(57)【要約】【課題】冷凍・冷蔵設備が対象空間に存在する場合に、対象空間の目標温度を簡単に設定し、空調設備と冷凍・冷蔵設備との両方を含めた状態で省エネルギー化を図る。【解決手段】制御装置１は、冷凍・冷蔵設備８が設置された対象空間の気温を冷房運転により調整する空調設備７を制御する。制御装置１の目標温度設定部１２は、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格能力比が第１基準値より小さく、かつ、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格機器効率比が第２基準値より大きい場合に、第１設定値を目標温度に設定する。それ以外の場合では、目標温度設定部１２は、第１設定値よりも高い第２設定値を目標温度に設定する。第１設定値は、対象空間について規定された許容温度範囲の下限温度に基づいて設定された値である。第２設定値は、許容温度範囲の上限温度に基づいて設定された値である。【選択図】図１
2014016126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍・冷蔵設備が設置された対象空間の気温を冷房運転により調整する空調設備を制御する空調制御装置であって、
前記対象空間の前記気温を検出する温度検出部から検出結果を取得する気温取得部と、
前記対象空間の目標温度を設定する目標温度設定部と、
前記温度検出部で検出された前記気温を、前記目標温度設定部で設定された前記目標温度に一致させる方向に前記空調設備を制御する制御部と、
前記空調設備および前記冷凍・冷蔵設備の各々の定格能力および定格機器効率を入力装置から取得する設備情報取得部とを備え、
前記目標温度設定部は、前記冷凍・冷蔵設備に対する前記空調設備の定格能力比が所定の第１基準値より小さく、かつ、前記冷凍・冷蔵設備に対する前記空調設備の定格機器効率比が所定の第２基準値より大きい場合に、前記対象空間について規定された許容温度範囲の下限温度に基づいて設定された第１設定値を前記目標温度に設定し、それ以外の場合では前記許容温度範囲の上限温度に基づいて設定された第２設定値を前記目標温度に設定する
ことを特徴とする空調制御装置。
【請求項２】
前記空調設備および前記冷凍・冷蔵設備の少なくとも一方が複数存在する場合、各々の前記定格能力と前記定格機器効率とによって求められた定格電力の総和と、前記定格能力の総和とによって推定される平均機器効率を前記定格機器効率とすることを特徴とする請求項１記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記平均機器効率を求める際に、前記冷凍・冷蔵設備のうち冷蔵設備のみを対象とすることを特徴とする請求項２記載の空調制御装置。
【請求項４】
前記許容温度範囲は、快適性を評価する評価指標に基づいて規定される快適温度範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調制御装置。
【請求項５】
前記対象空間の外部の外気温度を検出する外気温度検出部から検出結果を取得する外気温度取得部と、
前記外気温度検出部で検出された前記外気温度から前記対象空間の外部での着衣量を推定する着衣量推定部と、
前記着衣量推定部で推定された前記着衣量を用いて前記許容温度範囲を推定する許容温度範囲推定部と
をさらに備えることを特徴とする請求項４記載の空調制御装置。
【請求項６】
前記対象空間の外部の外気温度を検出する外気温度検出部から検出結果を取得する外気温度取得部をさらに備え、
前記許容温度範囲の前記上限温度は、前記外気温度検出部で検出された前記外気温度よりも低い
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調制御装置。
【請求項７】
所定のタイミングで前記空調設備の消費電力および前記冷凍・冷蔵設備の消費電力を計測する電力計測部から計測結果を取得する電力取得部をさらに備え、
前記目標温度設定部は、前記目標温度における前記空調設備の消費電力と前記冷凍・冷蔵設備の消費電力との総和に対して、前記許容温度範囲において前記目標温度と異なる温度における前記空調設備の消費電力と前記冷蔵・冷凍設備の消費電力との総和が小さい場合、当該異なる温度を新しい目標温度に再設定する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の空調制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の空調制御装置と、
前記空調設備および前記冷凍・冷蔵設備の各々の前記定格能力および前記定格機器効率の入力を受け付ける入力装置と
を備えることを特徴とする空調制御システム。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の空調制御装置と、
前記空調設備と
を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項１０】
冷凍・冷蔵設備が設置された対象空間の気温を冷房運転により調整する空調設備を制御するコンピュータを、
前記対象空間の前記気温を検出する温度検出部から検出結果を取得する気温取得部、
前記対象空間の目標温度を設定する目標温度設定部、
前記温度検出部で検出された前記気温を、前記目標温度設定部で設定された前記目標温度に一致させる方向に前記空調設備を制御する制御部、および、
前記空調設備および前記冷凍・冷蔵設備の各々の定格能力および定格機器効率を入力装置から取得する設備情報取得部として機能させるためのプログラムであって、
前記目標温度設定部は、前記冷凍・冷蔵設備に対する前記空調設備の定格能力比が所定の第１基準値より小さく、かつ、前記冷凍・冷蔵設備に対する前記空調設備の定格機器効率比が所定の第２基準値より大きい場合に、前記対象空間について規定された許容温度範囲の下限温度に基づいて設定された第１設定値を前記目標温度に設定し、それ以外の場合では前記許容温度範囲の上限温度に基づいて設定された第２設定値を前記目標温度に設定するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍・冷蔵設備が配置された対象空間の気温を調整する空調設備を制御する空調制御装置、空調制御システム、空調システムおよびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、食料品を扱うスーパーマーケットのようにオープン型の冷凍・冷蔵設備と空調設備とが配置された建物内空間において、空間設備の冷気／暖気と冷凍・冷蔵設備の冷気とが混合され、これらの相互作用が設備の合計電力に影響することが知られている。
