(57)【要約】【課題】連続運転を継続させるようなユーザの快適性を向上させること。【解決手段】電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機５を制御し、使用電力を調整する空気調和装置１の制御装置４であって、デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、空気調和装置１の室内機３に設定される定格周波数より小さい範囲で圧縮機５を制御し、前回の所定期間における最大電力値に対する第１補正係数、前回の所定期間における電力量に対する第２補正係数、及びデマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数のうち、少なくともいずれか１つの補正係数を選定し、選定した補正係数によって空気調和装置１の使用電力を調整する制御部４３を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御装置であって、
前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、過去の前記所定期間における最大電力値に対する第１補正係数、過去の前記所定期間における電力量に対する第２補正係数、及び前記デマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数のうち、少なくともいずれか１つの補正係数を選定し、選定した補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する制御手段を具備する空気調和装置の制御装置。
【請求項２】
前記第１補正係数は、定格周波数に対する補正係数とする請求項１に記載の空気調和装置の制御装置。
【請求項３】
前記第２補正係数は、各前記グリッドの電力値に対する補正係数とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置の制御装置。
【請求項４】
前記所定期間と、前記デマンド指令信号に基づく要求電力値を分割する単位時間当たりのグリッド数とに基づいて、前記所定期間内で使用できる電力量を示す全グリッド数を決定するグリッド数決定手段と、
前記全グリッド数から、単位時間毎に使用した電力に相当するグリッド数を減算した残グリッド数から算出される前記所定期間のうち残り期間における使用可能電力に基づいて電力制御値を決定する電力決定手段とを具備し、
前記制御手段は、前記電力制御値に基づいて、前記圧縮機を制御する請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気調和装置の制御装置。
【請求項５】
前記室内機又は前記室外機はＣＰＵ及びメモリを具備し、
前記ＣＰＵのクロック及び前記メモリの空き容量に基づいて前記全グリッド数が決定される請求項４に記載の空気調和装置の制御装置。
【請求項６】
電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御装置であって、
前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、使用した電力量を単位時間毎に計算し、前記所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値を次の電力目標とするような第４補正係数を設定し、設定された第４補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する制御手段を具備する空気調和装置の制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の制御装置を具備する空気調和装置。
【請求項８】
電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御方法であって、
前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、過去の前記所定期間における最大電力値に対する第１補正係数、過去の前記所定期間における電力量に対する第２補正係数、及び前記デマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数のうち、少なくともいずれか１つの補正係数を選定し、選定した補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する過程を有する空気調和装置の制御方法。
【請求項９】
電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御プログラムであって、
前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、過去の前記所定期間における最大電力値に対する第１補正係数、過去の前記所定期間における電力量に対する第２補正係数、及び前記デマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数のうち、少なくともいずれか１つの補正係数を選定し、選定した補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する処理をコンピュータに実行させるための空気調和装置の制御プログラム。
【請求項１０】
電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御方法であって、
