(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象空間へ調和された空気を供給する複数の空調機と、
前記制御対象空間の室内温度を計測する１つの室内温度センサと、
各空調機の熱交換器への熱媒の供給通路にそれぞれ設けられた複数のバルブと、
各空調機の熱交換器から戻される熱媒の温度をそれぞれ計測する複数の還り熱媒温度センサと、
各バルブの開度をそれぞれ制御する複数の空調制御装置とを備え、
各空調制御装置は、
連動元として動作する場合は、前記室内温度センサによって計測された室内温度計測値と室内温度設定値との偏差を零とする室内温度制御出力値を演算し、連動先として動作する場合は、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報に応じて室内温度制御出力値を決定する室内温度制御出力値演算手段と、
前記複数の還り熱媒温度センサのうち自装置に対応する還り熱媒温度センサによって計測された還り熱媒温度計測値と予め設定された還り熱媒温度設定値との偏差を零とする還り熱媒温度制御出力値を演算する還り熱媒温度制御出力値演算手段と、
自装置の前記室内温度制御出力値演算手段によって演算または決定された室内温度制御出力値と自装置の前記還り熱媒温度制御出力値演算手段によって演算された還り熱媒温度制御出力値とを比較し、この２つの制御出力値のうち前記バルブの開度値として小さな値を示す方を実際の制御出力値として選択し、この選択した制御出力値を自装置に対応する前記バルブに出力する制御出力値選択手段と、
連動元として動作する場合は、前記室内温度制御情報を前記連動先の空調制御装置に送信し、連動先として動作する場合は、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報を受信して自装置の前記室内温度制御出力値演算手段に渡す連動制御手段とを備え、
前記連動制御手段は、連動元として動作する場合、自装置の前記室内温度制御出力値演算手段によって演算された室内温度制御出力値を前記室内温度制御情報として前記連動先の空調制御装置に送信し、
前記室内温度制御出力値演算手段は、連動先として動作する場合、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報を室内温度制御出力値として採用することを特徴とする空調制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の空調制御システムにおいて、
さらに、前記室内温度設定値を設定する１つの設定手段を備えることを特徴とする空調制御システム。
【請求項３】
制御対象空間へ調和された空気を供給する複数の空調機の熱交換器への熱媒の供給通路にそれぞれ設けられた複数のバルブの開度を制御する空調制御方法において、
前記制御対象空間の室内温度を１つの室内温度センサで計測する室内温度計測ステップと、
各空調機の熱交換器から戻される熱媒の温度を複数の還り熱媒温度センサでそれぞれ計測する還り熱媒温度計測ステップと、
連動元として動作する空調制御装置が、前記室内温度センサによって計測された室内温度計測値と室内温度設定値との偏差を零とする室内温度制御出力値を演算する第１の室内温度制御出力値演算ステップと、
連動元として動作する空調制御装置が、室内温度制御情報を連動先の空調制御装置に送信する室内温度制御情報送信ステップと、
連動先として動作する空調制御装置が、前記室内温度制御情報を受信する室内温度制御情報受信ステップと、
連動先として動作する空調制御装置が、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報に応じて室内温度制御出力値を決定する第２の室内温度制御出力値演算ステップと、
前記連動元として動作する空調制御装置および前記連動先として動作する空調制御装置の各々が、前記複数の還り熱媒温度センサのうち自装置に対応する還り熱媒温度センサによって計測された還り熱媒温度計測値と予め設定された還り熱媒温度設定値との偏差を零とする還り熱媒温度制御出力値を演算する還り熱媒温度制御出力値演算ステップと、
前記連動元として動作する空調制御装置および前記連動先として動作する空調制御装置の各々が、自装置によって演算または決定された室内温度制御出力値と自装置によって演算された還り熱媒温度制御出力値とを比較し、この２つの制御出力値のうち前記バルブの開度値として小さな値を示す方を実際の制御出力値として選択し、この選択した制御出力値を自装置に対応する前記バルブに出力する制御出力値選択ステップとを含み、
前記室内温度制御情報送信ステップは、自装置によって演算された室内温度制御出力値を前記室内温度制御情報として前記連動先の空調制御装置に送信し、
前記第２の室内温度制御出力値演算ステップは、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報を室内温度制御出力値として採用することを特徴とする空調制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の空調制御方法において、
さらに、１つの設定手段から前記室内温度設定値を設定する室内温度設定ステップを備えることを特徴とする空調制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機の熱交換器への熱媒の供給通路に設けられたバルブの開度を制御する空調制御システムおよび空調制御方法に係り、特に１つの室内温度センサを共用する複数の空調機を連動させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空調制御システムでは、ファンコイルユニット（ＦＣＵ）を設け、このＦＣＵの熱交換器であるコイルに冷温水を供給するようにしている。また、コイルへの冷温水の供給通路にはバルブが設けられており、このバルブの開度を制御する装置として空調制御装置が設けられている。
【０００３】
空調制御装置は、空調機から調和空気の供給を受ける空調エリアの室内温度の計測値とこの室内温度に対して設定される室内温度の設定値との偏差を零とするように、バルブの開度を制御する。これにより、空調機のコイルへの冷温水の供給量が制御され、空調機から空調エリアへの調和空気の温度が調節される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
