(57)【要約】【課題】分散配置された空調機器、熱源機器を協調制御させることで、システム全体でエネルギーロス、運転コストの低減を実現させる空調制御装置を提供することである。【解決手段】実施形態の空調制御装置は、取得部と通信部と算出部とを備える。取得部は、空調機器に関する圧力、流量、弁の開度のいずれか一つ以上の情報を示す空調機器情報を取得する。通信部は、前記空調機器と隣接する空調機器に関する圧力、流量、弁の開度の何れか一つ以上の情報を示す隣接機器情報を受信する。算出部は、前記空調機器情報及び前記隣接機器情報に基づいて、前記空調機器の弁の開度設定を算出する。【選択図】  図３
2017101907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機器に関する圧力、流量、弁の開度のいずれか一つ以上の情報を示す空調機器情報
を取得する取得部と、
前記空調機器と隣接する空調機器に関する圧力、流量、弁の開度の何れか一つ以上の情
報を示す隣接機器情報を受信する通信部と、
前記空調機器情報及び前記隣接機器情報に基づいて、前記空調機器の弁の開度設定を算
出する算出部と、
を備える空調制御装置。
【請求項２】
空調機器に関する圧力、流量、弁の開度のいずれか一つ以上の情報を示す空調機器情報
を取得する取得部と、
前記空調機器と隣接する空調機器に関する圧力、流量、弁の開度の何れか一つ以上の情
報と、前記空調機器と隣接する熱源機器に関する圧力、流量、温度、弁の開度及びポンプ
の回転速度のいずれか一つ以上の情報とを示す隣接機器情報を受信する通信部と、
前記空調機器情報及び前記隣接機器情報に基づいて、前記空調機器の弁の開度設定を算
出する算出部と、
を備える空調制御装置。
【請求項３】
熱源機器に関する圧力、流量、温度、弁の開度及びポンプの回転速度のいずれか一つ以
上の情報を示す熱源機器情報を取得する取得部と、
前記熱源機器と隣接する空調機器に関する圧力、流量、弁の開度の何れか一つ以上の情
報を示す隣接機器情報を受信する通信部と、
前記熱源機器情報及び前記隣接機器情報に基づいて、前記熱源機器が生成する熱の熱媒
である熱源水を流すポンプの回転速度設定を算出する算出部と、
を備える空調制御装置。
【請求項４】
前記通信部は、前記空調機器と同一管路にて接続される前記隣接する空調機器あるいは
前記隣接する熱源機器から前記隣接機器情報を受信する
請求項１から３のいずれか一つに記載の空調制御装置。
【請求項５】
空調機器に関する圧力、流量、弁の開度のいずれか一つ以上の情報を示す空調機器情報
、前記隣接機器情報、及び熱源機器に関する圧力、流量、温度、弁の開度及びポンプの回
転速度のいずれか一つ以上の情報を示す熱源機器情報の少なくとも一つを蓄積する蓄積部
と、
前記蓄積部で蓄積された前記空調機器情報、前記隣接機器情報、及び前記熱源機器情報
の少なくとも一つを用いて、前記空調機器の弁の開度設定、あるいは前記熱源機器が生成
する熱の熱媒である熱源水を流すポンプの回転速度設定、を算出するのに関わる係数を演
算する演算部と、
を備える請求項１から４のいずれか一つに記載の空調制御装置。
【請求項６】
前記演算部は、前記蓄積部で蓄積された前記空調機器情報、前記隣接機器情報、及び前
記熱源機器情報の少なくとも一つを用いて、前記空調機器あるいは前記熱源機器の異常の
有無を判定し、異常のある場合、前記隣接する空調機器あるいは前記隣接する熱源機器に
影響を与えないような前記係数を演算する請求項５に記載の空調制御装置。
【請求項７】
空調機器に関する圧力、流量、弁の開度のいずれか一つ以上の情報を示す空調機器情報
が取得されるステップと、
前記空調機器と隣接する空調機器に関する圧力、流量、弁の開度の何れか一つ以上の情
報を示す隣接機器情報が受信されるステップと、
前記空調機器情報及び前記隣接機器情報に基づいて、前記空調機器の弁の開度設定が算
出されるステップと、
を備える空調制御方法。
【請求項８】
空調制御装置を、
空調機器に関する圧力、流量、弁の開度のいずれか一つ以上の情報を示す空調機器情報
を取得する取得手段と、
前記空調機器と隣接する空調機器に関する圧力、流量、弁の開度の何れか一つ以上の情
報を示す隣接機器情報を受信する通信手段と、
