(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内における複数の位置の温度を検出し、各室内温度検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出し、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機の運転制御方法であって、
各位置での重み付け室温に基づいて目標室内温度を決定し、
前記目標室内温度と前記室内温度検出値との偏差に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御方法。
【請求項２】
室内における複数の位置の温度を検出し、各室内温度検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出し、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機の運転制御方法であって、
現在の月日を読み込み、
この現在の月日に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御方法。
【請求項３】
室内における複数の位置の温度を検出し、各室内温度検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出し、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機の運転制御方法であって、
外気の温度を検出し、
この外気温度検出値に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御方法。
【請求項４】
室内における複数の位置の温度を検出し、各室内温度検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出し、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機の運転制御方法であって、
現在の曜日と時刻を読み込み、
この現在の曜日と時刻に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御方法。
【請求項５】
室内における複数の位置の温度を検出し、各室内温度検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出し、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機の運転制御方法であって、
請求項１〜４に記載の重み付け室温算出方法のいずれかの２以上を組み合わせることにより、各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御方法。
【請求項６】
室内の各位置の温度を検出する複数の室温検出手段と、前記室温検出手段で検出された各室温検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出する重み付け室温算出手段と、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機制御手段と、を備える空調機の運転制御装置であって、
前記重み付け室温算出手段は、各位置での重み付け室温に基づいて目標室内温度を決定し、前記目標室内温度と前記室温検出値との偏差に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御装置。
【請求項７】
室内の各位置の温度を検出する複数の室温検出手段と、前記室温検出手段で検出された各室温検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出する重み付け室温算出手段と、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機制御手段と、を備える空調機の運転制御装置であって、
現在の月日を読み込む月日読込手段を備え、
前記重み付け室温算出手段は、この現在の月日に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御装置。
【請求項８】
室内の各位置の温度を検出する複数の室温検出手段と、前記室温検出手段で検出された各室温検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出する重み付け室温算出手段と、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機制御手段と、を備える空調機の運転制御装置であって、
外気の温度を検出する外気温検出手段を備え、
前記重み付け室温算出手段は、前記外気温検出手段で検出された検出値に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御装置。
【請求項９】
室内の各位置の温度を検出する複数の室温検出手段と、前記室温検出手段で検出された各室温検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出する重み付け室温算出手段と、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機制御手段と、を備える空調機の運転制御装置であって、
