JP2001201138A - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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Abstract
対応した制御を行い、空気調和装置の能力を落とさずに
電力会社の電力節減要求に応えること。 【解決手段】 インバータ室外機110を有し、商用電
源100と補助電源装置(蓄電ユニット120)より電
力をインバータ室外機110に供給される空気調和装置
において、インバータ室外機110と蓄電ユニット12
0を制御する制御回路114を設け、制御回路114
は、外部からの電力節減要求信号を入力し、電力節減要
求信号が示す電力節減要求量が蓄電ユニット120の総
電力量を越えているかを判断し、節減要求量が、蓄電ユ
ニット120の総電力量内である時は節減要求量に応じ
て蓄電ユニット120からインバータ室外機110に電
力を供給し、節減要求量が蓄電ユニット120の総電力
量より大きい場合はインバータ室外機10の能力を下げ
る制御を行う。
Description
関し、特に、蓄電池、燃料電池、蓄熱装置等のエネルギ
ー貯蔵手段を含む空気調和装置に関するものである。
報に開示されているような従来の蓄電式空気調和装置を
示している。この蓄電式空気調和装置は、インバータ室
外機10と、室内機20と、蓄電ユニット30とを有し
ている。
インバータ12を有し、商用電源100より電力の供給
を受け、2次電力用の蓄電ユニット30の蓄電池31の
充電を行い、商用電源100あるいは蓄電ユニット30
より電力の供給を受け、電力制御を行って冷凍サイクル
のコンプレッサモータ13を駆動する。
と、通信回路15を有し、通信回路15によって集中コ
ントローラ40に接続され、集中コントローラ40はビ
ル管理システムあるいは遠隔コントローラ50に通信可
能に接続されビル管理システムあるいは遠隔コントロー
ラ(以下、遠隔コントローラと云う)50によってイン
バータ室外機10を遠隔制御できるようになっている。
遠隔コントローラ50は蓄電ユニット30内の蓄電池3
1の状態を遠隔監視し、蓄電池31の状態に応じて空気
調和装置の運転制御を行うと共に、蓄電池31の保守管
理を行う。
ような従来の蓄電式空気調和装置は、遠隔コントローラ
によって蓄電池の状態を遠隔監視して蓄電池の保守管理
を行うことはできるが、電力会社からの電力節減要求に
対して対応していないため、折角、遠隔コントローラを
接続しておきながら、蓄電式空気調和装置を有効に利用
できないという問題があった。すなわち、従来の蓄電式
空気調和装置では、電力会社からの節電要求に対して蓄
電ユニットの電力アシスト量を規定できず、このため蓄
電池を有効利用できず、空気調和装置の能力を落とさず
に電力会社の要求に応えることができない。
ためになされたもので、蓄電池、その他、燃料電池、蓄
熱装置等のエネルギー貯蔵手段を含む空気調和装置にお
いて、通信ネットワークシステムを利用して蓄電池の状
態を遠隔監視すると共に電力会社からの電力節減要求時
にその要求に対応した制御を行い、空気調和装置の能力
を落とさずに電力会社の電力節減要求に応えることがで
きる空気調和装置を得ることを目的としている。
めに、この発明による空気調和装置は、インバータ室外
機を有し、商用電源と補助電源装置より電力をインバー
タ室外機に供給される空気調和装置において、前記イン
バータ室外機と前記補助電源装置を制御する制御手段を
有し、前記制御手段は、外部からの電力節減要求信号を
入力し、電力節減要求信号が示す電力節減要求量が前記
補助電源装置の総電力量を越えているかを判断し、節減
要求量が、前記補助電源装置の総電力量内である時は節
減要求量に応じて前記補助電源装置から前記インバータ
室外機に電力を供給し、節減要求量が前記補助電源装置
の総電力量より大きい場合は前記インバータ室外機の能
力を下げる制御を行うものである。
助電源装置は蓄電池である。
助電源装置は燃料電池である。
減要求時には前記補助電源装置より余剰電力を商用電源
に返すものである。
ータ室外機を有し、商用電源より電力をインバータ室外
機に供給され、冷媒回路を流れる冷媒による蓄熱手段を
有する空気調和装置において、前記インバータ室外機と
前記蓄熱手段を制御する制御手段を有し、前記制御手段
は、外部からの電力節減要求信号を入力し、電力節減要
求信号が示す電力節減要求量に相当する熱量が前記蓄熱
手段の蓄熱量を越えているかを判断し、電力節減要求量
に相当する熱量が前記蓄熱手段の蓄熱量内である時は電
力節減要求量に応じて前記蓄熱手段から室内機に熱を供
給し、電力節減要求量に相当する熱量が前記蓄熱手段の
蓄熱量より大きい場合は前記インバータ室外機の能力を
下げる制御を行うものである。