【０００３】
そこで、空調設備と冷凍・冷蔵設備との熱的な相互影響の結果より得られる電力特性を勘案して、空調設備と冷凍・冷蔵設備との消費電力の合計を低減させるように空調設備の設定温度を制御する方法が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された方法では、空調設備および冷凍・冷蔵設備のカタログ値と温湿度センサのセンサ値とから熱負荷量を予測し、合計電力を低減させる温度条件を決定する。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、最も省エネルギーとなる温度が快適温度範囲の上限温度または下限温度である場合がほとんどであった。このため、熱負荷量を予測して詳細に最適な温度を導くことはコンピュータのメモリ上、無駄が多くシステムの不安定さを招く恐れがあった。
【０００５】
上限温度と下限温度とのどちらの温度の場合に省エネルギーとなるかについて、暖房については自明であるが、冷房に関していえば、空調設備と冷凍・冷蔵設備との熱バランスおよび機器効率の差によって変化するといった新しい知見が得られている。例えば冷凍・冷蔵設備に比べて空調設備の機器効率が高い場合、空調設備が空間の熱負荷を多く処理することによって、空間全体の熱処理の効率が高くなり、合計電力の低減につながる。冷房でいえば、空調設備の設定温度を下げればよい。ただし、この現象は、冷凍・冷蔵設備の設備容量が大きい場合に成立しやすい一方で、冷凍・冷蔵設備の設備容量が小さい場合では、空調設備の消費電力が支配的となるため、このパターンが当てはまらない場合がある。また、インバータ式の空調設備では、低負荷運転時の効率が高いことが知られている。空間の設計負荷に対して過剰な能力の空調設備が導入されている空間では、低負荷運転の頻度が多くなるため、空調設備の効率が上昇し、全体の省エネルギー運転につながる場合がある。
【０００６】
ところで、空調設備を備える建物内空間において省エネルギーを目的に合計電力を低減させる場合、冷房時では空調設備の設定温度を許容可能な温度範囲の上限付近（例えば２８℃）とすることが多い。一方、暖房時では空調設備の設定温度を許容可能な温度範囲の下限付近（例えば１８℃）とすることが多い。
【０００７】
一方、特許文献１には、空調設備の設定温度（店内温度）の低下に伴って冷蔵設備と空調設備との合計電力が低下するという知見が開示されている。この知見に基づいて、消費電力の合計を低減させるために、店内温度について許容される温度範囲（２４℃〜２７℃）の下限温度（２４℃）を設定温度とすることが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１９６４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、冷凍・冷蔵設備が対象空間に存在する場合に一意に空調設備の設定温度を下限温度に下げる方法では、必ずしも省エネルギーにつながらない場合がある。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みて為された発明であり、本発明の目的は、冷凍・冷蔵設備が対象空間に存在する場合に、対象空間の目標温度を簡単に設定することができ、空調設備と冷凍・冷蔵設備との両方を含めた状態で省エネルギー化を図ることができる空調制御装置、空調制御システム、空調システムおよびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の空調制御装置は、冷凍・冷蔵設備が設置された対象空間の気温を冷房運転により調整する空調設備を制御する空調制御装置であって、前記対象空間の前記気温を検出する温度検出部から検出結果を取得する気温取得部と、前記対象空間の目標温度を設定する目標温度設定部と、前記温度検出部で検出された前記気温を、前記目標温度設定部で設定された前記目標温度に一致させる方向に前記空調設備を制御する制御部と、前記空調設備および前記冷凍・冷蔵設備の各々の定格能力および定格機器効率を入力装置から取得する設備情報取得部とを備え、前記目標温度設定部は、前記冷凍・冷蔵設備に対する前記空調設備の定格能力比が所定の第１基準値より小さく、かつ、前記冷凍・冷蔵設備に対する前記空調設備の定格機器効率比が所定の第２基準値より大きい場合に、前記対象空間について規定された許容温度範囲の下限温度に基づいて設定された第１設定値を前記目標温度に設定し、それ以外の場合では前記許容温度範囲の上限温度に基づいて設定された第２設定値を前記目標温度に設定することを特徴とする。
【００１２】
この空調制御装置において、前記空調設備および前記冷凍・冷蔵設備の少なくとも一方が複数存在する場合、各々の前記定格能力と前記定格機器効率とによって求められた定格電力の総和と、前記定格能力の総和とによって推定される平均機器効率を前記定格機器効率とすることが好ましい。
【００１３】
この空調制御装置において、前記平均機器効率を求める際に、前記冷凍・冷蔵設備のうち冷蔵設備のみを対象とすることが好ましい。
【００１４】
この空調制御装置において、前記許容温度範囲は、快適性を評価する評価指標に基づいて規定される快適温度範囲であることが好ましい。
【００１５】
この空調制御装置において、前記対象空間の外部の外気温度を検出する外気温度検出部から検出結果を取得する外気温度取得部と、前記外気温度検出部で検出された前記外気温度から前記対象空間の外部での着衣量を推定する着衣量推定部と、前記着衣量推定部で推定された前記着衣量を用いて前記許容温度範囲を推定する許容温度範囲推定部とをさらに備えることが好ましい。
【００１６】
この空調制御装置において、前記対象空間の外部の外気温度を検出する外気温度検出部から検出結果を取得する外気温度取得部をさらに備え、前記許容温度範囲の前記上限温度は、前記外気温度検出部で検出された前記外気温度よりも低いことが好ましい。
【００１７】
この空調制御装置において、所定のタイミングで前記空調設備の消費電力および前記冷凍・冷蔵設備の消費電力を計測する電力計測部から計測結果を取得する電力取得部をさらに備え、前記目標温度設定部は、前記目標温度における前記空調設備の消費電力と前記冷凍・冷蔵設備の消費電力との総和に対して、前記許容温度範囲において前記目標温度と異なる温度における前記空調設備の消費電力と前記冷蔵・冷凍設備の消費電力との総和が小さい場合、当該異なる温度を新しい目標温度に再設定することが好ましい。