大規模あるいは中規模の空間を対象とした空調制御システムでは、空間を複数の空調エリアに分割し、個々の空調エリアにＦＣＵを設けて、室温制御を行う。このような空調制御システムでは、室内温度センサとリモコン端末の設置位置をエリア毎に確保できない、コストダウンがしたい、等の理由から、室内温度センサとリモコン端末とを１箇所のエリアにだけ設け、この室内温度センサとリモコン端末とを各ＦＣＵで共用する場合がある。このような場合には、室内温度センサとリモコン端末とが設けられたエリアの空調制御装置でバルブの設定開度とファンの設定風量とを算出し、この設定開度と設定風量とＦＣＵの発停を指示する発停情報とを他のＦＣＵの空調制御装置に送信して、全てのＦＣＵが同じ設定開度と設定風量で動作するＦＣＵ連動制御が行われることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４５８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１は本発明の実施の形態に係る空調制御システムの構成を示すブロック図であるが、空調制御システムの全体構成は従来も同様であるので、図１を用いて従来の問題点を説明する。空調制御システムは、制御対象空間２の室内温度を制御する複数の空調機（ＦＣＵ）１−１，１−２と、空調機１−１，１−２に供給される熱媒（冷水または温水）の流量を制御するバルブ３−１，３−２と、空調機１−１，１−２に熱媒を供給する熱媒往き配管４と、空調機１−１，１−２から戻される熱媒の熱媒還り配管５と、還り熱媒の温度を計測する還り熱媒温度センサ６−１，６−２と、制御対象空間２に設けられた室内温度センサ７と、制御対象空間２に設けられたリモコン端末８とを備えている。
【０００７】
制御対象空間２は、空調エリアＡ１，Ａ２の２つに分けられ、それぞれ空調エリアＡ１，Ａ２に対して空調機１−１，１−２が設けられている。
空調機１−１は、熱交換器１０−１と、ファン１１−１と、空調制御装置１２−１とを備え、空調機１−２は、熱交換器１０−２と、ファン１１−２と、空調制御装置１２−２とを備えている。
【０００８】
以上のような空調制御システムにおいて、制御対象空間２の室内温度の設定は、リモコン端末８を操作する居住者、もしくは図示しない中央管理センタにいるビル管理担当者に委ねられている。このため、運用上の誤り（運用フォルト）として、設計条件を逸脱する過剰な室内温度の設定変更が行われてしまう恐れがある。例えば、冷房であれば、室内温度の設定値が設計条件を逸脱して過剰に下げられてしまうことがある。この場合、設計最大流量以上の流量（過流量）の熱媒（冷水）が熱交換器１０−１，１０−２を通過するため、空調機１−１，１−２から熱源機に戻される還り熱媒の温度が設計どおり維持できず、熱源機からの往き熱媒と還り熱媒との温度差が縮小する。この結果、熱源機のＣＯＰ（成績係数：熱媒を生成するための消費電力と生成した熱量との比）が低下し、エネルギーの消費量が増加してしまうという問題点があった。
【０００９】
図７は冷房動作時の熱媒流量と還り熱媒温度（還水温度）と空調機の処理顕熱量との関係を示す図である。図７における７０は還り熱媒温度を示し、７１は空調機の処理顕熱量を示している。図７によると、熱交換器を通過する熱媒流量が増えると、還り熱媒温度が下がり、往き熱媒温度に近づくことが分かる。また、熱媒流量が定格流量以上では、空調機の処理顕熱量がほぼ横ばいとなり、熱媒流量を増やしても処理顕熱量は殆ど変わらないことが分かる。
【００１０】
また、運用フォルトとして、室内温度センサ７の設置位置が適切でなく、制御対象空間２の負荷状態を正しく反映した室内温度の計測値が得られない状態が生じている場合がある。このような場合にも、空調負荷以上の流量（過流量）の熱媒が熱交換器１０−１，１０−２を流れることがあり、往き熱媒と還り熱媒との温度差が縮小し、エネルギーの消費量が増加するという問題が生じる。
【００１１】
さらに、ＦＣＵ連動制御が行われるシステムでは、連動元の空調機（例えば空調機１−１）と連動先の空調機（例えば空調機１−２）が同一の配管に接続されているが、各空調機１−１，１−２の設置の状態（位置、場所）により、それぞれの空調機１−１，１−２におけるバルブ３−１，３−２の入口圧力に差異が生じるため、連動元の空調機１−１と連動先の空調機１−２とでバルブ前後差圧のかかり方が異なる場合がある。バルブ３−１の入口圧力とバルブ３−２の入口圧力に差異が生じる理由は、連動元の空調機１−１と連動先の空調機１−２との間の配管によって圧力損失分の差異が生じるためと、バルブ３−１，３−２の開閉によりバルブ３−１側からバルブ３−２側への過渡的な圧力変動およびバルブ３−２側からバルブ３−１側への過渡的な圧力変動が生じるためである。
【００１２】
このように、連動元の空調機１−１と連動先の空調機１−２とでバルブ前後差圧のかかり方が異なると、一方の空調機では往き熱媒と還り熱媒との温度差を設計どおり維持できているにも拘わらず、他方の空調機では往き熱媒と還り熱媒との温度差が縮小する場合があり、このような場合にエネルギーの消費量が増加してしまうという問題点があった。なお、図１では連動先の空調機が１台の例を示しているが、言うまでもなく、連動先の空調機が複数台存在する場合にも、以上のＦＣＵ連動制御の問題点は発生する。