(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外ユニットに複数台の室内ユニットが接続された空調グループが複数設けられ、夜間電力を利用して蓄熱槽に冷熱を蓄え昼間に利用する空気調和装置の電力料金請求システムにおいて、
前記空調グループの総使用電力量を測定しその値を電力管理ユニットへ送信する電力計と、前記室外ユニットと前記室内ユニットに接続された信号ラインから運転モード及び前記室外ユニット毎の電流、前記室内ユニット毎の運転時間、サーモオン時間、冷媒流量を表すデータを前記電力管理ユニットへ伝達するインターフェースと、を備え、
蓄熱運転をした場合の蓄熱電力量を前記電力計より得て、その値を前記室外ユニット毎の電流データより求めた運転電流積算値の比率でそれぞれの前記室外ユニットに按分し、按分された値を蓄熱完了後から蓄熱開始までの利用空調時の蓄熱を使用した前記室内ユニット毎の運転時間、サーモオン時間、冷媒流量の少なくともいずれから求めた比率によりそれぞれの前記室内ユニットに按分する構成とし、かつ
蓄熱運転と空調運転を同時に行っている場合、前記信号ラインから前記室内ユニットへの冷媒流量を積算した値の合計値と前記蓄熱槽への冷媒流量を積算した値の合計値とを得て、その比率で前記電力計より得た消費電力量を空調電力量と蓄熱電力量に按分する
ことを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、前記室外ユニットに按分された値は、室内ユニット毎の運転時間と能力との積の比率で各室内ユニットへ按分することを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、前記室外ユニットに按分された値は、室内ユニット毎のサーモオン時間と能力との積の比率で各室内ユニットへ按分することを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、前記室外ユニットに按分された値は、室内ユニット毎の冷媒流量積算値の比率で各室内ユニットへ按分することを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【請求項５】
請求項１に記載のものにおいて、全室内ユニットが使用した電力量を室内ユニット毎のサーモオン時間と能力との積の比率で各室内ユニットへ按分することを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【請求項６】
請求項１に記載のものにおいて、全室内ユニットが使用した電力量を室外ユニット毎の運転電流積算値の比率で各室外ユニットへ按分し、その値を室内ユニット毎のサーモオン時間と能力との積の比率で各室内ユニットへ按分することを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【請求項７】
請求項１に記載のものにおいて、全室内ユニットが使用した電力量を室外ユニット毎の運転電流積算値の比率で各室外ユニットへ按分し、その値を室内ユニット毎の冷媒流量積算値の比率で各室内ユニットへ按分することを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【請求項８】
請求項１に記載のものにおいて、前記室内ユニット毎の冷媒流量は前記室内ユニットに設けられた膨張弁の開度に関連して求めることを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【請求項９】
室外ユニットに複数台の室内ユニットが接続された空調グループが複数設けられた空気調和装置に対して各室内ユニットにおける使用電力量を表示して前記室内ユニットを利用している使用者に前記使用電力量に基づく料金を請求する空気調和装置の電力料金請求システムにおいて、
蓄熱運転をした場合の蓄熱電力量の値を前記室外ユニット毎の電流データより求めた運転電流積算値の比率でそれぞれの前記室外ユニットに按分し、按分された値を蓄熱完了後から蓄熱開始までの利用空調時の蓄熱を使用した前記室内ユニット毎の運転時間、サーモオン時間、冷媒流量の少なくともいずれから求めた比率によりそれぞれの前記室内ユニットに按分し、按分した結果をホームページとして前記使用者毎に閲覧可能とし、かつ
蓄熱運転と空調運転を同時に行っている場合、前記室内ユニットへの冷媒流量を積算した値の合計値と、前記蓄熱槽への冷媒流量を積算した値の合計値との比率で、前記電力計より得た消費電力量を空調電力量と蓄熱電力量に按分する構成とした