【００１８】
本発明の空調制御システムは、前記空調制御装置と、前記空調設備および前記冷凍・冷蔵設備の各々の前記定格能力および前記定格機器効率の入力を受け付ける入力装置とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の空調システムは、前記空調制御装置と、前記空調設備とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明のプログラムは、冷凍・冷蔵設備が設置された対象空間の気温を冷房運転により調整する空調設備を制御するコンピュータを、前記対象空間の前記気温を検出する温度検出部から検出結果を取得する気温取得部、前記対象空間の目標温度を設定する目標温度設定部、前記温度検出部で検出された前記気温を、前記目標温度設定部で設定された前記目標温度に一致させる方向に前記空調設備を制御する制御部、および、前記空調設備および前記冷凍・冷蔵設備の各々の定格能力および定格機器効率を入力装置から取得する設備情報取得部として機能させるためのプログラムであって、前記目標温度設定部は、前記冷凍・冷蔵設備に対する前記空調設備の定格能力比が所定の第１基準値より小さく、かつ、前記冷凍・冷蔵設備に対する前記空調設備の定格機器効率比が所定の第２基準値より大きい場合に、前記対象空間について規定された許容温度範囲の下限温度に基づいて設定された第１設定値を前記目標温度に設定し、それ以外の場合では前記許容温度範囲の上限温度に基づいて設定された第２設定値を前記目標温度に設定するプログラムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、冷凍・冷蔵設備が対象空間に存在する場合に、空調設備および冷凍・冷蔵設備の各々の定格能力および定格機器効率を用いて、対象空間の目標温度を簡単に設定することができ、空調設備と冷凍・冷蔵設備との両方を含めた状態で省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】空調設備および冷凍・冷蔵設備の配置図である。
【図３】空調設備および冷凍・冷蔵設備の模式図である。
【図４】冷房時の温度と消費電力との関係を示す図である。
【図５】冷凍設備および冷蔵設備における温度と消費電力との関係を示す図である。
【図６】暖房時の温度と消費電力との関係を示す図である。
【図７】温度と満足感との関係を示す図である。
【図８】定格能力比および定格機器効率比と第１設定値および第２設定値との関係を示す図である。
【図９】実施形態に係る制御装置において目標温度を設定するための動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態に係る制御装置において第１設定値および第２設定値を決定するための動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態に係る制御装置において消費電力の実測値を用いて目標温度を設定するための動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下の実施形態において、図１に示す制御装置（空調制御装置）１は、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格能力比と、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格機器効率比とに応じて、着目する対象空間９の気温の目標温度を異なる値に設定する。具体的には、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格能力比が第１基準値より小さく、かつ、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格機器効率比が第２基準値より大きい場合に、制御装置１は、対象空間９の目標温度に第１設定値を設定する。それ以外の場合では、制御装置１は、目標温度に第２設定値を設定する。目標温度を設定した制御装置１は、対象空間９の気温が目標温度になる方向に空調設備７を制御する。
【００２４】
ここで、定格能力とは、設備（空調設備７、冷凍・冷蔵設備８）の標準的な運転状態で発揮される能力をいう。例えば空調設備７の定格能力とは、対象空間９を冷やしたり、暖めたりするのに必要な能力である。定格能力を発揮するときの消費電力を定格電力という。
【００２５】
定格機器効率（ＣＯＰ：Coefficient Of Performance、成績係数、動作係数）とは、設備（空調設備７、冷凍・冷蔵設備８）の定格電力に対する定格能力の割合を示す。例えば空調設備７の冷房運転時の定格機器効率は、（空調設備７の冷房運転時の定格能力（ｋＷ）／空調設備７の冷房運転時の定格電力（ｋＷ））である。空調設備７の暖房運転時の定格機器効率は、（空調設備７の暖房運転時の定格能力（ｋＷ）／空調設備７の暖房運転時の定格電力（ｋＷ））である。冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率は、（冷凍・冷蔵設備８の定格能力（ｋＷ）／冷凍・冷蔵設備８の定格電力（ｋＷ））である。
【００２６】
また、第１設定値は、対象空間９の気温に対して規定された許容温度範囲の下限温度に基づいて設定された値である。例えば、第１設定値は、許容温度範囲の下限温度であってもよいし、第１設定値は、下限温度を第１所定温度（例えば１℃）だけ高くした温度であってもよい。
【００２７】
第２設定値は、許容温度範囲の上限温度に基づいて設定された値である。例えば、第２設定値は、許容温度範囲の上限温度であってもよいし、上限温度から第２所定温度（例えば１℃）だけ低くした温度であってもよい。
【００２８】
第１基準値および第２基準値は、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の消費電力の合計が低減するように設定されている。第１基準値は、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格能力比に対して予め設定された値であり、１．０以上（空調設備７の定格能力≧冷凍・冷蔵設備８の定格能力）であることが好ましい。第２基準値は、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格機器効率比に対して予め設定された値であり、１．０以上（空調設備７の定格機器効率≧冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率）であることが好ましい。
