(57)【要約】【課題】室内環境の悪化や消費エネルギーの増大を防ぐ。【解決手段】ＶＡＶコントローラ６−１，６−２は、対応する被制御エリア１−１，１−２に供給する給気の設定風量を被制御エリア１−１，１−２の室内温度と室内温度設定値とに基づいて算出し、ＶＡＶユニット３−１，３−２を制御する。空調コントローラ７は、複数の被制御エリア１−１，１−２のうち、建物の外壁に近い被制御エリア１−１の所定時間後の室内温度を予測し、外気温度の上昇率が温度上昇率閾値よりも高い状態と外気湿度の上昇率が湿度上昇率閾値よりも高い状態のうち少なくとも一方が成立し、かつ予測した室内温度が現在の室内温度設定値よりも高い場合に、室内温度設定値を所定の下降幅だけ下げた値に変更する。【選択図】  図１
2019002650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機と、
被制御エリア毎に設けられた変風量ユニットと、
前記変風量ユニットを被制御エリア毎に制御するように構成された複数のコントローラと、
複数の被制御エリアのうち、予め定められた第１の被制御エリアの所定時間後の室内温度を予測するように構成された室内温度予測部と、
外気温度の上昇率が温度上昇率閾値よりも高い状態と外気湿度の上昇率が湿度上昇率閾値よりも高い状態のうち少なくとも一方が成立し、かつ前記室内温度予測部によって予測された室内温度が現在の室内温度設定値よりも高い場合に、前記室内温度設定値を所定の下降幅だけ下げた値に変更するように構成された室内温度設定値変更部とを備え、
各コントローラは、
対応する被制御エリアに供給する給気の設定風量をこの被制御エリアの室内温度と前記室内温度設定値とに基づいて算出するように構成された風量算出部と、
前記設定風量に応じて、対応する変風量ユニットを制御するように構成された制御部とを備えることを特徴とするＶＡＶシステム。
【請求項２】
請求項１記載のＶＡＶシステムにおいて、
前記室内温度予測部は、現在の外気温度と現在の外気湿度と前記第１の被制御エリアの現在の設定風量と前記変風量ユニットから前記第１の被制御エリアに供給される給気の現在の温度と前記第１の被制御エリアの現在の室内温度とに対応する、前記第１の被制御エリアの所定時間後の室内温度をニューラルネットワークにより予測するものであり、
前記室内温度の予測を行う前のデータ収集期間において収集した外気温度と外気湿度と前記第１の被制御エリアの設定風量と前記第１の被制御エリアに供給される給気の温度と前記第１の被制御エリアの室内温度とに基づいて、前記ニューラルネットワークの学習を行うように構成された学習部をさらに備えることを特徴とするＶＡＶシステム。
【請求項３】
請求項１または２記載のＶＡＶシステムにおいて、
前記室内温度設定値を変更した後に、前記第１の被制御エリアの室内温度が所定の復帰ポイントの値に達した時点で、前記室内温度設定値を変更前の値に戻す室内温度設定値復帰部をさらに備えることを特徴とするＶＡＶシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＶＡＶシステムにおいて、
前記空調機から複数の前記変風量ユニットに供給される給気の温度と給気温度設定値とが一致するように、この給気の温度を制御するように構成された給気温度制御部と、
空調能力が不足状態のときに空調能力が増える方向に前記給気温度設定値を設定する、ロードリセット制御のための給気温度設定部と、
前記室内温度設定値が変更され、かつ前記給気温度設定値を下げる変更が行われた場合に、複数の前記被制御エリアのうち、予め定められた第２の被制御エリアに対応するコントローラに対して最小風量設定の指示を送信するように構成された最小風量設定指示部とをさらに備え、
各コントローラは、前記最小風量設定の指示を受けた場合に、前記設定風量を最小風量に設定するように構成された最小風量設定部をさらに備えることを特徴とするＶＡＶシステム。
【請求項５】
被制御エリア毎に設けられた変風量ユニットを制御するコントローラが、対応する被制御エリアに供給する給気の設定風量をこの被制御エリアの室内温度と室内温度設定値とに基づいて被制御エリア毎に算出するステップと、
前記コントローラが、前記設定風量に応じて前記変風量ユニットを被制御エリア毎に制御するステップと、
複数の前記被制御エリアのうち、予め定められた第１の被制御エリアの所定時間後の室内温度を予測するステップと、
外気温度の上昇率が温度上昇率閾値よりも高い状態と外気湿度の上昇率が湿度上昇率閾値よりも高い状態のうち少なくとも一方が成立し、かつ前記予測した室内温度が現在の前記室内温度設定値よりも高い場合に、前記室内温度設定値を所定の下降幅だけ下げた値に変更するステップとを含むことを特徴とする空調制御方法。
【請求項６】
請求項５記載の空調制御方法において、
前記室内温度を予測するステップは、現在の外気温度と現在の外気湿度と前記第１の被制御エリアの現在の設定風量と前記変風量ユニットから前記第１の被制御エリアに供給される給気の現在の温度と前記第１の被制御エリアの現在の室内温度とに対応する、前記第１の被制御エリアの所定時間後の室内温度をニューラルネットワークにより予測するステップを含み、