ことを特徴とする空気調和装置の電力料金請求システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高層ビルなどに設けられる空気調和装置において、室内ユニットを利用するテナント毎に消費電力を算出して請求する電力料金請求システムに関し、特に蓄熱式の空気調和機が用いられる場合に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、室外ユニットに複数台の室内ユニットが接続された空調グループが複数設けられ、夜間電力を利用して冷熱を蓄え昼間に利用する空気調和装置において、使用電力量を公平に各室内ユニットに按分するため、室外ユニットの蓄熱運転及び空調運転のモード情報に基づき蓄熱運転と空調運転とを識別し、空調電力量と蓄熱電力量とを求め、空調電力量は昼間電力（夜間割引対象外電力）とし、蓄熱電力量は夜間電力として取り扱い、各室内ユニットの電力分担比により各空調グループに各室内ユニットの使用電力量として算出することが知られ、例えば特開平１０−１０３７３７号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、同一電力計の範囲に蓄熱槽を有した蓄熱式の空調グループと蓄熱槽の無い空調グループが混在することを考慮してなく、この場合は夜間の低料金な電力で冷熱を蓄えそれを昼間利用して空調を行った室内ユニットと蓄熱槽無しの空調グループの室内ユニットとの区別が着かない。よって、蓄熱に要した低料金な消費電力量が蓄熱槽無しの空調グループの室内ユニットにも按分されるなど、各テナントからすれば不合理で不正確な料金請求となる。
【０００４】
本発明の目的は、室外ユニットに複数台の室内ユニットが接続された空調グループが複数設けられ、低料金な夜間電力を利用する蓄熱式の空調グループと蓄熱槽の無い空調グループが混在した場合でも料金種類に応じた使用状態を把握し、各室内ユニットの使用者あるいは各テナントに対して正確で合理的な料金請求を行なうことにある。
また、他の目的は、テナント等のユーザに対して電力がどのように使われたか、及びその料金の合理性を明確にして電力料金の請求、あるいは管理を可能とし、顧客の経費削減、省エネ意識の高揚、を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、空調グループの総使用電力量を測定しその値を電力管理ユニットへ送信する電力計と、室外ユニットと室内ユニットに接続された信号ラインから運転モード及び室外ユニット毎の電流、室内ユニット毎の運転時間、サーモオン時間、冷媒流量を表すデータを電力管理ユニットへ伝達するインターフェースと、を備え、蓄熱運転をした場合の蓄熱電力量を電力計より得て、その値を室外ユニット毎の電流データより求めた運転電流積算値の比率でそれぞれの室外ユニットに按分し、按分された値を蓄熱完了後から蓄熱開始までの利用空調時の蓄熱を使用した室内ユニット毎の運転時間、サーモオン時間、冷媒流量の少なくともいずれから求めた比率によりそれぞれの室内ユニットに按分するものである。
【０００６】
また、上記のものにおいて、蓄熱運転と空調運転を同時に行っている場合、信号ラインから室内ユニットへの冷媒流量を積算した値の合計値と蓄熱槽への冷媒流量を積算した値の合計値とを得て、その比率で電力計より得た消費電力量を空調電力量と蓄熱電力量に按分することが望ましい。
【０００７】
さらに、上記のものにおいて、室外ユニットに按分された値は、室内ユニット毎の運転時間と能力との積の比率で各室内ユニットへ按分することが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、室外ユニットに按分された値は、室内ユニット毎のサーモオン時間と能力との積の比率で各室内ユニットへ按分することが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、室外ユニットに按分された値は、室内ユニット毎の冷媒流量積算値の比率で各室内ユニットへ按分することが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、全室内ユニットが使用した電力量を室内ユニット毎のサーモオン時間と能力との積の比率で各室内ユニットへ按分することが望ましい。
【０００８】
さらに、上記のものにおいて、全室内ユニットが使用した電力量を室外ユニット毎の運転電流積算値の比率で各室外ユニットへ按分し、その値を室内ユニット毎のサーモオン時間と能力との積の比率で各室内ユニットへ按分することが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、全室内ユニットが使用した電力量を室外ユニット毎の運転電流積算値の比率で各室外ユニットへ按分し、その値を室内ユニット毎の冷媒流量積算値の比率で各室内ユニットへ按分することが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、前記室内ユニット毎の冷媒流量は前記室内ユニットに設けられた膨張弁の開度に関連して求めることが望ましい。
