特許 7502728 熱源システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-11

(45)【発行日】2024-06-19

(54)【発明の名称】熱源システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/84 20180101AFI20240612BHJP

   F24F 110/10 20180101ALN20240612BHJP

【ＦＩ】

F24F11/84

F24F110:10

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020051168

(22)【出願日】2020-03-23

(65)【公開番号】P2021148390

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-03-06

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】日本キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栗原 義臣

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 徳臣

(72)【発明者】

【氏名】松本 勇司

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１４１０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６１５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３５０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６９８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１２５８６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１００６１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０８７６５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／００－１１／８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体の冷却および／または加熱を行う複数の熱源機と、
複数の負荷側装置と、
前記複数の熱源機と、前記複数の負荷側装置との間で前記液体を循環させる配管と、
を含む熱源システムであって、
前記複数の熱源機は、
前記熱源機毎に設けられ、当該設けられた熱源機内の前記液体の温度を変化させる第１制御部と、
前記複数の熱源機の前記第１制御部を制御する第２制御部と、
を備え、
前記複数の負荷側装置は、複数の領域毎に分けられ、当該領域毎に含まれる前記負荷側装置は第３制御部により管理され、
前記第２制御部と、前記第３制御部とがそれぞれ通信を行うことにより、他の制御部の制御情報を取得し、当該取得する前記制御情報に基づいて、前記第２制御部、前記第３制御部はそれぞれの制御対象を制御し、
前記複数の負荷側装置の１つは室内空調装置であり、前記複数の負荷側装置の１つは外気処理装置であり、
前記室内空調装置を含む領域は、さらに前記室内空調装置をそれぞれ含む複数のグループに分けられ、前記外気処理装置が取り込む外気は、前記複数のグループの１つ又は、所定数のグループに跨って当該グループ内の前記室内空調装置に取り込まれるように構成され、
前記外気処理装置が取り込む外気の量は、当該外気処理装置を含む前記領域を管理する前記第３制御部が、他の制御部により取得する前記制御情報に基づいて調整される、
熱源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、熱源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の熱源機と、複数の空気熱交換器を備え、空気熱交換器が設置された室内空間の温度を調整する熱源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１５／１２５８６３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の熱源機を用いて多数の室内空間の温度を調整する場合、一般に各室内空間に設置される１又は複数の空調装置等の負荷側装置にはそれぞれコントローラが対応付けて設けられる。そして、多数の室内空間を管理する管理装置が、各コントローラと通信を行うことにより空気熱交換器が設置されている室内空間の温度等を取得し、この取得した温度等に基づいて複数の熱源機に指示を送信することにより、熱源機から空調装置に流れる媒体の温度や流量を調整し、各室内空間の温度を調整していた。このため、熱源機と、空調装置とは直接通信をしておらず、管理装置に故障等の異常が発生した場合、熱源システムは動作できなくなる等の事態を招来する可能性があった。
本発明の目的は、熱源機と、負荷側装置とを管理する管理装置を不要とすることができる熱源システムを得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態によると、熱源システムは、液体の冷却および／または加熱を行う複数の熱源機と、複数の負荷側装置と、前記複数の熱源機と、前記複数の負荷側装置との間で前記液体を循環させる配管と、を含む。前記複数の熱源機は、前記熱源機毎に設けられ、当該設けられた熱源機内の前記液体の温度を変化させる第１制御部と、前記複数の熱源機の前記第１制御部を制御する第２制御部と、を備える。前記複数の負荷側装置は、複数の領域毎に分けられ、当該領域毎に含まれる前記負荷側装置は第３制御部により管理され、前記第２制御部と、前記第３制御部とがそれぞれ通信を行うことにより、他の制御部の制御情報を取得し、当該取得する前記制御情報に基づいて、前記第２制御部、前記第３制御部はそれぞれの制御対象を制御する。前記複数の負荷側装置の１つは室内空調装置であり、前記複数の負荷側装置の１つは外気処理装置である。前記室内空調装置を含む領域は、さらに前記室内空調装置をそれぞれ含む複数のグループに分けられ、前記外気処理装置が取り込む外気は、前記複数のグループの１つ又は、所定数のグループに跨って当該グループ内の前記室内空調装置に取り込まれるように構成される。前記外気処理装置が取り込む外気の量は、当該外気処理装置を含む前記領域を管理する前記第３制御部が、他の制御部により取得する前記制御情報に基づいて調整される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態に係る熱源システムの構成の一例を示す図。

