(57)【要約】【課題】ＨＥＭＳによって指定される指定電力で電力制限運転を実行する場合に、よりきめ細かな省エネルギー運転を実現する。【解決手段】本実施形態の空気調和機は、一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置が指定する指定電力で電力制限運転を実行する。室内温度判定手段は、電力制限運転の実行中に、室内温度が設定温度に達したか否かを判定し、温度維持判定手段は、室内温度が設定温度に達したと判定された場合に、指定電力よりも低い電力で運転しても室内温度が設定温度で維持されるか否かを判定し、運転制御手段は、室内温度が設定温度で維持されると判定された場合に、電力制限運転を解除して通常運転に移行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置からの電力指定信号が入力されると、その電力指定信号によって指定される指定電力で電力制限運転を実行する空気調和機であって、
前記電力制限運転の実行中に、室内温度が設定温度に達したか否かを判定する室内温度判定手段と、
前記室内温度判定手段によって前記室内温度が前記設定温度に達したと判定された場合に、前記指定電力よりも低い電力で運転しても前記室内温度が前記設定温度で維持されるか否かを判定する温度維持判定手段と、
前記温度維持判定手段によって前記室内温度が前記設定温度で維持されると判定された場合に、前記電力制限運転を解除して通常運転に移行する運転制御手段と、
を備える空気調和機。
【請求項２】
前記運転制御手段は、前記電力制限運転を解除して前記通常運転に移行した後において、前記温度維持判定手段によって前記室内温度が前記設定温度で維持されないと判定された場合に、前記通常運転を解除して前記電力制限運転に移行する請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記運転制御手段は、前記電力制限運転の実行中に遠隔操作装置から運転指令信号を受信した場合も、前記電力制限運転を解除して前記通常運転に移行する請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記運転指令信号による指令内容を前記ＨＥＭＳ制御装置に通知する運転指令通知手段をさらに備える請求項３に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は、例えば設定温度と実際の室内温度との差が大きなときなどに、その消費電力が大きくなる。そのため、空気調和機を低電力で運転することにより省エネルギー性を向上することが考えられている。例えば特許文献１には、消費電力の上限値を設定値以下に制御することにより省エネルギー性の向上を図ることが開示されている。しかしながら、この引用文献１では、消費電力の上限を制限するのみであり、それ以上のきめ細かな省エネルギー運転を実現することができない。
一方で、近年では、空気調和機などの一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力を分配するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）が利用されつつある。本出願人は、このＨＥＭＳを利用した空気調和機の省エネルギー運転の開発を試みている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−４４９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本実施形態は、ＨＥＭＳによって指定される指定電力で電力制限運転を実行する場合に、よりきめ細かな省エネルギー運転を実現する空気調和機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態の空気調和機は、一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置からの電力指定信号が入力されると、その電力指定信号によって指定される指定電力で電力制限運転を実行する空気調和機であって、室内温度判定手段と、温度維持判定手段と、運転制御手段と、を備える。室内温度判定手段は、電力制限運転の実行中に、室内温度が設定温度に達したか否かを判定する。温度維持判定手段は、室内温度判定手段によって室内温度が設定温度に達したと判定された場合に、指定電力よりも低い電力で運転しても室内温度が設定温度で維持されるか否かを判定する。運転制御手段は、温度維持判定手段によって室内温度が設定温度で維持されると判定された場合に、電力制限運転を解除して通常運転に移行する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態によるＨＥＭＳを示す模式的な概略図
【図２】本実施形態による空気調和機の構成を示す模式的な概略図
【図３】本実施形態による通常運転及び電力制限運転における消費電力の推移を示す概略図