力節減要求信号は一台あるいは複数台の空気調和装置を
集中コントロールする集中コントローラから入力するも
のである。
中コントローラが電灯線通信インターフェース部を有
し、前記インバータ室外機は電灯線通信インターフェー
ス部をなす通信回路を有して通信回路を電灯線に接続さ
れ、電力線搬送を利用して前記集中コントローラと前記
インバータ室外機との間の通信が行われるものである。
力節減要求信号はネットワークシステムより入力するも
のである。
力節減要求信号は集中コントローラを介してネットワー
クシステムから入力するものである。
力節減要求信号はカレンダ機能を有する電力節減要求信
号出力手段から月日に応じて入力するものである。
力節減要求信号はカレンダ機能とサマータイムシフト機
能を有する電力節減要求信号出力手段からサマータイム
時間をシフトした月日に応じて入力するものである。
力節減要求信号は電力会社からの電力節減要求から作成
されるものである。
発明にかかる空気調和装置の実施の形態を詳細に説明す
る。なお、以下に説明するこの発明の実施の形態におい
て上述の従来例と同一構成の部分は、上述の従来例に付
した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
気調和装置の実施の形態1を示している。空気調和装置
は、インバータ室外機110と、室内機20と、補助電
源装置である蓄電ユニット120とを有している。
0からの交流電源を直流電源に変換する整流器111
と、整流機111からの直流電源を所定の制御電力に変
換する電力変換器(インバータ)112と、電力変換器
112からの制御電力を受けて空調運転を行うコンプレ
ッサモータ113と、制御回路114と、通信回路11
5とを有している。
蓄電池121の充放電を制御する双方向コンバータ12
2とを有しており、室外機ユニット110の整流器11
1から直流電源を双方向コンバータ122を介して受け
て蓄電池121の充電し、また蓄電池121の2次電力
を双方向コンバータ122を介して電力変換器112に
対して放電する。
続されてインバータ室外機110を制御すると共に、蓄
電ユニット120の双方向コンバータ122に接続さ
れ、蓄電池121の充放電を制御する。制御回路114
は通信回路115を介して集中コントローラ130に接
続され、集中コントローラ130はビル管理担当者や工
場設備動力担当者等により管理されるビル・工場管理シ
ステム140とネットワークを介して接続される。
減要求信号を受け付け、電力節減要求信号が示す電力節
減要求量が蓄電の総電力量を越えているかを判断し、節
減要求量が蓄電ユニット120の蓄電量内である時には
節減要求量に応じて蓄電ユニット120から2次電力を
インバータ室外機110に対して供給し、これに対し節
減要求量が蓄電ユニット120の蓄電量より大きい場合
には、不足量分、インバータ室外機110の能力を下げ
て対応する制御を行う。制御回路114は、電力節減要
求信号を、外部信号として、通信回路115を介して集
中コントローラ130、ビル・工場管理システム140
より受け付けることができる。
時の動作を図2を参照して説明する。電力会社からの電
力節減要求が出されると、ビル管理担当者あるいは工場
設備動力担当者は、電力会社の電力節減要求の応じた電
力節減量をビル・工場管理システム140に入力する。
ビル・工場管理システム140は入力された電力節減量
(ピークカット要求量)に応じた電力節減要求信号を集
中コントローラ130に送信し、集中コントローラ13
0が電力節減要求信号を制御回路114に転送する。
のピークカット要求量(電力節減要求量)が蓄電ユニッ
ト120に蓄えられた総電力量(蓄電量)を越えている
か否かを判断する(ステップS10)。ピークカット要
求量が蓄電ユニット120に蓄えられた総電力量を越え
ていなければ(ステップS10否定)、電力会社のピー
クカット要求に対応し、蓄電ユニット120からインバ
ータ室外機110に対して電力を供給する(ステップS
11)。従って、空気調和装置の能力を落とさずに電力
削減要求に応えることができる。この2次電力供給モー
ドはピークカット要求が解除されるまで続けられる(ス
テップS12,ステップS13)。
が電力会社からの電力会社の1日当たりのピークカット
要求量に満たない場合には(ステップS10肯定)、室
外機ユニット110のコンプレッサモータ113の運転
周波数を下げて電力会社の電力削減要求に対応する(ス
テップS14)。この運転周波数低減運転はピークカッ
ト要求が解除されるまで続けられ、ピークカット要求が
解除されれば、通常の能力運転モードに復帰する(ステ
ップS15,ステップS16,ステップS17)。
た時の制御の様子をタイミングチャート化した図であ
り、ピークカット要求が蓄電池の総蓄電量を下回った時