前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、使用した電力量を単位時間毎に計算し、前記所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値を次の電力目標とするような第４補正係数を設定し、設定された第４補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する過程を有する空気調和装置の制御方法。
【請求項１１】
電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御プログラムであって、
前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、使用した電力量を単位時間毎に計算し、前記所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値を次の電力目標とするような第４補正係数を設定し、設定された第４補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する処理をコンピュータに実行させるための空気調和装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置及び方法並びにプログラム、それを備えた空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー対策の一環として、電力系統側から要求される最大使用電力量に基づいて目標値を設定し、目標値に応じて電気機器を調整するデマンド制御が行われている。
例えば、下記特許文献１には、デマンド指令に対して抑制制御を行うことにより、使用電力の総和が指令電力値以下となるように設定電流値を調整してデマンド制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７９７７２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の方法では、消費電力をデマンド管理値内に抑制する時には、温度変動を抑えるように出来る限り緩やかに運転を抑制することによりユーザの快適性を向上させることが記載されているものの、空気調和装置の連続運転を継続させるという観点でのユーザ快適性は考慮されていないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、連続運転の継続によりユーザの快適性を向上させることができる制御装置及び方法並びにプログラム、それを備えた空気調和装置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、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御装置であって、前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、過去の前記所定期間における最大電力値に対する第１補正係数、過去の前記所定期間における電力量に対する第２補正係数、及び前記デマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数のうち、少なくともいずれか１つの補正係数を選定し、選定した補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する制御手段を具備する空気調和装置の制御装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で圧縮機が制御され、過去の所定期間における最大電力値に対する第１補正係数、過去の所定期間における電力量に対する第２補正係数、及びデマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数のうち、少なくともいずれか１つの補正係数が選定され、選定された補正係数によって空気調和装置による所定期間の使用電力が調整される。
これにより、最大電力値、所定期間内の電力量、及びデマンド指令信号に基づく要求電力値の少なくともいずれか１つを補正することにより、使用電力を抑制できるので、所定期間内で空気調和装置を使用できる期間が延長され、ユーザの快適性が向上される。また、定格周波数を超えない範囲で空気調和装置が制御される。
【０００８】
上記空気調和装置の制御装置において、前記第１補正係数は、定格周波数に対する補正係数とすることが好ましい。
定格周波数に補正をかけることにより、電力を定格入力以下に確実に調整することができる。
【０００９】
上記空気調和装置の制御装置において、前記第２補正係数は、各前記グリッドの電力値に対する補正係数とすることが好ましい。
各グリッドの電力値に補正をかけることにより、電力量を確実に調整することができる。
【００１０】
上記空気調和装置の制御装置は、前記所定期間と、前記デマンド指令信号に基づく要求電力値を分割する単位時間当たりのグリッド数とに基づいて、前記所定期間内で使用できる電力量を示す全グリッド数を決定するグリッド数決定手段と、前記全グリッド数から、単位時間毎に使用した電力に相当するグリッド数を減算した残グリッド数から算出される前記所定期間のうち残り期間における使用可能電力に基づいて電力制御値を決定する電力決定手段とを具備し、前記制御手段は、前記電力制御値に基づいて、前記圧縮機を制御することとしてもよい。