現在の曜日と時刻を読み込む曜日時刻読込手段を備え、
前記重み付け室温算出手段は、この現在の曜日と時刻に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御装置。
【請求項１０】
室内の各位置の温度を検出する複数の室温検出手段と、前記室温検出手段で検出された各室温検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出する重み付け室温算出手段と、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機制御手段と、を備える空調機の運転制御装置であって、
請求項６〜９に記載の重み付け室温算出手段のいずれかの２以上を組み合わせることにより、各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする空調機の運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機の運転制御方法及び装置、例えば、事務所等の室内の温度の制御に用いられ、特に、温度センサで検出した温度が所定の目標値になるように、空調機の運転制御を行う方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空調機の運転制御方法及び装置においては、室内のある位置に１つの温度センサを設置し、この温度センサで検出した温度が所定の目標値になるように、空調機の運転制御を行っている。この場合、温度センサは、特に温度を目標値に一致させたい空間、例えば事務所内の温度を制御する場合は、人が居る確率が高い執務位置に近い位置を選んで設置される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の空調機の運転制御方法及び装置においては、温度センサ設置後に、事務所内のレイアウト変更を行って、執務位置と温度センサの間に仕切りがされたり、温度センサの近くにコピー機等の発熱体が設置された場合には、温度センサ付近の温度と執務位置の温度が異なってしまい、執務位置の温度を目標値通りに制御できないという問題があった。さらに、季節及び時刻の違いによる事務所内への日照の変化や、外気温度の変化や、室内の空気の流れの変化等の影響によっても、温度センサ付近の温度と執務位置の温度が異なってしまう場合があり、これらの場合も執務位置の温度を目標値通りに制御できないという問題があった。これらの問題に対しては、空調機の設備管理者が目標温度を頻繁に変更することで対応していたので、空調機の設備管理者に過度の負担を強いるという課題があった。また、事務所内のレイアウト変更による要因については、温度センサの配線を変更して温度センサの設置位置を変更すれば対応できるが、事務所内のレイアウト変更を行うごとに温度センサの配線を変更しなければならないので、この場合も、空調機の設備管理者に過度の負担を強いるという課題があった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、温度センサ設置後に事務所内のレイアウト変更が行われたり、季節及び時刻の違いによる事務所内への日照の変化や、外気温度の変化や、室内の空気の流れの変化等の影響があった場合においても、空調機の設備管理者に目標温度設定の頻繁な変更や温度センサの配線変更等の過度の負担を強いることなく、執務位置の温度制御の精度を向上させることができる空調機の運転制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の参考例に係る方法は、室内における複数の位置の温度を検出し、各室内温度検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出し、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御することを特徴とする。
【０００６】
このように、各位置での室温に重み付けを行い、この重み付けされた各位置での室温に基づいて室内温度を空調機により制御する。これによって、各位置での温度センサの制御に対する重み付けの度合いを、温度センサ周辺の環境に応じて設定することができる。したがって、執務位置と仕切られた温度センサや発熱体付近の温度センサについては、制御に対する重み付けを低く設定することで、空調機の設備管理者に負担を強いることなく、執務位置の温度制御の精度を向上させることができる。
【０００７】
本発明に係る方法は、さらに、各位置での重み付け室温に基づいて目標室内温度を決定し、前記目標室内温度と前記室内温度検出値との偏差に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【０００８】
このように、目標室内温度と室内温度検出値との偏差に基づいて各位置での重み付け室温を算出する。これによって、各位置での温度センサの制御に対する重み付けの度合いを、目標室内温度と温度センサの値との偏差に応じて設定することができる。したがって、仕切りや発熱体や日照の変化等の影響により目標室内温度との偏差が大きい温度センサについては、制御に対する重み付けを低く設定することで、空調機の設備管理者に負担を強いることなく、執務位置の温度制御の精度を向上させることができる。
【０００９】
本発明に係る方法は、さらに、現在の月日を読み込み、この現在の月日に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００１０】