【０００９】
さらに、本発明は、室外ユニットに複数台の室内ユニットが接続された空調グループが複数設けられた空気調和装置に対して各室内ユニットにおける使用電力量を表示して室内ユニットを利用している使用者に前記使用電力量に基づく料金を請求する空気調和装置の電力料金請求システムにおいて、蓄熱運転をした場合の蓄熱電力量の値を室外ユニット毎の電流データより求めた運転電流積算値の比率でそれぞれの室外ユニットに按分し、按分された値を蓄熱完了後から蓄熱開始までの利用空調時の蓄熱を使用した室内ユニット毎の運転時間、サーモオン時間、冷媒流量の少なくともいずれから求めた比率によりそれぞれの室内ユニットに按分し、按分した結果をホームページとして使用者毎に閲覧可能としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図１は、高層ビルなどに設置される空気調和装置及びシステム全体であり、蓄熱槽３は通常、その重量、設置の困難性、価格等から本図に示すようにすべての室外ユニット１に設けられているものでなく、蓄熱式空気調和機が混在している。また、室内ユニット２は、冷媒系統ごとにそれぞれの室外ユニット１に接続されている。
【００１１】
各室外ユニット１は、信号ライン１６を介して各室内ユニット２に接続され制御データ等を送受信している。電力計４は、室内ユニット２のライン（動力線１２）と室外ユニット１及び蓄熱槽３のライン（動力線１２）とにそれぞれ設けられると共に、各室外ユニット１には電流センサ（個別の使用電力を検出するカレントトランス）が設けられている。室外ユニット１側の電力計４は全室外ユニット１に供給される電力量、室内ユニット２側の電力計４は全室内ユニットに供給される電力量が積算される。電力計４の検出信号はＲＳ−４８５通信１３のフォーマットで変換器９へ入力され、変換器９からはＲＳ−２３２通信１４で電力管理ユニットあるいは電力料金請求ユニットとなるパソコン７へ伝達される。パソコン７は停電による異常が生じないように無停電電源８で電力が供給され、インターフェース６がＵＳＢを経由して、さらにプリンタ１０などが接続される。
【００１２】
一方、室外ユニット１毎に電流センサが検出した電流データや、室内ユニット２毎の運転データなど各制御データはインターフェース６を介してパソコン７へ入力される。さらに、パソコン７はインターネットあるいはイントラネットに接続され、ユーザ毎の使用電力量、その料金、電力の種類毎の内訳、現在の使用状況のグラフ表示などがＨＴＭＬ化されホームページが作成され、閲覧可能とされる。
【００１３】
つぎに、電力管理ユニットにおける電力算出方法について、図２、３を参照して説明する。
通常の空調に要した電力量、つまり、昼間空調電力量は、全空調電力量に対して各室内ユニット２の電力分担比に基づき、空調電力量として按分する。（図２の昼YESに相当する。）このときの全空調電力量は、室内ユニット２、室外ユニット１、蓄熱槽３の待機電力量及び使用室内ユニット２の消費電力量となる。実際には四つの按分方式、各室内ユニット２のサーモオン時間と能力との積の比率として電力分担比を求めるサーモオン時間按分（１方式）、全空調電力量を各室外ユニットの運転電流積算値の比率から各室外ユニットに按分し、各室外ユニット毎に按分された値を各室内ユニット２のサーモオン時間と能力との比率で各室内ユニットに按分する圧縮機電流按分（２方式）、電力分担比を各室内ユニットの運転時間と能力との積の比率として求める運転時間按分（３方式）、全空調電力量を各室外ユニットの運転電流積算値の比率から各室外ユニットに按分し、各室外ユニット毎に按分された値を各室内ユニット２の冷媒流量積算値の比率として求める冷媒流量比按分（４方式）、のそれぞれについて計算、表示を行う。
【００１４】
以上において、各室内ユニットのサーモオン時間、各室外ユニットの運転電流（圧縮機電流）、運転時間、冷媒流量、蓄熱を利用しているか否かの判断、などは室外ユニット１あるいは室内ユニット２から信号ライン１６を介して受信される制御データよりパソコン７で求められる。また、室内ユニット毎の冷媒流量は室内ユニットに設けられた膨張弁の開度に関連して求め、例えば信号ライン１６から膨張弁の開度データを得て、さらに予め記憶された膨張弁のサイズとの積に基づいて算出する。
【００１５】
夜間に蓄熱運転をしているとき、蓄熱（蓄冷）の動作は、室外ユニットが運転して行うため、その消費電力量を室外ユニットの運転電流積算値の比率で各室外ユニットに按分する。よって、夜間電力量が各冷媒系統に分けられたことになり、蓄熱槽有り系統と蓄熱槽無し系統においても夜間電力量は分けられた事になる。
【００１６】
１台の室外ユニットが夜間に空調と蓄熱の運転を同時に行っている場合は、制御データより、その空調グループ（冷媒系統）内で全室内ユニットへの冷媒流量を積算した値の合計値と全蓄熱槽への冷媒流量を積算した値の合計値とを得て、その比率で空調電力量と蓄熱電力量に按分する。
