(57)【要約】【課題】装置や運転に関する多数の情報を収集可能な空調システム及び空調システムの制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】室外機５と室内機７とを備える空調機４の運転制御を行うとともに運転情報を取得する空調監視制御装置３と、室外機５と室内機７を接続するエアコン制御ライン１０と、空調監視制御装置３と室外機５を接続する監視制御ライン２０と、空調監視制御装置３に対し必要とする運転情報を要求し収集するサーバ２と、サーバ２と空調監視制御装置３を接続する管理通信ネットワーク３０と、を備え、エアコン制御ライン１０と監視制御ライン２０は独立した通信ネットワークであり、エアコン制御ライン１０は、エアコン制御情報の通信を行い、監視制御ライン２０は、運転情報の通信を行い、管理通信ネットワーク３０は、サーバ２が必要とする運転情報の通信を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2015034656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機と室内機とを備える空気調和機の運転制御を行うとともに運転情報を取得する空調監視制御装置と、
前記室外機とそれに対応する複数の前記室内機を接続する第１ネットワークと、
前記空調監視制御装置とそれに対応する複数の前記室外機を接続する第２ネットワークと、
前記空調監視制御装置に対し必要とする前記運転情報を要求し収集するサーバと、
前記サーバとそれに対応する複数の前記空調監視制御装置を接続する第３ネットワークと、を備え、
前記第１ネットワークと前記第２ネットワークはそれぞれ独立した通信ネットワークであり、
前記第１ネットワークは、前記室内機および前記室外機のエアコン制御情報の通信を行い、
前記第２ネットワークは、前記室外機が前記エアコン制御情報の通信を通して保持する全ての運転情報の通信を行い、
前記第３ネットワークは、前記空調監視制御装置が保持する全ての運転情報のうち前記サーバが必要とする前記運転情報の通信を行うことを特徴とする、空調システム。
【請求項２】
前記空調監視制御装置は、前記室内機および前記室外機の前記運転情報を取得し、該運転情報に基づき前記室内機１台ごとの消費電力を算出する請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
室外機と室内機とを備える空気調和機の運転制御を行うとともに運転情報を取得する空調監視制御装置と、
前記室外機とそれに対応する複数の前記室内機を接続する第１ネットワークと、
前記空調監視制御装置とそれに対応する複数の前記室外機を接続する第２ネットワークと、
サーバと、を備える空調システムの制御方法であって、
前記第１ネットワークと前記第２ネットワークはそれぞれ独立した通信ネットワークであり、
前記第１ネットワークは、前記室内機および前記室外機のエアコン制御情報の通信を行い、
前記第２ネットワークは、前記室外機が前記エアコン制御情報の通信を通して保持する運転情報のうち前記空調監視制御装置が必要とする前記運転情報の通信を行い、
前記第３ネットワークは、前記空調監視制御装置が保持する全ての運転情報のうち前記サーバが必要とする前記運転情報の通信を行うことを特徴とする、空調システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システム及び空調システムの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１台の室外機に対して複数台の室内機が接続されるマルチ型空調システムが知られている。例えば、１台の室外機に対して数十台の室内機を接続することのできる大型のマルチ型空調システムも存在する。従来、このようなマルチ型空調システムにおける制御とは、室内機や室外機の運転／停止情報を監視するのみであったが、節電意識の高まりから「電力の見える化」が行われるなど、各室内機ごとの消費電力などのより詳しい情報を監視および収集したいというニーズが高まった。
例えば、特許文献１では、各室内機１台ごとの消費電力情報を取得するため、すべての室内機から運転情報を収集していることが開示されている。