【００１１】
本発明によれば、所定期間と、電力のデマンド指令信号に基づく要求電力値を分割する単位時間当たりのグリッド数とに基づいて、所定期間内で使用できる電力量を示す全グリッド数が決定され、決定された全グリッド数から、単位時間毎に使用した電力に相当するグリッド数を減算した残グリッド数から算出される所定期間のうち残り期間における使用可能電力量に基づいて電力制御値が決定され、電力制御値に基づいて圧縮機が制御される。
これにより、電力のデマンド指令信号が入力された場合には、所定期間内で、かつ、デマンド指令信号に基づく要求電力値内の電力量で空気調和装置が制御されるので、空気調和装置はデマンド指令信号に応じた制御ができる。また、グリッド単位によって使用可能電力量を演算することにより、電力量演算が簡便となり、グリッド数を可視化することにより管理者の把握もしやすくなる。なお、本発明においては、使用した電力量を面積で扱うにあたり、単位時間当たりの使用電力量をグリッド単位で減算しているので、実際に使用している電力量と比較して多めに電力量の面積を減算することとなり、安全側に制御している。
【００１２】
上記空気調和装置の制御装置は、前記室内機又は室外機はＣＰＵ及びメモリを具備し、前記ＣＰＵのクロック及び前記メモリの空き容量に基づいて前記全グリッド数が決定されることが好ましい。
ＣＰＵのクロック及びメモリの空き容量を考慮してグリッドの分割数を決定するので、ＣＰＵ及びメモリのスペックに応じた処理を行わせることができる。
【００１３】
本発明は、電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御装置であって、前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、使用した電力量を単位時間毎に計算し、前記所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値を次の電力目標とするような第４補正係数を設定し、設定された第４補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する制御手段を具備する空気調和装置の制御装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で圧縮機が制御され、使用した電力量が単位時間毎に計算され、所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値を次の電力目標とするような第４補正係数が設定され、設定された第４補正係数によって空気調和装置の使用電力が調整される。
これにより、除算結果がデマンド指令信号による電力値より小さい場合には、デマンド指令信号による電力値で使用する場合と比較して空気調和装置の運転を延長することができる。また、除算結果がデマンド指令信号より大きい場合には、デマンド制限される電力量を守った上で、要求負荷に近い能力を出すことができ、デマンド指令信号による電力値で使用する場合と比較して空気調和装置の運転を延長することができる。
【００１５】
本発明は、電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御方法であって、前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、過去の前記所定期間における最大電力値に対する第１補正係数、過去の前記所定期間における電力量に対する第２補正係数、及び前記デマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数のうち、少なくともいずれか１つの補正係数を選定し、選定した補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する過程を有する空気調和装置の制御方法を提供する。
【００１６】
本発明は、上記いずれかに記載の制御装置を具備する空気調和装置を提供する。
【００１７】
本発明は、電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御プログラムであって、前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、過去の前記所定期間における最大電力値に対する第１補正係数、過去の前記所定期間における電力量に対する第２補正係数、及び前記デマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数のうち、少なくともいずれか１つの補正係数を選定し、選定した補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する処理をコンピュータに実行させるための空気調和装置の制御プログラムを提供する。
【００１８】
本発明は、電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御方法であって、前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、使用した電力量を単位時間毎に計算し、前記所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値を次の電力目標とするような第４補正係数を設定し、設定された第４補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する過程を有する空気調和装置の制御方法を提供する。