【００２９】
例えば対象空間９における空調設備７の定格能力の総和が２００ｋＷ、空調設備７の定格電力の総和が６７ｋＷである場合、空調設備７の平均機器効率は３．０となる。冷凍・冷蔵設備８の定格能力の総和が１６７ｋＷ、冷凍・冷蔵設備８の定格電力が１７０ｋＷである場合、冷凍・冷蔵設備８の平均機器効率は０．９８となる。この場合、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格能力比は１．２（＝２００ｋＷ／１６７ｋＷ）となり、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格機器効率比は３．１（＝３．０／０．９８）となる。
【００３０】
第１基準値および第２基準値のいずれもが２．０であり、許容温度範囲が２２℃〜２８℃である場合、定格能力比１．２＜第１基準値２．０、定格機器効率比３．１＞第２基準値２．０となるから、制御装置１は、目標温度を第１設定値（下限温度２２℃）に設定する。
【００３１】
以下、本実施形態の詳細について説明する。本実施形態に係る制御システム（空調制御システム）は、図１に示すように、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８を制御する制御装置１と、ユーザの入力操作を受け付ける入力装置２と、対象空間９の気温を検出する温度センサ（温度検出部）３１とを備えている。本実施形態の制御システムは、例えば図２に示すような対象空間９で用いられる。また、制御装置１と空調設備７とで空調システムを構成する。
【００３２】
本実施形態では、図２に示すように、対象空間９として、例えば食料品を扱うスーパーマーケットのように、空調設備（室内空調設備）７と冷凍・冷蔵設備８とが配置された建物内空間を想定する。すなわち、空調設備７と冷凍・冷蔵設備８とが配置された店舗内を想定する。ただし、空調設備７と冷凍・冷蔵設備８とで電力使用が生じる他の空間を対象空間９とすることを妨げない。例えば、対象空間９が百貨店、コンビニエンスストア、大型書店、地下街、事務所、工場、一般的な戸建住宅または集合住宅の個々の住戸などであってもよい。
【００３３】
図２に示す例では、対象空間９である店舗内において、天井の複数箇所に空調設備７の吹出口９１が設けられ、壁面９２に沿ってオープン型の冷凍・冷蔵設備８が配置されている。また、出入口付近にはレジカウンタ９３が設けられ、レジカウンタ９３の近傍にはカート置場９４が設けられている。さらに、対象空間９内の複数箇所に温度センサ３１が配置され、対象空間９の外部に外気センサ（外気温度検出部）３２が配置されている。なお、上述した配置は一例であって、他の配置であってもよい。
【００３４】
空調設備７は、図３に示すように、例えば天井埋込型であって対象空間９に配置された室内機７０１と、室内機７０１から対象空間９に所定の冷気または暖気を出力させるための室外機７０２とで構成されている。空調設備７の運転状態は、図１に示すように、制御装置１によって制御される。空調設備７は、空冷式のヒートポンプで動作することが多く、対象空間９の気温が、制御装置１で設定された目標温度を保つように動作する。図示例のように複数系統の空調設備７が設けられている場合には、各系統の空調設備７が自己の近傍部位ごとに仮想的に対象空間を規定し、この対象空間ごとの気温を温度センサ３１が検出してもよい。なお、図示例では、複数系統の空調設備７が設けられているが、空調設備７は１系統であってもよい。また、空調設備７が１系統のみであっても、複数の吹出口９１にそれぞれ通過流量を調節することができるダンパ（図示せず）が設けられている場合には、複数系統の空調設備７と同様に扱うことが可能である。
【００３５】
冷凍・冷蔵設備８は、図３に示すように、食料品などが陳列されるショーケース８０１と、ショーケース８０１を冷凍・冷蔵するための冷凍機８０２とで構成されている。冷凍・冷蔵設備８は、図１に示すように、冷凍機能および冷蔵機能を有する冷凍冷蔵設備（図示せず）と、冷凍機能のみを有する冷凍設備８１と、冷蔵機能のみを有する冷蔵設備８２との総称である。冷凍・冷蔵設備８の運転状態は、制御装置１によって制御される。冷凍・冷蔵設備８は、空冷式のヒートポンプで動作することが多く、ショーケース８０１内の食品の品質低下が生じないように、通年にわたって略一定の設定温度を維持するように動作する。複数系統の冷凍・冷蔵設備８が設けられている場合では、個々の冷凍・冷蔵設備８で設定温度を異ならせることができる。また、冷凍・冷蔵設備８は複数系統を図示しているが、１系統であってもよい。
【００３６】
上記のような空調設備７および冷凍・冷蔵設備８が配置された対象空間９では、空調設備７の室内機７０１からの冷気と、冷凍・冷蔵設備８のショーケース８０１から漏れた冷気とが混合して空調環境を形成しており、相互の干渉が発生する。
【００３７】
入力装置２は、例えばタッチパネルまたは複数の操作ボタンなどであり、ユーザの入力操作を受け付ける装置である。具体的には、入力装置２は、空調設備７の定格能力および定格機器効率の入力と、冷凍・冷蔵設備８の定格能力および定格機器効率の入力とを受け付ける。これにより、ユーザは、入力装置２を用いて、空調設備７のカタログに掲載された定格能力および定格機器効率（空調設備７のカタログ値）を入力し、冷凍・冷蔵設備８の定格能力および定格機器効率（冷凍・冷蔵設備８のカタログ値）を入力することができる。
【００３８】
制御装置１は、冷凍・冷蔵設備８が設置された対象空間９の気温を冷房運転および暖房運転によって調整する空調設備７を制御する装置である。この制御装置１は、外部機器とデータの授受を行うためのインタフェース部１１と、対象空間９の気温の目標温度を設定する目標温度設定部１２と、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８を制御する制御部１３と、各種情報を記憶する記憶部１４とを備えている。制御装置１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）およびメモリが搭載されたコンピュータ（マイクロコンピュータを含む）を主構成要素とし、プログラムに従って動作する。
【００３９】
インタフェース部１１は、入力装置２に入力された情報を入力装置２から取得する第１インタフェース部（設備情報取得部）１１１と、温度センサ３１の検出結果を温度センサ３１から取得する第２インタフェース部（気温取得部）１１２とを備えている。