また、特許文献２では、空調機の各系統ごとに通信アダプタが設置され、配下の室外機および室内機の運転情報が取得され、各通信アダプタを介して集中管理装置にて各室内機ごとの使用量から各室内機の料金按分データを算出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４７５６４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１及び２に開示された発明では、全ての室内機からそれぞれ運転情報を収集する必要がある。この運転情報が、空調システムにおける室内機および室外機のエアコン制御情報と同じネットワークを通じて通信されることから、本来通信されるべきエアコン制御情報が滞ってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、装置や運転に関する多数の情報を収集可能な空調システム及び空調システムの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】
上記課題を解決するために、本発明の空調システム及び空調システムの制御方法は以下の手段を採用する。
室外機と室内機とを備える空気調和機の運転制御を行うとともに運転情報を取得する空調監視制御装置と、前記室外機とそれに対応する複数の前記室内機を接続する第１ネットワークと、前記空調監視制御装置とそれに対応する複数の前記室外機を接続する第２ネットワークと、前記空調監視制御装置に対し必要とする前記運転情報を要求し収集するサーバと、前記サーバとそれに対応する複数の前記空調監視制御装置を接続する第３ネットワークと、を備え、前記第１ネットワークと前記第２ネットワークはそれぞれ独立した通信ネットワークであり、前記第１ネットワークは、前記室内機および前記室外機のエアコン制御情報の通信を行い、前記第２ネットワークは、前記室外機が前記エアコン制御情報の通信を通して保持する全ての運転情報の通信を行い、前記第３ネットワークは、前記空調監視制御装置が保持する全ての運転情報のうち前記サーバが必要とする前記運転情報の通信を行うことを特徴とする、空調システムを採用する。
【０００７】
本発明によれば、エアコン制御情報の通信を行う第１ネットワークと運転情報の通信を行う第２ネットワークが互いに独立しているため、干渉し合うことなく各々の情報の通信トラフィックが混雑しない。そのため、各々の影響を受けないことから特に第１ネットワークでの待ち時間が発生せず、第２ネットワークでの情報の通信を行いながら並行して第１ネットワークでの通信が行える。さらに、第２ネットワークにおいて大量の情報の通信を行うことができる。
また、一台の空調機に対してそれぞれ空調監視制御装置を設けた接続方法と比較して、空調監視制御装置の台数を減らすことができるため初期導入コストを抑えることができ、かつ、一台の空調機に対してそれぞれ空調監視制御装置を設けた接続方法よりも簡易に実現可能である。
また、空調監視制御装置と室外機との接続において、室外機側の通信は従来より配設されたポートを使用してもよく、この場合各ネットワークの独立化を簡便に行うことができ、また、室外機を新しく設計しなおす必要がない。
【０００８】
上記発明において、前記空調監視制御装置は、前記室内機および前記室外機の前記運転情報を取得し、該運転情報に基づき前記室内機１台ごとの消費電力を算出することとしてもよい。
【０００９】
本発明によれば、第２ネットワークにおける運転情報の通信が第１ネットワークに影響を与えないことから大量の情報の通信を行うことができるため、室外機および室内機の運転情報を得て、この情報をもとに室内機１台ずつの消費電力量を算出することができる。これにより、室内機毎に電力メーターを設置せずに消費電力量を算出することができる。
【００１０】
室外機と室内機とを備える空気調和機の運転制御を行うとともに運転情報を取得する空調監視制御装置と、前記室外機とそれに対応する複数の前記室内機を接続する第１ネットワークと、前記空調監視制御装置とそれに対応する複数の前記室外機を接続する第２ネットワークと、前記空調監視制御装置に対し必要とする前記運転情報を要求し収集するサーバと、前記サーバとそれに対応する複数の前記空調監視制御装置を接続する第３ネットワークと、を備える空調システムの制御方法であって、前記第１ネットワークと前記第２ネットワークはそれぞれ独立した通信ネットワークであり、前記第１ネットワークは、前記室内機および前記室外機のエアコン制御情報の通信を行い、前記第２ネットワークは、前記室外機が前記エアコン制御情報の通信を通して保持する全ての運転情報の通信を行い、前記第３ネットワークは、前記空調監視制御装置が保持する全ての運転情報のうち前記サーバが必要とする前記運転情報の通信を行うことを特徴とする、空調システムの制御方法を採用する。
【００１１】
本発明によれば、エアコン制御情報の通信を行う第１ネットワークと運転情報の通信を行う第２ネットワークが互いに独立しているため、干渉し合うことなく各々の情報の通信トラフィックが混雑しない。そのため、各々の影響を受けないことから特に第１ネットワークでの待ち時間が発生せず、第２ネットワークでの情報の通信を行いながら並行して第１ネットワークでの通信が行える。さらに、第２ネットワークにおいて大量の情報の通信を行うことができる。