のチャートである。これにより、空気調和装置の能力を
極力落とさずに電力会社の電力節減要求に応えることが
できる。また、電力会社からの電力節減要求から出た時
には、蓄電池ユニット120の余剰電力を商用電源10
0に返すこともでき、全体として省エネルギ化を図るこ
とができる。
は、電力節減要求信号を、ビル・工場管理システム14
0を介して集中コントローラ130より受け取る以外
に、図4に示されているように、インターネット150
を通じたコンピュータ160からゲートウェイ170を
介して入力することもでき、インターネット150等の
外部通信系を利用することで、空気調和システムの端末
となる空気調和装置の構成を単純化でき、空気調和装置
のリサイクル解体処理時の解体性が向上する。また、イ
ンバータ室外機110に対する電力節減要求信号は、図
5に示されているように、インターネット150を通じ
たコンピュータ160からゲートウェイ170、集中コ
ントローラ130を介して出力されても同様の効果が得
られる。
ントローラ130或いは遠隔コントローラであるビル・
工場管理システム140等の電力節減要求信号出力手段
にカレンダ機能131、141を持たせれば、月日に応
じた電力節減要求信号を出力することで、電力会社から
の電力節減要求が出る度に新たに、電力節減量を設定す
ることなく同様の効果が得られる。また、図7に示され
ているように、集中コントローラ130或いはビル・工
場管理システム140等の電力節減要求信号出力手段に
カレンダ機能131、141を持たせることに加えてサ
マータイムシフト機能132、142を持たせ、サマー
タイム実施時にはカレンダ機能をサマータイム時間分だ
けシフトするように制御することで、サマータイム実施
にも対応できる。
とえば、エコーネットに代表されるような電力線搬送を
利用して外部より制御することもできる。図8は電力線
搬送を利用して空気調和装置を外部より制御する場合の
通信線接続回路を示している。集中コントローラ130
は、内部に、電話の一般公衆通信回線網300と接続さ
れるモデム130aと、モデム130aを介して外部と
通信すると共に電灯線通信インターフェース部130c
あるいは無線通信インターフェース部130dを介して
インハーク室外器110と通信するマイクロコンピュー
タ(マイコン)103bとを有している。
電灯線310に接続されている。電灯線310は、家屋
やビル等の建物内に張り巡らされ、各室にコンセント等
の状態で端部を関放されている。
信回路115は、内部に、電灯線310とコンセント等
を介して接続される結合手段115aと、結合手段11
5aからの電力線搬送信号を復調したり、信号を電力線
搬送信号に変調して結合手段115aへ送る変・復調手
段115bと、変・復調手段115bと制御回路114
との間で通信する通信手段115cとを有し、電灯線通
信インターフェースをなしている。
回線網300には電力会社の制御指令手段301や一般
の携帯電話302等が接続される。
様であるが、インハータ室外機110との通信線として
電灯線310を利用してインバータ室外機110と電力
会社の制御指令手段301との間で双方向通信している
ため、通信専用の特別な回線をそれぞれのインバータ室
外機110に接続しなくても容易に遠隔制御ができる。
たとえば、地域の電力使用量が多く、電力会社がピーク
カットをしたい場合、上述の通信回線を使って実施の形
態1と同様の制御を行わせることができる。また、一般
公衆通信回線網300を利用しているので、携帯電話3
02等を使っても同様の制御を行うことができる。
気調和装置の実施の形態2を示している。なお、図9に
おいて、図1に対応する部分は、図1に付した符号と同
一の符号を付けて、その説明を省略する。この空気調和
装置は、補助電源装置として燃料電池ユニット180を
有している。燃料電池ユニット180は、燃料電池18
1と、燃料電池181の電力出力を制御するコンバータ
182とを有している。インバータ室外機110の制御
回路114は、電力変換器112に接続されてインバー
タ室外機110を制御すると共に、燃料電池ユニット1
80のコンバータ182に接続され、燃料電池181の
電力出力を制御する。
外部信号として集中コントローラ130、ビル・工場管
理システム140よりの電力節減要求信号を受け付け、
電力節減要求信号が示す電力節減要求量が燃料電池ユニ
ット180の総電力量を越えているかを判断し、節減要
求量が燃料電池ユニット180の総電力量内である時に
は節減要求量に応じて燃料電池ユニット180から電力
をインバータ室外機110に対して供給し、これに対し
節減要求量が燃料電池ユニット180の総電力量より大
きい場合には、不足量分、インバータ室外機110の能
力を下げて対応する制御を行う。
とさずに電力会社の電力節減要求に応えることができ、