このように、現在の月日に基づいて各位置での重み付け室温を算出する。これによって、各位置での温度センサの制御に対する重み付けの度合いを、季節の違いによる事務所内への日照の変化に応じて設定することができる。
【００１１】
本発明に係る方法は、さらに、外気の温度を検出し、この外気温度検出値に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００１２】
このように、外気温度に基づいて各位置での重み付け室温を算出する。これによって、各位置での温度センサの制御に対する重み付けの度合いを、外気温度に応じて設定することができる。
【００１３】
本発明に係る方法は、さらに、現在の曜日と時刻を読み込み、この現在の曜日と時刻に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００１４】
このように、現在の曜日と時刻に基づいて各位置での重み付け室温を算出する。これによって、各位置での温度センサの制御に対する重み付けの度合いを、時刻の違いによる事務所内への日照の変化に応じて設定したり、曜日や時刻の違いによる室内の空気の流れの変化に応じて設定することができる。
【００１５】
本発明に係る方法は、さらに、重み付け室温算出方法のいずれかの２以上を組み合わせることにより、各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００１６】
このように、重み付け室温算出方法のいずれかの２以上を組み合わせて各位置での重み付け室温を算出する。これによって、各位置での温度センサの制御に対する重み付けの度合いを、温度センサ付近の温度と執務位置の温度が異なる複数の要因のそれぞれの影響度を考慮した上で、最適に設定することができる。
【００１７】
本発明の参考例に係る装置は、室内の各位置の温度を検出する複数の室温検出手段と、前記室温検出手段で検出された各室温検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出する重み付け室温算出手段と、この各位置での重み付け室温に基づいて室内温度を空調機により制御する空調機制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る装置は、さらに、前記重み付け室温算出手段は、各位置での重み付け室温に基づいて目標室内温度を決定し、前記目標室内温度と前記室温検出値との偏差に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る装置は、さらに、現在の月日を読み込む月日読込手段を備え、前記重み付け室温算出手段は、この現在の月日に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る装置は、さらに、外気の温度を検出する外気温検出手段を備え、前記重み付け室温算出手段は、前記外気温検出手段で検出された検出値に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る装置は、さらに、現在の曜日と時刻を読み込む曜日時刻読込手段を備え、前記重み付け室温算出手段は、この現在の曜日と時刻に基づいて各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る装置は、さらに、重み付け室温算出手段のいずれかの２以上を組み合わせることにより、各位置での重み付け室温を算出することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に係る空調機の運転制御方法が実施される装置の構成を示す図であり、事務所内の温度を制御する場合に本発明を適用したものである。冷房用の冷風または暖房用の熱風を吹き出す空調機２０が事務所１０外に設置されている。空調機２０からの風を事務所１０内に供給するための給気ダクト２８と事務所１０内の空気を空調機２０に戻すための還気ダクト３０が、事務所１０内外に設置されている。空調機２０内の温度調節弁の開度を制御するための温度調節器２２が、配線ケーブル２６によって接続されている。空調機制御手段としてのビル管理システム１６が、温度調節器２２と配線ケーブル２４によって接続されている。事務所１０内の温度を検出するための室内用温度センサ１２−１〜１２−４が、ビル管理システム１６と配線ケーブル１８によって接続されて事務所１０内の各位置に設置されている。外気の温度を検出するための外気用温度センサ１４が、配線ケーブル３４によって接続されて建物外に設置されている。
【００２５】
ビル管理システム１６は、室内用温度センサ１２−１〜１２−４及び外気用温度センサ１４の検出値を読み込み、後述する温度指令値算出ルーチンにより温度調節器２２への指令値を算出する。温度調節器２２はその指令値に基づいて空調機２０の冷暖房パワーを制御する。空調機２０からの冷風または熱風が給気ダクト２８を通じて事務所１０内に供給され、事務所１０内の空気が還気ダクト３０を通じて空調機２０に戻されることにより、事務所１０内の執務位置３２の温度が所定の目標値に制御される。
【００２６】
本発明において特徴的なことは、室内用温度センサ１２−１〜１２−４の各検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出し、この各位置での重み付け室温に基づいて温度調節器２２への指令値を算出して空調機２０の冷暖房パワーを制御することである。