また、一台の空調機に対してそれぞれ空調監視制御装置を設けた接続方法と比較して、空調監視制御装置の台数を減らすことができるため初期導入コストを抑えることができ、かつ、一台の空調機に対してそれぞれ空調監視制御装置を設けた接続方法よりも簡易に実現可能である。
また、空調監視制御装置と室外機との接続において、室外機側の通信は従来より配設されたポートを使用してもよく、この場合各ネットワークの独立化を簡便に行うことができ、また、室外機を新しく設計しなおす必要がない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エアコン制御情報の通信を行う第１ネットワークと運転情報の通信を行う第２ネットワークが互いに独立しているので、エアコン制御情報に影響を与えることなく大量の運転情報などの情報の通信を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空調システムを示した概略構成図である。
【図２】本発明の参考例としての空調システムを示した概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る空調システムの各室外機が収集する運転情報と消費電力量情報の例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る空調システム及び空調システムの制御方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る空調システム及び空調システムの制御方法の概略構成が示されている。
図１に示されるように、空調システム１は、サーバ２と、複数の空調機（空気調和機）４Ａ，４Ｂ，４Ｃの運転制御を行うとともに運転情報を取得する複数の空調監視制御装置３とを主な構成として備えている。なお、本実施形態においては、空調監視制御装置３が１台であることとして説明するが、空調監視制御装置３の台数は特に限定されない。
【００１５】
サーバ２と空調監視制御装置３とは、管理通信ネットワーク（第３ネットワーク）３０を介して接続されている。管理通信ネットワーク３０は、標準規格化された通信プロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ）を使用したネットワークであり、例えばインターネットである。
また、空調監視制御装置３は、配下に空調機４Ａ，４Ｂ，４Ｃを備えており、空調監視制御装置３と各空調機４Ａ，４Ｂ，４Ｃに備えられた各室外機５Ａ，５Ｂ，５Ｃとは監視制御ライン（第２ネットワーク）２０を介して接続されている。監視制御ライン２０は、各空調機４Ａ，４Ｂ，４Ｃの監視制御用に規格化された通信プロトコルを使用したネットワークである。
【００１６】
また、各空調機４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、それぞれ、室外機５Ａ，５Ｂ，５Ｃ及び室内機７Ａ１，７Ｂ１，７Ｃ１，・・・を備えている。
本実施形態においては、空調監視制御装置３は、空調機４Ａ，４Ｂ，４Ｃを３台備えており、各空調機４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、それぞれ室外機５Ａ，５Ｂ，５Ｃを１台、及び室内機７Ａ１，７Ｂ１，７Ｃ１，・・・を４台備えているものとする。また、以下の説明において、各々を区別する場合は、末尾にＡ〜Ｃのいずれかを付し、各々を区別しない場合は、Ａ〜Ｃを省略する。また、室内機７については、区別する場合はＡ〜Ｃの末尾にさらに１〜４のいずれかを付す。
例えば、空調監視制御装置３の配下の空調機４の１つである空調機４Ａは、室外機５Ａ及び室内機７Ａ１，７Ａ２，７Ａ３，７Ａ４を備えている。なお、各空調監視制御装置３が接続する空調機４の台数、及び、各空調機４が備える室外機５及び室内機７の台数はこれに限定されず、特に上限を設けない。ただし本願では、空調監視制御装置３の上限値を２０、空調機４の上限値を１６、室外機５の上限値を３２、室内機７の上限値を１２８と想定している。
また、空調機４の内部では、室外機５と各室内機７とはエアコン制御ライン（第１ネットワーク）１０を介して接続されている。
【００１７】
次に、図１の空調システム１における運転情報の通信について述べる。
はじめに、サーバ２から空調監視制御装置３に対し、管理通信ネットワーク３０を通してサーバ２が必要な運転情報の問い合わせを行う。サーバ２が必要な運転情報には様々な情報があるが、例えば各室内機７の消費電力の算出に必要な運転情報が挙げられる。本願ではこれを消費電力量情報とする。また、消費電力量情報、すなわち室内機７の消費電力の算出に必要な運転情報としては、具体的には、室外機５の入力電流、入力電圧および冷却ファンのＯＮ／ＯＦＦ（運転／停止）情報や、室内機７のアンサーバック周波数（ここで「周波数」とはインバータ駆動によるコンプレッサの周波数をいう。）などが挙げられる。