【図2】同実施形態に係る熱源システムの処理の一例を示すフローチャート。

【図3】同実施形態に係る熱源システムの処理の一例を示すフローチャート。

【図4】第２実施形態に係る熱源システムの構成の一例を示す模式図。

【図5】同実施形態に係る熱源システムの制御構成の一例をブロック図。

【図6】同実施形態に係る熱源システムの処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

【0008】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の熱源システム１０１の構成の一例を示す図である。なお、熱源システム１０１は、熱媒体の液体として水を用いる場合について説明する。
図１に示すように、熱源システム１０１は、熱源機１０２、複数の負荷側装置１０３、熱源機１０２と複数の負荷側装置１０３との間で水を循環させるための送水管１０４および還水管１０５、送水管１０４と環水管１０５との間を複数の負荷側装置１０３と並列に接続するフリーバイパス管１０６、送水管１０４において熱源機１０２側と複数の負荷側装置１０３側との間に設けられている送水側ヘッダ１０７、還水管１０５において熱源機１０２側と複数の負荷側装置１０３側との間に設けられている還水側ヘッダ１０８、還水管１０５を流れる水に圧力を加えるための膨張タンク１０９等が設けられている。

【0009】

また、熱源システム１０１は、各熱源機１０２に設けられる一次ポンプ１１１と、送水側ヘッダ１０７に複数設けられる二次ポンプ１１６とによって水を循環させるように構成された複式ポンプ式の熱源システムとなっている。

【0010】

このような熱源システム１０１は、熱源機１０２によって所定の温度に調整した水を、送水管（配管）１０４を介して、複数の負荷側装置１０３側に送るとともに、複数の負荷側装置１０３側からの水が還水管（配管）１０５を通って熱源機１０２側に環流する構成となっている。なお、図１では、水が流れる向きを便宜的に白抜きの矢印を用いて示している。また、複数の負荷側装置１０３は、例えばビルを空調する室内空調装置や工場に設置される洗浄装置、乾燥装置、外気を取り込む外気装置などであり、本実施形態では、後述するエリアＡ２に含まれる複数の室内空調装置と、エリアＡ３に含まれる室内空調装置、及び外気処理装置が負荷側装置１０３に相当する。

【0011】

熱源機１０２は、要求される仕様に基づいて、また、故障した際にバックアップが可能となるように、例えば２台から十数台程度の複数台が設置されている。各熱源機１０２は、熱処理部１１０、一次ポンプ１１１、水熱交換器１１１ａ、熱源機１０２を個別に制御するユニットコントローラ１１２等を備えている。

【0012】

熱処理部１１０は、本実施形態では各熱源機１０２に複数個が設けられており、例えば水と冷媒との間で熱交換を行う冷凍サイクル装置であって、水熱交換機１１１ａに供給される水を冷却および／または加熱する。なお、熱処理部１１０としては、いわゆる温水を生成可能なもの、いわゆる冷水を生成可能なもの、温水および冷水のいずれも生成可能なものを目的に応じて適宜採用することができる。 一次ポンプ１１１は、図示しないインバータによって制御されるものであり、水熱交換器１１１ａの入口側において還水管１０５に接続されている。この一次ポンプ１１１は、還水管１０５を流れる水を所定の圧力に調整した後に水熱交換器１１１ａに送っている。これにより、水熱交換器１１１ａに一定の圧力で水が送られるようになり、水熱交換器１１１ａにおいて適切な熱交換を行うことが可能になる。