【００４０】
第１インタフェース部１１１は、空調設備７の定格能力および定格機器効率の情報を入力装置２から取得する。また、第１インタフェース部１１１は、冷凍・冷蔵設備８の定格能力および定格機器効率の情報を入力装置２から取得する。
【００４１】
制御部１３は、温度センサ３１で検出された気温を、目標温度設定部１２で設定された目標温度に一致させる方向に空調設備７を制御する。また、制御部１３は、冷凍・冷蔵設備８を制御する。
【００４２】
続いて、対象空間９の目標温度の設定について説明する。本実施形態では、空調設備７が対象空間９の気温を調整した場合に、空調設備７の消費電力と冷凍・冷蔵設備８の消費電力との合計には、図４に示す関係がある。空調設備７の冷房運転の際には、図４に示すように、空調設備７によって対象空間９の気温（図４の室内温度）を低下させるほど空調設備７の消費電力が単調増加する（図４のａ１）。一方、冷凍・冷蔵設備８の消費電力は、対象空間９の気温が低下するほど単調減少する（図４のａ２）。
【００４３】
また、複数の実店舗において検出した結果、気温に対して空調設備７の消費電力が減少する際の傾きの絶対値と、気温に対して冷凍・冷蔵設備８の消費電力が増加する際の傾きの絶対値とは、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率に影響される。結果的に消費電力の合計電力が最小となるときの対象空間９の気温は、後述の許容温度範囲の上限温度または下限温度となり（図４のａ３）、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率に依存する。なお、図４（ａ）は、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率が２．０の場合の消費電力を示し、図４（ｂ）は、空調設備７の定格機器効率が３．５、冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率が１．５の場合の消費電力を示している。
【００４４】
なお、対象空間９の気温の変化に対して冷凍・冷蔵設備８の消費電力が変化することを上述したが、図５に示すように、冷凍設備８１の変動（図５のａ４）は冷蔵設備８２の変動（図５のａ５）に比べて小さく無視できる程度である。これにより、冷凍設備８１の入力を省略することができ、その結果、省メモリ化および省エンジニアリングが可能である。
【００４５】
空調設備７の暖房運転の際には、図６に示すように、空調設備７によって対象空間９の気温を上昇させるほど消費電力が増加し（図６のａ１）、冷凍・冷蔵設備８の消費電力についても対象空間９の気温が上昇するほど増加する（図６のａ２）。したがって、空調設備７と冷凍・冷蔵設備８との消費電力の合計は、空調設備７によって対象空間９の気温を上昇させるほど消費電力が増加する（図６のａ３）。
【００４６】
許容温度範囲は、対象空間９の気温に対して規定された温度範囲、すなわち、対象空間９の気温に対して許容される温度範囲であり、予め設定されている。許容温度範囲は、空調設備７の冷房運転時には、例えば２４℃〜２９℃に設定され、空調設備７の暖房運転時には、例えば１７℃〜２３℃に設定される。
【００４７】
許容温度範囲の設定のために制御装置１には温度範囲入力部４１が付設されている。また、インタフェース部１１には、温度範囲入力部４１に入力された情報を受け取るための第３インタフェース部１１３が設けられている。温度範囲入力部４１は、ユーザの操作によって、許容温度範囲を所望温度範囲に設定することができるが、許容温度範囲は、通常、施工時において自動または手動で設定される。また、許容温度範囲が設定されると、制御装置１は、許容温度範囲の下限温度と上限温度とに基づいて、それぞれ空調設備７により冷暖房を行う際の目標温度としての第１設定値と第２設定値とを算出する。
【００４８】
ところで、店舗内である対象空間９の気温に関する許容温度範囲は、対象空間９によって異なるが、多くの場合、対象空間９内の人（顧客）の快適性を考慮して設定されている。例えば、図７に示すように、対象空間９の気温に対する対象空間９内の人の快適性（満足感）を表わす快適性曲線６１を求めると、快適と不快との境界線６２を定めることによって、対象空間９の人が快適となる温度範囲Ｔ３を定めることができる。温度範囲Ｔ３は、快適性曲線６１と境界線６２とが交差する第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２との間の範囲である。このような温度範囲Ｔ３を許容温度範囲に設定すれば、対象空間９の気温を、対象空間９内の人が快適である温度範囲に保つことができる。
【００４９】
目標温度設定部１２は、第１インタフェース部１１１で取得された空調設備７の定格能力と、第１インタフェース部１１１で取得された冷凍・冷蔵設備８の定格能力とを用いて、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格能力比（空調設備７の定格能力／冷凍・冷蔵設備８の定格能力）を求める。また、目標温度設定部１２は、第１インタフェース部１１１で取得された空調設備７の定格機器効率と、第１インタフェース部１１１で取得された冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率とを用いて、冷凍・冷蔵設備８に対する空調設備７の定格機器効率比（空調設備７の定格機器効率／冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率）を求める。
【００５０】
その後、図８に示すように、上記定格能力比が所定の第１基準値δ１より小さく、かつ、上記定格機器効率比が所定の第２基準値δ２より大きい場合に、目標温度設定部１２は、第１設定値を目標温度に設定する。それ以外の場合では、目標温度設定部１２は、第２設定値を目標温度に設定する。このようにして目標温度を設定するのは、空調設備７の定格機器効率が冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率よりも高く、かつ、冷凍・冷蔵設備８の定格能力が高い場合、空調設備７の冷房温度を下げたほうが合計電力の低減につながるからである。
【００５１】
