专利名称：空调控制装置和空调控制方法
技术领域：
本发明涉及具备多个FCU等热交换机的空调系统中的空调控制装 置和空调控制方法。
背景技术：
在配设于住房和大厦等的空调系统中，经常使用风机盘管单元(FCU ) 作为热交换机。FCU是一种将接受到的由热源调整温度后的热介质输送到 盘管的内部，使盘管外部的空气和热介质之间发生热交换，发生该热交换 后的空气由风机向外部输送的设备。因此，通过向FCU稳定地供给热介 质，能够实现稳定的运转。因此，在向FCU供给热介质的管路中使用恒 流阀的技术过去就有(例如，参照专利文献l、 2。)。
专利文献1:日本特开平10 - 176858号7>才艮
专利文献2:日本特开平10 - 185281号7>净艮
但是，在以往的系统中，如果恒流阀全部打开，由于热介质流量过大， FCU的入口和出口不产生温度差，导致空调系统的运转效率差。为了消除 该状态，有采用在各FCU中设置恒流阀、或根据回水温度进行阀控制等 方法的，但这会导致FCU台数的增加，同时，恒流阀的数量或回水温度 控制的回iMt量也会随之增加，最终导致成本升高。
发明内容
因此，本发明是为了解决上述问题而做出的，目的在于，提供一种能 够以更简易的方法提高运转效率的空调控制装置以及空调控制方法。
为了解决如上所述问题，本发明提供一种空调系统中的空调控制装置， 该空调系统具备2台以上接受由热源供给热^h质、并使该热介质和周围 空气之间进行热交换的热交换机;和2台以上分别设置在各热交换机中的、 控制热介质对相对应的热交换机供给的阀，该空调控制装置特征在于，具 备获#构，其获取供给到热交换机的热介质的全部流量；存储机构， 其存储热交换机的各自的容量；计算机构，其根据由获WM^获取的流量
3和存储在存储机构中的热交换机的各自的容量，计算应该供给热介质的热
交换机的台数；和，控制机构，其根据由该计算机构计算出的台数和现在 正在接受热介质的热交换机的台数，控制岡的开闭。
在上述空调控制装置中，其控制方法是如现在正在接受热^h质的热 交换机的台数比由计算机构计算出的台数多时，则关闭相应数量打开着的 阀；如现在正在接受热介质的热交换机的台数少于计算机构计算出的台数 时，则打开相应数量的关闭着的阀。
另外，本发明中的空调控制方法，适用于空调系统中，该空调系统具 备2台以上接受由热源加热后的热介质的供给、并使该热介质和周围空 气之间进行热交换的热交换机；和分别设置在热交换机中的、控制热介质 对相对应的热交换机的供给的阀，该空调控制方法特征在于，具有获取 步骤，其获取供给到热交换机的热介质的全部流量；存储步骤，其存储热 交换机的各自的容量；计算步骤，其根据由获取步骤获取的流量和存储步 骤中存储的各热交换机的容量，计算出应该供给热介质的热交换机的台 数；和控制步骤，其根据由该计算步骤计算的台数和现在正在供给热介质 的热交换机的台数，控制与供给热介质的热交换M应的阀的开闭。
通过本发明，根据热交换机输出的全部热介质的流量和热交换机的容 量，计算出应该供给热介质的热交换机台数，根据该计算出的运转台数和 现在运转中的热交换机的台数控制阀的开闭，向与热介质的流量对应的数 量的热交换机供给热介质，可以对各热交换机输出合理流量的热介质，因 此其结果能够提高运转效率。
图1是表示本发明的空调系统的构成的图。 图2;1表示控制器的构成的图。 图3是说明流量控制动作的流程图。
图中符号说明
1:热源；2a~2n: FCU; 3:去路；4:回路；5:调节阀；6a 6n: 阀；7:控制器；31:去路主管；32a~32n:去路支管；41:回路主管； 42a~42n:回路支管；71:输入部；72:流量测量部；73:存储部；74:主控制部；74a:动作控制部；74b:台数计算部；74c:阀控制部；75:指 示部。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进fr说明。 (空调控制系统的构成)
如图1所示，本实施方式的空调控制系统，具备热源1，其通it^t 水或不冻液等热介质进行加热或冷却来调节温度；多个FCU2a 2n，其与 由该热源调整温度后的热介质进行热交换;去路3,其从热源1向FCU2a~ 2n供给热介质；回路4，其使在FCU2a ~ 2n中进行了热交换后的热介质 返回热源l;调节阀5，其设置在去路3上，测量流经去路3的热^^质的流 量，并且控制此热^h质的流量；设置在每个FCU2a ~2n上的阀6a ~ 6n; 及控制器7。