【0013】

ユニットコントローラ（第１制御部）１１２は、熱源機１０２を個別に制御するものであり、水熱交換器１１１ａ内を流れる水の流量や温度の制御等を行っている。言い換えれば、ユニットコントローラ１１２は、当該ユニットコントローラ１１２が設けられる熱源機１０２内の水の温度や流量を変化させる制御を行うものである。このユニットコントローラ１１２は、熱源システム１０１全体を制御するモジュールコントローラ（熱源側制御部、第２制御部）１１３に接続されている。 モジュールコントローラ１１３は、本実施形態では複数台設置されている熱源機１０２のうちの１台に内蔵されており、熱源システム１０１を制御するための制御指令を各熱源機１０２に出力するとともに、各熱源機１０２の運転状態を取得する。言い換えれば、モジュールコントローラ１１３は、複数の負荷側装置１０３が必要とする流量及び温度の水を供給するために、各ユニットコントローラ１１２を制御し、複数の熱源機１０２の流量や設定温度を変化させるものである。また、モジュールコントローラ１１３は、送水側ヘッダ１０７および複数の負荷側装置１０３と、エリアコントローラ（負荷側管理部、第３制御部）２１０，２２０，２３０、及び通信回線Ｌ１を介して相互に通信可能に接続されている。なお、モジュールコントローラ１１３は、熱源機１０２が含まれるエリア（領域）のユニットコントローラ１１２の制御を司るエリアコントローラということができる。なお、領域は、同一の機能を有する負荷側装置１０３の集合、又は同一空間のように区分けすることが考えられる。

【0014】

フリーバイパス管１０６は、弁体が設けられていない配管部材であり、白抜きの矢印にて示すように、送水管１０４を流れる水の圧力が還水管１０５を流れる水の圧力よりも高ければ送水管１０４から還水管１０５に向かって水が流れる一方、送水管１０４を流れる水の圧力が還水管１０５を流れる水の圧力よりも低ければ還水管１０５から送水管１０４に向かって水が流れる構成となっている。

【0015】

送水側ヘッダ１０７は、熱源機１０２側に位置する上流側ヘッダ１１４、複数の負荷側装置１０３側に位置する下流側ヘッダ１１５、上流側ヘッダ１１４と下流側ヘッダ１１５の間に設けられている１台以上の二次ポンプ１１６、過剰な水を上流側ヘッダ１１４に環流させる圧力逃がし弁１１７、二次ポンプ１１６を制御するポンプコントローラ１１８、下流側ヘッダ１１５から複数の負荷側装置１０３側に送られる水の量を検出する流量計１１９等を備えている。

【0016】

この熱源機１０２側と複数の負荷側装置１０３側とにそれぞれポンプを備える構成は、複式ポンプ方式と呼ばれている。なお、複式ポンプ方式の作動は周知であるので詳細な説明は省略するが、熱源機１０２側から送られた水が上流側ヘッダ１１４に貯留し、その上流側ヘッダ１１４に貯留している水を二次ポンプ１１６で複数の負荷側装置１０３側に送り、複数の負荷側装置１０３を通った水が還水側ヘッダ１０８を介して熱源機１０２に環流する。

【0017】

二次ポンプ１１６は、送水側ヘッダ１０７に複数台、本実施形態では２台設けられている。各二次ポンプ１１６にはそれぞれインバータが設けられており、ポンプコントローラ１１８がインバータを制御することによって、二次ポンプ１１６を設定された運転周波数で運転させている。このとき、同時に運転される二次ポンプ１１６は、いずれも同じ運転周波数が設定されている。

【0018】

また、熱源システム１０１において、複数の負荷側装置１０３側においては、エリア（領域）Ａ１，Ａ２，Ａ３が設けられている。エリアＡ１は、負荷側装置１０３である送水側ヘッダ１０７を含むエリアであり、エリアＡ２は、負荷側装置１０３である室内空調装置を含むエリアであり、エリアＡ３は負荷側装置である室内空調装置、及び外気処理装置を含むエリアである。なお、エリアＡ２は、さらに、それぞれ室内空調装置を含むエリア（グループ）Ａ２１，Ａ２２，…Ａ２ｎのように区分けされている。

