(57)【要約】【課題】既存の空調機の制御システムを生かしつつ、省エネルギー運転を低コストで実現する制御装置、および制御プログラムを提供する。【解決手段】制御装置３の設定値生成部１１は、居室空間内の現在湿度の計測値１２を取得すると、その現在湿度の計測値１２を、ＤＤＣ４が空調機５の加湿運転または除湿運転を停止させる制御信号を出力する切っ掛けとなる湿度設定値として設定値１３を生成し、送受信部１０は、設定値生成部１１によって生成される設定値１３をＤＤＣ４に対して送出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラに接続される制御装置であって、
居室空間内の室内環境の状態を示す環境値を取得すると、当該環境値に基づいて、前記設定値を設定する設定値生成手段と、
前記設定値生成手段によって生成される当該設定値を前記コントローラに対して送出する送出手段と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラに接続される制御装置であって、
居室空間内の現在湿度の値を取得すると、当該現在湿度の値を、前記コントローラが前記空調機の加湿運転または除湿運転を停止させる制御信号を出力する切っ掛けとなる湿度設定値として前記設定値を生成する設定値生成手段と、
前記設定値生成手段によって生成される当該設定値を前記コントローラに対して送出する送出手段と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラと、入力された前記設定値を前記コントローラに供給する監視装置とを含む空調システムに接続される制御装置であって、
居室空間内の室内環境の状態を示す環境値を取得すると、当該環境値に基づいて、前記設定値を設定する設定値生成手段と、
前記設定値生成手段によって生成される当該設定値を前記監視装置に対して送出する送出手段と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項４】
空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラと、入力された前記設定値を前記コントローラに供給する監視装置とを含む空調システムに接続される制御装置であって、
居室空間内の現在湿度の値を取得すると、当該現在湿度の値を、前記コントローラが前記空調機の加湿運転または除湿運転を停止させる制御信号を出力する切っ掛けとなる湿度設定値として前記設定値を生成する設定値生成手段と、
前記設定値生成手段によって生成される当該設定値を前記監視装置に対して送出する送出手段と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項５】
空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラに接続され、入力された設定値を前記コントローラに対して送出する監視装置が実行可能な制御プログラムであって、
前記制御プログラムは、前記監視装置を、
居室空間内の現在湿度の値を取得すると、当該現在湿度の値を、前記コントローラが前記空調機の加湿運転または除湿運転を停止させる制御信号を出力する切っ掛けとなる湿度設定値として前記設定値を生成する設定値生成手段として機能させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存の空調システムに適用されることで省エネルギーを実現する空調機の制御装置、および制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空調制御においては、適正な室内温熱環境をできる限り少ないエネルギー消費で確保することが求められており、そのようなものとして、実際の人間感覚に適応した快適性指標を学習でき、その快適性指標の快適範囲内に空調機の制御量設定値を維持することのできる空調制御装置がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特許３０４９２６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的な空調機、例えば、４管式の空調機において湿度制御を行う場合、湿度設定値に対して居室空間内の現在湿度が低ければ加湿運転し、高ければ除湿再熱運転（空調機内で空気を一度過冷却し、除湿してから再び所定の温度に加熱する）を行うようになっており、このうち除湿再熱運転は、その性質上、冷却・再熱ともに多大なエネルギーを消費することが知られている。
【０００５】
一方で、除湿運転を行う時期は梅雨から夏場であり、この期間は冷房負荷がもともと高いため、冷却に伴ってある程度除湿できてしまうため、あえて除湿再熱運転を行わなくてもよい。
【０００６】
しかしながら、居室空間内の湿度は冷房運転や外部との空気循環によってたえず変動する傾向がある。現在湿度と設定値が同一であれば加湿運転や除湿再熱運転は行われないが、一般的な空調機では居室空間内の湿度設定値を１つしかもたないため、その設定値に対して多少の差を検出することによって空調機は加湿運転や除湿再熱運転を行ってしまう。そのため、加湿除湿運転を特に必要としない場合でも運転を行ってしまい、無駄なエネルギーを消費していた。特に除湿再熱運転では多大なエネルギーを無駄に消費していた。
【０００７】
