空调系统的制作方法

文档序号:14550556阅读:207来源:国知局
空调系统的制作方法

本实用新型涉及具备空气处理单元的空调系统。



背景技术:

以往,公知有具有将一个或者多个热交换器一体地装入主体壳体内而构成的空气处理单元的空调系统(例如参照专利文献1)。专利文献1 所记载的空气处理单元接受来自室内的返回气体以及通过除湿器后的外部气体,进行该返回气体和外部气体与由涡轮制冷机冷却后的冷水之间的热交换,对返回气体以及外部气体进行冷却而后向室内供给。

在空调系统的制热时,空气处理单元进行如下动作:使热水或者高温制冷剂通过热交换器,并使外部气体通过该热交换器,由此生成热风,并利用送风机将所生成的热风从管道向建筑物内的各房间送出。另外,在空调系统的制冷时,空气处理单元使冷水或者低温制冷剂通过热交换器,以与制热时同样的方式进行动作。

在这样的空气处理单元中,作为热源,使用锅炉(boiler)、冷却器 (chiller)、或者热泵循环系统。即,空气处理单元采用如下结构:使由锅炉产生的热水、由冷却器产生的冷水或热水、或者由热泵循环系统产生的高温制冷剂或低温制冷剂向热交换器流动。

专利文献1:日本特开2010-71587号公报

然而,在以具备压缩机的热泵循环系统等作为热源的空气处理单元的情况下,若空气处理单元的负载低于热泵循环系统等的最小能力,则为了应对使用者所要求的要求负载,需要进行反复执行压缩机的驱动与停止的通断(ON-OFF)循环运转。这里,最小能力是指使热泵循环系统等所具备的压缩机以最小运转频率驱动时的能力。

而且,若陷入进行压缩机的通断循环运转的状态,则会诱发各种部件的消耗,热泵循环系统等热源的寿命缩短,因此存在可靠性降低的课题。另外,还存在如下课题:伴随着压缩机的通断循环运转而产生的排出温度的变动会给被调节室内的人带来不适感。特别是在中间期进行换气的情况下,空气处理单元的负载与一般的空调相比为低负载,因此上述课题显著。



技术实现要素:

本实用新型是为了解决上述那样的课题而完成的,其目的在于提供一种在使用将热泵循环系统作为热源的空气处理单元的情况下减少压缩机的通断循环运转的频度的空调系统。

本实用新型的技术方案1涉及一种空调系统,其特征在于,具有:分别具有压缩机、室外热交换器以及减压装置的多台室外机;空气处理单元,所述空气处理单元具有壳体以及热交换器,所述壳体形成有交换建筑物内外的空气来进行换气的流路,所述热交换器设置在所述壳体内、并供在所述流路中流动的空气通过;以及控制多台所述室外机的运转状态,根据所述空气处理单元的负载以及多台所述室外机各自的容量,以使得进行运转的所述室外机的台数最少的方式,从多台所述室外机中选定至少一台所述室外机,并使所选定的所述室外机运转的台数控制部,多台所述室外机与所述空气处理单元通过制冷剂配管连接,构成分别具有所述压缩机、所述热交换器、所述减压装置以及所述室外热交换器的多个热泵循环系统。

技术方案2所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1所述的空调系统中,所述台数控制部根据所述空气处理单元的负载,求出使多台所述室外机的整体发挥的合计必要能力,从容量小的所述室外机开始,按照容量从小到大的顺序依次执行多台所述室外机的容量与所述合计必要能力的比较,若存在具有所述合计必要能力以上的容量的所述室外机,则将该室外机选定为进行运转的所述室外机。

技术方案3所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案2所述的空调系统中,若不存在具有所述合计必要能力以上的容量的所述室外机,则所述台数控制部选定容量最大的所述室外机并且更新所述合计必要能力,并根据更新后的所述合计必要能力选定进行运转的剩余的所述室外机。

技术方案4所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案2所述的空调系统中,所述台数控制部以满足所述合计必要能力的方式求出使从多台所述室外机中选定的所述室外机发挥的必要能力,并且根据所述必要能力决定从多台所述室外机中选定的所述室外机所具备的所述压缩机的运转频率。

技术方案5所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案4所述的空调系统中,在所述合计必要能力为上限阈值以下的情况下,所述台数控制部以使得相对于从多台所述室外机中选定的所述室外机的容量的比例不超过上限比例的方式,求出该室外机的所述必要能力。

技术方案6所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,多台所述室外机包括容量相同的两台以上的所述室外机。

技术方案7所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案6所述的空调系统中,所述台数控制部对相同容量的所述室外机分别具备的所述压缩机的累计运转时间进行比较,以使得从具备所述累计运转时间短的所述压缩机的所述室外机开始依次优先运转的方式设定优先顺位,并根据所述优先顺位选定进行运转的所述室外机。

技术方案8所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,多台所述室外机各自的容量不同。

技术方案9所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,所述台数控制部将处于异常状态的所述室外机从选定进行运转的所述室外机时的选择项中除去。

技术方案10所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,所述台数控制部以使得多台所述室外机分别发挥的运转能力的合计为预先设定的下限阈值以上的方式,决定进行运转的所述室外机所具备的所述压缩机的运转频率。

技术方案11所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,在制热运转中外部气体温度为低基准温度以下的情况下,所述台数控制部使多台所述室外机全部进行运转。

技术方案12所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,在制冷运转中外部气体温度为高基准温度以上的情况下,所述台数控制部使多台所述室外机全部进行运转。

技术方案13所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,具有:控制所述空气处理单元的动作的控制器;以及对所述控制器与多台所述室外机之间的信息通信进行中继的接口,所述台数控制部设置于所述接口。

技术方案14所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案5所述的空调系统中,所述接口针对多台所述室外机中的每一台而设置,所述台数控制部设置于多个所述接口中的一个。

技术方案15所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,具有:控制所述空气处理单元的动作的控制器;对所述控制器与多台所述室外机之间的信息通信进行中继的接口;以及与所述接口连接并接受与多台所述室外机有关的操作的遥控器,所述台数控制部设置于所述遥控器。

技术方案16所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,具有与多台所述室外机连接并控制所述空气处理单元的动作的控制器,所述台数控制部设置于所述控制器。

技术方案17所涉及的空调系统的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的空调系统中,具有与多台所述室外机连接并控制所述空气处理单元的动作的控制器,所述台数控制部设置于多台所述室外机中的一台。

本实用新型作为热源具备由多台室外机以及空气处理单元所具有的热交换器构成的多个热泵循环系统。另外,台数控制部根据空气处理单元的负载以及各室外机各自的容量,选定进行运转的至少一台室外机,并使所选定的室外机运转。因此,能够减少压缩机的通断循环运转的频度。

附图说明

图1是示出本实用新型的实施方式1所涉及的空调系统的结构的框图。

图2是示出图1的空调系统所具有的空气处理单元的具体结构的示意图。

图3是示出图1的空调系统所具有的室外机的结构的示意图。

图4是示出图1的空调系统的与台数控制有关的动作的流程图。

图5是示出本实用新型的实施方式2所涉及的空调系统的结构的框图。

图6是示出本实用新型的实施方式3所涉及的空调系统的结构的框图。

图7是示出本实用新型的实施方式4所涉及的空调系统的结构的框图。

图8是示出本实用新型的实施方式5所涉及的空调系统的结构的框图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是示出本实用新型的实施方式1所涉及的空调系统的结构的框图。图2是示出图1的空调系统所具有的空气处理单元的具体结构的示意图。图3是示出图1的空调系统所具有的室外机的结构的示意图。

如图1所示,空调系统90具备楼宇管理系统(以下称为BMS)10、空气处理单元(以下称为AHU)20、AHU控制器(控制器)30、多台室外机40A~40C、父接口50A以及多个子接口50B和50C。以下,在统称多台室外机40A~40C时、或者选择性地指代多台室外机40A~40C 中的至少一台时,简称为室外机40。另外,在统称父接口50A以及多个子接口50B和50C时,简称为接口50。

BMS10对楼宇设备等的空调进行统一管理。AHU20设置在办公室、楼宇、商业设施、以及工厂等建筑物内,交换建筑物内外的空气来进行换气。另外,AHU20具有边进行换气边进行室内的制热或制冷的功能。

如图2所示,AHU20具有第一百叶板21、第一过滤器22、热回收装置23、供气风扇24、热交换器25、第二百叶板26、第二过滤器27 以及排气风扇28。另外,AHU20具有壳体20A,该壳体20A形成有:经由第一百叶板21吸入外部气体并向室内供气的第一流路71;以及经由第二百叶板26吸入返回气体(室内的空气)并向外部排气的第二流路72。即,在第一流路71设置有第一百叶板21、第一过滤器22、热回收装置23、供气风扇24以及热交换器25。另外,在第二流路72设置有第二百叶板26、第二过滤器27、热回收装置23以及排气风扇28。