前記室内温度の予測を行う前のデータ収集期間において収集した外気温度と外気湿度と前記第１の被制御エリアの設定風量と前記第１の被制御エリアに供給される給気の温度と前記第１の被制御エリアの室内温度とに基づいて、前記ニューラルネットワークの学習を行うステップをさらに含むことを特徴とする空調制御方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の空調制御方法において、
前記室内温度設定値を変更した後に、前記第１の被制御エリアの室内温度が所定の復帰ポイントの値に達した時点で、前記室内温度設定値を変更前の値に戻すステップをさらに含むことを特徴とする空調制御方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の空調制御方法において、
空調機から複数の前記変風量ユニットに供給される給気の温度と給気温度設定値とが一致するように、この給気の温度を制御するステップと、
空調能力が不足状態のときに空調能力が増える方向に前記給気温度設定値を設定する、ロードリセット制御のためのステップと、
前記室内温度設定値が変更され、かつ前記給気温度設定値を下げる変更が行われた場合に、複数の前記被制御エリアのうち、予め定められた第２の被制御エリアに対応するコントローラに対して最小風量設定の指示を送信するステップと、
前記最小風量設定の指示を受けたコントローラが、前記設定風量を最小風量に設定するようステップとをさらに含む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、空調システムに係り、特に空調機と複数の変風量ユニットとを備えたＶＡＶシステムおよび空調制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＶＡＶ（Variable Air Volume）システムでは、室内温度が室内温度設定値からずれ始めたことを検知した後で、室内温度を室内温度設定値に近づけるように風量や給気温度を決定している（特許文献１参照）。しかし、例えば天候の変化により外気温度が急に上昇し始めた場合には、外気に近いエリアから徐々に影響が表れ始めるため、窓や外壁に近いペリメータ側の居住者は暑さを感じていても、室内温度を計測する温度センサーが室内温度上昇を検知して制御を開始するまでに時間がかかってしまうことがある。
【０００３】
このような場合、居住者の快適性が大きく損なわれるだけでなく、暑さを感じている居住者が室内温度設定値を必要以上に下げるため、省エネルギーの点でも問題となることがある。
こういった快適性の悪化や消費エネルギーの増大を防ぐために外気の変化による室内環境への影響を予め考慮して、温度センサーが室内温度の変化を検出する前にペリメータ側の給気風量や給気温度を変更するようなフィードフォワード制御が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２４０７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、室内環境の悪化や消費エネルギーの増大を防ぐことができるＶＡＶ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】
【０００６】
本発明のＶＡＶシステムは、空調機と、被制御エリア毎に設けられた変風量ユニットと、前記変風量ユニットを被制御エリア毎に制御するように構成された複数のコントローラと、複数の前記被制御エリアのうち、予め定められた第１の被制御エリアの所定時間後の室内温度を予測するように構成された室内温度予測部と、外気温度の上昇率が温度上昇率閾値よりも高い状態と外気湿度の上昇率が湿度上昇率閾値よりも高い状態のうち少なくとも一方が成立し、かつ前記室内温度予測部によって予測された室内温度が現在の室内温度設定値よりも高い場合に、前記室内温度設定値を所定の下降幅だけ下げた値に変更するように構成された室内温度設定値変更部とを備え、各コントローラは、対応する被制御エリアに供給する給気の設定風量をこの被制御エリアの室内温度と前記室内温度設定値とに基づいて算出するように構成された風量算出部と、前記設定風量に応じて、対応する変風量ユニットを制御するように構成された制御部とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のＶＡＶシステムの１構成例において、前記室内温度予測部は、現在の外気温度と現在の外気湿度と前記第１の被制御エリアの現在の設定風量と前記変風量ユニットから前記第１の被制御エリアに供給される給気の現在の温度と前記第１の被制御エリアの現在の室内温度とに対応する、前記第１の被制御エリアの所定時間後の室内温度をニューラルネットワークにより予測するものであり、前記室内温度の予測を行う前のデータ収集期間において収集した外気温度と外気湿度と前記第１の被制御エリアの設定風量と前記第１の被制御エリアに供給される給気の温度と前記第１の被制御エリアの室内温