【0019】

エリアＡ１においては、エリアコントローラ２１０が送水側ヘッダ１０７制御を司るように構成されている。エリアコントローラ２１０は、ポンプコントローラ１０８と通信可能に接続されると共に、複数のＩ／Ｏポート２１０ａ，…，２１０ｎが接続されている。複数のＩ／Ｏポート２１０ａ，…２１０ｎには、各種センサ等が接続される。エリアコントローラ２１０は、ポンプコントローラ１０８の運転状況の把握や運転内容の変更を指示することができると共に、複数のＩ／Ｏポート２１０ａ，…，２１０ｎに接続された各種センサ等が検出した値を把握することができる。

【0020】

エリアＡ２においては、エリアコントローラ２２０がエリアＡ２内の複数の負荷側装置（室内空調装置）１０３の制御を司るように構成されている。エリアコントローラ２２０は、エリアＡ２１，Ａ２２，…，Ａ２ｎにそれぞれ含まれる各負荷側装置１０３内のコントローラと通信可能に接続されていると共に、複数のＩ／Ｏポートが接続されている。具体的には、エリアＡ２１においては、エリアコントローラ２２０は、室内空調装置１０３のコントローラ２２１と接続される共に、負荷側装置１０３であるダンパーシステム（ＶＡＶ：バリアブル・エア・ボリューム）２２３のコントローラ２２２と接続される。また、コントローラ２２１，２２２は、それぞれ、複数のＩ／Ｏポート２２１ａ，…，２２１ｎ、２２２ａ，…，２２２ｎが接続される。なお、ダンパーシステム２２３は、後述する外気処理装置からダクトＰを介して空間内に送付される外気の量を制御するシステムである。エリアＡ２２，エリアＡ２ｎにおいては、エリアコントローラ２２０は、室内空調装置１０３のコントローラ２２４，２２５とそれぞれ接続される。また、コントローラ２２４，２２５は、それぞれ複数のＩ／Ｏポート２２４ａ，…，２２４ｎ、２２５ａ，…，２２５ｎと接続される。これらエリアＡ２内のＩ／Ｏポートには、各種センサ等が接続される。したがって、エリアコントローラ２２０は、各コントローラ２２１，２２２，２２４，２２５に指示を送信することにより室内空調装置１０３の空調を制御すると共に、Ｉ／Ｏポートに接続された各種センサ等が検出した値を把握することができる。

【0021】

エリアＡ３においては、エリアコントローラ２３０がエリアＡ３内の負荷側装置（室内空調装置、及び外気処理装置）１０３の制御を司るように構成されている。エリアコントローラ２３０は、エリアＡ３内の室内空調装置１０３のコントローラ２３１、外気処理装置のコントローラ２３２と接続されており、コントローラ２３１には複数のＩ／Ｏポート２３１ａ，…，２３１ｎが接続されている。なお、エリアコントローラ２３０とコントローラ２３２との制御線は図１において省略している。複数のＩ／Ｏポート２３１ａ，…，２３１ｎには、各種センサ等が接続される。また、コントローラ２３１は、室内空調装置を制御すると共に、各種センサ等が検出した値を把握することができる。エリアＡ３に含まれる外気処理装置１０３は、外部から取り込んだ外気を、ダクトＰを介してエリアＡ２１の負荷側装置１０３に送風可能になっている。そして、コントローラ２３２は、外気処理装置１０３の外気の取り込み量（言い換えれば、ダクトＰの流量）を制御することができる。なお、本実施形態では、外気処理装置１０３から延在するダクトＰは、エリアＡ２１の負荷側装置（室内空調装置）１０３にのみ送付される構成で説明するが、エリアＡ２１，Ａ２２，…，Ａ２ｎのうちの所定数のエリアの負荷側装置（室内空調装置）１０３にも送付するように構成してもよい。

【0022】

また、熱源システム１０１において、既述のように、モジュールコントローラ１１３、エリアコントローラ２１０，２２０，２３０は、通信回線Ｌ１を介して接続されており、相互に情報を送信することが可能になっている。