第一百叶板21对从外部朝第一流路71流入的外部气体的流量进行调整。第二百叶板26对从被调节室内朝第二流路72流入的返回气体的流量进行调整。第一过滤器22将外部气体所含的粉尘等除去。第二过滤器27将返回气体所含的粉尘等除去。

热回收装置23是采用了对来自室内的排热进行再利用从而加热外部气体的热回收方式的装置。热回收装置23例如由全热交换器或者显热交换器构成,配置在第一流路71上以及第二流路72上,进行空气彼此的热交换。即,热回收装置23进行经由第一百叶板21被吸入并通过第一流路71的空气与经由第二百叶板26被吸入并通过第二流路72的空气之间的热交换。此外,若将外部气体保持原样地供给,则存在室内的不适指数上升的趋势,但由于AHU20具有热回收装置23,因此能够降低对被空调室内的人赋予的不适感。

供气风扇24形成从第一百叶板21朝热交换器25的空气的流动。排气风扇28形成来自第二百叶板26的空气的流动。

热交换器25设置于第一流路71中的供气风扇24的下游侧。热交换器25进行从各室外机40A~40C流入的制冷剂与通过第一流路71的空气之间的热交换。

热交换器25具有多个独立的制冷剂流路(未图示)。热交换器25 所具有的各制冷剂流路分别与多个制冷剂配管80连结。而且,各制冷剂配管80分别与各室外机40A~40C连接。即,热交换器25与各室外机40A~40C通过多个制冷剂配管80连接,构成分别具有压缩机43、 AHU20的热交换器25、减压装置46以及室外热交换器45(参照图3) 的三个独立的热泵循环系统100A~100C(以下,在统称时,简称为热泵循环系统100)。

在以上述方式构成的AHU20中,流入第一流路71后的外部气体在通过第一百叶板21以及第一过滤器22后,在热回收装置23与通过第二流路72的空气进行热交换,然后流入热交换器25。流入热交换器25 后的空气与在热交换器25和各室外机40A~40C之间循环的制冷剂进行热交换,然后被向建筑物内的空间排出。被排出至建筑物内的空间后的空气例如经由管道(未图示)而被向各被空调室内供给。另外,在 AHU20中,流入第二流路72后的返回气体在通过第二百叶板26以及第二过滤器27后,在热回收装置23中与通过第一流路71的空气进行热交换,然后被向外部排气。

并且,AHU20具有排出空气温度传感器11、热交换器入口温度传感器12、建筑物内温度传感器13以及外部气体温度传感器14。排出空气温度传感器11检测从第一流路71被朝室内空间供气的空气的温度即供气温度。热交换器入口温度传感器12检测从壳体20A的内部流入热交换器25的空气的温度。建筑物内温度传感器13检测建筑物内的空间的温度。外部气体温度传感器14检测从外部流入第一百叶板21的外部气体的温度。由排出空气温度传感器11、热交换器入口温度传感器12、建筑物内温度传感器13以及外部气体温度传感器14检测出的各检测温度被向AHU控制器30输出。

这里,建筑物内温度传感器13只要设置于能够检测建筑物内的温度的位置即可。即,建筑物内温度传感器13配设为:检测从AHU20 朝建筑物内排出的空气的温度即排出空气温度、或者从建筑物内的空间朝AHU20返回的空气的温度即返回空气温度等。此外,AHU20也可以构成为根据其设计而不设置各温度传感器11~14中的一部分或者全部。

此外,AHU20的结构并不限定于图2所示的结构,只要至少具有交换建筑物内外的空气而进行换气的流路以及供在该流路中流动的空气通过的热交换器即可。另外,在上述说明中,虽然例示出了具有多个独立的制冷剂流路的热交换器25,但并不限定于此,热交换器25也可以由与多台室外机40A~40C数量相同的热交换器构成。

AHU控制器30对AHU20进行控制,具有促动器控制部30a、能力运算部30b以及通信部30c。

促动器控制部30a对搭载于AHU20的供气风扇24、排气风扇28、第一百叶板21以及第二百叶板26等的促动器进行控制。促动器控制部 30a具有基于从各温度传感器11~14输出的各检测温度而对搭载于 AHU20的各促动器进行控制的功能。

能力运算部30b根据AHU20的负载来运算AHU20所需要的能力、即运算针对各室外机40A~40C的整体要求的能力即总要求能力[kW]。此外,AHU20的负载是指在制热运转时AHU20必须向被调节室内供给的热量(制热负载)、或者在制冷运转时AHU20必须从被调节室内除去的热量(制冷负载)。

更具体而言,能力运算部30b计算在排出空气温度传感器11中检测出的供气温度与预先设定的设定温度之间的温度差ΔT,并基于所计算出的温度差ΔT,核算为了使供气温度变为设定温度所需要的总要求能力。另外,能力运算部30b具有核算总要求能力相对于全部的室外机 40A~40C的合计容量[kW]的比例即要求能力比例(0~100%)的功能。并且,能力运算部30b将核算出的总要求能力以及要求能力比例发送至父接口50A的台数控制部54。这里,全部的室外机40A~40C的合计容量是指各室外机40A~40C各自的最大运转能力的合计。即,室外机40的容量是指能够利用室外机40发挥的最大运转能力。

此外,能力运算部30b在核算总要求能力时,也可以并不使用排出空气温度传感器11检测出的检测温度,而使用建筑物内温度传感器13 检测出的检测温度。即,能力运算部30b也可以构成为:基于在建筑物内温度传感器13中检测出的排出空气温度或者返回空气温度等与设定温度之间的温度差来核算总要求能力。

通信部30c进行与BMS10以及父接口50A之间的通信处理。即,通信部30c进行从BMS10接收换气量或者设定温度等并将由能力运算部30b运算出的总要求能力发送至父接口50A之类的处理。

此外,AHU控制器30能够由实现其功能的电路元件那样的硬件构成,也能够由微机或者CPU那样的运算装置与在运算装置上执行的软件构成。

如图3所示,室外机40A具有压缩机43、四通阀44、室外热交换器45以及减压装置46。在本实施方式1中,各室外机40A~40C全部是同等的结构。即,多台室外机40A~40C分别具有压缩机43、四通阀 44、室外热交换器45以及减压装置46。

另外,如图1所示,多台室外机40A~40C分别具有:促动器控制部41,该促动器控制部41对压缩机43、四通阀44以及减压装置46等的促动器进行控制;以及通信部42,该通信部42进行与父接口50A或者多个子接口50B和50C之间的通信处理。

压缩机43能够通过变频器来进行运转频率的变更,并对制冷剂进行压缩。四通阀44对制冷剂的流路进行切换。在制热运转时,四通阀 44如图3所示进行切换以使得从压缩机43被排出的气态制冷剂流入热交换器25。此外,流入热交换器25并与流经第一流路71的空气之间进行了热交换后的制冷剂通过减压装置46、室外热交换器45以及四通阀 44,并被吸入压缩机43。另外,在制冷运转时,四通阀44进行切换,以使得从压缩机43被排出的气态制冷剂朝室外热交换器45流动(参照图3的虚线)。

室外热交换器45例如由翅片管型热交换器构成,进行作为热介质的外部气体(空气)与制冷剂之间的热交换。减压装置46例如由电子膨胀阀构成,对从热交换器25或者室外热交换器45流入的高压的制冷剂进行减压。

而且,针对各室外机40A~40C的每个,通过制冷剂配管将压缩机 43、四通阀44、室外热交换器45、减压装置46以及AHU20的热交换器25连接,构成供制冷剂循环的各热泵循环系统100A~100C各自的制冷剂回路。对于这样构成的各制冷剂回路,通过如上述那样对四通阀 44进行切换,形成制热回路或者制冷回路。

在制热回路(图3所示的状态)中,热交换器25作为冷凝器发挥功能,室外热交换器45作为蒸发器发挥功能。由此,朝建筑物内的空间供给热风,进行制热运转。在制冷回路中,室外热交换器45作为冷凝器发挥功能,热交换器25作为蒸发器发挥功能。由此,朝建筑物内的空间供给冷风,进行制冷运转。

这里,在多台室外机40A~40C分别设置的促动器控制部41对压缩机43以及减压装置46进行控制,由此来调整通过热交换器25的制冷剂流量,以便满足来自AHU控制器30的与温度或者能力有关的要求。