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、１つの室内温度センサを共用する複数の空調機を連動させる空調制御システムにおいて、各空調機の熱交換器への熱媒の過流量を抑制することが可能な空調制御システムおよび空調制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の空調制御システムは、制御対象空間へ調和された空気を供給する複数の空調機と、前記制御対象空間の室内温度を計測する１つの室内温度センサと、各空調機の熱交換器への熱媒の供給通路にそれぞれ設けられた複数のバルブと、各空調機の熱交換器から戻される熱媒の温度をそれぞれ計測する複数の還り熱媒温度センサと、各バルブの開度をそれぞれ制御する複数の空調制御装置とを備え、各空調制御装置は、連動元として動作する場合は、前記室内温度センサによって計測された室内温度計測値と室内温度設定値との偏差を零とする室内温度制御出力値を演算し、連動先として動作する場合は、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報に応じて室内温度制御出力値を決定する室内温度制御出力値演算手段と、前記複数の還り熱媒温度センサのうち自装置に対応する還り熱媒温度センサによって計測された還り熱媒温度計測値と予め設定された還り熱媒温度設定値との偏差を零とする還り熱媒温度制御出力値を演算する還り熱媒温度制御出力値演算手段と、自装置の前記室内温度制御出力値演算手段によって演算または決定された室内温度制御出力値と自装置の前記還り熱媒温度制御出力値演算手段によって演算された還り熱媒温度制御出力値とを比較し、この２つの制御出力値のうち前記バルブの開度値として小さな値を示す方を実際の制御出力値として選択し、この選択した制御出力値を自装置に対応する前記バルブに出力する制御出力値選択手段と、連動元として動作する場合は、前記室内温度制御情報を前記連動先の空調制御装置に送信し、連動先として動作する場合は、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報を受信して自装置の前記室内温度制御出力値演算手段に渡す連動制御手段とを備え、前記連動制御手段は、連動元として動作する場合、自装置の前記室内温度制御出力値演算手段によって演算された室内温度制御出力値を前記室内温度制御情報として前記連動先の空調制御装置に送信し、前記室内温度制御出力値演算手段は、連動先として動作する場合、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報を室内温度制御出力値として採用することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の空調制御システムの１構成例は、さらに、前記室内温度設定値を設定する１つの設定手段を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明は、制御対象空間へ調和された空気を供給する複数の空調機の熱交換器への熱媒の供給通路にそれぞれ設けられた複数のバルブの開度を制御する空調制御方法において、前記制御対象空間の室内温度を１つの室内温度センサで計測する室内温度計測ステップと、各空調機の熱交換器から戻される熱媒の温度を複数の還り熱媒温度センサでそれぞれ計測する還り熱媒温度計測ステップと、連動元として動作する空調制御装置が、前記室内温度センサによって計測された室内温度計測値と室内温度設定値との偏差を零とする室内温度制御出力値を演算する第１の室内温度制御出力値演算ステップと、連動元として動作する空調制御装置が、室内温度制御情報を連動先の空調制御装置に送信する室内温度制御情報送信ステップと、連動先として動作する空調制御装置が、前記室内温度制御情報を受信する室内温度制御情報受信ステップと、連動先として動作する空調制御装置が、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報に応じて室内温度制御出力値を決定する第２の室内温度制御出力値演算ステップと、前記連動元として動作する空調制御装置および前記連動先として動作する空調制御装置の各々が、前記複数の還り熱媒温度センサのうち自装置に対応する還り熱媒温度センサによって計測された還り熱媒温度計測値と予め設定された還り熱媒温度設定値との偏差を零とする還り熱媒温度制御出力値を演算する還り熱媒温度制御出力値演算ステップと、前記連動元として動作する空調制御装置および前記連動先として動作する空調制御装置の各々が、自装置によって演算または決定された室内温度制御出力値と自装置によって演算された還り熱媒温度制御出力値とを比較し、この２つの制御出力値のうち前記バルブの開度値として小さな値を示す方を実際の制御出力値として選択し、この選択した制御出力値を自装置に対応する前記バルブに出力する制御出力値選択ステップとを含み、前記室内温度制御情報送信ステップは、自装置によって演算された室内温度制御出力値を前記室内温度制御情報として前記連動先の空調制御装置に送信し、前記第２の室内温度制御出力値演算ステップは、前記連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報を室内温度制御出力値として採用することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、連動元の空調制御装置が、室内温度センサによって計測された室内温度計測値と室内温度設定値との偏差を零とする室内温度制御出力値を演算し、連動先の空調制御装置が、連動元の空調制御装置から送信された室内温度制御情報に応じて室内温度制御出力値を決定し、連動元の空調制御装置と連動先の空調制御装置の各々が、自装置の室内温度制御出力値演算手段によって演算または決定された室内温度制御出力値と自装置の還り熱媒温度制御出力値演算手段によって演算された還り熱媒温度制御出力値とを比較し、この２つの制御出力値のうちバルブの開度値として小さな値を示す方を実際の制御出力値として選択するようにしたので、連動元の空調機と連動先の空調機とでバルブ前後差圧のかかり方が異なる場合でも、各空調機の熱交換器への熱媒の過流量を抑制することができる。また、本発明では、運用フォルトによる各空調機の熱交換器への熱媒の過流量を抑制することが可能となる。その結果、本発明では、往き熱媒と還り熱媒との温度差が縮小することによるエネルギー消費量の増加を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る空調制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る空調制御システムの空調制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】冷房動作時の室内温度制御出力値と室内温度計測値と室内温度設定値との関係を示す図である。
【図４】冷房動作時の還り熱媒温度制御出力値と還り熱媒温度計測値と還り熱媒温度設定値との関係を示す図である。