其中，去路3，由去路主管31和去路支管32a 32n构成。去路主管 31，其一端与热源1相连接，另一端与去路支管32a~32n相连接，去路 支管32a 32n，其一端与去路主管31相连接，另一端与对应的FCU2a~ 2n相连接。调节阀5设置在去路3的去路主管31上，调节向FCU2a 2n 全体供给的热^h质的流量。
另外，回路4由回路主管41和回路支管42a 42n构成。回路主管41， 其一端与热源1相连接，另一端与回路支管42a~42n相连接，回路支管 42a~42n，其一端与对应的FCU2a ~ 2n相连接，另一端与回路主管42相 连接。阀6a ~ 6n设置在各回路支管42a ~ 42n上,控制流经对应的FCU2a ~ 2n的热^h质的流量。
控制器7，根据用户的操作输入或设置于FCU2a ~ 2n的区间的设定温 度等，控制热源1的驱动、FCU2a 2n的驱动、调节阀5的开度以及阀 6a-6n的开度。特别是，在本实施方式中，根据向FCU2a-2n全体供给 的热介质的流量，控制阀6a~6n的开闭。这样的控制器7具备输入部 71、流量测量部72、存储部73、主控制部74和指示部75。
输入部71,检测来自用户等的关于设定温度等的操作输入。该检测出 的操作输入fcl送到主控制部74。流量测量部72，从调节阀5获取流经去路主管31的热^h质的流量， 即流向FCU2a~2n的热^h质的全部流量的测量结果。该测量结果，被传 送到主控制部74。
存储部73,存储着可生成的热量等与热源l的容量相关的信息，运转 需要的热介质的流量、盘管直径或长度和发热量等与FCU2a 2n的容量 相关的信息，和FCU2a 2n、调节阀5以及阀6a ~ 6n的运转信号等。
主控制部74，根据从输入部71接收的操作输入、从流量测量部72接 收的测量结果和存储在存储部73中的与热源1以及FCU2a-2n的容量相 关的信息，对热源l、 FCU2a 2n、调节阀5和阀6a~6n分别生成使其运 转或开闭的运转信号，由此控制本实施方式的空调控制系统的各构成要 素。特别是，在本实施方式中，根据从流量测量部72中接收的测量结果和 存储在存储部73中的与热源1以及FCU2a 2n的容量相关的信息，生成 使控制阀6a 6n开闭的运转信号。这样的主控制部74,具备控制空调 控制系统各装置的动作的动作控制部74a;才艮据来自流量检测部72的测量 结果，计算FCU2a ~ 2n合理的运转台数的台数计算部74b;和比较该台数 计算部74b的计算结果和现在的FCU2a ~ 2n的运转台数，指示阀6a ~ 6n 开闭的阀控制部74c。
指示部75，将由主控制部74生成的运转信号发送到热源1、 FCU2a-2n、调节阀5和阀6a~6n。
这样的控制器7，由计算机和在该计算机中安装的程序构成，该计算 机具备CPU等计算装置；存储器、HDD (Hard Disc Drive)等存储装置； 键盘，鼠标，光标指示设备，掩建，触摸面板等检测从外部的信息的输入 的输入装置；通过互联网，LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network)等通信线路进行各种信息的接收发送的I/F装置和CRT
(Cathode Ray Tube )、 LCD (Liquid Crystal Display)或者FED (Field Emission Display)等显示装置。即通过硬件装置和软件协作，由程序控制 上述硬件资源，实现上述输入部71，流量测量部72，存储部73，主控制 部74以及指示部75的功能。并且，上述程序也可以以存储在软盘、CD
-ROM、 DVD-ROM、存储卡等存储介质中的状态被提供。
(空调控制系统的动作)下面，对本实施方式中的空调控制系统整体的动作进行说明。
输入部71，检测来自用户等的操作输入，例如对配置了 FCU2a-2n 的区域的新的温度i殳定、由FCU2a 2n对此区域的制热或者制冷运转的 要求、或者进行此区域的设定温度和实际温度之间差值的检测等。如果检 测到这样的操作输入，则在主控制部74中，由动作控制部74a根据此操作 输入对热源1生成使其进行制冷运转或者制热运转的运转信号，以及打开 调节阀5以及阀6a~6n的运转信号。这些运转信号，通过指示部75，发 送到热源l、调节阀5和阀6a 6n。