【0023】

次に、既述のように構成された熱源システム１０１の制御について説明する。なお、本実施形態では、熱源システム１０１が起動中に実行される制御の一例を説明する。図２は、熱源システム１０１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。なお、熱源機１０２のモジュールコントローラ１１３、及び各エリアコントローラ２１０，２２０，２３０が実行する処理の説明は、同様になるため、エリアコントローラ２２０を例に挙げて説明する。

【0024】

エリアコントローラ２２０は、熱源システム１０１の動作中において、所定時間が経過したか否かを判定する（ＳＴ１０１）。エリアコントローラ２２０が所定時間を経過したと判定しない場合（ＳＴ１０１：ＮＯ）、処理は待機状態のままである。この所定時間は、任意に設定可能である。

【0025】

所定時間が経過したと判定した場合（ＳＴ１０１：ＹＥＳ）、エリアコントローラ２２０は、配下のコントローラに情報取得を指示する（ＳＴ１０２）。本実施形態では、エリアコントローラ２２０には、コントローラ２２１，２２２，２２４，２２５等が接続されているため、これらのコントローラ２２１，２２２，２２４，２２５にそれぞれ情報取得の指示が送信される。ここで、取得される情報は、各コントローラ２２１，２２２，２２４，２２５に接続されている各種センサ等が取得する値、及び負荷側装置（室内空調装置）１０３の運転状況等である。これにより、エリアコントローラ２２０の配下のコントローラ２２１，２２２，２２４，２２５は、情報を取得する。例えば、コントローラ２２１のＩ／Ｏポート２２１ａに温度センサが接続されている場合は、当該温度センサが検出した温度がコントローラ２２１により取得される。また、コントローラ２２１のＩ／Ｏポート２２１ｎに送水管１０４に設置された流量センサが接続されている場合は、コントローラ２３１により水の流量が取得される。このように、Ｉ／Ｏポートに複数の各種センサや装置が接続されている場合は、それら全てのセンサ及び装置に関する情報がコントローラ２２１により取得される。

【0026】

次に、エリアコントローラ２２０は、配下のコントローラ２２１，２２２，２２４，２２５から情報を取得する（ＳＴ１０３）。これにより、ステップＳＴ１０２において、配下のコントローラ２２１，２２２，２２４，２２５が取得した情報がエリアコントローラ２２０に取得される。

【0027】

エリアコントローラ２２０は、配下のコントローラ２２１，２２２，２２４，２２５から情報を取得すると、熱源機１０２のモジュールコントローラ１１３、及び他のエリアコントローラ２１０，２３０へ取得した情報を送信し（ＳＴ１０４）、この処理を終了する。これにより、エリアコントローラ２２０は、所定時間が経過する毎に、配下のコントローラ２２１，２２２，２２４，２２５から情報を取得し、当該取得した情報を熱源機１０２のモジュールコントローラ１１３、及び他のエリアコントローラ２１０，２３０に送信することができる。このような処理を熱源機１０２のモジュールコントローラ１１３、及び他のエリアコントローラ２１０，２２０でも同様に行うため、熱源機１０２のモジュールコントローラ１１３、及びエリアコントローラ２１０，２２０，２３０は、それぞれ熱源機１０２、及び他のエリアＡ１，Ａ３に設けられている負荷側装置１０３の動作状況等を把握することができる。

【0028】

なお、熱源機１０２のモジュールコントローラ１１３、及び各エリアコントローラ２１０，２２０，２３０が本処理を実行する所定時間の設定は、同一のタイミングとしてもよいし、異なるタイミングとしてもよい。さらに、本処理を実行するタイミングにおいて、モジュールコントローラ１１３、及び各エリアコントローラ２１０，２２０，２３０が少しずつずらしてシーケンシャルに本処理を実行するようにしてもよい（例えば、１０分毎に本処理を行う場合、数秒ずつずらして各コントローラが本処理を実行する）。このように構成すれば、通信回線Ｌ１にかかる負荷を低減することが可能になる。