また、この場合も、電力会社からの電力節減要求から出
た時には、燃料電池ユニット180の余剰電力を商用電
源100に返すこともでき、全体として省エネルギ化を
図ることができる。
空気調和装置の実施の形態3を示している。なお、図1
0において、図1に対応する部分は、図1に付した符号
と同一の符号を付けて、その説明を省略する。この空気
調和装置は、エネルギー貯蔵手段として製氷器191を
有する蓄熱槽ユニット190を有している。
機110と室内機20との冷凍サイクルの冷媒配管20
0の途中に設けられ、夜間電力を用いて氷冷媒配管20
0を流れる冷媒によって製氷器191にて製氷を行い、
氷として冷熱を貯え、夜間作成された氷で昼間に冷房運
転を行う。
外部信号として集中コントローラ130、ビル・工場管
理システム140よりの電力節減要求信号を受け付け、
電力節減要求信号が示す電力節減要求量に相当する熱量
が蓄熱槽ユニット190の蓄熱量を越えているかを判断
し、電力節減要求量に相当する熱量が蓄熱槽ユニット1
90の蓄熱量内である時には電力節減要求量に応じて蓄
熱槽ユニット190の冷熱を室内機20に対して供給
し、これに対し電力節減要求量に相当する熱量が蓄熱槽
ユニット190の蓄熱量より大きい場合には、不足量
分、インバータ室外機110の能力を下げて対応する制
御を行う。これにより、この実施の形態でも、空気調和
装置の能力を極力落とさずに電力会社の電力節減要求に
応えることができる。
明による空気調和装置によれば、外部信号からの電力節
減要求量が補助電源装置の総電力量を越えているかを判
断し、節減要求量が補助電源装置の総電力量内である時
は節減要求量に応じて補助電源装置からインバータ室外
機に電力を供給し、節減要求量が補助電源装置の総電力
量より大きい場合にはインバータ室外機を能力を下げる
から、電力会社から電力節減要求が出た時に空気調和装
置の能力を極力下げることなく、電力会社の電力節減要
求量に応じることができる。
補助電源装置が蓄電池により構成され、蓄電池よりイン
バータ室外機に電力を供給することができる。
補助電源装置が燃料電池により構成され、燃料電池より
インバータ室外機に電力を供給することができる。
電力節減要求時には補助電源装置より余剰電力を商用電
源に返すことができ、全体として省エネルギ化を図るこ
とができる。
外部信号からの電力節減要求量に相当する熱量が蓄熱手
段の蓄熱量を越えているかを判断し、電力節減要求量に
相当する熱量が、蓄熱手段の蓄熱量内である時は電力節
減要求量に応じて蓄熱手段から室内機に熱を供給し、電
力節減要求量に相当する熱量が蓄熱手段の蓄熱量より大
きい場合はインバータ室外機の能力を下げるから、電力
会社から電力節減要求が出た時に空気調和装置の能力を
極力下げることなく、電力会社の電力節減要求量に応じ
ることができる。
電力節減要求信号は一台あるいは複数台の空気調和装置
を集中コントロールする集中コントローラから入力する
から、一台の集中コントローラで複数の空気調和装置を
制御することができる。
電力線搬送を利用して集中コントローラとインバータ室
外機との間の通信が行われるから、通信専用の特別な回
線をそれぞれのインバータ室外機110に接続しなくて
も容易に遠隔制御ができる。
電力節減要求信号はネットワークシステムより入力する
から、インターネット等を通じて電力節減要求信号を得
ることができ、空気調和システムの端末となる空気調和
装置の構成を単純化でき、空気調和装置のリサイクル解
体処理時の解体性が向上する。
電力節減要求信号は集中コントローラを介してネットワ
ークシステムから入力するから、一台の集中コントロー
ラで複数の空気調和装置を制御することができる共に、
インターネット等を通じて電力節減要求信号を得ること
ができ、空気調和システムの端末となる空気調和装置の
構成を単純化でき、空気調和装置のリサイクル解体処理
時の解体性が向上する。
電力節減要求信号はカレンダ機能を有する電力節減要求
信号出力手段から月日に応じて入力するから、電力会社
からの電力節減要求が出る度に、新たに、電力節減量を
設定する必要がない。
電力節減要求信号はカレンダ機能とサマータイムシフト
機能を有する電力節減要求信号出力手段からサマータイ
ム時間をシフトした月日に応じて入力するから、サマー
タイムにも対応して電力会社からの電力節減要求が出る
度に、新たに、電力節減量を設定する必要がない。
電力節減要求信号は電力会社からの電力節減要求から作
成されるから、空気調和装置の能力を下げることなく、
電力会社の電力節減要求量に応じることができる。
を示す全体構成図である。
すフローチャートである。
グを示すタイミングチャートである。
示すシステム構成図である。
態を示すシステム構成図である。
態を示すシステム構成図である。
態を示すシステム構成図である。