【図５】下限値規制部によって下限値が規制された還り熱媒温度制御出力値を示す図である。
【図６】ファン出力値と室内温度制御出力値との関係を示す図である。
【図７】冷房動作時の熱媒流量と還り熱媒温度と空調機の処理顕熱量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る空調制御システムの構成を示すブロック図である。空調制御システムは、複数の空調機（ＦＣＵ）１−１，１−２と、バルブ３−１，３−２と、熱媒の供給通路となる熱媒往き配管４と、同じく熱媒の供給通路となる熱媒還り配管５と、還り熱媒温度センサ６−１，６−２と、室内温度センサ７と、設定手段となるリモコン端末８とを備えている。
【００２０】
上記のとおり、制御対象空間２は、空調エリアＡ１，Ａ２の２つに分けられ、それぞれ空調エリアＡ１，Ａ２に対して空調機１−１，１−２が設けられている。
空調機１−１は、熱交換器１０−１と、ファン１１−１と、空調制御装置１２−１とを備え、空調機１−２は、熱交換器１０−２と、ファン１１−２と、空調制御装置１２−２とを備えている。本実施の形態では、空調機１−１を連動元の空調機、空調機１−２を連動先の空調機とする。
【００２１】
バルブ３−１，３−２は、空調機１−１，１−２の熱交換器１０−１，１０−２への熱媒の供給通路に設けられている。本実施の形態では、バルブ３−１，３−２は、熱交換器１０−１，１０−２から戻される熱媒の熱媒還り配管５に設けられている。
【００２２】
熱交換器１０−１，１０−２としては、シングルコイルタイプとダブルコイルタイプとがある。シングルコイルタイプは、１つの冷温水コイルを備え、冷房時は冷水を熱媒として冷水と空気との熱交換を行い、暖房時は温水を熱媒として温水と空気との熱交換を行うものである。ダブルコイルタイプは、冷水コイルと温水コイルの２つを備え、冷房時は冷水を熱媒として冷水コイルで冷水と空気との熱交換を行い、暖房時は温水を熱媒として温水コイルで温水と空気との熱交換を行うものである。また、ダブルコイルタイプの別の例として、冷水コイルと冷温水コイルの２つを備え、暖房時はシングルコイルタイプと同様に冷温水コイルで温水と空気との熱交換を行い、冷房時はまず冷水コイルで冷水と空気との熱交換を行い、冷水コイルの能力が足りなくなった場合のみ、冷水コイルと冷温水コイルの両方で冷水と空気との熱交換を行うものがある。本実施の形態では、熱交換器１０−１，１０−２はシングルコイルタイプであるものとする。
【００２３】
図示しない熱源機により熱量が付加された熱媒は、図示しないポンプにより圧送され、熱媒往き配管４を経て空調機１−１，１−２に送られ、熱交換器１０−１，１０−２およびバルブ３−１，３−２を通過して熱媒還り配管５により熱源機に戻される。こうして、熱媒は以上の経路を循環する。
【００２４】
空調機１−１，１−２は、制御対象空間２から空調機１−１，１−２に戻る空気（還気）と外気との混合気を、熱交換器１０−１，１０−２によって冷却または加熱し、冷却または加熱した給気をファン１１−１，１１−２によって制御対象空間２の空調エリアＡ１，Ａ２に送り込む。
【００２５】
制御対象空間２には、この制御対象空間２の室内温度を計測する室内温度センサ７と、制御対象空間２の居住者が操作するリモコン端末８とが設けられている。熱媒還り配管５には、この熱媒還り配管５を流れる還り熱媒の温度を計測する還り熱媒温度センサ６−１，６−２がそれぞれ熱交換器１０−１，１０−２の出口付近に設けられている。
【００２６】
室内温度センサ７によって計測された室内温度計測値ｔｐｖは、連動元の空調機１−１の空調制御装置１２−１へ送られる。また、リモコン端末８からは、空調のオン／オフを指示する発停情報と、居住者が設定した室内温度設定値ｔｓｐと、居住者が設定した風量の情報とが、空調制御装置１２−１へ送られる。なお、リモコン端末８の代わりに、設定手段となる中央管理センタ（不図示）から発停情報と室内温度設定値ｔｓｐと風量の情報とを与えるようにしてもよい。また、還り熱媒温度センサ６−１，６−２によって計測された還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖは、それぞれ空調制御装置１２−１，１２−２へ送られる。
【００２７】
図２に空調制御装置１２−１の構成を示す。空調制御装置１２−１は、室内温度制御出力値演算部１２０と、還り熱媒温度制御出力値演算部１２１と、下限値規制部１２２と、制御出力値選択部１２３と、ファン出力値決定部１２４と、連動制御部１２５とを備えている。空調制御装置１２−２も同様の構成を備えている。連動元の空調制御装置１２−１と連動先の空調制御装置１２−２とは、ネットワークを介して接続されている。
【００２８】
空調制御装置１２−１の室内温度制御出力値演算部１２０は、室内温度センサ７によって計測された室内温度計測値ｔｐｖとリモコン端末８または中央管理センタによって設定された室内温度設定値ｔｓｐとを入力とし、この室内温度計測値ｔｐｖと室内温度設定値ｔｓｐとの偏差を零とする室内温度制御出力値Ｓ１−１をＰＩＤ演算により算出する。
【００２９】
空調制御装置１２−１の連動制御部１２５は、自装置の室内温度制御出力値演算部１２０によって算出された室内温度制御出力値Ｓ１−１を室内温度制御情報として連動先の空調制御装置１２−２に送信する。
空調制御装置１２−２の連動制御部１２５は、空調制御装置１２−１から送信された室内温度制御情報を受信して自装置の室内温度制御出力値演算部１２０に渡す。空調制御装置１２−２の室内温度制御出力値演算部１２０は、ＰＩＤ演算を実行せずに、自装置の連動制御部１２５から受け取った室内温度制御情報をそのまま室内温度制御出力値Ｓ１−２として採用する。
【００３０】
図３に冷房動作時の室内温度制御出力値（ＰＩＤ出力）Ｓ１−１と室内温度計測値ｔｐｖと室内温度設定値ｔｓｐとの関係を示す。図３において、縦軸は室内温度制御出力値Ｓ１−１を示し、横軸は室内温度計測値ｔｐｖを示す。横軸において黒三角で示したポイントは、室内温度設定値ｔｓｐの設定点を示す。
【００３１】
図３に示されているように、冷房動作時、室内温度制御出力値Ｓ１−１は、その値が大きくなるほどバルブ３−１の開度値として大きな値を示す。この例では、室内温度制御出力値Ｓ１−１の０％値がバルブ３−１の開度値０％（全閉）に対応し、室内温度制御出力値Ｓ１−１の１００％値がバルブ３−１の開度値１００％（全開）に対応する。室内温度制御出力値Ｓ１−２とバルブ３−２の開度との関係も同様である。