如果接收到运转信号，热源1则根据该运转信号生成规定温度的热介 质，输送到去路3。生成的热介质的温度，是根据用户操作输入的温度设 定值、设置于FCU2a 2n的区间温度、FCU2a ~ 2n的容量等设定的。
由热源l加热后的热介质，通过图中未示出的泵从热源l输出，经过 去路主管31和去路支管32a ~ 32n，被输入到FCU2a - 2n。在该FCU2a ~ 2n中，在FCU2a 2n盘管内部通过的热介质与盘管外部周围空气之间进 行热交换，由风机排出此空气，由此对配置了 FCU2a 2n的区域供给暖 风或者冷风。
由FCU2a ~ 2n进行热交换后的热介质，经由回路支管42a ~ 42n和回 路主管41，再次到达热源l。通过重复这样的热^h质的循环，来控制配置 了 FCU2a 2n的区域的空气调节。
(台数控制动作)
下面，参照图3，对本实施方式的空调控制系统中的FCU2a-2n运转 台数的控制动作进行说明。
在热源1运转,对FCU2a ~ 2n供g定的温度及流量的热介质状态下， 控制器7，通过流量测量部72获取流经去路3的去路主管31中的热介质 的流量(步骤S1)。如上所述，在调节阀5中，i殳置有流量测量功能。流 经设置了该调节阀5的去路主管31的热介质，被输送到去路支管32a~ 32n。因此，测量经过去路主管31的热介质的流量，成为测量流经FCU2a ~ 2n全体的热介质的流量。因此，在本实施方式中，流量测量部72通过获 取调节阀5的测量结果来获取流经去路3的去路主管31的热介质的流量。并且，流经去路3的去路主管31的热介质的流量，根据FCU2a~2n 要求的热量来设定。即，为了使设置了 FCU2a 2n的区域达到设定温度， 通过将需要的热量换算为流量，设定流经去路3的去路主管31中的热介质 流量。
在获取流经去路主管31的热介质的流量后，主控制部74通过台数计 算部74b来计算针对此流量的FCU2a ~ 2n的最佳的运转台数(步骤S2 )。 该计算是根据流经去路主管31的热介质的流量和存储部73中存储的 FCU2a 2n的容量进行的。其中，FCU2a 2n的最佳运转台数，是指在 供给热^h质的FCU2a ~2n中，使热交换效率成为最佳时的FCU2a ~ 2n的 台数.这样的最佳运转台数的计算，例如也可以事先设定表示流经去路主 管31的热介质的流量和FCU2a ~ 2n的运转台数的关系的表格，根据该表 格来计算。并且，FCU2a 2n容量不同时，根据各FCU2a ~ 2n的容量来 分配测量出的流量，以l吏各FCU2a ~ 2n不致于流量过大。
在计算出FCU2a 2n的运转台数后，主控制部74通过阀控制部74c， 比较计算出的FCU2a ~ 2n的运转台数和现在的FCU2a ~ 2n的运转台数， 根据该结果控制阀6a ~ 6n的开闭(步骤S3 )。因此，阀控制部74c能够根 据阀6a ~ 6n的开闭状态检测现在运转中的FCU2a ~ 2n。
与计算结果相比，现在运转中的FCU2a~2n的台数多时(步骤S3: 现在的台数多)，阀控制部74c生成选择性地关闭阀6a ~ 6n的运转信号， 由指示部75将此运转信号发送到相对应的阀6a 6n (步骤S4)。由此， 接收了运转信号的阀6a~6n被关闭，与该关闭后的阀6a 6n对应的 FCU2a ~ 2n停止运转，
在相对FCU2a~2n的运转台数热介质的流量少时，运转台数变得过 多，出现不能供给必要量的热介质的FCU2a ~ 2n，在该FCU2a ~ 2n中， 由于热交换效率不能达到最佳，其结果，空调系统的运转效率变差。因此， 在本实施方式中，与计算结果相比，如果现在运转中的FCU2a~2n的台 数多，则关闭多余的阀6a~6n,减少FCU2a~2n的运转台数。由此，由 于对运转中的各FCU2a 2n输送了热交换的效率到达最佳的流量的热介 质，所以能够实现与热介质流量对应的合理的FCU2a 2n的运转。并且， 根据计算结果和运转中的FCU2a 2n台数之差适当地决定要关闭的阀 6a ~ 6n。与计算结果相比，现在运转中的FCU2a 2n的台数少时(步骤S3: 现在的台数少)，阀控制部74c生成选择性地打开关闭着的阀6a~6n的运 转信号，由指示部75将此运转信号发送到对应的阀6a ~ 6n (步骤S5 )。 由此，接收了运转信号的阀6a 6n被打开，与该被打开的阀6a ~6n对应 的FCU2a ~ 2n开始运转。