前記空調機器情報及び前記隣接機器情報に基づいて、前記空調機器の弁の開度設定を算
出する算出手段と
して機能させるための空調制御プログラム。
【請求項９】
空調機器に関する圧力、流量、弁の開度のいずれか一つ以上の情報を示す空調機器情報
を取得する取得手段と、
前記空調機器と隣接する空調機器に関する圧力、流量、弁の開度の何れか一つ以上の情
報を示す隣接機器情報を受信する通信手段と、
前記空調機器情報及び前記隣接機器情報に基づいて、前記空調機器の弁の開度設定を算
出する算出手段と、
を備える空調制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、空調制御装置、空調制御方法、空調制御プログラム、及び空調制
御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地域冷暖房施設、工場、ビルなどへの熱供給には、一次ポンプ方式、二次ポンプ方式が
用いられている。一次ポンプ方式での負荷制御には、空調機器等の各負荷のバイパス管と
三方弁の構成や、熱源機器（一次ポンプ）のバイパス管と各負荷の二方弁の構成が用いら
れている。三方弁による負荷制御では、負荷が変化しても流量はほぼ一定となるため、一
次ポンプと三方弁の制御は簡単であるが、負荷が少ない場合、負荷バイパス流量が多くな
るため、エネルギーロスが多い。
【０００３】
図１に一次ポンプ方式の二方弁による負荷制御の図を示す。二方弁による負荷制御とし
て、循環流量を一次ポンプの運転周波数（回転速度）で制御し、往きと還り間の差圧をバ
イパス管の二方弁の開度で制御する方法が知られている。この二方弁による負荷制御で、
負荷の急変時等で差圧が大きくなった場合、バイパス流量を流す必要があり、エネルギー
ロスが生じるという問題があった。
【０００４】
二次ポンプ方式での負荷制御には、二次ポンプのバイパス管と各負荷の二方弁の構成が
用いられている。図２に二次ポンプ方式の二方弁による負荷制御の図を示す。二方弁によ
る負荷制御として、循環流量を二次ポンプの運転台数で制御し、ポンプ前後の差圧を二次
ポンプの運転周波数（回転速度）とバイパス管の二方弁の開度で制御する方法が知られて
いる。この二方弁による負荷制御でも、負荷の急変時等に二次ポンプのバイパス流量を流
す必要があるため、エネルギーロスが生じるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８２９８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、分散配置された空調機器、熱源機器を協
調制御させることで、システム全体でエネルギーロス、運転コストの低減を実現させる空
調制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、実施形態の空調制御装置は、取得部と通信部と算出部とを
備える。取得部は、空調機器に関する圧力、流量、弁の開度のいずれか一つ以上の情報を
示す空調機器情報を取得する。通信部は、前記空調機器と隣接する空調機器に関する圧力
、流量、弁の開度の何れか一つ以上の情報を示す隣接機器情報を受信する。算出部は、前
記空調機器情報及び前記隣接機器情報に基づいて、前記空調機器の弁の開度設定を算出す
る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の一次ポンプ方式の二方弁による空調機器制御の図である。
【図２】従来の二次ポンプ方式の二方弁による空調機器制御の図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る分散配置された複数の空調機器を協調制御する各制御装置のシステム構成を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る制御装置の構成を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る協調制御なしのときの圧力、弁２１・２２・２３の開度、バイパス弁の開度、ポンプの回転速度についての時間変化を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る協調制御ありのときの圧