【００３２】
なお、空調制御装置１２−１の連動制御部１２５は、室内温度センサ７によって計測された室内温度計測値ｔｐｖとリモコン端末８または中央管理センタによって設定された室内温度設定値ｔｓｐとを室内温度制御情報として連動先の空調制御装置１２−２に送信するようにしてもよい。
この場合、空調制御装置１２−２の室内温度制御出力値演算部１２０は、受信した室内温度計測値ｔｐｖと室内温度設定値ｔｓｐとを入力とし、この室内温度計測値ｔｐｖと室内温度設定値ｔｓｐとの偏差を零とする室内温度制御出力値Ｓ１−２をＰＩＤ演算により算出すればよい。
【００３３】
空調制御装置１２−１の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１は、還り熱媒温度センサ６−１によって計測された還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ１と予め設定された還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ１とを入力とし、この還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ１と還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ１との偏差を零とする還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１をＰＩＤ演算により算出する。
【００３４】
同様に、空調制御装置１２−２の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１は、還り熱媒温度センサ６−２によって計測された還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ２と予め設定された還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ２との偏差を零とする還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−２をＰＩＤ演算により算出する。なお、還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ２は、ｔｒｓｐ１と同じ値でもよいし異なる値でもよい。
【００３５】
図４に冷房動作時の還り熱媒温度制御出力値（ＰＩＤ出力）Ｓ２−１と還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ１と還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ１との関係を示す。図４において、縦軸は還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１を示し、横軸は還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ１を示す。横軸において黒三角で示したポイントは、還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ１の設定点を示す。
【００３６】
図４に示されているように、冷房動作時、還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１は、その値が大きくなるほどバルブ３−１の開度値として大きな値を示す。この例では、還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１の０％値がバルブ３−１の開度値０％（全閉）に対応し、還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１の１００％値がバルブ３−１の開度値１００％（全開）に対応する。還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−２とバルブ３−２の開度との関係も同様である。
【００３７】
空調制御装置１２−１の下限値規制部１２２は、自装置の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１によって算出された還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１を入力とし、この還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１の下限値を予め定められている最低値ＬMINで規制する。すなわち、図５に示すように、下限値規制部１２２は、還り熱媒温度制御出力値演算部１２１から送られてくる還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１の下限値を最低値ＬMINで規制し、規制後の還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１が最低値ＬMINを下回らないようにする。
【００３８】
同様に、空調制御装置１２−２の下限値規制部１２２は、自装置の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１によって算出された還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−２の下限値を最低値ＬMINで規制し、規制後の還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−２が最低値ＬMINを下回らないようにする。
なお、空調制御装置１２−１，１２−２の下限値規制部１２２は本発明の必須の構成要素ではなく、還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１，Ｓ２−２の下限値を規制せずに制御出力値選択部１２３へ送るようにしてもよい。
【００３９】