相对FCU2a 2n的运转台数，如果热介质流量多，则流量过多，热介 质不产生温度差，在此FCU2a 2n中，由于热交换的效率变差，所以空 调系统的运转效率变差。因此，在本实施方式中，与计算结果相比，如果 现在运转中的FCU2a ~2n的台数少，则选择性地打开关闭着的阀6a ~ 6n， 增加FCU2a 2n的运转台数。由此，对于运转中的各FCU2a~2n，由于 供给热交换的效率达到最佳的流量的热介质，所以可以进行合理的运转， 其结果，能够提高空调控制系统的运转效率。并且，打开的阀6a 6n，根 据计算结果和运转中的FCU2a~2n的台数之差适当地决定。
计算结果和现在运转中的FCU2a~2n运转台数相同时(步骤S3:相 同)，阀控制部74c，维持现在的FCU2a 2n的运转状况，即对任一个阀 6a ~ 6n都不进行操作(步骤S6 )。计算结果和FCU2a ~ 2n的运转台数相 等时，对运转中各FCU2a~2n输出合理量的热介质，阀控制部74c不生 成与阀6a~6n开闭相关的运转信号，维持现在的运转状况。由此，可以 继续进行合适的运转，其结果，能够提高空调控制系统的运转效率。
如以上说明的，通过本实施方式，台数计算部74b,根据向FCU2a 2n输出的全部热介质的流量和FCU2a~2n的能力，计算与此流量对应的 FCU2a 2n的运转台数，阀控制部74c，根据此计算出的运转台数和现在 运转中的FCU2a 2n的台数来控制阀6a 6n的开闭，由此向与热介质的 流量对应的数量的FCU2a ~ 2n输送热介质，在各FCU2a ~ 2n中可以供给 热交换效率为最佳流量的热介质，其结果，能够提高运转效率。
产业上应用的可能性
本发明能够适用于具有2台以上热交换机的各种空调系统。
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权利要求
1.一种空调控制系统中的空调控制装置，该空调控制系统具备2台以上接受由热源供给的加热后的热介质、并使该热介质和周围空气之间进行热交换的热交换机；和2台以上分别设置在上述热交换机中的、控制上述热介质对相对应的热交换机的供给的阀，该空调控制装置特征在于，具备获取机构，其获取供给到上述热交换机的上述热介质的全部流量；存储机构，其存储上述热交换机的各自的容量；计算机构，其根据由上述获取机构获取的上述流量和存储在上述存储机构中的上述热交换机的各自的容量，计算应该供给上述热介质的上述热交换机的台数；和，控制机构，其根据由该计算机构计算出的台数和现在正在供给上述热介质的上述热交换机的台数，控制上述阀的开闭。
2. 根据权利要求1所述的空调控制系统中的空调控制装置，其特征在于，上述控制机构，在现在正在接受上述热介质供给的上述热交换机的台数比由上述计算机构计算出的台数多时，关闭相应数量打开着的上述阀，在现在正在接受上述热介质供给的上述热交换机的台数比由上述计算机构计算出的台数少时，打开相应数量关闭着的上述阀。
3. —种空调控制方法，适用于空调系统中，该空调系统具备2台以 上接受由热源供给的加热后的热介质、并使该热介质和周围空气之间进行 热交换的热交换机；和分别设置在上述热交换机中的、控制上述热介质对 相对应的热交换机的供给的阀，该空调控制方法特征在于，具有获取步骤，其获取供给到上述热交换机的上述热介质的全部流量；存储步骤，其存储上述热交换机的各自的容量；计算步骤，其根据由上述获取步骤获取的上述流量和上述存储步骤中 存储的上述热交换机的各个的容量，计算应该供给上述热介质的上述热交 换机的台数；和，控制步骤，其根据由该计算步骤计算的台数和现在正在供给上述热介 质的上述热交换机的台数，控制上述阀的开闭。
全文摘要
本发明涉及空调控制装置和空调控制方法，其中，控制器(7)，通过台数计算部，根据向FCU(2a～2n)输送的全部热介质的流量和FCU(2a～2n)的能力，计算与此流量对应的FCU(2a～2n)的运转台数。另外，控制器(7)，通过阀控制部，根据此计算出的运转台数和现在运转中的FCU(2a～2n)的台数，控制阀(6a～6n)的开闭。由此，通过向台数与热介质的流量相匹配的FCU(2a～2n)输送热介质，能够使各FCU(2a～2n)得到热交换的效率达到最佳流量的热介质，其结果能够提高运转效率。
文档编号F24F11/00GK101598378SQ20091014262
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者森田暖, 水高淳, 竹迫雅史 申请人:株式会社山武