蓄熱消費電力量は前回蓄熱完了後から今回蓄熱開始までの利用空調時の蓄熱を使用した室内ユニット２の利用運転状態から比率を求め、室内ユニット２に按分する。夜間の空調消費電力は夜間の室内ユニット２の運転状態から室内ユニットに按分する。
【００１７】
以上により、按分計算された結果は遅れる事なく室内ユニット２を利用している各テナントに展開され、夜間消費電力の正当な切り分けが行われ、蓄熱電力は、蓄熱利用空調の比率で按分されるので、夜間消費電力の使用状態が明確になる。よって、算出される結果が顧客に理解されやすくリアルタイムに伝えられる。
【００１８】
夜間総電力量はつぎのように按分する。
１．電力計４の検出信号より夜間総電力（I）を演算し、制御データより運転モードを判別して（II）の待機電力量と全室内ユニットの使用電力量とを算出する。同時蓄熱運転中でない場合、つまり、蓄熱消費電力量は、前回蓄熱完了後から今回蓄熱開始までの利用空調時の按分比率で室内機に按分する。前回蓄熱完了後から今回蓄熱開始までに利用空調を行っていない場合、または前回の蓄熱運転がない場合は室内機の能力の比率で室内機に按分する。
２．夜間総電力（I）から（II）を差し引いて、III（蓄熱／空調運転の電力量）とする。
３．II（待機電力量と全室内ユニットの使用電力量）を各室内ユニットへ按分する。昼間空調電力量の按分と同様に各室内ユニット２の電力分担比に基づき、空調電力量（室内ユニットの消費電力）として按分する。
４．III（蓄熱／空調運転の電力量）を、室外ユニットの運転電流積算値の比率で各冷媒系統の室外ユニットに按分してIII’とする。蓄熱槽有り系統と蓄熱槽無し系統が混在した場合、制御データにより室外ユニットの運転電流積算値の比率で各室外ユニットに按分するので、各冷媒系統に夜間電力量が分けられたことになる。
５．III’（蓄熱／空調運転の電力量）をそれぞれ冷媒流量積算値の比率より、IV（蓄熱運転の電力量）とＶ（空調運転の電力量）に按分する。夜間に空調と蓄熱の運転を同時に行っているので、制御データによりその冷媒系統内の全室内ユニット冷媒流量積算値の合計と全蓄熱槽冷媒流量積算値の合計との比率で空調電力量と蓄熱電力量とに按分する。
６．IV（蓄熱電力量）を３．の説明と同様に各室内ユニットに按分する。
７．Ｖ（空調電力量）を冷媒流量積算値の比率（４方式）あるいは運転時間と能力の積（３方式）若しくはサーモオン時間と能力の積（１方式）で室内ユニットに按分する。
【００１９】
上記にように按分した結果は、インターネットあるいはイントラネットに接続し、使用電力量および使用電力料金をＨＴＭＬ化したＥメール、及びホームページとして閲覧可能とする。Ｅメールでは、使用電力量および使用電力料金を配信し、ＷＥＢサイトでテナント毎にセキュリティを設けられたホームページでは、使用電力量および使用電力料金、使用状況を表およびグラフにて表示される。これにより、計算結果は詳細レポートとして出力、各室内ユニットにおける夜間空調電力量、蓄熱電力量、利用空調電力量、通常空調電力量の使用割合と料金が明確にされ、管理用パソコンをビル内のイントラネットやインターネットに繋げることにより、各テナントが、Ｅメールやホームページで空調の使用状況、空調料金を日々確認できる。よって、顧客の経費削減、省エネに対する方針が空調料金に反映され、顧客が日々空調料金を確認できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、夜間電力を利用する蓄熱式の空調グループと蓄熱槽の無い空調グループが混在し、かつ蓄熱運転と空調運転が同時に行なわれる場合でも、料金種類に応じた使用状態を把握できるので、蓄熱の利用による空気調和機の消費電力量の按分精度が向上し、テナント等のユーザに対して電力がどのように使われたか、及びその料金の合理性を明確にして電力料金の請求、あるいは管理を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態のシステム構成を示すブロック図。
【図２】一実施の形態による総電力量を各室内ユニットに按分するフローチャート。
【図３】一実施の形態による総電力量が各室内ユニットに按分される経過を示す図。
【符号の説明】
１…室内ユニット、２…室外ユニット、３…蓄熱槽、４…電力量計、６…インターフェイス、７…電力管理ユニット（パソコン）、９…変換器、１２…動力線、１３…ＲＳ−４８５通信、１４…ＲＳ−２３２Ｃ通信、１６…信号ライン、１８…イントラネット＆インターネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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