空調制御装置１２−１の制御出力値選択部１２３は、自装置の室内温度制御出力値演算部１２０から出力された室内温度制御出力値Ｓ１−１と自装置の下限値規制部１２２から出力された還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１とを入力とし、この２つの制御出力値Ｓ１−１，Ｓ２’−１のうち何れか低い方をバルブ３−１の開度に対する実際の制御出力値Ｓ−１として選択し、この制御出力値Ｓ−１をバルブ３−１に出力する。すなわち、バルブ３−１の開度値として小さな値を示す方を実際の制御出力値Ｓ−１として選択する。室内温度制御出力値Ｓ１−１と還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１とが一致する場合は、室内温度制御出力値Ｓ１−１を選択すればよい。こうして、バルブ３−１は、制御出力値Ｓ−１に対応する開度となるように制御される。
【００４０】
同様に、空調制御装置１２−２の制御出力値選択部１２３は、自装置の室内温度制御出力値演算部１２０から出力された室内温度制御出力値Ｓ１−２と自装置の下限値規制部１２２から出力された還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−２のうち何れか低い方をバルブ３−２の開度に対する実際の制御出力値Ｓ−２として選択し、この制御出力値Ｓ−２をバルブ３−２に出力する。すなわち、バルブ３−２の開度値として小さな値を示す方を実際の制御出力値Ｓ−２として選択する。室内温度制御出力値Ｓ１−２と還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−２とが一致する場合は、室内温度制御出力値Ｓ１−２を選択すればよい。こうして、バルブ３−２は、制御出力値Ｓ−２に対応する開度となるように制御される。
【００４１】
空調制御装置１２−１のファン出力値決定部１２４は、自装置の室内温度制御出力値演算部１２０から出力された室内温度制御出力値Ｓ１−１に基づいてファン出力値Ｆ−１を決定し、このファン出力値Ｆ−１をファン１１−１に出力する。こうして、ファン１１−１の風量は、ファン出力値Ｆ−１に対応する値に設定される。
【００４２】
同様に、空調制御装置１２−２のファン出力値決定部１２４は、自装置の室内温度制御出力値演算部１２０から出力された室内温度制御出力値Ｓ１−２に基づいてファン出力値Ｆ−２を決定し、このファン出力値Ｆ−２をファン１１−２に出力する。こうして、ファン１１−２の風量は、ファン出力値Ｆ−２に対応する値に設定される。
【００４３】
図６にファン出力値Ｆ−１と室内温度制御出力値Ｓ１−１との関係を示す。図６において、縦軸はファン出力値Ｆ−１を示し、横軸は室内温度制御出力値Ｓ１−１を示す。室内温度制御出力値Ｓ１−１がＦＬＰ以上となった場合、ファン出力値Ｆ−１はＯＦＦ（風量０）からＬ（風量小）に遷移し、室内温度制御出力値Ｓ１−１がＦＭＰ以上となった場合、ファン出力値Ｆ−１はＬからＭ（風量中）に遷移し、室内温度制御出力値Ｓ１−１がＦＨＰ以上となった場合、ファン出力値Ｆ−１はＭからＨ（風量大）に遷移する。また、室内温度制御出力値Ｓ１−１がＦＨＹ以下（ＦＨＹ＜ＦＨＰ）となった場合、ファン出力値Ｆ−１はＨからＭに遷移し、室内温度制御出力値Ｓ１−１がＦＭＹ以下（ＦＭＹ＜ＦＭＰ）となった場合、ファン出力値Ｆ−１はＭからＬに遷移し、室内温度制御出力値Ｓ１−１がＦＬＹ以下（ＦＬＹ＜ＦＬＰ）となった場合、ファン出力値Ｆ−１はＬからＯＦＦに遷移する。ファン出力値Ｆ−２と室内温度制御出力値Ｓ１−２との関係も同様である。
【００４４】
なお、以上のファン出力値決定部１２４の動作は風量を自動的に制御する場合であるが、風量手動制御時には連動制御の必要がある。
この場合、空調制御装置１２−１のファン出力値決定部１２４は、図６で説明したような決定処理を実行せずに、リモコン端末８または中央管理センタから設定された風量設定値ｆｓｐに応じてファン出力値Ｆ−１を決定する。風量設定値ｆｓｐは、ＯＦＦ，Ｌ，Ｍ，Ｈのいずれかの値を示している。
【００４５】
空調制御装置１２−１の連動制御部１２５は、自装置のファン出力値決定部１２４によって決定されたファン出力値Ｆ−１を連動先の空調制御装置１２−２に送信する。
空調制御装置１２−２の連動制御部１２５は、空調制御装置１２−１から送信されたファン出力値Ｆ−１を受信して自装置のファン出力値決定部１２４に渡す。空調制御装置１２−２のファン出力値決定部１２４は、図６で説明したような決定処理を実行せずに、自装置の連動制御部１２５から受け取ったファン出力値Ｆ−１をそのまま自装置のファン出力値Ｆ−２として採用する。こうして、風量の連動制御が行われる。
【００４６】
［還り熱媒温度計測値と還り熱媒温度設定値との偏差が小さい場合］
次に、本実施の形態の空調制御システムの動作の具体例について説明する。今、冷房動作中であり、現在の制御状態として、還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ１と還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ１との偏差が小さいものとする。この場合、空調制御装置１２−１の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１は、１００％値に近い還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１を出力する（図４参照）。この還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１は下限値規制部１２２を介して還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１として制御出力値選択部１２３へ与えられる。
【００４７】
空調制御装置１２−１の制御出力値選択部１２３は、自装置の室内温度制御出力値演算部１２０から出力された室内温度制御出力値Ｓ１−１と自装置の下限値規制部１２２から出力された還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１とを比較し、室内温度制御出力値Ｓ１−１を実際の制御出力値Ｓ−１として選択する。これにより、実際の制御出力値Ｓ−１として室内温度制御出力値Ｓ１−１がバルブ３−１へ送られ、室内温度計測値ｔｐｖと室内温度設定値ｔｓｐとの偏差を零とするバルブ３−１の開度制御（室内温度による開度制御）が行われる。