度とに基づいて、前記ニューラルネットワークの学習を行うように構成された学習部をさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明のＶＡＶシステムの１構成例は、前記室内温度設定値を変更した後に、前記第１の被制御エリアの室内温度が所定の復帰ポイントの値に達した時点で、前記室内温度設定値を変更前の値に戻す室内温度設定値復帰部をさらに備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のＶＡＶシステムの１構成例は、前記空調機から複数の前記変風量ユニットに供給される給気の温度と給気温度設定値とが一致するように、この給気の温度を制御するように構成された給気温度制御部と、空調能力が不足状態のときに空調能力が増える方向に前記給気温度設定値を設定する、ロードリセット制御のための給気温度設定部と、前記室内温度設定値が変更され、かつ前記給気温度設定値を下げる変更が行われた場合に、複数の前記被制御エリアのうち、予め定められた第２の被制御エリアに対応するコントローラに対して最小風量設定の指示を送信するように構成された最小風量設定指示部とをさらに備え、各コントローラは、前記最小風量設定の指示を受けた場合に、前記設定風量を最小風量に設定するように構成された最小風量設定部をさらに備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、予め定められた第１の被制御エリアの所定時間後の室内温度を予測し、外気温度の上昇率が温度上昇率閾値よりも高い状態と外気湿度の上昇率が湿度上昇率閾値よりも高い状態のうち少なくとも一方が成立し、かつ予測した室内温度が現在の室内温度設定値よりも高い場合に、室内温度設定値を所定の下降幅だけ下げた値に変更する。したがって、建物の外壁に近いペリメータ側の被制御エリアを第１の被制御エリアとすれば、室内温度の上昇を前もって抑えることができるので、室内環境の悪化を防ぐことができ、また室内温度設定値の下げ過ぎによる消費エネルギーの増大を防ぐことができる。
【００１０】
また、本発明では、室内温度設定値を変更した後に、第１の被制御エリアの室内温度が所定の復帰ポイントの値に達した時点で、室内温度設定値を変更前の値に戻すことにより、室内温度の下げ過ぎを防止することができる。
【００１１】
また、本発明では、室内温度設定値が変更され、かつ給気温度設定値を下げる変更が行われた場合に、予め定められた第２の被制御エリアに対応するコントローラに対して最小風量設定の指示を送信するので、第２の被制御エリアの冷え過ぎを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の原理を説明する図である。
【図２】図２は、ペリメータ側の被制御エリアの室内温度の変化の１例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施例に係るＶＡＶシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施例に係るＶＡＶシステムのＶＡＶコントローラの構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施例に係るＶＡＶシステムの空調コントローラの構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施例に係るＶＡＶシステムのＶＡＶコントローラの動作を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施例に係るＶＡＶシステムの空調コントローラの動作を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施例に係る空調コントローラのニューラルネットワークの学習時の動作を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、室内温度設定値を変更した後の被制御エリアの室内温度変化の予想の１例を示す図である。
【図１０】図１０は、室内温度設定値を変更した後の被制御エリアの室内温度変化の予想の他の例を示す図である。
【図１１】図１１は、室内温度設定値を変更した後の被制御エリアの室内温度変化の予想の他の例を示す図である。
【図１２】図１２は、室内温度設定値を変更した後の復帰ポイントについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［発明の原理］
本発明は、外気に近い被制御エリアの温熱環境の異常状態は、多少の時間差をおいて当該被制御エリアの温度センサによって検出されるということを前提としている。本発明は、窓や外壁に近いペリメータ側の被制御エリアから内側の被制御エリアへ徐々に伝わってくる温度上昇をできるだけ早い段階で察知して、ＶＡＶの制御を開始することにより、室内を快適な状態に保つようにするものである。
【００１４】