力、弁２１・２２・２３の開度、バイパス弁の開度、ポンプの回転速度についての時間変化を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る分散配置された複数の空調機器と熱源機器とを協調制御する各制御装置のシステム構成を示した図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る協調制御なしのときの圧力、弁２１・２２の開度、バイパス弁２０の開度、ポンプ４１の回転速度についての時間変化を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る協調制御ありのときの圧力、弁２１・２２の開度、バイパス弁２０の開度、ポンプ４１の回転速度についての時間変化を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る分散配置された複数の空調機器と熱源機器とを協調制御する各制御装置のシステム構成を示した図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る制御装置の構成を示した図である。空調機器
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る分散配置された複数の空調機器と熱源機器とを協調制御する各制御装置と演算装置のシステム構成を示した図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る各制御装置を通信網によって制御する演算装置のシステム構成を示した図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る制御装置の構成を示した図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る演算装置の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１０】
（第一の実施形態）
（構成）
図３は、第１の実施形態に係る分散配置された複数の空調機器を協調制御する場合のシ
ステム構成を示す図である。協調制御とは、分散配置された負荷機器の情報を相互に通信
し合い、取得した情報をもとに行う制御のことである。本実施形態では分散配置された負
荷機器を、一例として空調機器１１〜１３とした。
【００１１】
熱源機器５０が生成する熱の熱媒である熱源水は、一次ポンプ４１によって、往水管路
６１を通り空調機器１１〜１３へ流れ、還水管路６２を通って再び一次ポンプ４１に送ら
れる。空調機器１１〜１３の前には、流れ込む熱源水の量を調節するための二方弁２１〜
２３が設置され、二方弁２１〜２３と空調機器１１〜１３の間に流量計８１〜８３と圧力
計７１〜７３が設置されている。空調機器１１〜１３につながる管路の他に、管路の圧力
を保つために往水管路６１と還水管路６２とをバイパスするバイパス管６０が設置され、
このバイパス管６０はバイパス弁２０により熱源水の流量を調整される。還水管路６２に
流量計８０、バイパス管６０に圧力計７０が設置されている。
【００１２】
二方弁２１〜２３をそれぞれ制御するために制御装置３１〜３３、バイパス弁２０を制
御するために制御装置３０が設置されている。制御装置３１〜３３は、圧力計７１〜７３
と流量計８１〜８３と二方弁２１〜２３から空調機器に関する情報を取得する。また、制
御装置３１と制御装置３２、制御装置３２と制御装置３３は協調制御を行う。
【００１３】
図４は、分散配置された複数の空調機器を協調制御する各制御装置の構成を示した図で
ある。
【００１４】
制御装置３１は、取得部３０１、通信部３０２、算出部３０３、および制御出力部３０
４を備える。
【００１５】
取得部３０１は、自身の空調機器１１の圧力、流量、弁の開度、温度等の空調機器情報
を、圧力計７１、流量計８１から取得する。
【００１６】
通信部３０２は、隣接する空調機器の制御装置３２と直接または間接的に通信し、圧力
、流量、弁の開度等の空調機器情報を送受信する。本実施形態での隣接する空調機器の制
御装置は制御装置３２だが、同一の管路に接続されている空調機器の制御装置を意味する