【００１９】
本発明は、電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機を制御し、使用電力を調整する空気調和装置の制御プログラムであって、前記デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、前記空気調和装置の室内機又は室外機に設定される定格周波数より小さい範囲で前記圧縮機を制御し、使用した電力量を単位時間毎に計算し、前記所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値を次の電力目標とするような第４補正係数を設定し、設定された第４補正係数によって前記空気調和装置の使用電力を調整する処理をコンピュータに実行させるための空気調和装置の制御プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、連続運転の継続によりユーザの快適性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。
【図２】（ａ）本発明の一実施形態に係るグリッドの概念を説明するための図である。（ｂ）図２（ａ）で示される全グリッド数以下で電力制御がなされた場合の電力の時間履歴の一例を示した図である。
【図３】入力電圧を検出できないユニットの場合に消費電力を求めるための圧縮機の回転数とインバータ効率との関係を示した図の一例である。
【図４】数式で示される文字と時間との関係を説明するための図である。
【図５】ＤＲＭ２による運転継続期間が２９．５分である実測結果の一例を示している。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る制御部による電力変化の様子を説明するための図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る制御部による電力変化の様子を説明するための他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る制御装置及び方法並びにプログラム、それを備えた空気調和装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
〔第１の実施形態〕
図１は、本実施形態における空気調和装置１の概略構成図である。本実施形態に係る空気調和装置１は、豪州規格ＡＳ４７５５．３．１−２００８（通称：ＤＲＥＤ（Ｄｅｍａｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｅｎａｂｌｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）、以下「ＤＲＥＤ規格」という）に適用させる場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００２４】
図１に示されるように空気調和装置１は、室外機２と室内機３と制御装置４とを具備している。また、制御装置４は室外機２又は室内機３の内部に具備されていても良い。
室外機２は、圧縮機５、室外ＤＲＥＤ基板６、図示しないインダクタ、電子膨張弁コイル、室外ファン、四方弁コイル、吐出管センサ、外温センサ、熱交センサ等を備えて構成されている。
室外ＤＲＥＤ基板６は、ＤＲＥＤ信号入力用インターフェースの役割を果たす。
【００２５】
ＤＲＥＤ規格は、豪州における電力を制限するデマンド管理の規格であり、デマンド管理要求はデマンド指令信号によって空気調和装置に入力され、空気調和装置のデマンド制御が有効にされる。
ＤＲＥＤ規格によるデマンド指令信号（デマンド管理要求）は、電力会社から送信される信号であり、圧縮機５を複数段階で回転数制御する。圧縮機５の回転数制御の制御モードは、ＤＲＭ（Ｄｅｍａｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍｏｄｅ）１、ＤＲＭ２、ＤＲＭ３であり、ＤＲＭ１は、圧縮機５の運転停止指令とされている。ＤＲＭ２は、使用電力を制限することにより圧縮機５の回転数を制御する指令であり、ユニット入力値を定格入力値の５０％以下に抑える、又はＤＲＥＤ規格に対応させる制御期間中である所定期間（３０分間）の電力量を［定格入力×０．５×０．５〔ｈ〕］以下に抑えることとされている。
【００２６】
ＤＲＭ３は、使用電力を制限することにより圧縮機５の回転数を制御する指令であり、ユニット入力値を定格入力値の７５％以下に抑える、又はＤＲＥＤ規格に対応させる制御期間中である所定期間（３０分間）の電力量を［定格入力×０．７５×０．５〔ｈ〕］以下に抑える指令とする。
また、ＤＲＥＤ規格においては、デマンド制御が有効（オン状態）とされている場合には、定格入力を超えてはならないという制約がある。以下、本実施形態に係る空気調和装置１が、ＤＲＥＤ規格に適用可能に制御されていることを「ＤＲＥＤ対応制御」という。
【００２７】
制御装置４は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
制御装置４は、電力のデマンド指令信号に基づいて圧縮機５を制御し、使用電力を調整する。具体的には、制御装置４は、グリッド数決定部（グリッド数決定手段）４１と、電力決定部（電力決定手段）４２と、制御部（制御手段）４３と、を具備している。
【００２８】