空調制御装置１２−１から送られる室内温度制御情報に基づく空調制御装置１２−２の動作は上記のとおりである。
【００４８】
［設計条件を逸脱する過剰な室内温度の設定変更が行われた場合］
次に、運用フォルトとして、設計条件を逸脱する過剰な室内温度の設定変更が行われた場合の動作を説明する。すなわち、冷房動作中に居住者やビル管理担当者によって、室内温度設定値ｔｓｐが設計条件を逸脱して過剰に下げられてしまったとする。
【００４９】
この場合、室内温度計測値ｔｐｖと室内温度設定値ｔｓｐとの偏差が大きくなることから、空調制御装置１２−１の室内温度制御出力値演算部１２０で演算される室内温度制御出力値Ｓ１−１が大きくなる（図３参照）。このため、バルブ３−１の開度が大きく広げられ、空調機１−１の熱交換器１０−１を通過する熱媒（ここでは冷水）が過流量となる。熱交換器１０−１を通過する熱媒が過流量となると、還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ１が下がり、還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ１と還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ１との偏差が大きくなり、空調制御装置１２−１の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１で演算される還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１が小さくなる（図４参照）。
【００５０】
すると、空調制御装置１２−１の制御出力値選択部１２３では、室内温度制御出力値Ｓ１−１と還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１との比較によって、還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１が実際の制御出力値Ｓ−１として選択されるようになる。これにより、実際の制御出力値Ｓ−１として還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１がバルブ３−１へ送られるようになり、還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ１と還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ１との偏差を零とするバルブ３−１の開度制御（還り熱媒温度による開度制御（還温度補償制御））が開始される。すなわち、室内温度による開度制御が中断され、還り熱媒温度による開度制御に切り替わる。
【００５１】
空調制御装置１２−１から送られる室内温度制御情報に基づく空調制御装置１２−２の動作は上記のとおりである。空調制御装置１２−２においても、空調機１−２の熱交換器１０−２を通過する熱媒（冷水）が過流量となると、還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ２が下がり、還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ２と還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ２との偏差が大きくなり、空調制御装置１２−２の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１で演算される還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−２が小さくなる。したがって、空調制御装置１２−２の制御出力値選択部１２３は、室内温度制御出力値Ｓ１−２と還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−２との比較によって、還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−２を実際の制御出力値Ｓ−２として選択する。これにより、還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ２と還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ２との偏差を零とするバルブ３−２の開度制御が開始される。
【００５２】
還り熱媒温度による開度制御では、バルブ３−１，３−２の開度が絞られるので、空調機１−１，１−２の熱交換器１０−１，１０−２を通過する冷水の流量が減少する。このようにして、本実施の形態では、運用フォルトとして、設計条件を逸脱する過剰な室内温度の設定変更が行われた場合、空調機１−１，１−２の熱交換器１０−１，１０−２への熱媒の過流量が抑制されるようになる。
【００５３】
［室内温度を検出する温度センサの検出位置が適切でない場合］
次に、運用フォルトとして、室内温度センサ７の検出位置が適切でなく、室内の負荷状態を正しく反映した室内温度計測値ｔｐｖが得られない状態が生じているものとする。例えば、室内温度センサ７の検出位置が悪く、室内温度計測値ｔｐｖが実際の値よりも高い値として得られるものとする。この場合、空調制御装置１２−１，１２−２の室内温度制御出力値演算部１２０で決定される室内温度制御出力値Ｓ１−１，Ｓ２−２が大きくなり、バルブ３−１，３−２の開度が大きく広げられ、空調機１−１，１−２の熱交換器１０−１，１０−２を通過する熱媒（冷水）が過流量となることがある。
【００５４】
熱交換器１０−１，１０−２を通過する熱媒が過流量となった場合の動作は上記のとおりである。このようにして、本実施の形態では、運用フォルトとして、室内温度センサ７の検出位置が適切でなく、室内の負荷状態を正しく反映した室内温度計測値ｔｐｖが得られない状態が生じているような場合でも、空調機１−１，１−２の熱交換器１０−１，１０−２への熱媒の過流量が抑制されるようになる。
【００５５】
［バルブ前後差圧のかかり方が異なる場合］