ため、１つの場合もあり、２つ存在する場合もある。また、管路の形状によっては３つ以
上存在する場合もある。
【００１７】
算出部３０３は、空調機器情報と隣接機器情報とを用いて、自身の負荷機器の弁の開度
設定を算出する。制御出力部３０４は、算出した開度設定を、自身の空調機器１１に出力
する。
【００１８】
また、空調機器の制御装置の通信部３０２は、隣接する負荷機器の制御装置３２と直接
または間接的に通信し、圧力、流量、弁の開度設定等の隣接機器情報を送受信する。
【００１９】
なお、制御装置３１について上述したが、制御装置３２、３３も同様の構成を備える。
【００２０】
空調機器１２を制御する制御装置３２は、圧力計７２および流量計８２から空調機器情
報を取得する取得部３０１と、隣接する空調機器１１の制御装置３１及び隣接する空調機
器１３の制御装置３３と通信する通信部３０２と、制御設定値を算出する算出部３０３と
、空調機器１２へ制御信号を出力する制御出力部３０４とで構成される。
【００２１】
空調機器１３を制御する制御装置３３は、圧力計７３および流量計８３から空調機器情
報を取得する空調機器１３自身の取得部３０１と、隣接する空調機器１２の制御装置３２
と通信する通信部３０２と、制御設定値を算出する算出部３０３と、空調機器１３へ制御
信号を出力する制御出力部３０４とで構成される。
【００２２】
なお、一次ポンプ４１とバイパス弁２０を制御する制御装置３０は、圧力計７０および
流量計８０から空調機器情報を取得する取得部３０１と、制御設定値を算出する算出部３
０３と、一次ポンプ４１とバイパス弁２０へ制御信号を出力する制御出力部３０４とで構
成される。制御装置３０は、制御装置３１〜３３と協調制御することなく、圧力計７０お
よび流量計８０から取得した空調機器情報をもとに、循環流量を制御する一次ポンプ４１
の運転周波数（回転速度）とバイパス弁２０の開度を制御する。
【００２３】
（作用）
制御装置３１〜３３は空調機器１１〜１３に流れる熱源水の流量を調節する弁２１〜２
３の開度を調節することで空調機器１１〜１３の協調制御を行う。その弁の開度を求める
過程について以下式を用いて説明する。
【００２４】
以降、任意の空調機器１１〜１３を示す空調機器１ｉ（ここでｉは１〜３）として説明
する。空調機器１ｉの制御設定値であるｕｉは、例えば以下の式で算出する。制御設定値
ｕｉは、例えば弁の開度である。
【数１】
2017101907.tif 000003
【００２５】
ここで、第１項は自身の温度や流量や圧力の偏差を制御する項、第２項は以下のような
隣接する空調機器との合意制御する項である。
【数２】
2017101907.tif 000004
【００２６】
ここで、ｘｉは状態、ｋｉｊは合意制御の制御ゲインである。
【００２７】
状態は、例えば、圧力Ｐｉの目標圧力との偏差であり、以下の式で表現できるとする。
【数３】
2017101907.tif 000005
【００２８】
ここで、ｆｉは流量である。
【００２９】
制御ゲインは、例えば以下の目的関数を最小にするように算出する。
【数４】
2017101907.tif 000006
【００３０】
ここで、ｗｉは重みである。
【００３１】
具体例として、空調機器１１から１３を負荷とした場合は、以下の式となる。
【数５】
2017101907.tif 000007
【００３２】
次に、空調機器１２の弁の開度が小さくなった場合について、協調制御の有無によるバ
イパス弁の開度の変化を図５〜図６を用いて比較する。協調制御なしのときの圧力、空調
機器１１・１２・１３の弁２１・２２・２３の開度、バイパス弁２０の開度、ポンプ４１
の回転速度についての時間変化を示す図を図５に示す。また、協調制御ありのときの圧力
、空調機器１１・１２・１３の弁２１・２２・２３の開度、バイパス弁２０の開度、ポン
プ４１の回転速度についての時間変化を示す図を図６に示す。なお、バイパス弁が時間変
化に伴って開度が変化していることはバイパス弁に応答遅れがあることを示している。
【００３３】
図５において協調制御なしの場合は、弁２２の開度が小さくなった場合、弁２１と弁２
３の弁の開度はすぐには変化しない。そのため、弁２２の開度が小さくなるとすぐに圧力
が上昇し、それに応じてバイパス弁２０が開く。つまり、圧力変動が大きく、バイパス弁
