔより大きい第二の閾値ｔ２を設定し、蓄熱量Ｔが第二の閾値ｔ２より大きい場合、その蓄熱量Ｔの蓄熱槽２０とは異なる系統に属する複数系統用室内機１８を、その大きい蓄熱量Ｔの系統に属するように切替手段２８を制御することもできる。この制御により、蓄熱利用運転の開始から終了まで時間帯において全ての蓄熱量Ｔが第２の閾値ｔ２より大きくなることを抑制することができ、結果として各蓄熱量Ｔの差が縮まり、蓄熱量Ｔの平準化を図ることができる。これらの制御を組み合わせると、全ての蓄熱量Ｔが閾値ｔと第２の閾値ｔ２との間を推移することになり、各蓄熱量Ｔの差を効果的に縮めることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 空調システム、１２ 蓄熱式空気調和機、１４ 集中コントローラ、１６ 室外機、１８ 室内機、２０ 蓄熱槽、２２ 冷媒配管、２４ 蓄熱量検出センサ、２６ 配線、２８ 切替手段、３０ 制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１組の室外機と、
室外機に対応する少なくとも１台の室内機と、
室外機により生成された熱を蓄え、その熱を室内機に供給可能な蓄熱槽と、
を有する蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
少なくとも２つの系統の室外機に対応し、これらの系統に属する複数系統用室内機と、
複数系統用室内機の所属をいずれか１つの系統に切り替える切替手段と、
各蓄熱槽の蓄熱量をそれぞれ検出する蓄熱量検出手段と、
蓄熱量検出手段により検出された蓄熱量に基づいて、切替手段を制御する制御部と、
を有することを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量の平準化を図るように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量が閾値より小さい場合、その蓄熱量の蓄熱槽と同じ系統に属する複数系統用室内機を、その他の系統に属するように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項４】
請求項２に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量が他の蓄熱量より小さい場合、その蓄熱量の蓄熱槽と同じ系統に属する複数系統用室内機を、その他の系統に属するように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項５】
請求項２に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量が閾値より大きい場合、その蓄熱量の蓄熱槽とは異なる系統に属する複数系統用室内機を、その蓄熱槽の系統に属するように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項６】
請求項２に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量が他の蓄熱量より大きい場合、その大きい蓄熱量の蓄熱槽と異なる系統に属する複数系統用室内機を、その大きい蓄熱量の蓄熱槽の系統に属するように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
切替手段は、冷媒回路を切り替える切替バルブと、制御信号を切り替える切替スイッチとを有する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項１】
１組の室外機と、
室外機に対応する少なくとも１台の室内機と、
室外機により生成された熱を蓄え、その熱を室内機に供給可能な蓄熱槽と、
を有する蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
少なくとも２つの系統の室外機に対応し、これらの系統に属する複数系統用室内機と、
複数系統用室内機の所属をいずれか１つの系統に切り替える切替手段と、
各蓄熱槽の蓄熱量をそれぞれ検出する蓄熱量検出手段と、
蓄熱量検出手段により検出された蓄熱量に基づいて、切替手段を制御する制御部と、
を有することを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量の平準化を図るように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量が閾値より小さい場合、その蓄熱量の蓄熱槽と同じ系統に属する複数系統用室内機を、その他の系統に属するように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項４】
請求項２に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量が他の蓄熱量より小さい場合、その蓄熱量の蓄熱槽と同じ系統に属する複数系統用室内機を、その他の系統に属するように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項５】
請求項２に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量が閾値より大きい場合、その蓄熱量の蓄熱槽とは異なる系統に属する複数系統用室内機を、その蓄熱槽の系統に属するように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項６】
請求項２に記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
制御部は、蓄熱量が他の蓄熱量より大きい場合、その大きい蓄熱量の蓄熱槽と異なる系統に属する複数系統用室内機を、その大きい蓄熱量の蓄熱槽の系統に属するように切替手段を制御する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システムにおいて、
切替手段は、冷媒回路を切り替える切替バルブと、制御信号を切り替える切替スイッチとを有する、
ことを特徴とする蓄熱式空気調和機を複数系統備える空調システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１３２６２１（Ｐ２０１２−１３２６２１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５２９２（Ｐ２０１０−２８５２９２）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００２３６０５６）三菱電機ビルテクノサービス株式会社 (1,792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００２３６０５６）三菱電機ビルテクノサービス株式会社 (1,792)
【Ｆターム（参考）】
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