【図４】本実施形態による空気調和機の処理の流れを示す概略図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本実施形態による空気調和機を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ＨＥＭＳ１１は、電源として商用電源１２、自家発電装置１３及び蓄電池１４から電力の供給を受ける。自家発電装置１３は、例えば太陽電池、燃料電池及び内燃機関発電装置など任意の発電装置が適用される。これら商用電源１２、自家発電装置１３及び蓄電池１４は、ＨＥＭＳ制御装置（以下、単に「制御装置」と省略する。）１０に接続している。蓄電池１４は、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池或いはＮＡＳ電池など任意の二次電池を用いることができる。制御装置１０は、これらの電源から供給された電力を管理対象機器２０へ分配する。制御装置１０には、一つ以上の管理対象機器２０が接続している。管理対象機器２０は、空気調和機２１をはじめとして、照明機器２２、テレビジョン２３、図示しない冷蔵庫及びランドリー装置など各種の家電機器、ならびに図示しない電気自動車など電力を消費する機器が該当する。
【０００８】
制御装置１０は、ＨＥＭＳ専用の装置またはパーソナルコンピュータで構成されている。すなわち、制御装置１０は、演算部３１、記憶部３２、表示部３３及び通信部３４などを備えている。演算部３１は、例えばＭＰＵやＣＰＵなどで構成されている。記憶部３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶素子、ＨＤＤやＤＶＤなどの光学または磁気的な記憶装置、或いはＥＰＲＯＭやＳＳＤなどの不揮発性記憶素子など各種の記憶媒体で構成されている。表示部３３は、ＬＥＤ、液晶、或いは有機ＥＬなどの可視的な手段で構成されている。表示部３３は、ＨＥＭＳ１１を構成する各種の電源や管理対象機器２０の運転状態などを表示する。通信部３４は、機器通信部３５及び外部通信部３６を有している。機器通信部３５は、例えばＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などによって各管理対象機器２０と無線または有線で通信する。外部通信部３６は、インターネットなどの外部のＷＡＮ３７に接続され、ＨＥＭＳ１１の外部と通信する。
【０００９】
制御装置１０は、記憶部３２に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、ＨＥＭＳ１１の全体を制御する。また、制御装置１０は、コンピュータプログラムを実行することにより電源制御部４４をソフトウェアによってまたはハードウェアとの組み合わせによって実現している。電源制御部４４は、商用電源１２、自家発電装置１３及び蓄電池１４からＨＥＭＳ１１への電力の供給を制御する。具体的には、電源制御部４４は、通常は商用電源１２または自家発電装置１３から電力の供給を受けるように制御する。電源制御部４４は、商用電源１２の停電或いは自家発電装置１３の故障などによりこれらからの電力の供給が停止すると、蓄電池１４からＨＥＭＳ１１へ電力の供給を受けるように制御する。
【００１０】
次に、管理対象機器２０の一つである空気調和機２１の構成について説明する。図２に示すように、空気調和機２１は、演算部５２、記憶部５３、室内温度検出部５４、通信部５５などを備える。演算部５２は、例えばＭＰＵやＣＰＵなどで構成されている。記憶部５３は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶素子、ＨＤＤやＤＶＤなどの光学または磁気的な記憶装置、或いはＥＰＲＯＭやＳＳＤなどの不揮発性記憶素子など各種の記憶媒体で構成されている。室内温度検出部５４は、例えば温度センサなどで構成されており、空気調和機２１の室内機が設置された室内の温度を検出する。通信部５５は、機器通信部５６及びリモコン通信部５７を有している。機器通信部５６は、例えばＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などによって制御装置１０と無線または有線で通信する。リモコン通信部５７は、空気調和機２１の遠隔操作装置であるリモコン１００と無線で通信する。
【００１１】
空気調和機２１は、記憶部５３に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、空気調和機２１の全体を制御する。この場合、空気調和機２１の運転態様は、通常運転または電力制限運転に切り替えることができる。通常運転は、リモコン１００或いは制御装置１０から入力される運転指令信号に基づいて運転を実行する運転態様である。運転指令信号の指令内容は、例えば、設定温度の変更指令、風向の変更指令、風量の変更指令などである。この通常運転は、基本的には、運転指令信号による指令内容が実現されるように電力の制限を受けることなく空気調和機２１を運転するものである。但し、詳しくは後述するように、電力制限運転の実行中に所定条件が満たされて、当該電力制限運転が解除されて通常運転に移行した場合には、空気調和機２１は、指定電力以下の値で消費電力を変動させながら、その時点の設定内容が実現されるように運転を実行する。すなわち、空気調和機２１は、指定電力以下という制限を受けながら通常運転を実行する。
【００１２】
一方、電力制限運転は、制御装置１０から空気調和機２１に電力指定信号が入力されると、その電力指定信号によって指定される指定電力で運転を実行する運転態様である。すなわち、例えば図３に示すように、空気調和機２１は、電力の制限を受けない通常運転の実行時において、制御装置１０から電力指定信号を受信すると、指定された指定電力Ｐｒで運転を実行する。この電力制限運転における消費電力は、指定電力Ｐｒでほぼ一定となる。
【００１３】
また、空気調和機２１は、コンピュータプログラムを実行することにより、室内温度判定処理部６１、温度維持判定処理部６２、運転制御処理部６３、運転指令通知処理部６４をソフトウェア的またはハードウェアとの組み合わせによって実現している。