図１に示すように、建物の外壁に近いペリメータ側の被制御エリア１−１に設けられた温度センサ２−１が計測する室内温度ＰＶは、時間と共に図２のように変化していくことが予想される。室内温度ＰＶが室内温度設定値ＳＰから離れていくため、ＶＡＶユニット３−１の風量を制御して室内温度ＰＶを室内温度設定値ＳＰに近づけようとするが、室内温度ＰＶが室内温度設定値ＳＰから離れた時点で被制御エリア１−１の居住者は室内環境に不満をもっている可能性が高い。そこで、本発明では、外気の状態が変化してもできるだけ室内環境を一定に保てるようにするため、室内温度ＰＶが上昇し始める前にＶＡＶユニットの制御を開始する。
【００１５】
［実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図３は本発明の実施例に係るＶＡＶシステムの構成を示すブロック図である。ＶＡＶシステムは、被制御エリア１−１，１−２の室内温度を計測する温度センサ２−１，２−２と、複数の被制御エリア１−１，１−２へ供給する給気の量を被制御エリア毎に制御する複数のＶＡＶユニット３−１，３−２（変風量ユニット）と、空調機４と、空調機４からの給気を被制御エリア１−１，１−２へ供給する給気ダクト５と、ＶＡＶユニット３−１，３−２を制御する複数のＶＡＶコントローラ６−１，６−２と、空調機４を制御する空調コントローラ７と、空調機４から各ＶＡＶユニット３−１，３−２に供給される給気の温度を計測する温度センサ８と、外気温度を計測する温度センサ１０と、外気湿度を計測する湿度センサ１１とを備えている。図３において、９−１，９−２は給気の吹出口である。
【００１６】
図４はＶＡＶコントローラ６−１の構成を示すブロック図、図５は空調コントローラ７の構成を示すブロック図である。ＶＡＶコントローラ６−１は、対応する被制御エリア１−１の温度センサ２−１によって計測された室内温度の値を取得する室内温度計測値取得部６０と、対応するＶＡＶユニット３−１から被制御エリア１−１に供給される給気の温度を計測する温度センサ（不図示）から取得したＶＡＶ給気温度の値を取得する給気温度計測値取得部６１と、被制御エリア１−１の室内温度と室内温度設定値との偏差に基づいて被制御エリア１−１の設定風量を算出する風量算出部６２と、設定風量を確保するようにＶＡＶユニット３−１内のダンパの開度を制御する制御部６３と、被制御エリア１−１の設定風量の値を空調コントローラ７に通知する設定風量値通知部６４と、被制御エリア１−１の室内温度とＶＡＶ給気温度とを空調コントローラ７に通知する温度通知部６５と、被制御エリア毎の現在の冷暖房の制御状態を示す制御ステータスを空調コントローラ７に対して送出する制御ステータス通知部６６と、空調コントローラ７から通知された室内温度設定値を取得する室内温度設定値取得部６７と、空調コントローラ７から最小風量設定の指示を受けた場合に、設定風量を最小風量に設定する最小風量設定部６８とを有する。なお、ＶＡＶコントローラ６−２も、ＶＡＶコントローラ６−１と同様の構成を有している。
【００１７】
空調コントローラ７は、温度センサ８によって計測された給気温度計測値を取得する給気温度計測値取得部７０と、空調機４に供給される熱媒の流量を制御するための操作量を算出する操作量算出部７１と、操作量を空調機４に出力する操作量出力部７２と、ＶＡＶコントローラ６−１，６−２から通知された設定風量の値を取得する設定風量取得部７３と、空調機４のファン（不図示）を制御する風量制御部７４と、ＶＡＶコントローラ６−１，６−２から通知された室内温度とＶＡＶ給気温度とを取得する温度取得部７５と、温度センサ１０から外気温度の値を取得する外気温度取得部７６と、湿度センサ１１から外気湿度の値を取得する外気湿度取得部７７と、複数の被制御エリア１−１，１−２のうち被制御エリア１−１（第１の被制御エリア）の所定時間後の室内温度をニューラルネットワークにより予測する室内温度予測部７８と、外気温度の上昇率が温度上昇率閾値よりも高い状態と外気湿度の上昇率が湿度上昇率閾値よりも高い状態のうち少なくとも一方が成立し、かつ室内温度予測部７８によって予測された室内温度が現在の室内温度設定値よりも高い場合に、室内温度設定値を所定の下降幅だけ下げた値に変更する室内温度設定値変更部７９と、ロードリセット制御により給気温度設定値を設定する給気温度設定部８０と、室内温度設定値が変更され、かつ給気温度設定値を下げる変更が行われた場合に、被制御エリア１−２（第２の被制御エリア）に対応するＶＡＶコントローラ６−２に対して最小風量設定の指示を送信する最小風量設定指示部８１と、過去のデータ収集期間において収集した外気温度と外気湿度と被制御エリア１−１の設定風量とＶＡＶ給気温度と室内温度とに基づいて、ニューラルネットワークの学習を行う学習部８２と、室内温度設定値を各ＶＡＶコントローラ６−１，６−２に通知する室内温度設定値通知部８４と、室内温度設定値を変更した後に、被制御エリア１−１の室内温度が所定の復帰ポイントの値に達した時点で、室内温度設定値を変更前の値に戻す室内温度設定値復帰部８６とを有する。操作量算出部７１と操作量出力部７２とは、給気温度制御部８３を構成している。
【００１８】