此外,各热泵循环系统100A~100C各自的制冷剂回路并不限定于图2以及图3所例示的结构,只要构成为至少具备压缩机43、作为冷凝器发挥功能的热交换器、减压装置46以及作为蒸发器的热交换器即可。

在本实施方式1中,对于空调系统90,假定BMS10、AHU20、AHU 控制器30以及室外机40A~40C为互不相同的制造商的产品的情况。由此,空调系统90为了使得能够进行不同制造商彼此的信息通信,具有与多台室外机40A~40C数量相同的接口50。

父接口50A对AHU控制器30与各室外机40A~40C之间的信息通信进行中继。子接口50B与室外机40B连接,经由父接口50A而对AHU 控制器30与室外机40B之间的信息通信进行中继。子接口50C与室外机40C连接,经由父接口50A而对AHU控制器30与室外机40C之间的信息通信进行中继。多个子接口50B和50C构成为接受来自父接口 50A的台数控制部54的控制指令而进行后述的与台数控制相关的动作。

父接口50A具有室外机控制部51A、通信部52A、机型信息取得部 53A以及台数控制部54。室外机控制部51A对室外机40A的运转状态 (驱动以及停止)进行控制。另外,室外机控制部51A具有检测室外机 40A的异常的功能。

通信部52A进行AHU控制器30与室外机40A之间的通信处理,具有使得能够进行不同制造商的设备彼此间的信息通信的功能。机型信息取得部53A进行与室外机40A之间的信息通信,取得室外机40A的机型信息。另外,机型信息取得部53A将所取得的室外机40A的机型信息发送至台数控制部54。

台数控制部54进行如下的台数控制:根据AHU20的负载以及各室外机40A~40C各自的容量,决定多台室外机40A~40C的运转台数以及进行运转的室外机40所具备的压缩机43的运转频率,并以所决定的运转频率使该压缩机43进行驱动。

子接口50B具有:室外机控制部51B,该室外机控制部51B控制室外机40B的运转状态;通信部52B,该通信部52B进行AHU控制器30 与各室外机40A~40C之间的通信处理;以及机型信息取得部53B,该机型信息取得部53B进行与室外机40B之间的信息通信,取得室外机 40B的机型信息。室外机控制部51B还具有检测室外机40B的异常的功能。通信部52B具有使得能够进行不同制造商的设备彼此间的信息通信的功能。机型信息取得部53B将所取得的室外机40B的机型信息发送至台数控制部54。

子接口50C具有:室外机控制部51C,该室外机控制部51C控制室外机40C的运转状态;通信部52C,该通信部52C进行不同设备间的通信处理;以及机型信息取得部53C,该机型信息取得部53C进行与室外机40C之间的信息通信,取得室外机40C的机型信息。室外机控制部51C还具有检测室外机40C的异常的功能。通信部52C具有使得能够进行不同制造商的设备彼此间的信息通信的功能。机型信息取得部 53C将所取得的室外机40C的机型信息发送至台数控制部54。此外,室外机40的机型信息是指与室外机40的容量有关的信息。

这里,在本实施方式1中,对与父接口50A的台数控制部54所承担的台数控制相关的结构进行更加详细的说明。台数控制部54构成为:每当从AHU控制器30接收的总要求能力以及要求能力比例变化时,进行台数控制。另外,台数控制部54构成为:当在多台室外机40A~40C 中的至少一台产生异常的情况下,也执行台数控制。

台数控制部54根据从AHU控制器30的能力运算部30b输出的总要求能力掌握AHU20的负载。另外,台数控制部54分别从机型信息取得部53A~53C接收各室外机40A~40C各自的容量。由此,各室外机 40A~40C的机型信息被汇集于台数控制部54,台数控制部54掌握室外机40的合计连接台数以及合计容量等。

即,台数控制部54根据从能力运算部30b输出的总要求能力以及经由机型信息取得部53A~53C取得的各室外机40A~40C各自的容量,选定进行运转的至少一台室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率。此外,在图1以及图2中,例示出了进行运转的室外机40的选择项为三台的情况。

更具体而言,台数控制部54根据从能力运算部30b输出的总要求能力,计算使各室外机40A~40C的整体发挥的运转能力即合计必要能力。然后,台数控制部54根据各室外机40A~40C各自的容量,核算使各室外机40A~40C分别发挥的运转能力即必要能力,并决定各压缩机43的运转频率以便满足所核算出的各必要能力。

另外,台数控制部54具有根据经由机型信息取得部53A~53C取得的各室外机40A~40C的机型信息,比较各室外机40A~40C各自的容量的功能。而且,若比较的结果是存在相同容量的室外机40,则台数控制部54以使具备累计运转时间短的压缩机43的室外机40优先开始运转的方式设定优先顺位,并根据所设定的优先顺位选定进行运转的室外机40。

更具体而言,台数控制部54具有如下功能:在相同容量的室外机 40为两台的情况下,针对具有累计运转时间短的压缩机43的室外机40,在软件方面贴附标签等而使得能够与其他室外机40区分。由此,台数控制部54将具有累计运转时间短的压缩机43的室外机40的优先顺位设定为较高。另外,台数控制部54具有如下功能:在相同容量的室外机40为三台以上的情况下,通过在软件方面贴附标签等,按照所内含的压缩机43的累计运转时间从短到长的顺序对各室外机40进行区分。由此,台数控制部54将优先顺位设定为:从具备累计运转时间短的压缩机43的室外机40开始,优先顺位依次从高变低。

并且,台数控制部54具有如下功能:在AHU20的负载过大的情况下、即制热运转中外部气体温度比某一温度低的情况下以及制冷运转中外部气体温度比某一温度高的情况下,使多台室外机40A~40C全部分别以规定的比例运转。即,台数控制部54在AHU20的负载并不过大的情况下执行上述说明了的台数控制即通常运转模式下的台数控制,在 AHU20的负载过大的情况下执行全部运转模式下的台数控制。

具体而言,在制热运转中,当外部气体温度传感器14检测出的检测温度为预先设定的低基准温度(例如-10℃)以下的情况下,AHU控制器30将表示为低外部气体温度这一情况的低外部气体信息向台数控制部54发送。另外,在制冷运转中,当外部气体温度传感器14检测出的检测温度为预先设定的高基准温度(例如40℃)以上的情况下,AHU 控制器30将表示为高外部气体温度这一情况的高外部气体信息向台数控制部54发送。

而且,台数控制部54在从AHU控制器30接收到低外部气体信息或者高外部气体信息的情况下,朝使多台室外机40A~40C全部运转的全部运转模式切换,并根据各室外机40A~40C各自的容量来核算各室外机40A~40C各自的必要能力。

当然,台数控制部54也可以直接取得在外部气体温度传感器14中检测出的温度。另外,外部气体温度传感器14也可以安装于室外机40,台数控制部54也可以从室外机40取得外部气体温度传感器14检测出的检测温度。而且,台数控制部54也可以在外部气体温度传感器14检测出的检测温度在制热运转中为低基准温度以下的情况下以及在制冷运转中为高基准温度以上的情况下,朝使多台室外机40A~40C全部运转的全部运转模式切换。

此外,在上述说明中,作为低基准温度而例示出了-10℃,作为高基准温度而例示出了40℃,但并不限定于此,低基准温度以及高基准温度分别可以根据设置环境等适当地变更。

并且,台数控制部54基于各室外机40A~40C的机型信息,制作将全部的室外机40A~40C的合计容量、室外机40的运转台数、进行运转的室外机40分别具有的压缩机43的运转频率建立关联而成的台数控制信息。台数控制信息例如由将全部的室外机40A~40C的合计容量、室外机40的运转台数、进行运转的室外机40分别具有的压缩机43的运转频率建立关联而成的表格信息构成,是由台数控制部54在内部存储器(未图示)等中制作的。

而且,台数控制部54基于所核算出的各室外机40A~40C各自的必要能力与台数控制信息,决定进行运转的室外机40所具备的压缩机43 的运转频率。此外,台数控制信息也可以构成为包含未进行运转的室外机40所具备的压缩机43的运转频率。

而且,台数控制部54基于来自AHU控制器30的总要求能力,确定各室外机40A~40C的运转所需要的时刻,并在所确定出的时刻使所选定的压缩机43进行驱动。即,台数控制部54构成为:朝室外机控制部51A~51C发送包含各自所具备的压缩机43的运转频率以及进行驱动的时刻的信息在内的驱动控制指令。室外机控制部51A~51C构成为:分别接受来自台数控制部54的驱动控制指令,若成为需要使与自身连接的室外机40A~40C运转的时刻,则对所连接的室外机40A~40C的促动器控制部41发送包含压缩机43的运转频率在内的运转指令。各促动器控制部41根据从室外机控制部51A~51C发送的运转指令,利用运转指令所指定的运转频率使压缩机43进行驱动。