２０の開度の変化も大きい。
【００３４】
一方、図６において協調制御ありの場合は、弁２２の開度が小さくなると、その状態が
弁２１と弁２３を制御する制御装置３１と制御装置３３間に通信され、すぐに弁２１と弁
２３の弁の開度を大きくする。そのため、弁２２の開度が小さくなっても圧力変動が小さ
く、バイパス弁２０の開度の変化も小さい。
【００３５】
（効果）
地域冷暖房施設、工場、ビルなどのように分散配置された空調機器等を協調制御させる
ことで、システム全体でエネルギーロス、運転コストの低減が可能となる。
【００３６】
また、各負荷側の圧力や流量の急変の発生を防止でき、これにより、騒音や振動の発生
の防止や、機器、例えば弁の寿命の向上等が可能となる。
【００３７】
なお、隣接する空調機器、熱源機器、一次ポンプと通信により情報交換しながら、分散
配置された負荷機器、熱源、ポンプを協調制御するため、集中制御装置を用いることなく
、階層形や分散形などの形態で制御をすることもできる。
【００３８】
（第２の実施形態）
（構成）
図７は、第２の実施形態に係る分散配置された複数の空調機器を協調制御する場合のシ
ステム構成を示す図である。一次ポンプ方式で、空調機器と一次ポンプを協調制御する場
合である。
【００３９】
第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、一次ポンプの制御を行う制御装置３０
と空調機器１１の制御を行う制御装置３１が協調制御を行う点であり、それ以外は第１の
実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００４０】
一次ポンプの制御装置３０の構成は、図３の分散配置された複数の空調機器を協調制御
する各制御装置のシステム構成と同様である。一次ポンプの制御装置３０は、取得部３０
１と、通信部３０２と、算出部３０３と、制御出力部３０４とで構成される。
【００４１】
一次ポンプ４１とバイパス弁２０の制御装置３０の取得部３０１は、圧力計７０・流量
計８０が計測した圧力、流量、温度等の情報や、バイパス弁２０の開度、ポンプの回転速
度等を示す熱源機器情報を取得する。
【００４２】
通信部３０２は、隣接する空調機器１１の制御装置３１と直接または間接的に通信し、
隣接機器情報を受信、及び送信する。なお、隣接機器情報を受信、及び送信するのに制御
装置３１を介する必要はない。
【００４３】
算出部３０３は、熱源機器情報及び隣接機器情報と、受信値を用いて、一次ポンプ４１
の回転速度設定あるいは運転周波数設定とバイパス弁２０の開度設定を算出する。
【００４４】
出力部３０４は、算出した回転速度設定を一次ポンプ４１に、バイパス弁２０の開度設
定をバイパス弁２０に出力する。
【００４５】
空調機器１１を制御する制御装置３１は、圧力計７１および流量計８１から空調機器情
報を取得する空調機器１１自身の取得部３０１と、隣接する空調機器１２の制御装置３２
と一次ポンプ・バイパス弁の制御装置３０と通信する通信部３０２と、制御設定値を算出
する算出部３０３と、空調機器１１へ制御信号を出力する制御出力部３０４とで構成され
る。
【００４６】
取得部３０１は、空調機器１１に関する空調機器情報を取得する。通信部３０２は、一
次ポンプ４１・バイパス弁２０、及び空調機器１２に関する隣接機器情報を受信及び送信
する。算出部３０３は、空調機器情報及び隣接機器情報に基づいて、弁２１の開度設定を
算出する。出力部３０４は、算出した弁２１の開度設定を弁２１に出力する。
【００４７】
空調機器１２を制御する制御装置３２は、圧力計７２および流量計８２から空調機器情
報を取得する空調機器１２自身の取得部３０１と、隣接する空調機器１１の制御装置３１
と通信する通信部３０２と、制御設定値を算出する算出部３０３と、空調機器１２へ制御
信号を出力する制御出力部３０４とで構成される。
【００４８】
取得部３０１は、空調機器１２に関する空調機器情報を取得する。通信部３０２は、空
調機器１１に関する隣接機器情報を受信及び送信する。算出部３０３は、空調機器情報及
び隣接機器情報に基づいて、弁２２の開度設定を算出する。出力部３０４は、算出した弁
２２の開度設定を弁２２に出力する。
【００４９】