【0029】

次に、既述の図２で示す処理がモジュールコントローラ１１３、及び各エリアコントローラ２１０，２２０，２３０でそれぞれ実行され、エリアコントローラ２２０が他のコントローラ（モジュールコントローラ１１３、及びエリアコントローラ２１０，２２０）から情報を取得した場合の処理について説明する。図３は、当該処理の一例を示すフローチャートである。なお、熱源機１０２のモジュールコントローラ１１３、及び各エリアコントローラ２１０，２３０が実行する処理の説明は、エリアコントローラ２２０の場合と同様になるため、説明を省略する。

【0030】

エリアコントローラ２２０がモジュールコントローラ１１３、及びエリアコントローラ２１０，２３０から情報を受信した場合（ＳＴ２０１）、エリアコントローラ２２０は、取得した情報に基づいて動作状況や各種センサの値を確認する（ＳＴ２０２）。これにより、エリアコントローラ２２０は、熱源機１０２、及びエリアＡ１，Ａ３に含まれる負荷側装置１０３の動作状況及び環境状態を把握することができる。

【0031】

次に、エリアコントローラ２２０は、動作の変更が必要か否かを判定する（ＳＴ２０３）。より詳細には、エリアコントローラ２２０が配下のコントローラ２２１，２２２，２２４，２２５から取得した情報と、モジュールコントローラ１１３、及びエリアコントローラ２１０，２３０から取得した情報とに基づいて、エリアＡ２に含まれる負荷側装置１０３の動作を変更する必要があるか否かを判定する。例えば、エリアコントローラ２２０は、外気処理装置からエリアＡ２１の負荷側装置（室内空調装置）１０３への送風が停止していることを把握した場合、当該負荷側装置（室内空調装置）１０３の運転内容を変更する必要があるか否かを判定する。

【0032】

動作を変更する必要があると判定した場合（ＳＴ２０３：ＹＥＳ）、エリアコントローラ２２０は、動作を変更する必要がある負荷側装置１０３のコントローラに動作内容の変更を指示する（ＳＴ２０４）。例えば、エリアコントローラ２２０の配下のコントローラ２２１に負荷側装置（室内空調装置）１０３の動作を変更する指示が送信され、エリアＡ２１の負荷側装置１０３の動作が変更される。なお、動作を変更する必要がないと判定した場合は（ＳＴ２０３：ＮＯ）、エリアコントローラ２２０は、この処理を終了する。また、例えば、エリアＡ２１内の負荷側装置（室内空調装置）１０３の運転が停止されていることがエリアコントローラ２２０により確認されている場合は、エリアコントローラ２３０により、負荷側装置（外気処理装置）１０３を制御し、外気処理装置が送付する外気の量を停止する等の送風量を調整する処理が実行される。

【0033】

以上のように構成された熱源システム１０１によると、熱源機１０２の制御をモジュールコントローラ１１３が、エリアＡ１，Ａ２，Ａ３に含まれる負荷側装置１０３の制御をエリアコントローラ２１０，２２０，２３０がそれぞれ担当し、モジュールコントローラ１１３、及びエリアコントローラ２１０，２２０，２３０が通信回線Ｌ１で接続され、所定時間経過する毎に情報を共有することにより、他の装置の動作状況を自身の配下の装置の動作に反映させながら運転することが可能になり、熱源機１０２、及び負荷側装置１０３を管理する管理装置を不要とすることができる。

【0034】

また、従来の中央監視装置等で熱源装置、負荷側装置を一元管理する熱源システムにおいて、中央監視装置が停止した場合に熱源システム全体が停止してしまう問題があったが、本実施形態のように、熱源側制御部であるモジュールコントローラ（第１制御部）及びユニットコントローラ（第２制御部）と、負荷側制御部であるエリアコントローラ（第３制御部）がそれぞれ独立した制御部として、各コントローラの制御情報を相互に送受信しておくことによって、熱源装置と負荷側装置の連携制御を行いつつ、熱源システム全体の停止リスクを回避することができる。

【0035】

（第２実施形態）
本第２実施形態では、モジュールコントローラ１１３が直接負荷側装置１０３の制御を実行するようになっている点が上記第１実施形態と異なっている。このため、当該異なる点について詳細に説明する。なお、上記第１実施形態と同一構成には同一の符号を付し、これらの構成については詳細な説明は省略する。