空調機４によって冷却または加熱された空気（給気）は、給気ダクト５を介して各被制御エリア１−１，１−２のＶＡＶユニット３−１，３−２へ供給され、ＶＡＶユニット３−１，３−２を通過して吹出口９−１，９−２から各被制御エリア１−１，１−２へ供給されるようになっている。
【００１９】
次に、本実施例の動作について説明する。図６はＶＡＶコントローラ６−１，６−２の動作を説明するフローチャート、図７は空調コントローラ７の動作を説明するフローチャートである。
【００２０】
ＶＡＶコントローラ６−１，６−２の室内温度計測値取得部６０は、それぞれ対応する被制御エリア１−１，１−２の室内温度ＰＶ１，ＰＶ２［℃］の値を温度センサ２−１，２−２から取得する（図６ステップＳ１００）。
【００２１】
ＶＡＶコントローラ６−１，６−２の室内温度設定値取得部６７は、被制御エリア１−１，１−２の室内温度設定値ＳＰ［℃］を取得する（図６ステップＳ１０１）。なお、本実施例では、室内温度設定値取得部６７は、空調コントローラ７から室内温度設定値ＳＰを取得するようになっている。
【００２２】
ＶＡＶコントローラ６−１，６−２の給気温度計測値取得部６１は、それぞれ対応するＶＡＶユニット３−１，３−２の内部または近傍に設けられた温度センサ（不図示）によって計測されたＶＡＶ給気温度Ｔ１，Ｔ２［℃］を取得する（図６ステップＳ１０２）。
【００２３】
ＶＡＶコントローラ６−１の温度通知部６５は、被制御エリア１−１の室内温度ＰＶ１とＶＡＶ給気温度Ｔ１とを空調コントローラ７に通知する。同様に、ＶＡＶコントローラ６−２の温度通知部６５は、被制御エリア１−２の室内温度ＰＶ２とＶＡＶ給気温度Ｔ２とを空調コントローラ７に通知する（図６ステップＳ１０３）。
【００２４】
ＶＡＶコントローラ６−１，６−２の風量算出部６２は、空調コントローラ７から後述する最小風量設定の指示がない場合（図６ステップＳ１０４においてＮＯ）、被制御エリア１−１，１−２の熱負荷状況に応じて設定風量ＦＳＰ１，ＦＳＰ２［ｍ3／ｓ］を算出する（図６ステップＳ１０５）。具体的には、ＶＡＶコントローラ６−１の風量算出部６２は、所定の制御演算アルゴリズム（例えばＰＩＤ）に従って、室内温度ＰＶ１と室内温度設定値ＳＰとが一致するように、被制御エリア１−１の設定風量ＦＳＰ１を算出する。同様に、ＶＡＶコントローラ６−２の風量算出部６２は、所定の制御演算アルゴリズムに従って、室内温度ＰＶ２と室内温度設定値ＳＰとが一致するように、被制御エリア１−２の設定風量ＦＳＰ２を算出する。
【００２５】
ＶＡＶコントローラ６−１，６−２の設定風量値通知部６４は、それぞれＶＡＶコントローラ６−１，６−２の風量算出部６２が算出した被制御エリア１−１，１−２の設定風量ＦＳＰ１，ＦＳＰ２の値を空調コントローラ７に通知する（図６ステップＳ１０６）。
【００２６】
ＶＡＶコントローラ６−１，６−２の制御部６３は、それぞれ被制御エリア１−１，１−２の設定風量ＦＳＰ１，ＦＳＰ２を確保するように、ＶＡＶユニット３−１，３−２内のダンパ（不図示）の開度を制御する（図６ステップＳ１０７）。
【００２７】
ＶＡＶコントローラ６−１，６−２の制御ステータス通知部６６は、それぞれ被制御エリア１−１，１−２の現在の冷暖房の制御状態を示す制御ステータスを空調コントローラ７に対して送出する（図６ステップＳ１０８）。制御ステータス通知部６６は、冷房時に設定風量が最大風量（ダンパ全開）で、かつ室内温度ＰＶと室内温度設定値ＳＰとの関係がＰＶ＞ＳＰ＋α（αは所定のロードリセット偏差）であれば、冷房時に冷房能力が不足していると判断し、空調コントローラ７に対して冷房能力増要求ステータスを送出する。制御ステータス通知部６６は、暖房時に設定風量が最大風量（ダンパ全開）で、かつ室内温度ＰＶがＰＶ＜ＳＰ−αであれば、暖房時に暖房能力が不足していると判断し、空調コントローラ７に対して暖房能力増要求ステータスを送出する。
【００２８】
また、制御ステータス通知部６６は、冷房時に設定風量が最大風量でないか、あるいは室内温度ＰＶがＰＶ≦ＳＰ＋αであれば、冷房時に冷房能力が充足していると判断し、適正冷房であることを示す制御ステータスを空調コントローラ７に対して送出する。制御ステータス通知部６６は、暖房時に設定風量が最大風量でないか、あるいは室内温度ＰＶがＰＶ≧ＳＰ−αであれば、暖房時に暖房能力が充足していると判断し、適正暖房であることを示す制御ステータスを空調コントローラ７に対して送出する。
【００２９】
また、ＶＡＶコントローラ６−１，６−２の最小風量設定部６８は、空調コントローラ７から最小風量設定の指示を受けた場合（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、最小風量ＦＳＰｍｉｎを算出する（図６ステップＳ１０９）。各ＶＡＶコントローラ６−１，６−２がそれぞれ対象とする被制御エリア１−１，１−２の必要換気量が、既知の値としてＶＡＶコントローラ６−１，６−２に予め設定されている。したがって、最小風量設定部６８は、この必要換気量を満たす最小風量ＦＳＰｍｉｎを算出すればよい。
【００３０】