室内温度判定処理部６１は、室内温度判定手段に相当するものであり、電力制限運転の実行中に、室内温度検出部５４によって検出される室内温度が、予め設定された設定温度に達したか否かを判定する。なお、この設定温度は、制御装置１０から設定することができ、また、リモコン１００からも設定することができる。
【００１４】
温度維持判定処理部６２は、温度維持判定手段に相当するものであり、電力制限運転の実行中に室内温度判定処理部６１によって室内温度が設定温度に達したと判定された場合に、制御装置１０が指定する指定電力よりも低い電力で運転しても室内温度が設定温度で維持できるか否かを判定する。具体的には、例えば指定電力が７００Ｗである場合に、例えば３００Ｗで運転しても室内温度を設定温度で維持できるか否かを、温度維持判定処理部６２は、演算部５２によるシミュレーション処理により解析する。
【００１５】
運転制御処理部６３は、運転制御手段に相当するものであり、温度維持判定処理部６２によって「室内温度が設定温度で維持される」と判定された場合には、実行中の電力制限運転を解除して通常運転に移行する。なお、この場合に実行される通常運転は、指定電力以下という制限を受ける「電力制限ありの通常運転」であり、電力の制限を受けない「電力制限なしの通常運転」ではない。また、運転制御処理部６３は、電力制限運転を解除して「電力制限ありの通常運転」に移行した後において、温度維持判定処理部６２によって「室内温度が設定温度で維持されない」と判定された場合には、その「電力制限ありの通常運転」を解除して電力制限運転に移行する。
【００１６】
また、運転制御処理部６３は、電力制限運転の実行中にリモコン１００から運転指令信号を受信した場合には、温度維持判定処理部６２が「室内温度が設定温度で維持される」と判定したか否かに関わらず、電力制限運転を解除して通常運転に移行する。なお、この場合に実行される通常運転は、電力の制限を受けない「電力制限なしの通常運転」であり、指定電力以下という制限を受ける「電力制限ありの通常運転」ではない。
運転指令通知処理部６４は、運転指令通知手段に相当するものであり、リモコン１００から運転指令信号を受信すると、その運転指令信号による指令内容を、機器通信部５６を介して制御装置１０に通知する。
【００１７】
次に、上記の構成の空気調和機２１による処理の流れについて図４に基づいて説明する。
空気調和機２１は、制御装置１０或いはリモコン１００から運転開始指令信号を受信すると、電力の制限を受けない「電力制限なしの通常運転」を開始する（Ｓ１０１）。そして、空気調和機２１は、制御装置１０から電力指定信号を受信したか否かを監視する（Ｓ１０２）。空気調和機２１は、電力指定信号を受信すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、「電力制限なしの通常運転」を解除して電力制限運転を開始する（Ｓ１０３）。この電力制限運転では、空気調和機２１は、受信した電力指定信号によって指定される指定電力で、消費電力を殆ど或いは全く変動させることなく運転を実行する。そして、空気調和機２１は、制御装置１０から電力指定解除信号を受信したか否かを監視する（Ｓ１０４）。空気調和機２１は、電力指定解除信号を受信した場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、電力制限運転を解除して（Ｓ１０５）、電力の制限を受けない「電力制限なしの通常運転」に移行する（Ｓ１０６）。一方、空気調和機２１は、電力指定解除信号を受信しない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、電力制限運転を継続したまま、室内温度が設定温度に達したか否かを判定する（Ｓ１０７）。
【００１８】
空気調和機２１は、室内温度が設定温度に達すると（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、指定電力よりも低い電力で運転しても室内温度を設定温度で維持できるか否かを判定する（Ｓ１０８）。そして、空気調和機２１は、指定電力よりも低電力で室内温度を設定温度で維持できると判定した場合には（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、電力制限運転を解除して（Ｓ１０９）、指定電力以下という制限を受ける「電力制限ありの通常運転」に移行する（Ｓ１１０）。この「電力制限ありの通常運転」では、空気調和機２１は、指定電力以下の電力で使用電力を変更しながら、その時点の設定内容が実現されるように運転を実行する。
【００１９】
そして、空気調和機２１は、指定電力以下の電力で通常運転を実行しながら、その低電力で運転しても室内温度を設定温度で維持できるか否かを判定する（Ｓ１１１）。そして、空気調和機２１は、指定電力よりも低電力で室内温度を設定温度で維持できないと判定した場合には（Ｓ１１１：ＮＯ）、低電力での通常運転を解除して（Ｓ１１２）、電力制限運転に移行する（Ｓ１０３）。一方、指定電力よりも低電力で室内温度を設定温度で維持できると判定した場合には（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、引き続き、低電力での通常運転を継続する。
【００２０】