【0036】

図４は、第２実施形態における熱源システム１０１ａの構成の一例を示す模式図である。
図４に示すように、熱源システム１０１ａは、熱源機１０２と、複数の負荷側装置１０３を含み、熱源機１０２と、複数の負荷側装置１０３とは、送水管１０４、及び環水管１０５で接続されている。また、熱源機１０２と、複数の負荷側装置１０３とは、通信回線Ｌ１で接続されている。なお、図４において、送水側ヘッダ１０７等の構成は図示を省略している。

【0037】

図５は、熱源システム１０１ａの制御構成の一例を示す図である。
図５に示すように、熱源機１０２内のモジュールコントローラ（制御部）１１３は、コントロールパネル１１３ａと接続されると共に、制御線Ｌ１を介して複数の負荷側装置１０３内のＩ／Ｏポート１０３ａ，…，１０３ｎと接続されている。つまり、第１実施形態のようにエリアコントローラ２１０，２２０，２３０等を介して負荷側装置１０３と接続される構成ではなく、モジュールコントローラ１１３が直接負荷側装置１０３を制御する構成になっている。

【0038】

負荷側装置１０３には、複数のＩ／Ｏポート１０３ａ，…，１０３ｎが含まれており、これらＩ／Ｏポート１０３ａ，…，１０３ｎには、デバイス、例えば各種センサ、又は各種装置がそれぞれ接続される。本実施形態では、Ｉ／Ｏポート１０３ａにセンサ１０３１が接続されており、Ｉ／Ｏポート１０３ｎにバルブ１０３２が接続されている場合を示している。センサ１０３１は、例えば、負荷側装置１０３の設置された空間の温度を検出する温度センサである。センサ１０３１で検出された温度はモジュールコントローラ１１３へ送信される。バルブ１０３２は、例えば、送水管１０４を流れる水の流速を調整する。バルブ１０３２の開度の調整は、モジュールコントローラ１１３の指示に基づいて実行される。このようにＩ／Ｏポート１０３ａ，…，１０３ｎに接続されるセンサ１０３１、及びバルブ１０３２等のデバイスは、モジュールコントローラ１１３により直接制御される。なお、本実施形態では、Ｉ／Ｏポート１０３ａ，１０３ｎには、センサ１０３１、バルブ１０３２がそれぞれ接続される構成で説明したが、他のデバイスが接続されるようにしてもよいし、負荷側装置１０３毎に接続するセンサや装置に相違があってもよい。

【0039】

次に、熱源システム１０１ａの制御について説明する。図６は、熱源システム１０１ａの処理の一例を示すフローチャートである。この制御は、熱源機１０２のモジュールコントローラ１１３により実行される。また、本実施形態では、熱源システム１０１ａの起動時間、停止時間、設定温度が予めスケジュールとして登録されている場合で説明する。このスケジュールは、コントロールパネル１１３ａにより設定が可能であり、また、コントロールパネル１１３ａにより設定変更も可能になっている。さらに、予めスケジュールが設定されていなくても、オペレータがコントロールパネル１１３ａを操作して、熱源システム１０１ａの起動、停止を行うと共に、設定温度を設定するようにしてもよい。なお、これの制御は、既述の第１実施形態の熱源システム１０１の場合も同様である。

【0040】

図７に示すように、モジュールコントローラ１１３は、起動時間となったか否かを判定する（ＳＴ３０１）。つまり、モジュールコントローラ１１３は、例えば、スケジュールされている起動時間となったか否かを時計機能により判定する。起動時間でないと判定した場合（ＳＴ３０１：ＮＯ）、モジュールコントローラ１１３は、待機状態を続け、起動時間であると判定した場合（ＳＴ３０１：ＹＥＳ）、熱源機１０２を起動する（ＳＴ３０２）。そして、モジュールコントローラ１１３は、負荷側装置１０３を順次起動していく（ＳＴ３０３）。具体的には、モジュールコントローラ１１３は、負荷側装置１０３を起動する信号を負荷側装置１０３のＩ／Ｏポートに、予め定められた順に送信する。これにより、負荷側装置１０３が順次起動し、熱源システム１０１ａが動作可能状態になる。