空調コントローラ７からの最小風量設定指示を受けたＶＡＶコントローラ６の設定風量値通知部６４は、最小風量設定部６８が算出した最小風量ＦＳＰｍｉｎを空調コントローラ７に通知する（図６ステップＳ１１０）。空調コントローラ７からの最小風量設定指示を受けたＶＡＶコントローラ６の制御部６３は、最小風量ＦＳＰｍｉｎを確保するように、対応するＶＡＶユニット３内のダンパの開度を制御する（図６ステップＳ１１１）。ステップＳ１０８の処理は上記のとおりである。
【００３１】
ＶＡＶコントローラ６−１，６−２は、以上のようなステップＳ１００〜Ｓ１１１の処理を空調が停止するまで（図６ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、一定時間毎に行う。
【００３２】
一方、空調コントローラ７の給気温度設定部８０は、各ＶＡＶコントローラ６−１，６−２からの制御ステータスを取得する（図７ステップＳ２００）。給気温度設定部８０は、空調能力が不足状態のときに空調能力が増える方向に給気温度設定値ＳＡＳＰを設定する。すなわち、給気温度設定部８０は、取得した制御ステータスが冷房能力増要求ステータスまたは暖房能力増要求ステータスの場合（図７ステップＳ２０１においてＹＥＳ）、この冷房能力増要求ステータスや暖房能力増要求ステータスに応じて給気温度設定値ＳＡＳＰを設定する（図７ステップＳ２０２）。給気温度設定部８０は、制御ステータスが冷房能力増要求ステータスの場合、給気温度設定値ＳＡＳＰを例えば所定の温度幅だけ下げる。また、給気温度設定部８０は、制御ステータスが暖房能力増要求ステータスの場合、給気温度設定値ＳＡＳＰを所定の温度幅だけ上げる。
【００３３】
なお、空調開始時点では、給気温度設定部８０は、給気温度設定値ＳＡＳＰを予め定められた初期値とする。また、本実施例では、複数のＶＡＶコントローラ６−１，６−２からの制御ステータスのうち少なくとも１つが冷房能力増要求ステータスまたは暖房能力増要求ステータスの場合に給気温度設定値ＳＡＳＰを変更している。これに対して、給気温度設定部８０は、各ＶＡＶコントローラ６−１，６−２からの制御ステータスを１つに纏めたトータル制御ステータスを決定し、このトータル制御ステータスが冷房能力増要求ステータスまたは暖房能力増要求ステータスの場合に給気温度設定値ＳＡＳＰを変更するようにしてもよい。
【００３４】
トータル制御ステータスの決定方法は従来のロードリセット制御で周知の技術であり、特許第３２５４６２１号明細書、特許第３３００９６４号明細書に開示されているので、詳細な説明する。
【００３５】
空調コントローラ７の給気温度計測値取得部７０は、温度センサ８によって計測された給気温度計測値ＴＳＡを取得する（図７ステップＳ２０３）。
空調コントローラ７の操作量算出部７１は、所定の制御演算アルゴリズム（例えばＰＩＤ）に従って、給気温度計測値ＴＳＡと給気温度設定値ＳＡＳＰとが一致するように操作量ＭＶを算出する（図７ステップＳ２０４）。空調コントローラ７の操作量出力部７２は、操作量算出部７１によって算出された操作量ＭＶを空調機４に出力する（図７ステップＳ２０５）。こうして、空調機４に供給される熱媒（冷水または温水）の量が操作量ＭＶに応じて調節され、給気温度が制御される。
【００３６】
空調コントローラ７の設定風量取得部７３は、各ＶＡＶコントローラ６−１，６−２から通知された設定風量値ＦＳＰ１，ＦＳＰ２を取得する（図７ステップＳ２０６）。
空調コントローラ７の風量制御部７４は、設定風量取得部７３が取得した設定風量値ＦＳＰ１，ＦＳＰ２からシステム全体の総要求風量値を演算し、この総要求風量値に応じたファン回転数を求め、この求めたファン回転数となるように空調機４のファン（不図示）を制御する（図７ステップＳ２０７）。このようにして、空調機４から送出される給気の風量が制御される。
【００３７】
次に、空調コントローラ７の外気温度取得部７６は、温度センサ１０によって計測された外気温度ＴＯ［℃］の値を取得する（図７ステップＳ２０８）。
空調コントローラ７の外気湿度取得部７７は、湿度センサ１１によって計測された外気湿度ＨＯ［％］の値を取得する（図７ステップＳ２０９）。
【００３８】
空調コントローラ７の温度取得部７５は、各ＶＡＶコントローラ６−１，６−２から通知された被制御エリア１−１，１−２の室内温度ＰＶ１，ＰＶ２と被制御エリア１−１，１−２のＶＡＶ給気温度Ｔ１，Ｔ２とを取得する（図７ステップＳ２１０）。
【００３９】
空調コントローラ７の室内温度予測部７８は、建物の外壁に近いペリメータ側の被制御エリア１−１の所定時間後（例えば１０分後）の室内温度ＰＶ１を予測する（図７ステップＳ２１１）。具体的には、室内温度予測部７８は、外気温度取得部７６が取得した最新の外気温度ＴＯと外気湿度取得部７７が取得した最新の外気湿度ＨＯと設定風量取得部７３が取得したＶＡＶコントローラ６−１の最新の設定風量値ＦＳＰ１と温度取得部７５が取得した被制御エリア１−１の最新のＶＡＶ給気温度Ｔ１と被制御エリア１−１の最新の室内温度ＰＶ１とに基づいて、被制御エリア１−１の所定時間後の室内温度ＰＶ１をリカレントニューラルネットワークにより予測する。
【００４０】