此外,台数控制部54、室外机控制部51A~51C以及机型信息取得部53A~53C能够由实现它们的功能的电路元件那样的硬件构成,也能够由微机或者CPU那样的运算装置与在该运算装置上执行的软件构成。

另外,父接口50A与多个子接口50B以及50C也可以分别采用不同的结构从而加以区分。另外,也可以使父接口50A与多个子接口50B 以及50C为相同的结构,并使用切换开关等对主机与子机加以区分。

如上,空调系统90具备由室外机40A~40C以及AHU20所具有的热交换器25构成的多个热泵循环系统100A~100C作为热源。而且,台数控制部54构成为:根据AHU20的负载以及各室外机40A~40C各自的容量,选定进行运转的至少一台室外机40,决定所选定的室外机 40所具备的压缩机43的运转频率并控制该压缩机43的驱动。因此,根据空调系统90,能够减少压缩机43的通断循环运转的频度,能够实现系统的可靠性的提高。

然而,在图1以及图2中,例示出了室外机40与接口50的连接台数分别为三台的情况,但并不限定于此,空调系统90也可以具有任意台数的室外机40以及与之对应的台数的接口。即,对于空调系统90,室外机40以及接口50的连接台数可以不足三台、也可以为四台以上。

另外,多台室外机40可以通过组合相同容量的室外机构成,也可以通过组合不同容量的室外机构成,例如,组合容量为10kW的两台室外机与容量为5kW的一台室外机。此外,相同容量的室外机是指每一台的最大运转能力相同的室外机。当然,多台室外机40也可以容量各自不同。即,全部的室外机40的容量也可以各不相同。此外,空调系统90也可以不具有BMS10。

接下来,对本实施方式1的空调系统90中的与台数控制相关的动作进行说明。台数控制的基本思路为如下4点。

(1)使室外机40的运转台数最少。

(2)使与接口50连接的室外机40中的较小容量的室外机40动作,并满足总要求能力。

(3)监视各压缩机43的累计运转时间,以使得各压缩机43的累计运转时间变得均匀的方式,选定进行运转的室外机40。

(4)将产生异常的室外机40从台数控制的对象中排除。

(5)避免压缩机43以最大运转频率运转。

上述(1)以及(2)所涉及的控制用于通过减少各室外机40A~40C 所分别具有的压缩机43的运转台数来延长各压缩机43的寿命。

(3)所涉及的控制用于避免特定的压缩机43持续运转,实现各压缩机43的寿命的均匀化,由此来延长空调系统90整体的寿命。

(4)所涉及的控制用于切断针对处于异常状态的室外机40的运转的要求,以避免使产生异常的室外机40继续运转,从而将该室外机40 的进一步的状态恶化以及二次伤害等防患于未然。

(5)所涉及的控制是鉴于在以最大运转频率驱动压缩机43的情况下压缩机43的性能降低这一公知常识作出的,用于避免各压缩机43的负载上升至最大限度的状态下的运转。

即,根据空调系统90,通过执行以上(1)~(5)所涉及的台数控制,能够提高空调系统90的可靠性。

图4是示出本实用新型的实施方式1的空调系统90的与台数控制有关的动作的流程图。基于图4对一系列的台数控制中的通常运转模式下的流程进行详细的说明,在上述一系列的台数控制中,台数控制部54 选定进行运转或者停止的室外机40,决定进行运转的室外机40所具备的压缩机43的运转频率并使其进行驱动。

首先,台数控制部54判定从AHU控制器30接收的要求能力比例是否为0%(图4:步骤S101)。若要求能力比例为0%(图4:步骤S101/ 否),则台数控制部54使所连接的全部的室外机40A~40C停止。即,台数控制部54向各室外机控制部51A~51C发送运转停止指令,根据运转停止指令,各室外机控制部51A~51C分别使各室外机40A~40C 停止(图4:步骤S102)。

另一方面,若要求能力比例不为0%(图4:步骤S101/是),则台数控制部54判定从AHU控制器30接收的总要求能力是否发生了变化、室外机40A~40C是否产生了异常(图4:步骤S103)。

若总要求能力未变化且各室外机40A~40C中的任一个都未产生异常,则台数控制部54结束台数控制,维持当前时刻的各室外机40A~ 40C的运转状态(图4:步骤S103/否)。另一方面,当总要求能力存在变化的情况下、或者室外机40A~40C产生异常的情况下(图4:步骤 S103/是),台数控制部54向步骤S104过渡。

接下来,若在室外机40A~40C未产生异常的情况下总要求能力存在变化,则台数控制部54直接向步骤S105过渡。另外,若室外机40A~ 40C产生异常,则台数控制部54将异常产生中的室外机40从台数控制的对象中排除(图4:步骤S104)。

步骤S104相当于上述(4)所涉及的控制。即,在步骤S104中,台数控制部54以使得不继续进行针对处于异常状态的室外机40的运转要求的方式执行处理,因此能够将该室外机40的进一步的状态恶化以及二次伤害等防患于未然。

接下来,台数控制部54根据经由机型信息取得部53A~53C取得的各室外机40A~40C的机型信息,对各室外机40A~40C各自的容量进行比较,若存在相同容量的室外机40,则以优先选定具有累计运转时间短的压缩机43的室外机40的方式执行处理(图4:步骤S105)。

步骤S105相当于上述(3)所涉及的控制。即,在步骤S105中,台数控制部54以使具有累计运转时间短的压缩机43的室外机40优先运转的方式执行处理,因此能够实现各压缩机43的累计运转时间的均匀化,能够延长空调系统90整体的寿命。

这里,台数控制部54以10小时单位或者100小时单位之类的规定时间的单位间隔,执行步骤S105的处理。即,台数控制部54如果在某次台数控制中针对相同容量的室外机40设定了优先顺位,则省略步骤 S105的处理,直至经过预先设置的规定时间为止。

假设未设置规定时间的单位而在每次进行台数控制时都执行步骤 S105的处理,则有可能出现如下的状态:每当在来自AHU控制器30 的总要求能力变化时,各压缩机43的累计运转时间的长短替换,进行运转的室外机40变更。若成为这种状态而各压缩机43的通断切换处理的执行次数增加,则各压缩机43的寿命缩短。这种状态特别是在相同容量的室外机40的累计运转时间接近的情况下容易产生。

关于这点,根据空调系统90,由于台数控制部54以规定时间的单位间隔进行步骤S105的处理,因此能够减少压缩机43的通断切换处理的执行频度,因此能够进一步延长各压缩机43的寿命。

接下来,台数控制部54针对作为选择项的各室外机40A~40C,按照容量从小到大的顺序,一台一台地比较室外机40的容量与总要求能力,判定是否存在具有总要求能力以上的容量的室外机40(图4:步骤 S106)。即,若对一台室外机40的容量与总要求能力依次进行比较的结果是存在具有总要求能力以上的容量的室外机40,则台数控制部54选定该室外机40(图4:步骤S106/是)。然后,台数控制部54核算所选定的室外机40的必要能力,并以满足所核算出的必要能力的方式,决定该室外机40所具备的压缩机43的运转频率。此外,这里的必要能力相当于总要求能力。另外,台数控制部54以所决定的运转频率对所选定的室外机40所具备的压缩机43进行驱动(图4:步骤S107)。

更具体而言,台数控制部54首先对容量最小的室外机40的容量与总要求能力进行比较,若该室外机40的容量为总要求能力以上,则选定该室外机40(图4:步骤S106/是)。另一方面,在容量最小的室外机 40的容量比总要求能力小的情况下,对容量第二小的室外机40的容量与总要求能力进行比较,若该室外机40的容量为总要求能力以上,则选定该室外机40(图4:步骤S106/是)。这样,台数控制部54从选择项之中按照容量从小到大的顺序,一台一台地进行室外机40的容量与总要求能力的比较,直至能够选定具有总要求能力以上的容量的室外机 40为止。此外,步骤S106的处理相当于上述(2)所涉及的控制。

而且,当对全部的室外机40A~40C各自的容量与总要求能力进行比较的结果是任一室外机40的容量均不满足总要求能力,从而判定为不存在具有总要求能力以上的容量的室外机40的情况下(图4:步骤 S106/否),台数控制部54在室外机40的选择项之中选定容量最大的室外机。另外,台数控制部54决定所选定的室外机40所具备的压缩机43 的运转频率(图4:步骤S108)。

步骤S108相当于上述(1)所涉及的控制。即,若不存在具有总要求能力以上的容量的室外机40,则台数控制部54选定容量最大的室外机40,因此能够使室外机40的运转台数最少。