グリッド数決定部４１は、所定期間と、デマンド指令信号に基づく要求電力値を分割する単位時間当たりのグリッド数とに基づいて、所定期間内で使用できる電力量を示す全グリッド数を決定する。具体的には、室内機３又は室外機２はＣＰＵ及びメモリを具備しており、ＣＰＵのクロック及びメモリの空き容量に基づいて全グリッド数が決定されるようになっている。これにより、室内機３又は室外機２が有するＣＰＵのクロック及びメモリの空き容量を考慮してグリッドの分割数が決定されるので、ＣＰＵ及びメモリ等のスペック（グレード）を上げずに現状の資産を使用して、スペックに応じて設定される範囲内で処理を行わせることができる。
【００２９】
図２（ａ）（ｂ）には、横軸に時間〔ｓ〕、縦軸に消費電力〔Ｗ〕を示しており、縦軸は定格入力、制御モードＤＲＭ２である場合の上限値［ＤＲＭ２］が示されている。本実施形態においては、図２（ａ）に示されるように、所定期間を１８００秒とし、電力上限値を［ＤＲＭ２］とする場合の１秒当たりのグリッド数を１０に分割した場合を例に挙げて説明する。例えば、グリッド数決定部４１は、１８００×１０＝１８０００グリッドを、所定期間（１８００秒）内で使用できる全グリッド数として算出する。なお、本実施形態においては、１秒当たりのグリッド数を１０に分割した場合を例に挙げているが、分割数はこれに限定されず、例えば１００に分割した場合には１グリッド当たりの消費電力を小さくできる。
【００３０】
電力決定部４２は、全グリッド数から、単位時間毎に使用した電力に相当するグリッド数を減算した残グリッド数から算出される所定期間のうち残り期間における使用可能電力に基づいて電力制御値を決定する。具体的には、電力決定部４２は、全グリッド数から、ＤＲＭ２またはＤＲＭ３がオン状態となってａ秒後から１秒間に消費したグリッド数の総和を減算することにより所定期間の残り期間における残グリッド数を算出し、ユニット保護制御中であるか否かに応じて決定される上限値と残グリッド数とに基づいてａ秒後の電力制御値を決定する。
なお、ユニット保護制御中とは、例えば、ユニット起動直後に低冷風、高温風を確保するため、或いは、暖房時の四方弁切換えを可能にするための高低圧間の差圧を確保する低負荷始動制御中を指す。
以下に、電力決定部４２による電力制御値の決定方法について数式を用いて具体的に説明する。
【００３１】
ここで、後述する数式において、［ＤＲＭ２］は制御モードＤＲＭ２で制御の基準となる電力〔Ｗ〕（≒定格入力×５０％）、［ＤＲＭ３］は制御モードＤＲＭ３で制御の基準となる電力〔Ｗ〕（≒定格入力×７５％）、Ａ２は１グリッド毎の面積（つまり、１グリッド毎の電力量）に考慮される補正係数、［ＤＲＭ２］ａ´はＤＲＭ２が有効になりａ秒後の制御値〔Ｗ〕（電力の上限値）、［ＤＲＭ３］ａ´は、ＤＲＭ３が有効になりａ秒後の制御値〔Ｗ〕（電力の上限値）、［Ｗ］ａはＤＲＭ２またはＤＲＭ３が有効になりａ秒後の消費電力〔Ｗ〕、ｎａはＤＲＭ２またはＤＲＭ３が有効になりａ秒後から１秒間に消費したグリッド数とする。
【００３２】
また、Ｐｆは力率、ＣＴａはＤＲＭ２またはＤＲＭ３が有効になりａ秒後の電流値〔Ａ〕、ＶａはＤＲＭ２またはＤＲＭ３が有効になりａ秒後の入力電圧〔Ｖ〕、αは電流センサの実公差の絶対値〔Ａ〕とした場合、［Ｗ］ａは以下の（ア）式で示される。
［Ｗ］ａ＝（ＣＴａ＋α）×Ｖａ×Ｐｆ  ・・・（ア）
入力電圧を検出できないユニットの場合は、図３に示されるように圧縮機５の回転数とインバータ効率〔％〕との関係から（イ）式により消費電力が導かれる。
［Ｗ］ａ＝インバータ消費電力／（インバータ効率／１００）  ・・・（イ）
【００３３】
このように求められた［Ｗ］ａは、［Ｗ］ａ≧［ＤＲＭ２］ａ´または［Ｗ］ａ≧［ＤＲＭ３］ａ´となった場合に、圧縮機５の回転数を制御する。
ただし、ａ＝０であり、ユニット保護制御中の場合は［ＤＲＭ２］０´＝［ＤＲＭ２］×Ａ２×２、または［ＤＲＭ３］０´＝［ＤＲＭ３］×Ａ２×４／３とし、ユニット保護制御中以外では、［ＤＲＭ２］０´＝［ＤＲＭ２］×Ａ２、または［ＤＲＭ３］０´＝［ＤＲＭ３］×Ａ２とする。
つまり、ユニット保護制御中の場合は定格入力を上限とした電力制限運転を実施し、ユニット保護制御中以外の場合は、デマンド指令信号で制限された電力での運転を実施する。
【００３４】
また、１≦ａ≦１７９９の場合は、以下の（ウ）（エ）式を満足する整数ｎａを求める。ここで、（ウ）（エ）式に「０．１」が乗算されているのは単位時間当たりの消費電力を１０分割にしているからである。
［ＤＲＭ２］×Ａ２×０．１×（ｎａ−１）＜［Ｗ］ａ≦［ＤＲＭ２］×Ａ２×０．１×ｎａ  ・・・（ウ）
または
［ＤＲＭ３］×Ａ２×０．１×（ｎａ−１）＜［Ｗ］ａ≦［ＤＲＭ３］×Ａ２×０．１×ｎａ  ・・・（エ）
【００３５】
上記（ウ）式または（エ）式を変換すると、それぞれ（オ）式または（カ）式となる。
【数１】
2015045444.tif 000003
【００３６】
ただし、上限を下記とする。
ユニット保護制御中の場合は［ＤＲＭ２］a´≦［ＤＲＭ２］×Ａ２×２、または［ＤＲＭ３］a´≦［ＤＲＭ３］×Ａ２×４／３とし、ユニット保護制御中以外では、［ＤＲＭ２］ａ´＝［ＤＲＭ２］×Ａ２、または［ＤＲＭ３］ａ´＝［ＤＲＭ３］×Ａ２とする。
【００３７】
例えば、１≦ａ≦１７９９において、ａ＝１の場合は、上記（キ）（ク）式に基づいて、以下のように計算される。
［ＤＲＭ２］1´＝［ＤＲＭ２］×Ａ２×０．１×（１８０００−ｎ０）
または
［ＤＲＭ３］1´＝［ＤＲＭ３］×Ａ２×０．１×（１８０００−ｎ０）
ａ＝２の場合は、