第１設定値は、許容温度範囲の下限温度である。第２設定値は、第１設定値よりも高く、許容温度範囲の上限温度である。第１設定値および第２設定値は、記憶部１４に予め記憶されている。なお、第１設定値は、許容温度範囲の下限温度には限定されず、下限温度に基づいて設定された温度であればよい。例えば、第１設定値は、下限温度を第１所定温度（例えば１℃）だけ高くした温度であってもよい。また、第２設定値は、許容温度範囲の上限温度には限定されず、上限温度に基づいて設定された温度であればよい。例えば、第２設定値は、上限温度から第２所定温度（例えば１℃）だけ低くした温度であってもよい。第１所定温度と第２所定温度とは同じ温度幅であってもよいし、異なる温度幅であってもよい。
【００５２】
第１基準値δ１および第２基準値δ２は、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の消費電力の合計が低減するように設定されている。第１基準値δ１および第２基準値δ２は、入力装置２から予め入力され、記憶部１４に記憶されている。
【００５３】
ところで、本実施形態のように複数の空調設備７が対象空間９に存在する場合、図１に示す制御装置１は、複数の空調設備７の平均的な定格機器効率（以下「平均機器効率」という）を求める。まず、制御装置１は、空調設備７ごとに、定格能力を定格機器効率で除算することによって空調設備７の定格電力を求める（定格電力＝定格能力／定格機器効率）。各空調設備の定格電力を求めた制御装置１は、空調設備７の定格能力の総和を空調設備７の定格電力の総和で除算することによって平均機器効率を推定する（平均機器効率＝定格能力の総和／定格電力の総和）。制御装置１は、上記平均機器効率を空調設備７の定格機器効率として用いて定格機器効率比を求める。
【００５４】
また、本実施形態のように複数の冷凍・冷蔵設備８が対象空間９に存在する場合、制御装置１は、冷凍・冷蔵設備８ごとに、定格能力を定格機器効率で除算することによって冷凍・冷蔵設備８の定格電力を求める（定格電力＝定格能力／定格機器効率）。各冷凍・冷蔵設備８の定格電力を求めた制御装置１は、冷凍・冷蔵設備８の定格能力の総和を冷凍・冷蔵設備８の定格電力の総和で除算することによって平均機器効率を推定する（平均機器効率＝定格能力の総和／定格電力の総和）。制御装置１は、上記平均機器効率を冷凍・冷蔵設備８の定格機器効率として用いて定格機器効率比を求める。
【００５５】
なお、対象空間９に空調設備７のみが複数存在する場合、および、対象空間９に冷凍・冷蔵設備８のみが複数存在する場合においても、制御装置１は、上述のように、定格能力の総和と定格電力の総和とを用いて平均機器効率を推定すればよい。
【００５６】
次に、本実施形態に係る制御装置１において目標温度を設定するための動作について図９を用いて説明する。ここでは、対象空間９の気温に対する冷凍設備８１の消費電力の変動は小さく、冷凍設備８１を無視した場合について説明する。まず、制御装置１は、空調設備７の定格能力および定格機器効率と、冷蔵設備８２の定格能力および定格機器効率とを取得（収集）する（Ｓ１）。制御装置１は、空調設備７および冷蔵設備８２の各々について、定格電力の総和と定格能力の総和とを算出する（Ｓ２）。その後、制御装置１は、空調設備７の平均機器効率と冷蔵設備８２の平均機器効率とを算出する（Ｓ３）。さらに、制御装置１は、冷蔵設備８２に対する空調設備７の定格機器効率比および定格能力比とを算出する（Ｓ４）。制御装置１は、定格機器効率比が第２基準値より大きく、かつ、定格能力比が第１基準値より小さいか否かを判定する（Ｓ５、Ｓ６）。定格機器効率比が第２基準値より大きく、かつ、定格能力比が第１基準値より小さい場合、制御装置１は、目標温度（空調設備７の冷房時の設定温度）を第１設定値にする（Ｓ７）。そうでなければ、制御装置１は、目標温度（空調設備７の冷房時の設定温度）を第２設定値に設定する（Ｓ８）。
【００５７】
ところで、食品スーパーマーケットのような対象空間９では、対象空間９に存在している人の快適性に考慮する必要があるから、快適性を評価する評価指標（快適指標）に基づいて規定される快適温度範囲を許容温度範囲に用いるのが望ましい。この種の評価指標としては、温熱環境評価指数（ＰＭＶ＝Predicted Mean Vote）を用いることができる。ＰＭＶは、気温（室温）、平均放射温度、相対湿度、平均風速、着衣量および作業量の６個のパラメータを用いて−３〜＋３で評価される値である。対象空間９の温熱環境では、ＰＭＶを±０．５の範囲内とすることが推奨されている。
【００５８】
そこで、ＰＭＶが−０．５になる温度を下限温度とし、ＰＭＶが＋０．５になる温度を上限温度とするように許容温度範囲を設定すれば、許容温度範囲を快適温度範囲とすることができる。なお、ＰＭＶの値は適宜に選択することが可能であり、例えば下限温度は、ＰＭＶが−０．５〜−０．３となる範囲で設定すればよい。ＰＭＶを求める処理を自動化すれば、空調設備７により気温が調整されている対象空間９に存在する人の快適性を損なわないように、空調設備７の目標温度を自動かつ動的に設定することが可能になる。
【００５９】
上述したようにＰＭＶは、気温だけではなく、着衣量をパラメータに含んでいる。このため、制御装置１は、対象空間９を撮像する撮像装置（ＴＶカメラ）の画像に基づいて着衣量を算出し（単位はｃｌｏ）、この着衣量をＰＭＶの算出に用いることによって、着衣量を許容温度範囲に反映させるようにしてもよい。
【００６０】
着衣量は、上記画像から求める以外に、対象空間９に存在する人（顧客および従業員）に着衣を申告させることによって求めてもよい。申告に際しては、対象空間９のカート置場５の近傍に配置された要望入力設備４２を用いればよい。インタフェース部１１には、要望入力設備４２に入力された申告を受け取るための第４インタフェース部１１４が設けられている。
【００６１】
また、顧客が屋外から直接建物内に入館する食品スーパーマーケットなどの施設では、屋外での服装で活動することが多いので、屋外での着衣量を推定して代用することができる。一般的にも、屋外での着衣量を外気温度で表現することが知られている。式（１）は、外気温度から屋外の着衣量を推定する式の一例である。式（１）で推定された着衣量を、許容温度範囲に反映させることができる。
着衣量＝−０．４２×日平均の外気温度＋１．５６５  （１）
上記のような動作を行うために、本実施形態の制御装置１は、着衣量を推定する着衣量推定部１５と、許容温度範囲を推定する許容温度推定部１６とをさらに備えている。また、インタフェース部１１は、対象空間９の外部の温度（外気温度）を検出する外気センサ３２から検出結果を取得する第５インタフェース部（外気温度取得部）１１５をさらに備えている。
【００６２】
着衣量推定部１５は、式（１）を用いて、外気センサ３２で検出された外気温度から対象空間９の外部での着衣量を推定する。許容温度推定部１６は、着衣量推定部１５で推定された着衣量を用いて許容温度範囲を推定する。