本実施例では、被制御エリア１−１を対象として室内温度ＰＶ１の予測を行うが、どの被制御エリアを対象とするかは予め定められている。例えば外気温度ＴＯの急上昇の影響を最も受けやすい被制御エリアを予測対象のエリアとして室内温度予測部７８に登録しておくようにすればよい。
【００４１】
室内温度予測部７８には、外気温度ＴＯと外気湿度ＨＯと設定風量値ＦＳＰ１とＶＡＶ給気温度Ｔ１と室内温度ＰＶ１と、所定時間後の室内温度ＰＶ１との関係をモデル化したリカレントニューラルネットワーク７８０が構築されている。
ここで、室内温度予測部７８による室内温度ＰＶ１の予測に先立って行われるリカレントニューラルネットワーク７８０の学習動作について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
室内温度ＰＶ１の予測を行う前に、図６で説明したＶＡＶコントローラ６−１，６−２の動作と図７のステップＳ２００〜Ｓ２１０で説明した空調コントローラ７の動作とが一定時間毎に行われた過去のデータ収集期間において、空調コントローラ７の学習部８２は、外気温度ＴＯと外気湿度ＨＯと設定風量値ＦＳＰ１とＶＡＶ給気温度Ｔ１と室内温度ＰＶ１のデータを記録する（図８ステップＳ３００）。
【００４３】
そして、学習部８２は、データ収集期間中に記録した時系列データのうち、外気温度ＴＯの時系列データと外気湿度ＨＯの時系列データと設定風量値ＦＳＰ１の時系列データとＶＡＶ給気温度Ｔ１の時系列データと室内温度ＰＶ１の時系列データとを室内温度予測部７８のリカレントニューラルネットワーク７８０の入力変数とし、これら入力変数に対して所定時間遅れた室内温度ＰＶ１の時系列データをリカレントニューラルネットワーク７８０の出力変数として、目的とする出力変数が得られるようリカレントニューラルネットワーク７８０の学習を行う（図８ステップＳ３０１）。
【００４４】
このように過去の温度変化パターンを事前にリカレントニューラルネットワーク７８０に学習させることで、未来の室内温度ＰＶ１をリカレントニューラルネットワーク７８０で適切に予測できるようになる。
【００４５】
空調コントローラ７の室内温度設定値変更部７９は、一定時間前（例えば１０分前）から現在迄の外気温度ＴＯの単位時間当たりの上昇率ΔＴＯが予め定められた温度上昇率閾値ＴＨ１よりも高い状態と、一定時間前（例えば１０分前）から現在迄の外気湿度ＨＯの単位時間当たりの上昇率ΔＨＯが予め定められた湿度上昇率閾値ＴＨ２よりも高い状態のうち少なくとも一方が成立し、かつ室内温度予測部７８によって予測された所定時間後の室内温度ＰＶ１が現在の室内温度設定値ＳＰに所定値γを加えた値（ＳＰ＋γ）よりも高い場合（図７ステップＳ２１２においてＹＥＳ）、現在の室内温度設定値ＳＰを所定の下降幅Ｄだけ下げた暫定室内温度設定値ｉＳＰ＝ＳＰ−Ｄに変更する（図７ステップＳ２１３）。
【００４６】
空調コントローラ７の室内温度設定値通知部８４は、変更の暫定室内温度設定値ｉＳＰを各ＶＡＶコントローラ６−１，６−２に通知する（図７ステップＳ２１４）。こうして、室内温度設定値がＳＰからｉＳＰに変更されると、図６で説明したＶＡＶコントローラ６−１，６−２の動作によって被制御エリア１−１，１−２の室内温度ＰＶ１，ＰＶ２が低下する。
【００４７】
室内温度予測部７８による室内温度ＰＶ１の予測が当たった場合には、室内温度設定値をＳＰからｉＳＰに変更した後の被制御エリア１−１の室内温度ＰＶ１の変化は図９のようになることが予想される。また、室内温度予測部７８による予測がはずれた場合には室内温度ＰＶ１の変化は図１０のようになることが予想される。
【００４８】
室内温度予測部７８による室内温度ＰＶ１の予測が当たった場合、室内温度ＰＶ１の上昇を抑えようとする力が適切に働いてＰＶ１の変化は観測されにくくなる。逆に室内温度予測部７８による予測がはずれた場合、室内温度ＰＶ１は室内温度設定値ｉＳＰに近づいていくことになる。
【００４９】
また、室内温度予測部７８による予測が当たった場合でも時間が経過すれば、図１１のように室内温度ＰＶ１はいずれ室内温度設定値ｉＳＰに達することになる。図９〜図１１の例では、建物の外壁に近いペリメータ側の被制御エリア１−１の室内温度ＰＶ１の変化を予想しているが、建物の外壁から離れた被制御エリア１−２の室内温度ＰＶ２も同様に変化するものと予想される。
【００５０】
室内温度設定値をＳＰからｉＳＰに変更する目的は室内温度ＰＶ１，ＰＶ２の上昇を前もって抑えることであって、室内温度ＰＶ１，ＰＶ２を室内温度設定値ｉＳＰに制御することではない。
そこで、空調コントローラ７の室内温度設定値復帰部８６は、室内温度設定値をＳＰからｉＳＰに変更した後に、被制御エリア１−１の室内温度ＰＶ１が所定の復帰ポイントＲＳＰの値に達した時点で（図７ステップＳ２１５においてＹＥＳ）、室内温度設定値ｉＳＰを変更前の値ＳＰに戻す（図７ステップＳ２１６）。図１２に示すように、復帰ポイントＲＳＰは、通常、変更前の室内温度設定値ＳＰと変更後の室内温度設定値ｉＳＰとの中間の値とする。
【００５１】