［ＤＲＭ２］２´＝［ＤＲＭ２］×Ａ２×０．１×（１８０００−ｎ０−ｎ１）
または
［ＤＲＭ３］２´＝［ＤＲＭ３］×Ａ２×０．１×（１８０００−ｎ０−ｎ１）
・・・
ａ＝１７９９の場合は、
［ＤＲＭ２］1７９９´＝［ＤＲＭ２］×Ａ２×０．１×（１８０００−ｎ０−ｎ１・・・−ｎ１７９８）
または
［ＤＲＭ３］1７９９´＝［ＤＲＭ３］×Ａ２×０．１×（１８０００−ｎ０−ｎ１・・・−ｎ１７９８）
とする。
なお、時間とｎｘの添え字との関係は、図４に示される通りである。
このように、ユニット保護制御中の場合は定格入力以下の値での運転となるような電力制御値とし、ユニット保護制御中以外の場合は、デマンド指令信号で制限された電力以下の値での運転となるような電力制御値とする。
【００３８】
また、ＤＲＭ２またはＤＲＭ３の制御モード期間が所定期間（１８００秒）以上経過した場合はリセット、つまり、制御開始から所定期間（１８００秒）毎に制御内容をリセットし、０からスタートする（図２（ｂ）参照）。
【００３９】
制御部４３は、デマンド指令信号を取得し、デマンド制御（ＤＲＥＤ対応制御）が有効とされた場合に、デマンド指令信号に基づく要求電力や電力量を満たすように、空気調和装置１の室内機３又は室外機２に設定される定格周波数より小さい周波数で圧縮機５を制御する。また、制御部４３は、電力決定部４２から取得した電力制御値に基づいて圧縮機５を制御し、残グリッド数が所定値以下になった場合には圧縮機５を停止させる。また、制御部４３は、高低圧間の差圧を確保するために圧縮機５の回転数を引き上げる保護制御中は、定格入力を上限とした電力制御値により電力制限運転を実施する。
【００４０】
ここで、本実施形態に係る空気調和装置１がＤＲＥＤ対応制御となる場合について説明する。まず、ＤＲＥＤ対応制御のうち、ＤＲＭ１，ＤＲＭ２，ＤＲＭ３に共通する制御について述べる。
（１）圧縮機５は、ＤＲＥＤ対応制御中においては、保護制御を有効とする。
（２）下記（ケ）式が成立した場合、圧縮機５を即時停止にする。本実施形態においては、残グリッド数が１０より小さくなった時点で圧縮機５を停止することとして説明するが、残グリッド数はこれに限定されない。
【数２】
2015045444.tif 000004
【００４１】
続いてＤＲＭ１の制御モードについて説明する。
室外機２は、ＤＲＭ１をオン状態とするデマンド指令信号を取得した場合を開始条件としてＤＲＥＤ対応のＤＲＭ１制御を開始し、ＤＲＭ１をオフ状態とするデマンド指令信号を取得した場合を解除条件としてＤＲＥＤ対応のＤＲＭ１制御を解除する。制御モードＤＲＭ１が開始された場合には、室外機２は圧縮機５を即時停止させる。また、ＤＲＭ１をオン状態とするデマンド指令信号を取得した場合には、室外機２は室内機３の室内コントローラ（図示略）へデマンド制御中である旨を通知する信号を送信する。
【００４２】
以下には、ＤＲＭ２及びＤＲＭ３の制御モードに共通する特徴について説明する。
室外機２は、ＤＲＭ２（または、ＤＲＭ３）をオン状態とするデマンド指令信号を取得した場合を開始条件としてＤＲＥＤ対応のＤＲＭ２制御（または、ＤＲＭ３制御）を開始し、ＤＲＭ２（または、ＤＲＭ３）をオフ状態とするデマンド指令信号を取得した場合を解除条件としてＤＲＥＤ対応のＤＲＭ２制御（または、ＤＲＭ３制御）を解除する。
【００４３】
前段に説明した（キ）式及び（ク）式により算出されたｗ（＝［ＤＲＭ２］ａ´または［ＤＲＭ３］ａ´）により、下表１に従い制御部４３は、圧縮機５の回転数を制御する。ここで、解除値＝制御値−１２０〔Ｗ〕（＝制御値−０．５〔Ａ〕×２４０〔Ｖ〕）として説明するが、制御値と解除値との差〔Ｗ〕はこれに限定されない。なお、Ｎｃｏｍｐは、圧縮機５の回転数である。
【表１】
2015045444.tif 000005
【００４４】
なお、ｗが［解除値］以下になったとき（ｗ≦［解除値］）、或いは、制御開始後、ｗが上記表１の[解除値]＜ｗ＜[制御値]の領域を１分間保持した場合のいずれかを満足した場合に上記表１の制御を解除し、以下に記載の解除運転（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）を実施する。
（ｉ）圧縮機５の回転数Ｎｃｏｍｐの値を＋１〔ｒｐｓ〕し、その回転数を１０秒間保持して運転する。
（ｉｉ）圧縮機５の回転数Ｎｃｏｍｐがファジー演算などにより決定される圧縮機５への指令回転数Ｎｉｎｖとなるまで、上記（ｉ）を繰り返す。
（ｉｉｉ）回転数が圧縮機５への指令回転数Ｎｉｎｖとなったときに解除運転を終了する。或いは、ｗが［Ｗ］ａ≧［ＤＲＭ２］ａ´、または［Ｗ］ａ≧［ＤＲＭ３］ａ´となる［制御値］以上となった場合は、上記表１及びその段落に記載の内容に従い、解除運転を終了する。
【００４５】
なお、上記表１の制御は下記条件（ｉｖ）（ｖ）のいずれかを満足した場合に、上述した解除運転（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）を実施せずにそのまま解除する。
（ｉｖ）圧縮機５への指令回転数Ｎｉｎｖによる圧縮機５の回転数指令が、本制御による回転数以下となったとき
（ｖ）デマンド制御の制御モードＤＲＭのモードが変更されたとき
【００４６】
また、制御部４３は、開始条件を満足した場合には、室内機３の制御部である室内コントロール（図示略）へＤＲＭ２またはＤＲＭ３のデマンド対応制御である旨の信号を送信する。
【００４７】