【００６３】
目標温度設定部１２は、許容温度推定部１６で推定された許容温度範囲を用いて、目標温度を設定する。すなわち、目標温度設定部１２は、外気センサ３２で検出された外気温度より推定される屋外環境での着衣量を考慮して、目標温度を設定する。
【００６４】
また、屋外より施設で買い物を楽しむ時間は平均２０〜３０分であり、その間、人体的には過渡状態であると予想される。特に店外より店内に入店したとき、心理的には過渡状態であるため、例えば快適指標を用いたとしても、店内が屋外よりも不快な環境の場合、不満を覚える場合がある。例えば、快適指標より算出された許容温度範囲が１６℃〜２７℃であって、夏日の外気温度が２６℃である場合、快適範囲内といえども室内温度が２７℃であったとすれば、屋外より店内に入ったときに不快側に＋１℃となるため不満を覚えることが予想される。そこで、許容温度範囲について、夏季の上限値は外気温度より低く、冬季の下限値を外気温度より高くし（外気温度が２６℃の場合、許容温度範囲を１６℃〜２５℃に修正する）、つまり快適側に設定することによって、不満の発生を抑えることができる。すなわち、許容温度範囲は、外気センサ３２で検出された外気温度よりも快適側の温度である。
【００６５】
次に、本実施形態に係る制御装置１において第１設定値および第２設定値を決定するための動作について図１０を用いて説明する。対象空間９の気温に対する冷凍設備８１の消費電力の変動は小さく、冷凍設備８１を無視した場合について説明する。まず、制御装置１は、対象空間９の気温（室温）と対象空間９外の外気温度とを取得する（Ｓ１１）。制御装置１は、式（１）を用いて外気温度より着衣量を推定する（Ｓ１２）。制御装置１は、空調設備７が冷房運転か暖房運転かを判定する（Ｓ１３）。空調設備７が冷房運転である場合、制御装置１は、快適指標を適用し（Ｓ１４）、第１設定値と第２設定値とを算出する（Ｓ１５）。第２設定値が（外気温度−所定値）よりも大きい場合（Ｓ１６）、制御装置１は第２設定値を（外気温度−所定値）とする（Ｓ１７）。その後、制御装置１は、ステップＳ１〜Ｓ８を実行して、目標温度（空調設備７の冷房時の設定温度）を設定する（Ｓ１８）。一方、ステップＳ１３において、空調設備７が暖房運転である場合、制御装置１は、快適指標を適用し（Ｓ１９）、第１設定値を算出する（Ｓ２０）。第１設定値が（外気温度＋所定値）よりも小さい場合（Ｓ２１）、制御装置１は第１設定値を（外気温度＋所定値）とする（Ｓ２２）。その後、制御装置１は、ステップＳ１〜Ｓ８を実行して、目標温度（空調設備７の暖房時の設定温度）を設定する（Ｓ２３）。なお、ステップＳ１３において、空調設備７が冷房運転でも暖房運転でもない場合、制御装置１は、空調設備７を停止する（Ｓ２４）。
【００６６】
以上、各設備（空調設備７、冷凍・冷蔵設備８）のカタログ値を用いて、許容温度範囲の上限温度または下限温度のいずれかを目標温度に設定することによって、空調設備７と冷凍・冷蔵設備８との合計電力を削減する制御について述べた。
【００６７】
しかしながら、各設備（空調設備７、冷凍・冷蔵設備８）の機器効率が経年変化によって低下する事実を鑑みれば、各設備がカタログ値通りのパフォーマンスを得られなくなった場合に、最適な目標温度が運用当初の初期値のままであるとは限らない。
【００６８】
そこで、本実施形態の目標温度設定部１２は、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の運用中における空調設備７の消費電力の実測値と冷凍・冷蔵設備８の消費電力の実測値とを用いて、目標温度を設定する機能を有している。この場合、制御装置１のインタフェース部１１は、空調設備７の消費電力と冷凍・冷蔵設備８の消費電力とを計測する電力計測部５から計測結果を取得する第６インタフェース部（電力取得部）１１６をさらに備えている。
【００６９】
電力計測部５は、空調設備７と冷凍・冷蔵設備８と電源回路に設置されており、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の運用中に空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の消費電力を計測する。例えば、電力計測部５は、メンテナンスなどの定期的な時期において運用当初と反対側の温度（例えば運用当初に上限温度で運用されている場合では、下限温度）で運用された場合の消費電力を計測する。
【００７０】
目標温度設定部１２は、運用当初は各設備のカタログ値を用いて目標温度を設定する一方、運用当初と反対側の温度で運用された場合の消費電力が運用当初の消費電力よりも小さい場合、目標温度を運用当初と反対側の温度に切り替える。まず、所定のタイミングにおいて、目標温度設定部１２は、当初の目標温度における空調設備７の消費電力と冷凍・冷蔵設備８の消費電力との総和を求める。所定のタイミングとしては、例えば各設備（空調設備７、冷凍・冷蔵設備８）のメンテナンスのタイミングなどがある。次に、許容温度範囲において上記目標温度と異なる温度における空調設備７の消費電力と冷蔵・冷凍設備８の消費電力との総和を求める。その後、当初の目標温度での消費電力の総和に比べて、上記異なる温度での消費電力の総和が小さい場合、目標温度設定部１２は、上記異なる温度を目標温度に再設定する。
【００７１】
制御部１３は、目標温度における空調設備７と冷凍・冷蔵設備８との消費電力の総和に対して、許容温度範囲において、目標温度と異なる温度における空調設備７と冷凍・冷蔵設備８との消費電力の総和が小さい場合、対象空間９の気温が、目標温度と異なる温度になるように、空調設備７を制御する。すなわち、制御部１３は、運用当初と反対側の温度で運用された場合の消費電力が運用当初の消費電力よりも小さい場合、運用当初と反対側の温度に切り替えられた目標温度を用いて空調設備７を制御する。
【００７２】
これにより、制御装置１は、設備（空調設備７、冷凍・冷蔵設備８）の設備環境変化、機器効率の低下、気候変動や内部発熱機器の変化などさまざまな外乱要因に対してロバストに消費電力を削減することができる。
【００７３】