図７には制御装置３２と制御装置３３との協調制御が示されていないが、説明を簡略化
するために省いただけであるため、もちろん制御装置３２と制御装置３３との協調制御を
追加してもよい。
【００５０】
（作用）
制御装置３０〜３２は空調機器１１、１２に流れる熱源水の流量を調節する弁２１、２
２の開度と、バイパス弁２０と、一次ポンプ４１の回転速度とを調節することで、空調機
器と熱源機器の協調制御を行う。バイパス弁２０と一次ポンプ４１の回転速度を考慮した
弁２１，２２の開度を求める過程について以下式を用いて説明する。
【００５１】
一次ポンプ４１、空調機器１１、空調機器１２の制御設定は、第１の実施形態と同様に
、例えば以下の式で算出する。
【数６】
2017101907.tif 000008
【００５２】
ここで、ポンプの制御設定ｕ０とは、例えば一次ポンプ４１の運転周波数（回転速度）で
ある。
【数７】
2017101907.tif 000009
【００５３】
制御ゲインｋｉｊは、例えば以下の目的関数を最小にするように算出する。
【数８】
2017101907.tif 000010
【００５４】
次に、空調機器１１の弁の開度が小さくなった場合について、協調制御の有無によるバ
イパス弁の開度の変化を図８〜図９を用いて比較する。協調制御なしのときの圧力、弁２
１・２２の開度、バイパス弁の開度、一次ポンプの回転速度についての時間変化を示す図
を図８に示す。また、協調制御ありのときの圧力、弁２１・２２の開度、バイパス弁の開
度、一次ポンプの回転速度についての時間変化を示す図を図９に示す。
【００５５】
図８において協調制御なしの場合は、弁２１の開度が小さくなった場合、弁２２の開度
と一次ポンプ４１の回転速度はすぐには変化しない。そのため、弁２１の開度が小さくな
るととすぐに圧力が上昇し、それに応じてバイパス弁２０が開く。つまり、圧力変動が大
きく、バイパス弁２０の開度の変化も大きい。
【００５６】
一方、図９において協調制御ありの場合は、弁２１の開度が小さくなると、その状態が
一次ポンプ４１とバイパス弁２０を制御する制御装置３０と弁２２を制御する制御装置３
２と通信され、すぐに一次ポンプ４１の回転速度を下げ、また、弁２２の開度を大きくす
る。そのため、弁２１開度が小さくなっても、圧力変動が小さく、バイパス弁２０の開度
の変化も小さい。
【００５７】
（効果）
地域冷暖房施設、工場、ビルなどのように分散配置された空調機器等と熱源を協調制御
させることで、システム全体でエネルギーロス、運転コストの低減が可能となる。
【００５８】
また、各負荷側の圧力や流量の急変の発生を防止でき、これにより、騒音や振動の発生
の防止や、機器、例えば弁の寿命の向上等が可能となる。
【００５９】
なお、隣接する空調機器、熱源、ポンプと通信により情報交換しながら、分散配置され
た負荷、熱源、ポンプを協調制御するため、集中制御装置を用いることもなく、階層形や
分散形などいろいろな形態でも制御が可能となる。
【００６０】
（第３の実施形態）
（構成）
図１０は、第３の実施形態に係る分散配置された複数の空調機器を協調制御する場合の
システム構成を示す図である。本実施形態は、二次ポンプ方式で、空調機器と二次ポンプ
を協調制御する場合を示す。
【００６１】
第３の実施形態が第２の実施形態と異なる点は、制御装置３０が一次ポンプの制御を行
うのではなく、二次ポンプの制御を行う点であり、それ以外は第２の実施形態と同じであ
るので、同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６２】
二次ポンプの制御装置３０の構成は、図３の分散配置された複数の空調機器を協調制御
する各制御装置のシステム構成と同様である。二次ポンプの制御装置３０は、取得部３０
１と、通信部３０２と、算出部３０３と、制御出力部３０４とで構成される。
【００６３】
二次ポンプ４２とバイパス弁２０の制御装置３０の取得部３０１は、圧力計７０・流量
計８０が計測した圧力、流量、温度等を取得する。通信部３０２は、空調機器１１の制御
装置３１と直接または間接的に通信し、圧力、流量、弁の開度等の空調機器情報を受信、
送信する。算出部３０３は、計測値と、受信値を用いて、二次ポンプ４２の運転周波数設