在步骤S108中,当来自AHU控制器30的总要求能力比全部的室外机40A~40C的合计容量的A%的值大的情况、即AHU20的负载比规定量高的情况下,台数控制部54将具有最大容量的室外机40所具备的压缩机43的运转频率决定为最大值。即,台数控制部54使具有最大容量的室外机40的必要能力为该室外机40的容量的100%的值。

这里,将全部的室外机40A~40C的合计容量的A%的值称为上限阈值。另外,将设定上限阈值时使用的A%称为上限比例。上限比例被预先设定为判断AHU20的负载高还是低的基准。上限比例可以以室外机40的性能开始下降的运转能力为基准来设定。

另一方面,在步骤S108中,当总要求能力为上限阈值以下的情况下,台数控制部54将所选定的室外机40的必要能力限制为该室外机40 的容量的A%的值。即,当总要求能力为上限阈值以下的情况下,台数控制部54核算出具有最大容量的室外机40的容量的A%的值来作为必要能力,并以发挥所核算出的必要能力的方式,决定该室外机40所具备的压缩机43的运转频率。这样,在空调系统90中,由于台数控制部 54进行上述(5)所涉及的控制,因此能够避免最大运转频率下的各压缩机43的运转。即,根据空调系统90,能够抑制各压缩机43的运转频率,从而能够以合适的状态对各压缩机43进行驱动。

此外,进入步骤S107意味着能够用一台室外机40满足总要求能力。另一方面,进入步骤S108意味着无法用一台室外机40满足总要求能力、即意味着需要使两台以上的室外机40运转。

接着,台数控制部54从来自AHU控制器30的总要求能力减去在步骤S108中选定出的室外机40的必要能力,并将相减所得的值作为新的总要求能力(图4:步骤S109)。然后,台数控制部54将在步骤S108 中选定出的室外机40从选择项中除去(图4:步骤S110)。

接下来,台数控制部54判断选择项中是否有剩余(图4:步骤S111)。在判定为选择项中没有剩余的情况下(图4:步骤S111/否),台数控制部54结束与台数控制有关的运算,并以所决定的运转频率对在步骤 S108中选定出的室外机40所具备的压缩机43进行驱动。

另一方面,在判定为选择项中有剩余的情况下(图4:步骤S111/ 是),台数控制部54返回步骤S105,执行室外机40的选定处理以及压缩机43的运转频率的决定处理。即,台数控制部54与上述同样执行步骤S105~S111的处理。

具体而言,若从步骤S111返回至步骤S105,则在将第一台被选定的室外机40除去后的选择项之中存在相同容量的室外机40的情况下,台数控制部54以优先选定具备累计运转时间短的压缩机43的室外机40 的方式执行处理。之后,在步骤S106中,台数控制部54与选定第一台的室外机40时同样,在选择项之中按照容量从小到大的顺序,一台一台地比较室外机40的容量与新的总要求能力。然后,台数控制部54根据比较的结果,选定第二台运转的室外机40。

通过在步骤S106中台数控制部54选定具有新的总要求能力以上的容量的室外机40而进入步骤S107的情况意味着:能够用两台室外机 40满足从AHU控制器30输出的最开始的总要求能力。在步骤S107中,台数控制部54以与第一台的室外机40的情况相同的方式,决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率。

另一方面,在步骤S106中不存在具有新的总要求能力以上的容量的室外机40而进入步骤S108的情况意味着:为了满足从AHU控制器 30输出的最开始的总要求能力,需要三台以上的室外机40。

在步骤S108中,台数控制部54在室外机40A~40C之中选定容量第二大的室外机40作为第二台室外机40,并以与第一台室外机40的情况相同的方式决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率。

然后,台数控制部54将从在步骤S109中新设定的总要求能力减去第二台被选定的室外机40的必要能力而得的值作为新的总要求能力,并将第二台被选定的室外机40从选择项中除去。

以下,在为了满足从AHU控制器30输出的最开始的总要求能力而需要三台以上的室外机40的情况下、即又一次从步骤S111返回步骤 S105的情况下,台数控制部54也通过与上述同样的处理执行室外机40 的选定处理以及压缩机43的运转频率的决定处理。

此外,在上述步骤S106的说明中,例示出了台数控制部54使用从 AHU控制器30输出的总要求能力作为针对一台室外机40的容量的比较对象的情况,但台数控制部54例如也可以使用根据总要求能力计算出的合计必要能力作为上述比较对象。而且,在步骤S109中,台数控制部54也可以从合计必要能力减去所选定的室外机40的必要能力,从而求出新的合计必要能力。

然而,台数控制部54在台数控制的计算中,对使多台室外机40A~ 40C分别发挥的运转能力的合计即合计运转能力的最小值施加限制。即,台数控制部54以使得用于应对AHU20的负载的合计运转能力不低于全部的室外机40A~40C的合计容量的B%的值的方式,核算各室外机40A~40C各自的必要能力。

这里,将全部的室外机40A~40C的合计容量的B%的值称为下限阈值。另外,将用于设定下限阈值的B%称为下限比例。下限比例根据实际允许组合的室外机40的台数以及各室外机40的容量决定。即,以使得AHU20的热交换器25的能力与室外机40的必要能力之间的不匹配的比例落入能够维持压缩机43的稳定的运转状态的范围即允许范围内的方式,决定下限比例。

例如,在与AHU20连接的室外机40的台数多、AHU控制器30的总要求能力小的情况下,针对AHU20的热交换器25,使容量非常小的室外机40所具备的压缩机43单独地以最小运转频率进行驱动。即,在上述情况下,若不对合计运转能力的最小值施加限制,则热交换器25 的能力与室外机40的必要能力之间的不匹配的比例变大,因此会成为空调系统90从假定的运转状态显著离开的状态,压缩机43成为不稳定的运转状态。

关于这点,在本实施方式1中,如上所述,预先设置下限阈值,因此,热交换器25的能力与必要能力之间的不匹配的比例不会超过允许范围地增大,因此能够维持压缩机43的稳定的运转状态。

此外,当最小容量的室外机40的最小能力在一定程度上较大、 AHU20的热交换器25的能力与室外机40的必要能力之间的不匹配的比例落入允许范围内的情况下等,也可以不对合计运转能力的最小值施加限制。

另外,台数控制部54例如也可以在图4的步骤S101中,在进行要求能力比例是否为0%的判定的同时,进行要求能力比例是否为100%的判定。而且,在要求能力比例为100%的情况下,台数控制部54也可以使各室外机40A~40C全部以容量的100%运转。即,在来自AHU 控制器30的要求能力比例为100%的情况下,台数控制部54也可以将各室外机40A~40C所具备的全部的压缩机43的运转频率决定为最大值。

然而,在尽管AHU20的负载过大,但AHU20的热交换器25的能力与室外机40的必要能力之间的不匹配的比例大的情况下,压缩机43 容易陷入不稳定的运转状态。

因此,虽未在图4中示出,但是台数控制部54在制热运转中的低外部气体温度时以及制冷运转中的高外部气体温度时,朝全部运转模式切换,使多台室外机40A~40C的全部分别以规定的比例运转。即,当在制热运转中外部气体温度为低基准温度以下的情况下以及制冷运转中外部气体温度为高基准温度以上的情况下,台数控制部54根据各室外机40A~40C各自的容量来核算各自的必要能力,并以使得发挥所核算出的各必要能力的方式使各室外机40A~40C运转。

这里,AHU控制器30或者台数控制部54例如也可以在上述步骤 S103之前进行外部气体温度是否为低基准温度以下或者高基准温度以上的判定。另外,AHU控制器30或者台数控制部54也可以随时或者每隔规定时间地取得外部气体温度,并且当外部气体温度变为低基准温度以下或者高基准温度以上时,台数控制部54朝全部运转模式切换。除此之外,台数控制部54也可以形成为:在执行全部运转模式下的台数控制时,若外部气体温度变为低基准温度以上或者高基准温度以下,则朝通常运转模式切换。

这样,空调系统90根据外部气体温度切换由台数控制部54执行的台数控制的运转模式,因此,在假定空调负载过大的情况下,能够维持压缩机43的稳定的运转状态,能够实现对压缩机43进行保护的范围内的台数控制。

表1是示出由台数控制部54执行的通常运转模式下的台数控制的计算例的表。即,表1中,假定外部气体温度既非低基准温度以下也非高基准温度以上的情况。这里,使用表1所示的具体的数值,并参照图 4所示的流程图,对台数控制部54所承担的台数控制进行更加详细的说明。