また、このような無駄なエネルギーを消費する運転制御を行わないようにするためには、空調機の制御プログラムや制御装置を変更する必要があるが、その変更には多大なコストが必要とされていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、既存の空調機の制御システムを生かしつつ、省エネルギー運転を低コストで実現する制御装置、および制御プログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明である制御装置は、空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラに接続される制御装置であって、居室空間内の室内環境の状態を示す環境値を取得すると、当該環境値に基づいて、前記設定値を設定する設定値生成手段と、前記設定値生成手段によって生成される当該設定値を前記コントローラに対して送出する送出手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、居室空間内の室内環境の状態を示す環境値を設定値にすることによって特に必要とされない無駄な空調機の運転を制御することができ、省エネルギーを実現することができる。また、既存のコントローラの制御ロジックを変更することなく、安価に省エネルギーを実現する空調システムを構築することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明である制御装置は、空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラに接続される制御装置であって、居室空間内の現在湿度の値を取得すると、当該現在湿度の値を、前記コントローラが前記空調機の加湿運転または除湿運転を停止させる制御信号を出力する切っ掛けとなる湿度設定値として前記設定値を生成する設定値生成手段と、前記設定値生成手段によって生成される当該設定値を前記コントローラに対して送出する送出手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明によれば、居室空間内の現在湿度の値を設定値にすることによってエネルギー消費の激しい加湿運転または除湿運転を停止することができ、省エネルギーを実現することができる。また、既存のコントローラの制御ロジックを変更することなく、安価に省エネルギーを実現する空調システムを構築することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明である制御装置は、空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラと、入力された前記設定値を前記コントローラに供給する監視装置とを含む空調システムに接続される制御装置であって、居室空間内の室内環境の状態を示す環境値を取得すると、当該環境値に基づいて、前記設定値を設定する設定値生成手段と、前記設定値生成手段によって生成される当該設定値を前記監視装置に対して送出する送出手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明によれば、居室空間内の室内環境の状態を示す環境値を設定値にすることによって特に必要とされない無駄な空調機の運転を制御することができ、省エネルギーを実現することができる。また、既存のコントローラの制御ロジックを変更することなく、安価に省エネルギーを実現する空調システムを構築することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明である制御装置は、空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラと、入力された前記設定値を前記コントローラに供給する監視装置とを含む空調システムに接続される制御装置であって、居室空間内の現在湿度の値を取得すると、当該現在湿度の値を、前記コントローラが前記空調機の加湿運転または除湿運転を停止させる制御信号を出力する切っ掛けとなる湿度設定値として前記設定値を生成する設定値生成手段と、前記設定値生成手段によって生成される当該設定値を前記監視装置に対して送出する送出手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明によれば、居室空間内の現在湿度の値を設定値にすることによってエネルギー消費の激しい加湿運転または除湿運転を停止することができ、省エネルギーを実現することができる。また、既存のコントローラの制御ロジックを変更することなく、安価に省エネルギーを実現する空調システムを構築することができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明である制御プログラムは、空調機が接続され、前記空調機の運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値を記憶し、前記設定値に従って制御信号を出力するコントローラに接続され、入力された設定値を前記コントローラに対して送出する監視装置が実行可能な制御プログラムであって、前記制御プログラムは、前記監視装置を、居室空間内の現在湿度の値を取得すると、当該現在湿度の値を、前記コントローラが前記空調機の加湿運転または除湿運転を停止させる制御信号を出力する切っ掛けとなる湿度設定値として前記設定値を生成する設定値生成手段として機能させることを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明によれば、居室空間内の現在湿度の値を設定値にすることによってエネルギー消費の激しい加湿運転または除湿運転を停止することができ、省エネルギーを実現することができる。また、既存のコントローラの制御ロジックを変更することなく、安価に省エネルギーを実現する空調システムを構築することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図１〜図６に基づいて説明する。