定とバイパス弁２０の開度を算出する。出力部３０４は、算出した運転周波数設定を二次
ポンプ４２に、バイパス弁２０の開度をバイパス弁２０に出力する。
【００６４】
空調機器１１を制御する制御装置３１は、圧力計７１および流量計８１から空調機器情
報を取得する空調機器１１自身の取得部３０１と、隣接する空調機器１２の制御装置３２
と二次ポンプ・バイパス弁の制御装置３０と通信する通信部３０２と、制御設定値を算出
する算出部３０３と、空調機器１１へ制御信号を出力する制御出力部３０４とで構成され
る。
【００６５】
空調機器１２を制御する制御装置３２は、圧力計７２および流量計８２から空調機器情
報を取得する空調機器１２自身の取得部３０１と、隣接する空調機器１１の制御装置３１
と通信する通信部３０２と、制御設定値を算出する算出部３０３と、空調機器１２へ制御
信号を出力する制御出力部３０４とで構成される。
【００６６】
図１０には制御装置３２と制御装置３３との協調制御は示されていないが、説明を簡略
化するために省いただけであるため、もちろん制御装置３２と制御装置３３との協調制御
を追加してもよい。
【００６７】
（作用）
制御装置３０〜３２は空調機器１１、１２に流れる熱源水の流量を調節する弁２１、２
２の開度と、バイパス弁２０と、二次ポンプ４２の回転速度とを調節することで、空調機
器と熱源機器の協調制御を行う。バイパス弁２０と二次ポンプ４２の回転速度を考慮した
弁２１，２２の開度を求める過程については、第２の実施形態と同様にして、式（１２）
〜（１８）を用いて説明できる。
【００６８】
なお、空調機器１１の弁の開度が小さくなった場合における協調制御の有無によるバイ
パス弁２０の開度の変化は図８〜図９の「ポンプ」が二次ポンプ４２を意味するとしたと
きと同様である。
【００６９】
（効果）
分散配置された機器の弁２１〜２３とバイパス弁２０と二次ポンプ４２を協調制御させ
ることで、二次ポンプ方式の場合でも一次ポンプ方式の場合と同様、システム全体でエネ
ルギーロス、運転コストの低減が可能となる。
【００７０】
また、各負荷側の圧力や流量の急変の発生を防止でき、これにより、騒音や振動の発生
の防止や、機器、例えば弁の寿命の向上等が可能となる。
【００７１】
なお、隣接する空調機器、熱源、ポンプと通信により情報交換しながら、分散配置され
た負荷、熱源、ポンプを協調制御するため、集中制御装置を用いることもなく、階層形や
分散形などいろいろな形態でも制御が可能となる。
【００７２】
（第４の実施形態）
（構成）
第４の実施形態では、分散配置された複数の空調機器を協調制御する制御装置に、さら
に演算部３０５と蓄積部３０６が備わった場合を示す。図１１は、第４の実施形態に係る
制御装置の構成を示した図である。協調制御する各制御装置のシステム構成は、図３，図
７，図１０のいずれのシステム構成でもよい。
【００７３】
第４の実施形態の図１１が第１の実施形態の図４と異なる点は、演算部３０５と蓄積部
３０６を付した点であり、それら以外は第２の実施形態と同じであるので、同一部分には
同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００７４】
蓄積部３０６は、取得部３０１から得る圧力、流量、弁の開度等の空調機器情報を蓄積
する。演算部３０５は、自身の機器の空調機器情報、隣接する機器の隣接機器情報、及び
蓄積した空調機器情報を用いて、制御設定値を算出する係数を演算する。そして、演算し
た係数を算出部３０３に出力する。
【００７５】
なお制御装置３１の、通信部３０２と通信をする隣接する制御装置３２は、制御装置３
２以外に制御装置３０もある。
【００７６】
（作用）
制御装置３１の作用について説明する。なお、制御装置３１の作用は制御装置３０〜３
２の一例として取り上げるにすぎない。
【００７７】
制御装置３０〜３２は第２の実施形態、第３の実施形態と同様、空調機器１１、１２に
流れる熱源水の流量を調節する弁２１、２２の開度と、バイパス弁２０と、一次ポンプ４
１あるいは二次ポンプ４２の回転速度とを調節することで、空調機器と熱源機器の協調制
御を行う。バイパス弁２０と一次ポンプ４１あるいは二次ポンプ４２の回転速度を考慮し
た弁２１，２２の開度を求める過程については、第２の実施形態、第３の実施形態と同様