態を示すシステム構成図である。
を示す全体構成図である。
3を示す全体構成図である。
図である。
整流器、112 電力変換器、113 コンプレッサ
モータ、114 制御回路、115 通信回路、120
蓄電ユニット、121 蓄電池、122 双方向コン
バータ、130集中コントローラ、131 カレンダ機
能、132 サマータイムシフト機能、140 ビル・
工場管理システム、141 カレンダ機能、142 サ
マータイムシフト機能、150 インターネット、16
0 コンピュータ、170 ゲートウェイ、180 燃
料電池ユニット、181 燃料電池、182 コンバー
タ、190 蓄熱槽ユニット、191 製氷器、200
冷媒配管、300 一般公衆通信回線、310 電灯
線。
Claims (12)
- 【請求項1】 インバータ室外機を有し、商用電源と補
助電源装置より電力をインバータ室外機に供給される空
気調和装置において、 前記インバータ室外機と前記補助電源装置を制御する制
御手段を有し、 前記制御手段は、外部からの電力節減要求信号を入力
し、電力節減要求信号が示す電力節減要求量が前記補助
電源装置の総電力量を越えているかを判断し、節減要求
量が、前記補助電源装置の総電力量内である時は節減要
求量に応じて前記補助電源装置から前記インバータ室外
機に電力を供給し、節減要求量が前記補助電源装置の総
電力量より大きい場合は前記インバータ室外機の能力を
下げる制御を行うことを特徴とする空気調和装置。 - 【請求項2】 前記補助電源装置は蓄電池であることを
特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 - 【請求項3】 前記補助電源装置は燃料電池であること
を特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 - 【請求項4】 電力節減要求時には前記補助電源装置よ
り余剰電力を商用電源に返すことを特徴とする請求項1
〜3のいずれか一つに記載の空気調和装置。 - 【請求項5】 インバータ室外機を有し、商用電源より
電力をインバータ室外機に供給され、冷媒回路を流れる
冷媒による蓄熱手段を有する空気調和装置において、 前記インバータ室外機と前記蓄熱手段を制御する制御手
段を有し、 前記制御手段は、外部からの電力節減要求信号を入力
し、電力節減要求信号が示す電力節減要求量に相当する
熱量が前記蓄熱手段の蓄熱量を越えているかを判断し、
電力節減要求量に相当する熱量が前記蓄熱手段の蓄熱量
内である時は電力節減要求量に応じて前記蓄熱手段から
室内機に熱を供給し、電力節減要求量に相当する熱量が
前記蓄熱手段の蓄熱量より大きい場合は前記インバータ
室外機の能力を下げる制御を行うことを特徴とする空気
調和装置。 - 【請求項6】 前記電力節減要求信号は一台あるいは複
数台の空気調和装置を集中コントロールする集中コント
ローラから入力することを特徴とする請求項1〜5のい
ずれか一つに記載の空気調和装置。 - 【請求項7】 前記集中コントローラは電灯線通信イン
ターフェース部を有し、前記インバータ室外機は電灯線
通信インターフェース部をなす通信回路を有して通信回
路を電灯線に接続され、電力線搬送を利用して前記集中
コントローラと前記インバータ室外機との間の通信が行
われることを特徴とする請求項6に記載の空気調和装
置。 - 【請求項8】 前記電力節減要求信号はネットワークシ
ステムより入力することを特徴とする請求項1〜5のい
ずれか一つに記載の空気調和装置。 - 【請求項9】 前記電力節減要求信号は集中コントロー
ラを介してネットワークシステムから入力することを特
徴とする請求項6または7に記載の空気調和装置。 - 【請求項10】 前記電力節減要求信号はカレンダ機能
を有する電力節減要求信号出力手段から月日に応じて入
力することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに
記載の空気調和装置。 - 【請求項11】 前記電力節減要求信号はカレンダ機能
とサマータイムシフト機能を有する電力節減要求信号出
力手段からサマータイム時間をシフトした月日に応じて
入力することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つ
に記載の空気調和装置。 - 【請求項12】 前記電力節減要求信号は電力会社から
の電力節減要求から作成されることを特徴とする請求項
1〜11のいずれか一つに記載の空気調和装置。
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---|---|---|---|
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