室内温度設定値通知部８４は、復帰後の室内温度設定値ＳＰを各ＶＡＶコントローラ６−１，６−２に通知する（図７ステップＳ２１７）。こうして、室内温度設定値がＳＰに復帰すると、図６で説明したＶＡＶコントローラ６−１，６−２の動作によって被制御エリア１−１，１−２の室内温度ＰＶ１，ＰＶ２が上昇する。図１２の例では、復帰ポイントＲＳＰに達した室内温度ＰＶ１が上昇を始める例を示しているが、被制御エリア１−２の室内温度ＰＶ２も同様に上昇を開始する。
【００５２】
なお、本実施例において室内温度設定値をＳＰからｉＳＰに変更する目的は、あくまでも早めに緩やかな制御を開始するためであり、急激に室内温度ＰＶ１，ＰＶ２を下げるためではないので、室内温度設定値変更部７９が室内温度設定値ＳＰを変更する際の下降幅Ｄは最大でも１℃程度とする。
【００５３】
また、室内温度設定値変更部７９は、室内温度予測部７８によって予測された所定時間後の室内温度ＰＶ１が現在の室内温度設定値ＳＰを超える程度に応じて下降幅Ｄを変えるようにしてもよい。例えば室内温度設定値変更部７９は、予測された所定時間後の室内温度ＰＶ１が室内温度設定値ＳＰに所定値γ１（例えばγ１＝０．５℃）を加えた値（ＳＰ＋γ１）よりも高い場合には、下降幅Ｄを０．５℃とする。また、室内温度設定値変更部７９は、予測された所定時間後の室内温度ＰＶ１が室内温度設定値ＳＰに所定値γ２（γ１＜γ２、例えばγ２＝１℃）を加えた値（ＳＰ＋γ２）よりも高い場合には、下降幅Ｄを１℃とする。
【００５４】
本実施例では、室内温度設定値をＳＰからｉＳＰに変更している最中に、上記のように冷房能力増要求ステータスが発生し、給気温度設定値ＳＡＳＰを下げる変更が行われると、建物の外壁から離れた被制御エリア１−２が冷え過ぎてしまうことが予想される。
【００５５】
そこで、空調コントローラ７の最小風量設定指示部８１は、冷房時に室内温度設定値がＳＰからｉＳＰに変更され、かつ給気温度設定値ＳＡＳＰを下げる変更が行われた場合に（図７ステップＳ２１８）、建物の外壁から離れたインテリア側の被制御エリア１−２に対応するＶＡＶコントローラ６−２に対して最小風量設定の指示を送信する（図７ステップＳ２１９）。
【００５６】
本実施例では、被制御エリア１−２を対象として最小風量設定を行うが、どの被制御エリアを対象とするかは予め定められている。例えば建物の外壁から離れているために外気温度ＴＯの影響を最も受け難い被制御エリアを最小風量設定の対象のエリアとして最小風量設定指示部８１に登録しておくようにすればよい。最小風量設定の対象エリアは単数でもよいし、複数でもよい。
【００５７】
空調コントローラ７は、以上のようなステップＳ２００〜Ｓ２１９の処理を空調が停止するまで（図７ステップＳ２２０においてＹＥＳ）、一定時間毎に行う。
なお、最小風量設定指示部８１は、最小風量設定の指示を送信した後で、例えば室内温度設定値がｉＳＰからＳＰに復帰したときに、最小風量設定指示の送信先のＶＡＶコントローラ６に対して最小風量設定を解除する指示を送るようにしてもよい。
【００５８】
以上のように、本実施例によれば、室内温度ＰＶ１，ＰＶ２の上昇を前もって抑えることができるので、室内環境の悪化を防ぐことができ、また室内温度設定値ＳＰの下げ過ぎによる消費エネルギーの増大を防ぐことができる。
【００５９】
本実施例のＶＡＶコントローラ６−１，６−２と空調コントローラ７の各々は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および外部との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例で説明した処理を実行し、本発明のＶＡＶシステムおよび空調制御方法を実現する。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、ＶＡＶシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１−１，１−２…被制御エリア、２−１，２−２，８，１０…温度センサ、３−１，３−２…ＶＡＶユニット、４…空調機、５…給気ダクト、６−１，６−２…ＶＡＶコントローラ、７…空調コントローラ、９−１，９−２…吹出口、１１…湿度センサ、６０…室内温度計測値取得部、６１…給気温度計測値取得部、６２…風量算出部、６３…制御部、６４…設定風量値通知部、６５…温度通知部、６６…制御ステータス通知部、６７…室内温度設定値取得部、６８…最小風量設定部、７０…給気温度計測値取得部、７１…操作量算出部、７２…操作量出力部、７３…設定風量取得部、７４…風量制御部、７６…外気温度取得部、７６…外気温度取得部、７７…外気湿度取得部、７８…室内温度予測部、７９…室内温度設定値変更部、８０…給気温度設定部、８１…最小風量設定指示部、８２…学習部、８３…給気温度制御部、８４…室内温度設定値通知部、８６…室内温度設定値復帰部、７８０…リカレントニューラルネットワーク。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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