次に、連動元の空調機１−１と連動先の空調機１−２とでバルブ前後差圧のかかり方が異なる場合の動作を説明する。例えば空調機１−２が熱媒往き配管４の上流側に設けられ、空調機１−１が熱媒往き配管４の下流側に設けられており、空調機１−１では、熱交換器１０−１に定格流量の熱媒が流れており、往き熱媒と還り熱媒との温度差を設計どおり維持できているが、空調機１−２では、熱交換器１０−２に定格流量を超える熱媒が流れており、往き熱媒と還り熱媒との温度差を維持できていないものとする。
【００５６】
空調機１−２の熱交換器１０−２を通過する熱媒が過流量となると、上記のとおり還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ２が下がるので、空調制御装置１２−２の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１で演算される還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−２が小さくなる。空調制御装置１２−２の制御出力値選択部１２３は、室内温度制御出力値Ｓ１−２と還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−２との比較によって、還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−２を実際の制御出力値Ｓ−２として選択する。これにより、還り熱媒温度計測値ｔｒｐｖ２と還り熱媒温度設定値ｔｒｓｐ２との偏差を零とするバルブ３−２の開度制御が開始される。このようにして、本実施の形態では、連動元の空調機１−１と連動先の空調機１−２とでバルブ前後差圧のかかり方が異なる場合でも、空調機１−１，１−２の熱交換器１０−１，１０−２への熱媒の過流量を抑制することができる。
【００５７】
［還り熱媒温度制御出力値の下限値の規制］
なお、還り熱媒温度による開度制御中、空調制御装置１２−１，１２−２の下限値規制部１２２は、自装置の還り熱媒温度制御出力値演算部１２１からの還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１，Ｓ２−２の下限値を予め定められている最低値ＬMINで規制する。すなわち、還り熱媒温度制御出力値演算部１２１で演算される還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１，Ｓ２−２が最低値ＬMINを下回ったとしても、下限値規制部１２２から出力される還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１，Ｓ２’−２は最低値ＬMINを下回ることがない。
【００５８】
このため、還り熱媒温度による開度制御中、空調制御装置１２−１，１２−２の制御出力値選択部１２３に入力される還り熱媒温度制御出力値Ｓ２’−１，Ｓ２’−２は最低値ＬMINを下回ることがなく、バルブ３−１，３−２の最低開度が確保される。これにより、還り熱媒温度による開度制御が下限値で規制されている間も、制御対象空間２への空調機１−１，１−２からの調和空気の供給が続けられ、室内環境の極端な悪化が防がれるものとなる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、下限値規制部１２２において還り熱媒温度制御出力値演算部１２１からの還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１，Ｓ２−２の下限値を規制するようにしたが、還り熱媒温度制御出力値演算部１２１に自身が出力する還り熱媒温度制御出力値Ｓ２−１，Ｓ２−２の下限値を規制する機能を付加してもよい。
【００６０】
また、本実施の形態では、制御対象空間２内に室内温度センサ７を設けて制御対象空間２の室内温度を計測するようにしたが、制御対象空間２から空調機１−１，１−２に戻される還気の温度を室内温度として計測するようにしてもよい。
【００６１】
また、本実施の形態では、バルブ３−１，３−２と還り熱媒温度センサ６−１，６−２とを別々に設けたが、バルブ３−１，３−２に還り熱媒温度センサ６−１，６−２を一体的に設けてもよい。また、熱媒還り配管５ではなく、熱交換器１０−１，１０−２の入口付近の熱媒往き配管４にバルブ３−１，３−２を設けるようにしてもよい。
【００６２】
また、本実施の形態では、連動先の空調機１−２が１台の場合について説明しているが、連動先の空調機が複数台あってもよい。
また、本実施の形態では、空調機１−１，１−２の熱交換器１０−１，１０−２をシングルコイルタイプとしているが、ダブルコイルタイプの熱交換器に本発明を適用してもよい。
【００６３】
本実施の形態で説明した空調制御装置１２−１，１２−２は、それぞれＣＰＵ、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。各々の装置のＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、１つの室内温度センサを共用する複数の空調機を連動させる技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１−１，１−２…空調機、２…制御対象空間、３−１，３−２…バルブ、４…熱媒往き配管、５…熱媒還り配管、６−１，６−２…還り熱媒温度センサ、７…室内温度センサ、８…リモコン端末、１０−１，１０−２…熱交換器、１１−１，１１−２…ファン、１２−１，１２−２…空調制御装置、１２０…室内温度制御出力値演算部、１２１…還り熱媒温度制御出力値演算部、１２２…下限値規制部、１２３…制御出力値選択部、１２４…ファン出力値決定部、１２５…連動制御部。
【図１】
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【図２】
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【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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