本実施形態においては、サーバ２は消費電力量情報の問い合わせを行うものとする。
【００１８】
サーバ２から問い合わせを受けた空調監視制御装置３は、各室外機５に対し、監視制御ライン２０を通して運転情報の要求を行う。ここで、空調監視制御装置３が要求する運転情報とは、室外機５が保持する全ての運転情報である。
【００１９】
次に、空調監視制御装置３からの要求に対し、各室外機５は、保持する全ての運転情報を監視制御ライン２０を通して空調監視制御装置３へ渡す。室外機５が保持する運転情報は、室外機５と配下の各室内機７との間でエアコン制御ライン１０を通してやり取りを行うエアコン制御情報を収集する際に同時に収集されている。よって、空調監視制御装置３からの要求を受けてから収集するものではなく、常に最新の運転情報が各室外機５に保持されている。
各室外機５から空調監視制御装置３へは、各室外機５一台ごとに順番に運転情報が渡される。
【００２０】
各室外機５から全ての運転情報を受け取った空調監視制御装置３は、サーバ２から問い合わせを受けた消費電力量情報のみを選択し、サーバ２へ渡す。この時、必要であればデータの算出も空調監視制御装置３にて実施する。
【００２１】
図２には、参考例としての空調システム１の概略構成が示されている。
上記した図１の場合では、監視制御ライン２０を通して１台の空調監視制御装置３に対し、複数台の室外機５が接続されていたが、図２の参考例としての空調システム１では空調監視制御装置３は室外機５及び室内機７と同じエアコン制御ライン１０に接続するとしたものである。そのため、１台の空調監視制御装置３に対し１台の室外機５が接続され、空調機４の数に応じて空調監視制御装置３が必要となる。その他の点については図１と同様であるので、説明は省略する。
【００２２】
図２のような構成の場合、室外機５と室内機７との間でエアコン制御情報を通信するエアコン制御ライン１０上に空調監視制御装置３も接続されていることから、空調監視制御装置３が必要とする運転情報も同じエアコン制御ライン１０にて通信が行われることとなる。
ここで、エアコン制御情報と運転情報とは電位が同じであることから、例えば運転情報の通信が行われている間はその通信がエアコン制御ライン１０を占有してしまい他の通信を行うことができない。すなわち、本来のエアコン制御情報の通信に遅れが出ることとなる。
さらに、室内機７の台数が増えることや、室内機７の消費電力量情報を収集するだけでなくその他のサービスに用いられる他の大量の情報も通信することとなると、図２のような接続方法ではさらに通信が混雑し、エアコン制御情報の通信に大きな支障が発生することとなる。
【００２３】
この点において、図１に示した本発明の空調システム１ではエアコン制御ライン１０とは独立して監視制御ライン２０が接続されており、エアコン制御情報はエアコン制御ライン１０にて、運転情報は監視制御ライン２０にて通信されることから、運転情報がエアコン制御ライン１０を占有することはない。また各々のネットワークが独立していることから監視制御ライン２０にて大量の情報を通信することができ、エアコン制御ライン１０に影響を及ぼすことがない。
【００２４】
次に、図１の空調システム１における、各室内機７の消費電力の算出方法について述べる。
各室内機７の消費電力の算出に先立ち、空調監視制御装置３は室外機５から空調機４に関する全ての運転情報を収集する。図３に示すような全ての運転情報のうち、各室内機７の消費電力の算出に必要な消費電力量情報を選択する。このうち、空調機４の種類により収集されない情報もあるが、その場合は所定の値を使用するものとする。また、各室内機７の消費電力の算出に使用されない情報も収集の対象となる場合がある。
まず、空調機４の１系統分の総消費電力を算出する。空調機４のいずれか１系統、すなわち１台の室外機５及びそれに接続されている複数台の室内機７を備える空調機４一系統の総消費電力Ｐallは、電源仕様の違いにより、以下の式（１）または式（２）で表される。
＜日本国内三相または輸出三相の場合＞
【数１】
2015034656.tif 000003
＜日本国内単相または輸出単相の場合＞
【数２】
2015034656.tif 000004
【００２５】