【００２７】
図２は、ビル管理システム１６内で実行される温度調節器２２への指令値を算出するための温度指令値算出ルーチンを示すフローチャートであり、このルーチンは所定時間おきに繰り返される。温度指令値算出ルーチンにおいては、まずステップ（以下Ｓと記述する）１が実行され、室内用温度センサ１２−１〜１２−４の位置に対応した変数ｉの値が１（室内用温度センサ１２−１が対応する）に設定される。次にＳ２に移行し、外気用温度センサ１４の検出値と現在の月日及び曜日及び時刻が読み込まれ、Ｓ３に移行し、ｉ＝１に対応した室内用温度センサ１２−１の検出値が読み込まれる。
【００２８】
Ｓ４においては、月日による重み付け係数Ａ１が設定される。重み付け係数Ａ１の値としては、例えば０．０〜２．０の値が使用される（以下、すべての重み付け係数についても同様である）。重み付け係数Ａ１は、図３に示す月日と重み付け係数Ａ１との間の特性マップにより設定される。図３の特性マップは、ビル管理システム１６に予め記憶させておく。特性マップの設定方法は、執務位置３２の温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との偏差が月日によって変化する度合いに応じて設定される。例えば、真夏の日照の影響により、執務位置３２の温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との偏差が大きくなる場合には、室内用温度センサ１２−１の制御への寄与度を低くするために、真夏の月日での重み付け係数Ａ１の値を１．０未満に設定しておく。
【００２９】
Ｓ５においては、外気温度による重み付け係数Ｂ１が設定される。重み付け係数Ｂ１は、図４に示す外気温度と重み付け係数Ｂ１との間の特性マップにより設定される。図４の特性マップは、ビル管理システム１６に予め記憶させておく。特性マップの設定方法は、執務位置３２の温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との差と、外気用温度センサ１４の検出値とが相関する度合いに応じて設定される。例えば、外気温が高く、外気温度の変化により執務位置３２の温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との差も変化する場合には、室内用温度センサ１２−１の制御への寄与度を低くするために、外気温度が高い値での重み付け係数Ｂ１の値を１．０未満に設定しておく。
【００３０】
Ｓ６においては、曜日時刻による重み付け係数Ｃ１が設定される。重み付け係数Ｃ１は、図５に示す曜日時刻と重み付け係数Ｃ１との間の特性マップにより設定される。図５の特性マップは、ビル管理システム１６に予め記憶させておく。特性マップの設定方法は、執務位置３２の温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との偏差が曜日時刻によって変化する度合いに応じて設定される。例えば、真昼の日照の影響により、執務位置３２の温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との偏差が大きくなる場合には、室内用温度センサ１２−１の制御への寄与度を低くするために、真昼の時刻での重み付け係数Ｃ１の値を１．０未満に設定しておく。あるいは、事務所１０内の空気の流れが悪く建物が蓄熱している休日明けの朝に、執務位置３２の温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との偏差が大きくなる場合には、休日明けの朝での重み付け係数Ｃ１の値を、冷房ならば１．０以上、暖房ならば１．０未満に設定しておく。
【００３１】
Ｓ７においては、室内用温度センサ１２−１周辺の環境による重み付け係数Ｄ１が設定される。重み付け係数Ｄ１の設定方法としては、例えば室内用温度センサ１２−１と執務位置３２とが仕切られ、執務位置３２の温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との偏差が常に大きい場合には、室内用温度センサ１２−１の検出値を制御に反映させないために、重み付け係数Ｄ１の値を０．０または０．０に近い値に設定しておく。一方、室内用温度センサ１２−１の検出値を制御に反映させたい場合は、重み付け係数Ｄ１の値を１．０以上に設定しておく。
【００３２】
本発明においては、図６に示す目標室内温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との偏差と、重み付け係数Ｄ１との間の特性マップにより設定してもよい。図６の特性マップは、ビル管理システム１６に予め記憶させておく。特性マップの設定方法は、例えば、目標室内温度と室内用温度センサ１２−１の検出値との偏差が大きくなる場合には、室内用温度センサ１２−１の制御への寄与度を低くするために、偏差値が大きい場合における重み付け係数Ｄ１の値を１．０未満に設定しておく。ただし、図６の特性マップにより重み付け係数Ｄ１を設定する場合、温度指令値算出ルーチンの１回目の実行時においては、まだ目標室内温度が決定されていないので、１回目だけはＤ１の値を１．０に設定しておく。図６の特性マップを用いれば、仕切りや発熱体の有無等の室内用温度センサ１２−１の周辺環境の影響だけでなく、日照の変化の影響も考慮して重み付け係数Ｄ１の値を設定できる。また、図６の特性マップにおいて、目標室内温度の代わりに各室内用温度センサ１２−１〜１２−４の検出値の平均値を用いて偏差を算出してもよい。