また、空気調和機２１は、室内温度が設定温度に達していない場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、或いは、指定電力よりも低電力では室内温度を設定温度で維持できないと判定した場合（Ｓ１０８：ＮＯ）には、リモコン１００から運転指令信号を受信したか否かを監視する（Ｓ１１３）。そして、空気調和機２１は、リモコン１００から運転指令信号を受信した場合には（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、電力制限運転を解除して（Ｓ１０５）、電力の制限を受けない「電力制限なしの通常運転」に移行する（Ｓ１０６）。このとき、空気調和機２１は、受信した運転指令信号による指令内容を制御装置１０に通知する（Ｓ１１４）。なお、この通知処理のタイミングは、適宜変更して設定することができ、例えば、電力制限運転を解除する前に実施してもよいし、電力制限運転を解除した後に実施してもよい。
【００２１】
一方、空気調和機２１は、リモコン１００から運転指令信号を受信しない場合には（Ｓ１１３：ＮＯ）、制御装置１０から電力指定解除信号を受信したか否かを再び監視する（Ｓ１０４）。空気調和機２１は、制御装置１０或いはリモコン１００から運転停止指令信号を受信するまで、以上の処理を繰り返し実行する。なお、この場合、リモコン１００からの運転停止指令信号は、運転指令信号には含まれない。
【００２２】
本実施形態によれば、空気調和機２１は、ＨＥＭＳによって指定される指定電力で電力制限運転を実行する場合において、その指定電力よりも低電力で運転しても室内温度を設定温度で維持できる場合には、通常運転に移行して、その指定電力よりも低い電力で運転を行う。これにより、電力制限運転の実行中であっても、指定電力よりもさらに低電力で設定温度を維持できる場合には、その低電力で運転を実行することができ、よりきめ細かな省エネルギー運転を実現することができる。
【００２３】
また、空気調和機２１は、電力制限運転を解除して通常運転に移行した後において、指定電力よりも低い電力では室内温度を設定温度で維持できなくなった場合には、その通常運転を解除して電力制限運転に移行する。これにより、指定電力よりも低電力での室温維持が困難になった場合には、その低電力よりも高い指定電力で運転を継続して室温を維持することができる。また、電力制限運転から通常運転に移行した後における室内の冷え過ぎ、或いは、暖め過ぎを防止することができ、快適性を損なうことがない。また、電力制限運転から通常運転への移行及び通常運転から電力制限運転への移行を適宜行うことにより、一層効果的な節電を実現することができる。
【００２４】
また、電力制限運転では、空調能力が不足して、室内温度をユーザが望む温度に維持することが困難な場合が生じる。しかし、空気調和機２１によれば、電力制限運転の実行中にリモコン１００から運転指令信号を受信した場合にも、電力制限運転を解除して通常運転に移行する。これにより、ユーザは、電力制限運転時において室内温度が所望の温度に維持されない場合などには、リモコン１００から運転指令信号を送信することによって電力制限運転を解除することができ、室内温度を適切に維持することができる。
【００２５】
また、空気調和機２１は、リモコン１００から運転指令信号を受信した場合には、その運転指令信号による指令内容を制御装置１０に通知する。これにより、空気調和機２１と制御装置１０との間で設定内容を共有し同期させることができる。
また、空気調和機２１は、実施中の運転態様、即ち、「電力制限無しの通常運転」を実施中であること、「電力制限ありの通常運転」を実施中であること、或いは、電力制限運転を実施中であることを示す表示機能を備えてもよい。
【００２６】
本実施形態の空気調和機は、一つ以上の管理対象機器に対し商用電源、自家発電装置または蓄電池の少なくともいずれか一つから供給された電力の分配を制御するＨＥＭＳ制御装置からの電力指定信号が入力されると、その電力指定信号によって指定される指定電力で電力制限運転を実行する空気調和機であって、室内温度判定手段と、温度維持判定手段と、運転制御手段と、を備える。室内温度判定手段は、電力制限運転の実行中に、室内温度が設定温度に達したか否かを判定する。温度維持判定手段は、室内温度判定手段によって室内温度が設定温度に達したと判定された場合に、指定電力よりも低い電力で運転しても室内温度が設定温度で維持されるか否かを判定する。運転制御手段は、温度維持判定手段によって室内温度が設定温度で維持されると判定された場合に、電力制限運転を解除して通常運転に移行する。この構成によれば、ＨＥＭＳによって指定される指定電力で電力制限運転を実行する場合に、よりきめ細かな省エネルギー運転を実現することができる。
【００２７】
本実施形態は、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。この新規な実施形態は、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。本実施形態及びその変形は、発明の範囲及び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】
【００２８】
図面中、１０は制御装置（ＨＥＭＳ制御装置）、１２は商用電源、１３は自家発電装置、１４は蓄電池、２０は管理対象機器、２１は空気調和機（管理対象機器）、２２は照明機器（管理対象機器）、２３はテレビジョン（管理対象機器）、６１は室内温度判定処理部（室内温度判定手段）、６２は温度維持判定処理部（温度維持判定手段）、６３は運転制御処理部（運転制御手段）、６４は運転指令通知処理部（運転指令通知手段）、１００はリモコン（遠隔操作装置）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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