式（１）および式（２）において、Ｉ１及びＩ２は室外機５の入力電流、Ｖは室外機５の入力電圧である。また、Ｐout_fan1及びＰout_fan2は室外機５の機種容量とファン回転数が０でない時、Ｐch1及びＰch2はクランクケースヒータがＯＮの時、及び、Ｐfanc1及びＰfanc2は冷却ファンがＯＮの時、それぞれ一定の消費電力値を設定する。また、Ｐindoor_allは系統内の全ての室内機７の消費電力であり、各室内機７の形式、ファン風量、機種容量を元に、消費電力値を算出する。消費電力値を求める室内機７は運転中の室内機７のみとする。図１の室外機５のうち室外機５Ａに接続された各室内機７Ａ１乃至７Ａ４において消費される電力をＰindoorＡ１乃至ＰindoorＡ４とすると、室外機５Ａ一台に接続されている室内機７Ａ１乃至７Ａ４にて消費される電力の合計Ｐindoor_allは以下の式（３）で表される。
Ｐindoor_all＝ＰindoorＡ１＋ＰindoorＡ２＋ＰindoorＡ３＋ＰindoorＡ４
・・・（３）
【００２６】
次に、１台の空調監視制御装置３の消費電力Ｐgwが以下の式（４）で表される。
Ｐgw＝ΣＰall・・・（４）
式（４）において、ΣＰallは各空調機４の総消費電力の合計である。
【００２７】
本実施形態では、空調監視制御装置３は１台としたが、管理通信ネットワーク３０上には複数の空調監視制御装置３が設置されていてもよい。例えばその場合、全ての空調監視制御装置３の消費電力Ｐgw_allは以下の式（５）で表される。
Ｐgw_all＝ΣＰgw・・・（５）
式（５）において、ΣＰgwは各空調監視制御装置３の消費電力の合計である。
【００２８】
また、空調機４の１系統の総消費電力Ｐallは、室外機５の消費電力がほとんどを占めており、各室内機７が消費する割合は小さい。したがって、室外機５の消費電力を含めた空調機４全体の消費電力量を各々の室内機７で按分する必要がある。本願では、各室内機７のアンサーバック周波数（アンサーＨｚ）を使用して按分する。これにより、室内機７一台ごとの正確な消費電力が算出できる。例えば、室内機７Ａ１の消費電力ＰA1は以下の式（６）で表される。
ＰA1＝Ｐall×（ＡｎA1／ΣＡｎ）・・・（６）
式（６）において、ＡｎA1は室内機７Ａ１のアンサーバック周波数、ΣＡｎは空調機４Ａの系統の各アンサーバック周波数の合計である。
以上の式により、室内機７においてのみ消費される電力ではなく、空調機４の１系統において消費される電力から導かれる、室内機７一台あたりの消費電力を求めることができる。
【００２９】
以上の運転情報は、各室内機７ごと、各室外機５ごと、各空調監視制御装置３ごとに収集される情報であることから大量の情報となるが、監視制御ライン２０がエアコン制御ライン１０とは独立した別のネットワークであるため容易に収集が可能である。
【００３０】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る空調システム及び空調システムの制御方法によれば、エアコン制御情報の通信を行うエアコン制御ライン１０と運転情報の通信を行う監視制御ライン２０が互いに独立しているため、干渉し合うことなく各々の情報の通信トラフィックが混雑しない。そのため、各々の影響を受けないことから特にエアコン制御ライン１０での待ち時間が発生せず、監視制御ライン２０での情報の通信を行いながら並行してエアコン制御ライン１０での通信が行える。さらに、監視制御ライン２０において大量の情報の通信を行うことができる。
【００３１】
また、参考例にて示した接続方法と比較して、空調監視制御装置３の台数を減らすことができるため初期導入コストを抑えることができる方法であり、かつ、参考例にて示した接続方法よりも簡易に実現可能である。
また、空調監視制御装置３と室外機５との接続において、室外機５側の通信は従来より配設されたポートを使用してもよいため、各ネットワークの独立化を簡便に行うことができ、また、室外機５を新しく設計しなおす必要がない。
【００３２】
また、収集した情報を用いて各室内機７の消費電力を取得する場合において、エアコン制御ライン１０に影響を与えないことから大量の情報の通信を行うことができるため、室外機５及び室内機７の運転情報を得て、この情報をもとに室内機７一台ずつの消費電力量を算出することができる。これにより、電力メーターを設置せずに室内機７一台ずつの消費電力量を算出することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  空調システム
２  サーバ
３  空調監視制御装置
４  空気調和機（空調機）
５  室外機
７  室内機
１０  第１ネットワーク（エアコン制御ライン）
２０  第２ネットワーク（監視制御ライン）
３０  第３ネットワーク（管理通信ネットワーク）
【図１】
2015034656.tif 000005
【図２】
2015034656.tif 000006
【図３】
2015034656.tif 000007