【００２０】
図１に本実施形態における空調システム１の構成を示す。本実施形態における空調システム１は、監視装置２、制御装置３、１つ以上のダイレクトデジタルコントローラ４（以降、ＤＤＣ４と略す）、複数の空調機５、温度センサ６や湿度センサ７等の複数の計測装置から構成される。監視装置２と制御装置３はＤＤＣ４に接続される。
【００２１】
監視装置２は、空調機５の運転状況や各種計測装置の計測結果を集約、ディスプレイ等の表示装置に表示する機能、また、入力された空調機５の制御に係る設定値１３をＤＤＣ４に対して送出する機能を有する。通常、人が設定値１３を決定する場合は、設定値１３はこの監視装置２に対して入力される。
【００２２】
また、ＤＤＣ４は、室内設定温度や室内設定湿度等の設定値１３を受信すると、受信した設定値１３を記憶し、その設定値１３に従って空調機５を制御するための各種制御信号を出力する機能を有する。さらに、ＤＤＣ４は、温度センサ６や湿度センサ７等、各種計測装置からの入力信号を基に算出される計測値１２を、所定のタイミングで送出する機能を有する。
【００２３】
なお、ＤＤＣ４が有するこれらの機能については、従来からあるものと変わりは無い。例えば、湿度の設定値１３が５０％であり、湿度センサ７からの入力信号を基に算出される居室空間内の現在湿度が７０％であれば、ＤＤＣ４は空調機５に対して除湿運転を開始させる制御信号を出力し、現在湿度が５０％に達したところで除湿運転を停止させる制御信号を出力する。また、居室空間内の現在湿度が２０％であれば、ＤＤＣ４は空調機５に対して加湿運転を開始させる制御信号を出力し、現在湿度が５０％に達したところで加湿運転を停止させる制御信号を出力する。
【００２４】
また、制御装置３は、図２に示すように、送受信部１０と設定値生成部１１を備える。送受信部１０は、ＤＤＣ４が送出する計測値１２を受信する機能、および設定値生成部１１が生成する設定値１３を送出する機能を有する。また、設定値生成部１１は、送受信部１０が受信する計測値１２に基づいて、空調機５の制御を行うための制御信号を出力する切っ掛けとなる設定値１３を生成する機能を有する。
【００２５】
次に本実施形態における制御装置３の動作について説明する。なお、実施形態の一例として、空調機５の加湿および除湿運転の設定を無効にするための処理について説明する。湿度センサ７から入力される信号を基に算出される居室空間内の湿度の値を計測値１２、ＤＤＣ４が空調機５の除湿、または加湿運転を制御する制御信号を出力する切っ掛けとなる湿度の値を設定値１３とする。
【００２６】
今ＤＤＣ４は、湿度センサ７から入力される信号を基に、居室空間内の現在湿度の値を算出し、計測値１２として定期的に監視装置２、および制御装置３に対して送出している。制御装置３が制御処理を開始すると、送受信部１０は計測値１２の取得処理を開始する（ステップＳ０１）。
【００２７】
送受信部１０は、ＤＤＣ４から送出される計測値１２を取得すると（ステップＳ０２）、設定値生成部１１へ取得した計測値１２を供給する。設定値生成部１１は、送受信部１０から計測値１２が供給されると、その計測値１２に基づいて空調機５制御に係る設定値１３を生成する（ステップＳ０３）。
【００２８】
計測される現在湿度の値と、除湿、または加湿運転を停止するため設定される設定値１３とが同じ値であれば、必然的にＤＤＣ４は空調機５を停止させるための制御信号を出力することになる。従って、空調機５の加湿および除湿運転の設定を無効にする制御を行う場合は、設定値生成部１１は、現在湿度の値が供給されると、その現在湿度の値を加湿または除湿運転の設置値として、送受信部１０へ供給する。
【００２９】
送受信部１０は、設定値生成部１１から設定値１３が供給されると、ＤＤＣ４に対してその設定値１３を送出し（ステップＳ０４）、計測値１２の取得処理へ移行する（ステップＳ０５）。以上の処理が行われることで居室空間内の湿度と設定値１３が同じ値となるので、ＤＤＣ４は、加湿運転中または除湿運転中であればその運転を停止する制御信号を出力する。
【００３０】
従来は、居室空間内の現在湿度の値が設定値１３と多少の差を生じるだけで加湿運転または除湿運転を行っていたが、このように現在の湿度の値を設定値１３にすることによってエネルギー消費の激しい加湿運転または除湿運転の設定を無効にすることができ、省エネルギーを実現することができる。また、制御装置３から設定値１３を送出することによって加湿運転または除湿運転の設定を無効にすることができるので、既存のＤＤＣ４の制御ロジックを変更することなく、安価に省エネルギーを実現する空調システム１を構築することができる。
【００３１】
＜その他の実施形態＞
図４〜図６に、図１とは異なる実施の形態を示す。
【００３２】