表1

表1中例示出了如下情况:在AHU20的热交换器25连接有三台室外机40A~40C,室外机40A的容量为10kW,室外机40B的容量为 10kW,室外机40C的容量为5kW,全部的室外机40A~40C的合计容量为25kW。另外,在表1中例示出了将上限比例(A%)设定为80%、将下限比例(B%)设定为10%的情况下的计算结果。并且,对于相同容量的室外机40A以及室外机40B的累计运转时间,假设室外机40A 的累计运转时间短。此外,假设在各室外机40A~40C未产生异常。

另外,合计运转能力的最小值被限制在全部的室外机40A~40C的合计容量的B%的值(下限阈值)以上,因此台数控制部54在10%~ 100%的范围内执行与台数控制有关的计算。此外,在表1中例示出了使总要求能力每次增加10%的情况下的计算结果。

(要求能力比例=0%)

在从AHU控制器30接收到的要求能力比例为0%的情况下,从步骤S101进入步骤S102。即,台数控制部54使全部的室外机40A~40C 同停止,全部的室外机40A~40C都处于停止状态。

(要求能力比例=10%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为10%(总要求能力为 2.5kW)的情况下,由于在各室外机40A~40C不存在异常,因此进入图4的步骤S105。

这里,由于室外机40A与室外机40B为相同的容量(10kW),因此,在步骤S105中,台数控制部54对室外机40A与室外机40B的累计运转时间进行比较,并以累计运转时间短的室外机40A被优先选择的方式执行处理。

接下来,向步骤S106过渡,台数控制部54按照容量从小到大的顺序、即按照室外机40C、室外机40A的顺序对容量与总要求能力进行比较。

更具体而言,台数控制部54对室外机40C的容量与总要求能力进行比较,由于室外机40C的容量(5kW)比总要求能力(2.5kW)大,因此选定室外机40C,并将室外机40C的必要能力设定为2.5kW。即,台数控制部54不进行室外机40A的容量与总要求能力的比较处理就向步骤S107过渡。在步骤S107中,台数控制部54将室外机40C所具备的压缩机43的运转频率决定为满足被设定成2.5kW的必要能力的值。

如上,在来自AHU控制器30的总要求能力为10%的情况下,父接口50A与连接于室外机40C的子接口50C协作,以仅通过室外机40C 来发挥总要求能力即2.5kW的方式进行控制。

(要求能力比例=20%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为20%(总要求能力为5kW) 的情况下,台数控制部54与要求能力比例为10%的情况下相同地进行运算,以通过室外机40C来满足必要能力即5kW的方式进行控制。即,父接口50A与连接于室外机40C的子接口50C协作,以使得室外机40C 所具备的压缩机43以最大运转频率驱动的方式进行控制。这样,在能够通过一台室外机40满足总要求能力的情况下,台数控制部54相比上述(5)所涉及的控制而优先进行上述(1)所涉及的控制,并以使得室外机40的运转台数最少的方式进行控制。

(要求能力比例=30%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为30%(总要求能力为 7.5kW)的情况下,与要求能力比例为10%的情况相同,前进至步骤 S105,台数控制部54以使得室外机40A被优先选择的方式执行处理。

接下来,向步骤S106过渡,台数控制部54按照室外机40C、室外机40A的顺序,对容量与总要求能力进行比较。比较的结果是,若为室外机40A则能够发挥总要求能力,因此台数控制部54选定室外机40A。

接下来,向步骤S107过渡,台数控制部54将室外机40A所具备的压缩机43的运转频率决定为满足必要能力即7.5kW的值。即,父接口 50A以使得室外机40A发挥必要能力即7.5kW的方式进行控制。

(要求能力比例=40%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为40%(总要求能力为 10kW)的情况下,台数控制部54与要求能力比例为30%的情况下相同地进行运算,以使得室外机40C所具备的压缩机43以最大运转频率运转的方式进行控制。这样,在能够用一台室外机40满足总要求能力的情况下,台数控制部54相比上述(5)所涉及的控制而优先进行上述(1) 所涉及的控制,并以使得室外机40的运转台数最少的方式进行控制。

(要求能力比例=50%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为50%(总要求能力为 12.5kW)的情况下,台数控制部54与要求能力比例为30%的情况相同,前进至步骤S105,并以使得室外机40A被优先选择的方式执行处理。

接下来,向步骤S106过渡,台数控制部54按照室外机40C、室外机40A的顺序对容量与总要求能力进行比较。比较的结果是室外机40C 以及室外机40A双方的容量均比总要求能力小,因此向步骤S108过渡。此外,由于室外机40B与室外机40A为相同的容量,因此台数控制部54不进行室外机40B的容量与总要求能力的比较。

在步骤S108中,台数控制部54选定容量大的室外机40A,并决定室外机40A的必要能力与基于该必要能力的压缩机43的运转频率。这里,由于要求能力比例即50%低于上限比例即80%,因此台数控制部 54将室外机40A的必要能力限制于容量的80%(8kW)而进行设定。另外,台数控制部54以使得室外机40A满足所设定的必要能力的方式决定压缩机43的运转频率。

接下来,向步骤S109过渡,台数控制部54从总要求能力即12.5kW 减去所选定的室外机40A的必要能力即8kW,并将相减所得的值即 4.5kW设为新的总要求能力。接下来,向步骤S110过渡,台数控制部 54将室外机40A从选择项中除去。

接着,作为室外机40的选择项,剩余有室外机40B以及室外机40C,因此从步骤S111返回步骤S105。这里,由于室外机40B的容量与室外机40C的容量不同(在选择项之中不存在相同容量的室外机40),因此直接向步骤S106过渡。

在步骤S106中,台数控制部54按照室外机40C、室外机40B的顺序,对容量与新的总要求能力(4.5kW)进行比较。而且,由于室外机 40C的容量(5kW)比新的总要求能力(4.5kW)大,因此向步骤S107 过渡。

在步骤S107中,台数控制部54将室外机40C的必要能力设定为新的总要求能力即4.5kW。另外,台数控制部54以使得满足被设定成 4.5kW的必要能力的方式决定室外机40C所具备的压缩机43的运转频率。

如上,在来自AHU控制器30的要求能力比例为50%的情况下,父接口50A与连接于室外机40C的子接口50C协作,以使得室外机40A 发挥必要能力即8kW、室外机40C发挥必要能力即4.5kW的方式进行控制。

(要求能力比例=60%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为60%(总要求能力为15kW)的情况下,台数控制部54与要求能力比例为50%的情况下相同,第一台选定室外机40A,并将室外机40A的必要能力设定为容量的80% (8kW)。接下来,在步骤S109中,台数控制部54将新的总要求能力设为7kW(15kW-8kW=7kW)。

接着,与要求能力比例为50%的情况下相同,返回步骤S105,之后,台数控制部54在步骤S106中,选定具有比新的总要求能力(7kW) 大的容量的室外机40B。接下来,向步骤S107过渡,台数控制部54将室外机40B的必要能力设定为7kW,并以使得满足所设定的必要能力的方式决定室外机40B所具备的压缩机43的运转频率。即,父接口50A 与连接于室外机40B的子接口50B协作,以使得室外机40A发挥必要能力即8kW、室外机40B发挥必要能力即7kW的方式进行控制。

(要求能力比例=70%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为70%(总要求能力为 17.5kW)的情况下,台数控制部54进行与要求能力比例为60%的情况下相同的运算。即,台数控制部54以使得室外机40A发挥必要能力即 8kW、室外机40B发挥必要能力即9.5kW的方式,决定各个压缩机43 的运转频率,并控制室外机40A以及室外机40B。

(要求能力比例=80%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为80%(总要求能力为 20kW)的情况下,与要求能力比例为50%的情况下相同,台数控制部 54在步骤S106中选择室外机40A,在步骤S108中将室外机40A的必要能力设为8kW。

接下来,在步骤S109中,台数控制部54将新的总要求能力设定为 12kW(20kW-8kW=12kW)。之后,经过步骤S110、S111而返回步骤S105,由于在选择项之中不存在相同容量的室外机40,因此直接向步骤S106过渡。

台数控制部54在步骤S106中选择室外机40B,在步骤S108中以使得室外机40B发挥必要能力即8kW的方式决定压缩机43的运转频率。

并且,台数控制部54在步骤S109中将新的总要求能力设为4kW (12kW-8kW=4kW),经过步骤S110、步骤S111而返回步骤S105,并向步骤S106过渡。

接着,台数控制部54在步骤S106中选择室外机40C,在步骤S107 中以使得室外机40C满足必要能力即4kW的方式决定室外机40C所具备的压缩机43的运转频率。