また、制御部４３は、前回（過去）の所定期間における最大電力値に対する第１補正係数Ａ１、前回の所定期間における電力量に対する第２補正係数Ａ２、及びデマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数Ａ３のうち、少なくともいずれか１つの補正係数を選定し、選定した補正係数によって空気調和装置１の使用電力を調整する。ここで、第１補正係数Ａ１は、定格周波数に対する補正係数とし、第２補正係数Ａ２は、各グリッドの電力値に対する補正係数とする。
【００４８】
例えば、制御モードがＤＲＭ２であり、あるユニットの冷房定格入力表示値（＝最大電力スペック）が２３５０〔Ｗ〕、３０分間の電力量スペックが５８７．５〔Ｗｈ〕である場合に前回の実測結果と比較されて第１補正係数Ａ１、第２補正係数Ａ２、及び第３補正係数Ａ３が算出される場合について説明する。
本実施形態においては、実測結果として、電力量実測結果が５９２．６〔Ｗｈ〕、３０分間の電力量スペック対比が１００．９〔％〕、最大電力実測結果が２３１４〔Ｗ〕、最大電力スペック対比９８．５〔％〕とする。
ここで、最大電力目標値は、最大電力スペック×９５％以下、３０分間電力量の目標値は、３０分間の電力量スペック×１００％以下とする。
【００４９】
第１補正係数Ａ１については、最大電力目標値９５〔％〕÷実測結果９８．５〔％〕＝０．９６４≒０．９６（小数点第３位以下切り捨てとする）である。なお、第１補正係数Ａ１を０．９６とした場合の最大電力予測値を算出すると、２３１４．０〔Ｗ〕×０．９６＝２２２１．４〔Ｗ〕（９４．５％）となり、最大電力目標値９５〔％〕より小さいことがわかる。
【００５０】
第２補正係数Ａ２については、３０分間電力量の目標値１００〔％〕÷実測結果１００．９〔％〕＝０．９９１≒０．９９（小数点第３位以下切り捨てとする）である。なお、第２補正係数Ａ２を０．９９とした場合の電力量予測値を算出すると、５９２．６×０．９９＝５８６．７（９９．９％）となり、３０分間電力量の目標値１００〔％〕より小さいことがわかる。
【００５１】
図５には、ＤＲＭ２の制御モードが３回有効になった場合の実測結果の一例を示している。ＤＲＭ２（１）、ＤＲＭ２（２）、ＤＲＭ２（３）が、それぞれのＤＲＭ２の制御モードの有効期間である。本実施形態においては、ＤＲＭ２（２）を過去の所定期間３０分として選定し、ＤＲＭ２（３）の制御に適用する補正係数を求めることとして説明する。
図５に示されるように、ＤＲＭ２（２）においては、ユニット電力〔Ｗ〕は、ＤＲＭ２制御開始から所定期間３０〔分〕よりも手前の２９．５〔分〕のタイミングで０になっている。
【００５２】
このような場合に、第３補正係数Ａ３は、実際に運転継続された期間をデマンド制御で要求されている所定期間（３０分）で除算し、２９．５分／３０分＝０．９８３≒０．９８（小数点第３位以下は切り捨てとする）となる。なお、第３補正係数Ａ３を０．９８とした場合に、ＤＲＭ２で制御基準となる電力である［ＤＲＭ２］は、［ＤＲＭ２］×０．９８とされることにより、（２９．５〔分〕で５３２．７〔Ｗｈ〕消費していた）第３補正係数Ａ３の導入後で２９．５分間の電力量は５３２．７〔Ｗｈ〕×０．９８＝５２２．０〔Ｗｈ〕（９８．０％）となり、３０分間の電力量予測値は５２２〔Ｗｈ〕×３０〔分〕／２９．５〔分〕＝５３０．８〔Ｗｈ〕となり、始めに２９．５分間で消費していた電力量５３２．７〔Ｗｈ〕より小さくなるため、３０分間の連続運転が可能となる。
このように、ＤＲＭ２（２）の終了後に、ＤＲＭ２（２）の実測結果に基づいて補正係数を算出し、以降のＤＲＭ２の制御に算出した補正係数を用いることにより、空気調和装置１が所定期間３０分間、運転が継続できる仕様となり、空気調和装置の延命につながる。
【００５３】
次に、本実施形態に係る空気調和装置１の作用について図１から図５を用いて説明する。
空気調和装置１の始動制御（保護制御）、制御モードＤＲＭ２に対応するデマンド対応制御がなされ、前回（過去）の所定期間（３０分）の最大電力値、前回（過去）の所定期間の電力量、前回（過去）のデマンド指令信号に基づく要求電力値の情報が取得される。最大電力及び所定期間内の電力量のスペックの情報と前回値とに基づいて、前回の所定期間における最大電力値に対する第１補正係数Ａ１、前回の所定期間における電力量に対する第２補正係数Ａ２、及びデマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数Ａ３が算出される。第１補正係数Ａ１、第２補正係数Ａ２、及び第３係数Ａ３のうち、少なくともいずれか１つの補正係数が選定され、選定された補正係数によって対応するパラメータが補正され、補正後の制御値によって空気調和装置１の使用電力が調整される。
【００５４】
以上説明してきたように、本実施形態に係る制御装置４及び方法並びにプログラム、それを備えた空気調和装置１において、本発明によれば、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、空気調和装置１の室内機３又は室外機２に設定される定格周波数より小さい範囲で圧縮機５が制御され、前回の所定期間における最大電力値に対する第１補正係数Ａ１、前回の所定期間における電力量に対する第２補正係数Ａ２、及びデマンド指令信号に基づく要求電力値に対する第３補正係数Ａ３のうち、少なくともいずれか１つの補正係数が選定され、選定された補正係数によって空気調和装置１による所定期間の使用電力が調整される。