【００３３】
次にＳ８に移行し、Ｓ４〜Ｓ７で算出された各重み付け係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の平均値を算出し、総合重み付け係数Ｋ１を算出する。そしてＳ９に移行し、室内用温度センサ１２−１の検出値に総合重み付け係数Ｋ１を乗じて重み付け室温Ｍ１を算出する。次にＳ１０に移行し、変数ｉの値を１つ増し、Ｓ１１では、変数ｉの値が室内用温度センサ１２−１〜１２−４の数（本実施の形態では４）より大きいか否かを判定する。
【００３４】
Ｓ１１でＮＯの場合は、Ｓ３に戻り、他の室内用温度センサ１２−２についてＳ３からＳ１０を実行し、各重み付け係数Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、総合重み付け係数Ｋ２、重み付け室温Ｍ２を算出し、すべての室内用温度センサ１２−１〜１２−４についてＳ３からＳ１０を実行する。
【００３５】
すべての室内用温度センサ１２−１〜１２−４についてＳ３からＳ１０を実行し、Ｓ１１でＹＥＳの場合は、Ｓ１２に移行し、重み付け室温Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の平均値を算出し、目標室内温度を算出する。これにより、各位置での室内用温度センサ１２−１〜１２−４の検出値に重み付けが考慮されて目標室内温度が算出される。ただし、重み付け室温Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の平均値を目標室内温度として扱うために、すべての重み付け係数（本実施の形態では１６個）の平均値を１．０に設定している。次にＳ１３に移行し、温度調節器２２に目標室内温度指令値を出力し、本ルーチンの実行を終了する。
【００３６】
また、本ルーチンにおいては、重み付け係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４（Ｂ、Ｃ、Ｄについても同様）の平均値は１．０でなくてもよく、例えば、月日による重み付けの方法を制御に反映させたい場合は、月日による重み付け係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の平均値が１．０以上になるように各重み付け係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の値を設定すればよい。これにより、複数の重み付けの方法の影響度を考慮した上で最適な重み付け係数を設定することができる。
【００３７】
本発明においては、事務所内に複数の室内用温度センサを設置し、各位置での室内用温度センサの検出値に重み付けを行って、各位置での重み付け室温を算出し、この各位置での重み付け室温に基づいて目標室内温度を算出する。そして、室内用温度センサの重み付けの方法は、執務位置と室内用温度センサとの間の仕切りや、発熱体や、日照及び外気温度の変化等の影響により執務位置と室内用温度センサ付近の温度に偏差が発生する複数の要因を考慮し、かつ各要因ごとの重み付けも考慮した上で、重み付けがなされる。したがって、仕切りや発熱体や日照及び外気温度の変化等の影響を受けず、制御指令に反映させたい室内用温度センサについては、重み付けを高く設定し、仕切りや発熱体や日照及び外気温度の変化等の影響を受け、制御指令に反映させたくない室内用温度センサについては、重み付けを低く設定できるので、空調機の設備管理者に過度の負担を強いることなく、執務位置の温度制御の精度を向上させることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、事務所内の温度を制御するために本発明を適用した場合について説明したが、電算機室等の室内の温度の制御に適用しても同様の効果が得られる。さらに、本発明の実施の形態においては、４個の温度センサを用いて空調機の制御を行った場合について説明したが、実際には、温度センサの数は被空調空間の大きさや用途に合わせて変更される。また、各重み付け係数の設定範囲は０．０〜２．０に限定されるものではなく任意に設定してよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る空調機の運転制御方法及び装置の構成を示す図である。
【図２】  温度調節器への指令値を算出するための温度指令値算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】  月日と重み付け係数との間の特性マップを示す図である。
【図４】  外気温度と重み付け係数との間の特性マップを示す図である。
【図５】  曜日時刻と重み付け係数との間の特性マップを示す図である。
【図６】  目標室内温度と室内用温度センサの検出値との偏差と、重み付け係数との間の特性マップを示す図である。
【符号の説明】
１２−１〜１２−４  室内用温度センサ、１４  外気用温度センサ、１６  ビル管理システム、２０  空調機、２２  温度調節器、３２  執務位置。
【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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