如上,在来自AHU控制器30的要求能力比例为80%的情况下,父接口50A与多个子接口50B以及50C协作,以使得室外机40A发挥必要能力即8kW、室外机40B发挥必要能力即8kW、室外机40C发挥必要能力即4kW的方式进行控制。

(要求能力比例=90%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为90%(总要求能力为 22.5kW)的情况下,台数控制部54与要求能力比例为80%的情况下相同,选定室外机40A。但是,由于要求能力比例即90%超过上限比例 (80%),因此,台数控制部54在步骤S108中,将第一台选定的室外机40A以及第二台选定的室外机40B的必要能力双方均设为10kW (100%)。另外,与要求能力比例为80%的情况下相同地执行其他的处理。即,台数控制部54将室外机40C的必要能力设为2.5kW。

(要求能力比例=100%)

在来自AHU控制器30的要求能力比例为100%(总要求能力为 25kW)的情况下,台数控制部54与要求能力比例为90%的情况下相同地进行运算,以使得室外机40A~40C所分别具备的压缩机43均以最大频率驱动的方式进行控制。

表2是示出台数控制部54所执行的全部运转模式下的台数控制的计算例的表。即,表2假定在制热运转中外部气体温度为低基准温度以下的情况以及在制冷运转中外部气体温度为高基准温度以上的情况。这里,使用表2所示的具体的数值,对台数控制部54所承担的台数控制中的全部运转模式进行说明。

此外,AHU20的热交换器25与各室外机40A~40C之间的连接关系、各室外机40A~40C的容量与累计运转时间、累计运转时间、上限比例以及下限比例均与表1的情况相同。另外,假设在各室外机40A~ 40C未产生异常。

表2

在表2中,假定各室外机40A~40C不存在异常,因此,在全部运转模式中,台数控制部54使全部的室外机40A~40C运转。此时,台数控制部54根据各室外机40A~40C各自的容量来核算各室外机40A~ 40C各自的必要能力。

在表2所示的例子中,台数控制部54以使得必要能力相对于室外机40的容量的比例等于要求能力比例的方式,核算各室外机40A~40C 各自的必要能力。因而,在表2中,必要能力相对于室外机40的容量的比例在各室外机40A~40C之间相等。

这样,在台数控制部54所执行的全部运转模式下的台数控制中,只要要求能力比例不达到100%,就不会使压缩机43以最大运转频率运转。另外,若要求能力比例小于80%,则使各室外机40A~40C均发挥容量的80%以下的能力即可。因而,根据全部运转模式下的台数控制,能够维持压缩机43的稳定的运转状态,且能够抑制压缩机43的性能的降低。

但是,必要能力相对于室外机40的容量的比例并非必须与要求能力比例相等,关于必要能力相对于室外机40的容量的比例,也可以考虑压缩机43的稳定性等而在各室外机40A~40C之间存在差别。

此外,虽然在表1以及表2中例示出了使总要求能力每次增加10%的情况下的计算结果,但实际上从AHU控制器30输出的总要求能力与 AHU20的负载对应地变动。即,总要求能力并不限于如表1那样规则地变动。

另外,在上述说明中,例示出了将确定上限阈值时使用的上限比例与对室外机40的必要能力施加限制时使用的上限比例设定为相同的比例的情况,但并不限定于此。即,确定上限阈值时使用的上限比例与对室外机40的必要能力施加限制时使用的上限比例也可以为不同的比例。并且,上限比例也可以根据所选定的室外机40的每个特性而变化。

(实施方式1的效果)

在现有的空调系统中,存在将由包括压缩机的一台室外机和AHU 的热交换器构成的热泵循环系统用作热源的空调系统。这里,已知一台室外机所能够发挥的最小能力一般为容量的40%左右。因此,压缩机不进行通断循环运转而能够通过压缩机的连续运转加以应对的运转能力的最小值为40%左右(表1的例子的情况下为10kW左右)。即,在现有的空调系统中,在室外机所需要的必要能力小于容量的40%的情况下,该必要能力比室外机的最小能力小,因此,若使压缩机连续运转则会导致能力过剩,由此,压缩机必须执行通断循环运转。即,在如以往那样具有一台室外机的空调系统中,以总要求能力为40%(表1的例子中为10kW)为边界,压缩机进行通断循环运转。

与此相对,本实施方式1的空调系统90并非设置一台大容量的室外机的结构,而是通过设置多台室外机40的结构来覆盖大容量。而且,如上所述,在总要求能力低的情况下(表1的例子中为2.5kW),台数控制部54仅驱动一台室外机40C。另外,随着总要求能力变高,台数控制部54使室外机40所具备的压缩机43的运转频率上升,并根据需要以使得室外机40所具备的压缩机43的运转台数增加的方式进行控制。

即,在空调系统90中,能够通过压缩机43的连续运转加以应对的运转能力的最小值成为容量最小的室外机40的最小能力(40%)、或全部的室外机40A~40C的合计容量的B%的值(下限阈值)。在表1的例子中,成为容量最小的室外机40C的最小能力即2kW(5kW的40%)、或总要求能力的10%即2.5kW(25kW的10%)。具体而言,在表1的例子中,能够通过压缩机43的连续运转加以应对的运转能力的最小值下降至全部的室外机40A~40C的合计容量的8%(2kW=25kW的 8%)。

综上,在空调系统90中,只要总要求能力不下降至最小容量的室外机40的最小能力或下限阈值,各压缩机43就不进行通断循环运转,因此能够实现各压缩机43的稳定的连续运转。结果,即便如在中间期进行换气的情况那样AHU20的负载低时,压缩机43也不进行通断循环运转,而能够通过稳定的连续运转来应对AHU20的负载。此外,中间期是指日本的春季以及秋季那样的气候温和的季节。即,根据空调系统 90,即便在低负载时,也能够减少压缩机43的通断循环运转的频度。

另外,根据空调系统90,能够实现伴随压缩机43的通断循环运转的频度减少的、系统的高寿命化。同时,根据空调系统90,能够抑制因压缩机43的通断循环运转而导致的AHU20的排出温度的变动,因此能够减少给被空调室内的人赋予不适感的风险。并且,在本实施方式1的台数控制中,由于采用上述(1)~(5)所涉及的控制,因此能够实现空调系统90整体的可靠性的提高。

而且,各热泵循环系统100A~100C分别构成为具备一台压缩机43。由此,作为具备压缩机43、减压装置46以及室外热交换器45的室外机 40A~40C,也能够挪用与通常的空调相同规格的室外机、即搭载有一台压缩机的室外机,从而构成空调系统90。这样,不需要新开发室外机,因此能够减少空调系统90的制造成本。

实施方式2.

图5是示出本实用新型的实施方式2所涉及的空调系统190的结构的框图。空调系统190的特征在于:承担台数控制的台数控制部54设置于接受与多台室外机40A~40C有关的操作的遥控器60。基于图5,对空调系统190的结构中的、尤其是与上述实施方式1的空调系统90 不同的构成内容进行说明。对于与实施方式1同等的构成部件,标注相同的附图标记并省略说明。

如图5所示,空调系统190具有:具备台数控制部54的遥控器60;以及多个接口150A~150C。接口150A除了不具有台数控制部54这点之外,形成为与上述实施方式1的父接口50A相同的结构。接口150B 以及150C分别形成为与上述实施方式1的子接口50B以及50C相同的结构。即,多个接口150A~150C构成为:接受来自遥控器60的台数控制部54的控制指令,从而进行与台数控制相关的动作。

遥控器60与各接口150A~150C连接,接受与各室外机40A~40C 的设定等有关的操作。遥控器60例如是空调系统190的设置作业人员或者设备管理人员在初始设定时使用的遥控器。

另外,遥控器60所具备的台数控制部54与上述实施方式1相同地发挥功能。即,台数控制部54根据从AHU控制器30输出的总要求能力以及经由机型信息取得部53A~53C取得的各室外机40A~40C各自的容量,选定进行运转的室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率。即,在本实施方式2中,遥控器60与各接口 150A~150C协作,执行台数控制信息的制作处理、室外机40的选定处理、各压缩机43的运转频率的决定处理以及各室外机40A~40C的动作控制等。此外,台数控制部54构成为:经由接口150A而取得从AHU 控制器30输出的总要求能力。

本实施方式2的空调系统190作为热源具备由多台室外机40A~ 40C以及AHU20所具备的热交换器25构成的多个热泵循环系统 100A~100C。因此,根据AHU20的负载以及各室外机40A~40C各自的容量,台数控制部54选定进行运转的至少一台室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率,从而能够控制该压缩机43的驱动。由此,根据空调系统190,能够减少压缩机43的通断循环运转的频度。而且,在本实施方式2的台数控制中,由于也采用上述 (1)~(5)所涉及的控制,因此能够实现空调系统190整体的可靠性的提高。即,根据空调系统190,能够得到与实施方式1的空调系统90 相同的效果。

另外,根据空调系统190的结构,相对于至少具有作为室外机控制部51A~51C、通信部52A~52C以及机型信息取得部53A~53C发挥功能的结构的空调系统,能够外置作为台数控制部54的功能。

实施方式3.