これにより、最大電力値、所定期間内の電力量、及びデマンド指令信号に基づく要求電力値の少なくともいずれか１つを補正することにより所定期間内で空気調和装置を使用できる期間を延長できるので、ユーザの快適性が向上される。また、定格周波数を超えない範囲で空気調和装置１が制御される。
【００５５】
また、本実施形態によれば、所定期間（１８００）と、単位時間当たりのグリッド数（１０分割）とに基づいて、所定期間内で使用できる電力量を示す全グリッド数（１８０００）が決定され、決定された全グリッド数から、単位時間毎に使用した電力に相当するグリッド数の総和を減算した残グリッド数から算出される所定期間のうち残り期間における使用可能電力に基づいて電力制御値が決定され、この電力制御値に基づいて圧縮機５が制御される。
これにより、デマンド指令信号が入力された場合には、所定期間内で、かつ、デマンド指令信号に基づく要求電力値内の電力量で空気調和装置１が制御されるので、空気調和装置１はデマンド指令信号に応じた制御ができる。また、グリッド数によって使用可能電力量を演算することにより、電力量演算を簡便に電力量制限ができ、グリッド数を可視化することもできる。なお、本実施形態においては、使用した電力量を面積で扱うにあたり、単位時間当たりの使用電力量をグリッド単位で減算しているので、実際に使用している電力量と比較して多めに電力量の面積を減算することとなり、安全側に制御している。
【００５６】
〔第２の実施形態〕
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。本第２の実施形態に係る空気調和装置は、残り使用可能電力に基づいて電力目標を随時算出する点で第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、図１、図６及び図７を用いて異なる点について主に説明する。
【００５７】
制御部４３は、デマンド指令信号を取得し、デマンド制御が有効とされた場合に、所定期間において、空気調和装置１の室内機３に設定される定格周波数より小さい範囲で圧縮機５を制御し、使用した電力量を単位時間毎に（例えば、毎秒）計算し、所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値を次の電力目標とするような第４補正係数を設定し、設定された第４補正係数によって空気調和装置１の使用電力を調整する。
【００５８】
図６の時刻ｔ０〜ｔ１は、空気調和装置１の始動制御などの場合であり、圧縮機５の回転数の上昇が制御されている。３０分毎に使用可能な電力量を１８００〔秒〕×１０〔グリッド〕に分割させ、１秒毎に使用した電力量が計算され、残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した値が、次の１秒で使用可能な電力目標として算出される。現在の電力値に乗算することで、次の１秒で使用可能な電力目標を得るための補正係数を第４補正係数として設定し、現在の電力値と第４補正係数とに基づいて、圧縮機５の回転数が制御される。これにより、制限値［ＤＲＭ２］よりも低い電力を上限値としている領域（ｔ２以降）においてはデマンド指令信号による制限値［ＤＲＭ２］を用いる場合と比較して使用電力量が少なくなるものの、運転継続時間を長くすることができ、上述した第１の実施形態より快適性の向上に繋がる。
〔変形例〕
変形例においては、現在の電力消費の実績に応じ、グリッド数の余剰が推定される場合には、制限値（例えば、制御モードがＤＲＭ２であれば［ＤＲＭ２］の値）を超えて電力消費できるようにする点で上記と異なる。即ち、図７に示されるように、制限値［ＤＲＭ２］としていたものを、所定期間のうち残りの使用可能な電力量を残り時間で除算した結果が制限値［ＤＲＭ２］よりも大きくなった場合には、上限値を引き上げ、電力をできるだけ使用可能にする。具体的には、制御部４３は、単位時間毎（例えば、毎秒）に残りの電力を残り時間で平均化して新たな制限値として算出する。
【００５９】
例えば、図７の時刻ｔ１において、保護制御が終了し、その後負荷が減少し、［ＤＲＭ２］より小さい値で電力が使用される場合があれば、図７の時刻ｔ２以降で制限値［ＤＲＭ２］を守ったとしても、グリッド数に余剰が生じる。そうした場合には、時刻ｔ２の時点で、時刻ｔ２〜時刻１８００〔ｓ〕までの期間で使用できるグリッド数を算出し、この算出結果を平均化して新たな制限値Ｂ´を決定する。
このように新たな制限値Ｂ´を用いることにより、グリッド数の余剰が推定される場合であっても制限値［ＤＲＭ２］を継続して使用する場合と比較して、多くの電力を使用した運転が可能となるので、デマンド制限される電力量を守った上で、要求負荷に近い能力を出すことができ、空気調和装置１の運転を第１の実施形態より長くすることができるので、さらなる快適性の向上に繋がる。
【００６０】
なお、第１の実施形態と第２の実施形態とを適宜組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  空気調和装置
２  室外機
３  室内機
４  制御装置
５  圧縮機
４１  グリッド数決定部（グリッド数決定手段）
４２  電力決定部（電力決定手段）
４３  制御部（制御手段）
【図１】
2015045444.tif 000006
【図２】
2015045444.tif 000007
【図３】
2015045444.tif 000008
【図４】
2015045444.tif 000009
【図５】
2015045444.tif 000010
【図６】
2015045444.tif 000011
【図７】
2015045444.tif 000012