図１では、制御装置３はＤＤＣ４と接続されていたが、図４の空調システム１ａでは、制御装置３は監視装置２に接続されている。この場合、監視装置２は、ＤＤＣ４から送出される計測値１２を制御装置３へ提供する機能、制御装置３から送出される設定値１３を受信する機能を備えている必要がある。一方、制御装置３については、図２で示されている機能構成で、図３のフローチャートで示されている処理を行えばよく、ただ設定値１３の供給先がＤＤＣ４から監視装置２へ変更されるだけである。従って、ステップＳ０１〜ステップＳ０５までの処理は下記のようになる。
【００３３】
まず、制御装置３が制御処理を開始すると、送受信部１０は計測値１２の取得処理を開始する。送受信部１０は、監視装置２から送信される居室空間内の現在湿度の値である計測値１２を取得すると、送受信部１０は、その現在湿度の値を設定値生成部１１に供給する。
【００３４】
設定値生成部１１は、現在湿度の値が供給されると、その現在湿度の値を加湿運転または除湿運転の設置値として送受信部１０へ供給する。送受信部１０は、設定値生成部１１から設定値１３が供給されると、監視装置２に対してその設定値１３を送出し、計測値１２の取得処理へ移行する。
【００３５】
監視装置２は、設定値１３が供給されると、人が設定値１３を入力した場合と同様に、ＤＤＣ４へその設定値１３を送出する。従って、このような接続形態においても、上記の場合と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
また、図５の空調システム１ｂでは、制御装置３はインターフェース装置８を介して空調システム１ｂに接続されている。これは、制御装置３と空調システム１ｂの通信規格が異なる場合や、データ構造が異なる場合の実施形態であり、インターフェース装置８はその差異を吸収するために用いられ、プロトコルやデータ等を変換する機能を備えている必要がある。
【００３７】
制御装置３については、図２で示されている機能構成で、図３で示されている処理を行えばよく、ステップＳ０１〜ステップＳ０５までの処理は何等変更するところはない。このような接続形態においても、上記の場合と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、図６の空調システム１ｃでは、監視装置２が制御プログラム９を備える実施形態が示されている。この実施形態においては、制御プログラム９は、図２に示されている制御装置３が備える送受信部１０と設定値生成部１１の機能を監視装置２に対して実現させる。
【００３９】
まず、制御プログラム９が実行されると、監視装置２内部に送受信部１０と設定値生成部１１を実現する。送受信部１０は計測値１２の取得処理を開始すると、ＤＤＣ４から送信される居室空間内の現在湿度の値である計測値１２を取得し、その現在湿度の値を設定値生成部１１に供給する。
【００４０】
設定値生成部１１は、現在湿度の値が供給されると、その現在湿度の値を加湿運転または除湿運転の設置値として送受信部１０へ供給する。送受信部１０は、設定値生成部１１から設定値１３が供給されると、監視装置２に対してその設定値１３を設定し、計測値１２の取得処理へ移行する。
【００４１】
監視装置２は、設定値１３が設定されると、人が設定値１３を入力した場合と同様に、ＤＤＣ４へその設定値１３を送出する。従って、このような接続形態においても、上記の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、空調機５の加湿および除湿運転を停止させる処理を例に説明したが、制御装置３が制御する運転はこれに限定されるものではない。他にも温度センサ６からの温度を設定値とすることで、冷房運転や暖房運転を制御することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、居室空間内の室内環境の状態を示す環境値を設定値にすることによって特に必要とされない無駄な空調機の運転を制御することができ、省エネルギーを実現することができる。また、既存のコントローラの制御ロジックを変更することなく、安価に省エネルギーを実現する空調システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空調システムのシステム構成を示す図である。
【図２】制御装置の機能ブロック図である。
【図３】制御装置の処理手順を示すスローチャートである。
【図４】他の実施形態における空調システムのシステム構成を示す図である。
【図５】他の実施形態における空調システムのシステム構成を示す図である。
【図６】他の実施形態における空調システムのシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
１  空調システム
２  監視装置
３  制御装置
４  ダイレクトデジタルコントローラ（ＤＤＣ）
５  空調機
６  温度センサ
７  湿度センサ
８  インターフェース装置
９  制御プログラム
１０  送受信部
１１  設定値生成部
１２  計測値
１３  設定値
【図１】
2005003281.tif 000003
【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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