图6是示出本实用新型的实施方式3所涉及的空调系统290的结构的框图。空调系统290的特征在于:承担台数控制的台数控制部54设置于对AHU控制器30与各室外机40A~40C之间的信息通信进行中继的一个接口250。基于图6,对空调系统290的结构中的尤其是与上述实施方式1的空调系统90不同的构成内容进行说明。对于与实施方式1 以及2同等的构成部件,使用相同的附图标记并省略说明。

如图6所示,空调系统290的接口250与各室外机40A~40C连接,具有室外机控制部251、通信部252、机型信息取得部253以及台数控制部54。

室外机控制部251对各室外机40A~40C各自的动作进行控制。即,室外机控制部251具有作为上述实施方式1的各室外机控制部51A~ 51C的功能。通信部252进行不同设备间的通信处理,具有使得能够进行不同制造商的设备彼此间的信息通信的功能。

机型信息取得部253进行与各室外机40A~40C的信息通信,取得与各室外机40A~40C各自的容量有关的信息(机型信息)。另外,机型信息取得部253将所取得的各室外机40A~40C各自的机型信息发送至台数控制部54。即,室外机控制部251具有作为上述实施方式1的各机型信息取得部53A~53C的功能。

另外,接口250所具备的台数控制部54与上述实施方式1相同地发挥功能。即,台数控制部54根据从AHU控制器30输出的总要求能力以及经由机型信息取得部253取得的各室外机40A~40C各自的容量,选定进行运转的室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率。即,在本实施方式3中,接口250执行台数控制信息的制作处理、室外机40的选定处理、各压缩机43的运转频率的决定处理以及各室外机40A~40C的动作控制等。

本实施方式3的空调系统290作为热源具备由多台室外机40A~ 40C以及AHU20所具备的热交换器25构成的多个热泵循环系统 100A~100C。因此,根据AHU20的负载以及各室外机40A~40C各自的容量,台数控制部54选定进行运转的至少一台室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率,从而能够控制该压缩机43的驱动。由此,根据空调系统290,能够减少压缩机43的通断循环运转的频度。而且,在本实施方式3的台数控制中,由于也采用上述 (1)~(5)所涉及的控制,因此能够实现空调系统290整体的可靠性的提高。即,根据空调系统290,能够得到与实施方式1的空调系统90 相同的效果。

另外,空调系统290通过一个接口250来执行与台数控制有关的信息处理以及运算处理。由此,根据空调系统290,无需如上述实施方式 1以及2那样设置与室外机40数量相同的接口,因此能够实现结构的简化以及系统的小型化。但是,空调系统290也可以与实施方式2相同将接口250所具有的台数控制部54设置于遥控器的内部。

实施方式4.

图7是示出本实用新型的实施方式4所涉及的空调系统390的结构的框图。空调系统390的特征在于:承担台数控制的台数控制部54设置于AHU控制器30。基于图7,对空调系统390的结构中的尤其是与上述实施方式1的空调系统90不同的构成内容进行说明。对于与实施方式1~3同等的构成部件,标注相同的附图标记并省略说明。

如图7所示,空调系统390的AHU控制器330具有促动器控制部 30a、能力运算部30b、通信部330c、室外机控制部251、机型信息取得部253以及台数控制部54。通信部330c进行与BMS10以及各室外机 40A~40C之间的通信处理。

AHU控制器330所具备的台数控制部54与上述实施方式1相同地发挥功能。即,台数控制部54根据在能力运算部30b中核算出的总要求能力以及经由机型信息取得部253取得的各室外机40A~40C各自的容量,选定进行运转的室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率。即,在本实施方式4中,AHU控制器330执行台数控制信息的制作处理、室外机40的选定处理、各压缩机43的运转频率的决定处理以及各室外机40A~40C的动作控制等。

对于空调系统390的结构,主要假定BMS10或者AHU控制器30 与各室外机40A~40C为同一制造商的产品的情况。

本实施方式4的空调系统390作为热源具备由多台室外机40A~ 40C以及AHU20所具备的热交换器25构成的多个热泵循环系统100A~100C。因此,根据AHU20的负载以及各室外机40A~40C各自的容量,台数控制部54选定进行运转的至少一台室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率,从而能够控制该压缩机43的驱动。由此,根据空调系统390,能够减少压缩机43的通断循环运转的频度。而且,在本实施方式4的台数控制中,由于也采用上述 (1)~(5)所涉及的控制,因此能够实现空调系统390整体的可靠性的提高。即,根据空调系统390,能够得到与实施方式1的空调系统90 相同的效果。另外,若采用空调系统490的结构,则无需设置一个或者多个接口就能够实现台数控制部54所执行的台数控制。

实施方式5.

图8是示出本实用新型的实施方式5所涉及的空调系统490的结构的框图。空调系统490的特征在于:承担台数控制的台数控制部54设置于AHU控制器30。基于图8,对空调系统490的结构中的尤其是与上述实施方式1的空调系统90不同的构成内容进行说明。对于与实施方式1~4同等的构成部件,使用相同的附图标记并省略说明。

如图8所示,空调系统490的室外机440A具有:促动器控制部41、通信部442、室外机控制部51A、机型信息取得部53A以及台数控制部 54。通信部442进行与AHU控制器30、室外机40B以及室外机40C 之间的通信处理。

室外机440A所具备的台数控制部54与上述实施方式1相同地发挥功能。即,台数控制部54根据从AHU控制器30输出的总要求能力以及经由机型信息取得部53A~53C取得的各室外机40A~40C各自的容量,选定进行运转的室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率。即,在本实施方式5中,室外机440A执行台数控制信息的制作处理、室外机40的选定处理、各压缩机43的运转频率的决定处理以及各室外机40A~40C的动作控制等。

本实施方式5的空调系统490作为热源具备由多台室外机40A~ 40C以及AHU20所具备的热交换器25构成的多个热泵循环系统 100A~100C。因此,根据AHU20的负载以及各室外机40A~40C各自的容量,台数控制部54选定进行运转的至少一台室外机40,并决定所选定的室外机40所具备的压缩机43的运转频率,从而能够控制该压缩机43的驱动。由此,根据空调系统490,能够减少压缩机43的通断循环运转的频度。而且,在本实施方式5的台数控制中,由于也采用上述 (1)~(5)所涉及的控制,因此能够实现空调系统490整体的可靠性的提高。即,根据空调系统490,能够得到与实施方式1的空调系统90 相同的效果。另外,若采用空调系统490的结构,则无需设置一个或者多个接口就能够实现台数控制部54所执行的台数控制。

上述实施方式是空调系统的优选的具体例,本实用新型的技术范围并不限定于这些方式。例如,在图1、图2、图5~图8中,例示出了室外机40的连接台数为三台的情况,但并不限定于此,空调系统90、190、 290、390以及490可以具有任意台数的室外机40。另外,多台室外机 40可以包括容量相同的两台以上的室外机40,也可以全都为不同容量。

并且,在实施方式1~5中,例示出了能力运算部30b计算要求能力比例的情况,但并不限定于此,台数控制部54也可以使用总要求能力与各室外机40A~40C各自的容量来计算要求能力比例。此外,所例示出的在实施方式1中能够应用的结构以及动作也能够在实施方式2~ 5中应用。

附图标记说明

10:楼宇管理系统(BMS);11:排出空气温度传感器;12:热交换器入口温度传感器;13:建筑物内温度传感器;14:外部气体温度传感器;20:空气处理单元(AHU);20A:壳体;21:第一百叶板;22:第一过滤器;23:热回收装置;24:供气风扇;25:热交换器;26:第二百叶板;27:第二过滤器;28:排气风扇;30、330:AHU控制器(控制器);30a:促动器控制部;30b:能力运算部;30c、330c:通信部; 40、40A~40C、440A:室外机;41:促动器控制部;42、442:通信部; 43:压缩机;44:四通阀;45:室外热交换器;46:减压装置;50:接口;50A:父接口;50B、50C:子接口;51A~51C、251:室外机控制部;52A~52C、252:通信部;53A~53C、253:机型信息取得部;54:台数控制部;60:遥控器;71:第一流路;72:第二流路;80:制冷剂配管;90、190、290、390、490:空调系统;100、100A~100C:热泵循环系统;150A~150C、250:接口。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1