にして、式（１２）〜（１８）を用いて説明できる。
【００７８】
演算部３０５と蓄積部３０６は、取得部３０１から、圧力、流量、弁の開度等の空調機
器情報を得る。蓄積部３０６は、取得部３０１から取得する空調機器情報を蓄積する。演
算部３０５は、取得部３０１から取得する空調機器情報、通信部３０２から取得する隣接
する空調機器あるいは熱源機器に関する隣接機器情報、及び蓄積部３０６で蓄積した空調
機器情報を用いて、制御設定値を算出するための係数を演算する。そして、演算した係数
を算出部３０３に出力する。演算するときに蓄積したデータを用いるため、演算部３０５
には学習機能がある。
【００７９】
その後、算出部３０３は、演算部３０５から取得した制御設定値を算出する係数を用い
て、機器の制御設定値を算出する。ここで係数とは例えば、合意制御の制御ゲインｋｉｊ
や制御ゲインｋｉｊの補正係数のことである。
【００８０】
（効果）
制御設定値を算出する係数を実績データで学習することにより、機器の経年変化等にも
対応することができる。機器の経年変化には、例えば弁の経年変化がある。また、学習方
法として、例えば、制御ゲインの算出の重みに乱数を用いるようにすると、いろいろな重
みでのデータを蓄積し、制御応答等を向上できる。
【００８１】
また、演算部９０５が、蓄積部９０６で蓄積されたデータを用いて、機器の異常の有無
を判定し、異常と判定した機器の影響を受けないような係数を演算できる。例えば、係数
が制御ゲインの場合は、異常と判定した機器に対する制御ゲインを零にする。異常と判定
した機器に対する制御ゲインを零にすることにより、異常と判定した機器の影響を受けな
いようにすることができる。
【００８２】
なお、本実施形態は、制御装置３１に演算部３０５と蓄積部３０６が備わった場合を説
明しているが、各制御装置の構成として、制御装置３１とは別に演算装置９１を備えるシ
ステム構成にしてもよい。その例を図１２に示す。演算装置９１は、制御装置３０、３１
、３２と通信を行い、空調機器１１の制御設定値を算出するための係数を演算する。
【００８３】
図１２には制御装置３２と制御装置３３との通信は示されていないが、説明を簡略化す
るために省いただけであるため、もちろん制御装置３２と制御装置３３との通信を追加し
てもよい。同様に制御装置３３と演算装置９１との通信を追加してもよい。
【００８４】
また、図１２は１つの制御装置と１つの演算装置が直接通信する場合であるが、図１３
のように通信網を使って通信することもできる。その場合も、１つの演算装置で１つの制
御装置の制御設定値を算出する。
【００８５】
図１２または図１３の場合の制御装置３１の構成を図１４に、演算装置９１の構成を図
１５に示す。
【００８６】
第４の実施形態の図１４の制御装置３１が第１の実施形態の図４と異なる点は、演算装
置９１と通信をする第二の通信部３０８を付加した点であり、それ以外は第１の実施形態
と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。隣接する制
御装置と通信を行う通信部は第一の通信部３０７とする。演算装置９１は、制御装置３０
、３１、３２との通信部９１１と、データを蓄積する蓄積部３０６と、制御設定値を算出
する係数の演算部３０５とを備える。
【００８７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。
【符号の説明】
【００８８】
１１〜１３  空調機器
２０  バイパス弁
２１〜２３  二方弁
３０〜３３  制御装置
３０１  取得部
３０２  通信部
３０３  算出部
３０４  制御出力部
３０５  演算部
３０６  蓄積部
３０７  第一の通信部
３０８  第二の通信部
４１  一次ポンプ
４２  二次ポンプ
５０  熱源機器
６０  バイパス管
６１  往水管路
６２  還水管路
７０〜７３  圧力計
８０〜８３  流量計
９１  演算装置
９１１  制御装置との通信部
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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