【0041】

次に、モジュールコントローラ１１３は、センサ温度を取得する（ＳＴ３０４）。モジュールコントローラ１１３は、例えば、負荷側装置１０３のＩ／Ｏポート１０３ａに接続されているセンサ１０３１から通信回線Ｌ１を介して温度を取得する。これにより、モジュールコントローラ１１３は、当該負荷側装置１０３の設置された空間の現在の温度を取得できる。

【0042】

次に、モジュールコントローラ１１３は、バルブ開度を算出する（ＳＴ３０５）。モジュールコントローラ１１３は、ステップＳＴ１０４で取得した温度と、スケジュールで設定されている設定温度とに基づいて、設定温度の状態が実現されるようになるバルブ１０３２の開度を算出する。そして、モジュールコントローラ１１３は、当該算出したバルブ１０３２の開度となるように、当該負荷側装置１０３が接続されたＩ／Ｏポート１０３ｎにバルブ開度を指示する（ＳＴ３０６）。これにより、当該バルブ１０３２は、設定温度の状態になるように開度が調整される。

【0043】

次に、モジュールコントローラ１１３は、負荷側装置１０３全てにステップＳＴ３０４からＳＴ３０６の処理を行ったか否かを判定する（ＳＴ３０７）。モジュールコントローラ１１３が負荷側装置１０３全てに処理を行っていないと判定した場合（ＳＴ３０７：ＮＯ）、処理はステップＳＴ３０４に戻り、まだ処理を行っていない負荷側装置１０３に対してステップＳＴ３０４からＳＴ３０６の処理が実行される。これにより、熱源システム１０１ａ内の全ての負荷側装置１０３内のバルブ１０３２の開度を調整することができる。

【0044】

一方、負荷側装置１０３全てに処理を行ったと判定した場合（ＳＴ３０７：ＹＥＳ）、モジュールコントローラ１１３は、所定時間が経過したか否かを判定する（ＳＴ３０８）。所定時間が経過していないと判定した場合（ＳＴ３０８：ＮＯ）、モジュールコントローラ１１３は、待機状態を続ける。また、所定時間を経過したと判定した場合（ＳＴ３０８：ＹＥＳ）、モジュールコントローラ１１３は、停止時間か否かを判定する（ＳＴ３０９）。モジュールコントローラ１１３が停止時間になっていないと判定した場合（ＳＴ３０９：ＮＯ）、処理はステップＳＴ３０４に戻る。これにより、停止時間が経過するまで、所定時間毎に負荷側装置１０３のバルブ１０３２の開度を調整する処理が実行される。よって、負荷側装置１０３が設置された空間の温度を設定温度に調整するようにすることができる。

【0045】

一方、停止時間であると判定した場合（ＳＴ１０９：ＹＥＳ）、モジュールコントローラ１１３は、負荷側装置１０３の動作を順次停止し（ＳＴ１１０）、熱源機１０２の動作を停止し（ＳＴ１１１）、この処理を終了する。これにより、熱源システム１０１ａが停止時間に動作を停止する。

【0046】

以上のように構成された熱源システム１０１ａにおいては、モジュールコントローラ１１３が負荷側装置１０３を直接制御するため、熱源機１０２、及び負荷側装置１０３を管理する管理装置を不要とすることができる。

【0047】

その他、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0048】

１０１，１０１ａ…熱源システム、１０２…熱源機、１０３…負荷側装置、１０３ａ，…１０３ｎ…Ｉ／Ｏポート、１１３…モジュールコントローラ、１１８…ポンプコントローラ、２１０，２２０，２３０…エリアコントローラ、２２１，２２４，２２５，２３１…コントローラ、Ａ１，Ａ２，Ａ３…エリア（領域）、Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３…エリア（グループ）、Ｌ１…通信回線、Ｐ…ダクト、１０３１，１０３３…センサ、１０３２，１０３４…バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】