次に、本実施形態に係る制御装置１において消費電力の実測値を用いて目標温度を設定するための動作について図１１を用いて説明する。まず、制御装置１は、空調設備７が冷房運転か暖房運転かを判定する（Ｓ３１）。空調設備７が冷房運転である場合、制御装置１は、空調設備７の消費電力と冷凍設備８１の消費電力と冷蔵設備８２の消費電力とを測定する（Ｓ３２）。これらの消費電力の総和を第１電力とする。その後、制御装置１は、第１設定値と第２設定値とを入れ替えた暫定温度で制御する（Ｓ３３）。このときに、制御装置１は、空調設備７の消費電力と冷凍設備８１の消費電力と冷蔵設備８２の消費電力とを測定する（Ｓ３４）。これらの消費電力の総和を第２電力とする。その後、制御装置１は、第２電力が第１電力よりも小さいか否かを判定する（Ｓ３５）。第２電力が第１電力よりも小さい場合、制御装置１は、目標温度を暫定温度に設定する（Ｓ３６，Ｓ３７）。一方、第２電力が第１電力以上である場合、制御装置１は、目標温度をこれまでと同じ値に設定する（Ｓ３７）。一方、ステップＳ３１において、空調設備７が暖房運転である場合、制御装置１は、第１設定値で制御する（Ｓ３８）。
【００７４】
なお、記憶部１４は、制御装置（コンピュータ）１が各種の機能を実行するためのプログラムを格納している。すなわち、記憶部１４は、制御装置１をインタフェース部１１、目標温度設定部１２、制御部１３、記憶部１４、着衣量推定部１５および許容温度推定部１６１６として機能させるためのプログラムを格納している。上記プログラムは、制御装置１の出荷時に記憶部１４に予め格納されている。ただし、制御装置１が上記プログラムを出荷後に取得する場合、制御装置１が上記プログラムを取得する手法の一例としては、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いる手法がある。記録媒体を用いる手法の場合、制御装置１は、記録媒体のデータを読み取るための読取装置（図示せず）を備えていればよい。記録媒体としては、例えば光ディスクやメモリカードなどがある。読取装置としては、光ディスクの情報を読み出すドライブ装置や、メモリカードの情報を読み出すメモリカードリーダなどがある。また、制御装置１が上記プログラムを取得する他の手法としては、ネットワークを用いて上記プログラムを他の装置（例えばサーバ）からダウンロードする手法がある。上記プログラムをダウンロードする手法の場合、制御装置１は、ネットワークを用いて他の装置と通信するための通信機能（図示せず）を有していればよい。
【００７５】
以上説明した本実施形態では、冷凍・冷蔵設備８が対象空間９に存在する場合に、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８の各々の定格能力および定格機器効率を用いて対象空間９の目標温度を簡単に設定することができる。その結果、冷凍・冷蔵設備８が対象空間９に存在する場合に、空調設備７と冷凍・冷蔵設備８との両方を含めた状態で省エネルギー化を図ることができる。すなわち、本実施形態では、ユーザがカタログ値（定格能力・定格機器効率）を入力装置から入力するだけで目標温度を設定することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、定格能力比と第１基準値との比較および定格機器効率比と第２基準値との比較によって目標温度を設定することができるので、熱負荷量を予測して目標温度を設定する場合に比べて、メモリ使用量を低減させることができる。
【００７７】
さらに、本実施形態では、空調設備７と冷凍・冷蔵設備８との合計電力に占める冷凍・冷蔵設備８の割合が小さいときに合計電力が空調設備７の消費電力に従う場合であっても、合計電力を低減させるように目標温度を設定することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、空調設備７および冷凍・冷蔵設備８が複数存在する場合に、各設備の定格能力と定格機器効率とから便宜上の定格機器効率を算出することによって、簡単に目標温度を設定することができる。
【００７９】
さらに、本実施形態では、許容温度範囲内での温度に対する消費電力の変動が比較的小さい冷凍設備を省略することによって、メモリ使用量の節約と入力工数削減とにつながる。
【００８０】
また、本実施形態では、快適性を評価する評価指標に基づいて規定される快適温度範囲を許容温度範囲とすることができる。
【００８１】
さらに、本実施形態では、対象空間９の外部（屋外環境）から対象空間９（店内）に移動する人（顧客）の着衣量を、屋外環境相当とすることによって、着衣の調整による煩わしさを低減することができ、さらに、許容温度範囲を広げることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、許容温度範囲が、外気センサ３２で検出された外気温度よりも快適側の温度範囲（例えば冷房では低い温度、暖房では高い温度）である。これにより、対象空間９の外部（屋外環境）から対象空間（店内）９に移動した直後の過渡状態の人に対して、対象空間９の外部に比べて快適状態となる温度環境を提供することができるので、対象空間９に存在する人の不満を和らげることができる。
【００８３】
さらに、本実施形態では、消費電力の実測データを用いることによって、設備（空調設備７、冷凍・冷蔵設備８）の運用における経年変化の影響などを反映させて目標温度を再設定することができる。
【００８４】
なお、空調設備７において、冷房・暖房の切替が基本機能であることを前提としており、冷房・暖房の運転モードの変更に応じて自動で制御モードが変更されるものと考える。
【００８５】
また、カタログ値の入力から目標温度を設定するプロセスは、制御部１３を備える装置に組み込まれている必要はなく、制御部１３を含む装置以外の装置に組み込まれていてもよい。例えば外部の計算装置が目標温度を設定してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  制御装置（空調制御装置）
１１１  第１インタフェース部（設備情報取得部）
１１２  第２インタフェース部（気温取得部）
１１５  第５インタフェース部（外気温度取得部）
１１６  第６インタフェース部（電力取得部）
１２  目標温度設定部
１３  制御部
１５  着衣量推定部
１６  許容温度推定部
２  入力装置
３１  温度センサ（温度検出部）
３２  外気センサ（外気温度検出部）
５  電力計測部
７  空調設備
８  冷凍・冷蔵設備
９  対象空間
【図１】
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【図２】
2014016126.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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