(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のＡＨＵより温度調節用空気が送給され、設置されている区域の温度センサにより得た室温の情報で開度が調整される複数のＶＡＶごとに、ＶＡＶが設置されている各区域の使用日時に応じた稼動スケジュールを作成し、当該稼動スケジュールに基づきＶＡＶを起動または停止させ、且つＶＡＶからの起動停止指令や要求風量比率に応じてＡＨＵを運転し、また、１日のうちの各区域の最も早い始業時刻よりも所定時間前の先行運転開始時刻から、当日に稼動予定のＶＡＶとＡＨＵを先行運転するとともに、区域の温度調節により区域の温度が設定温度に達した際に、その区域のＶＡＶの先行運転を終了し、区域の温度が設定温度に達しないで、先行運転時間が経過して区域の始業時刻になった場合には、その区域のＶＡＶの運転を継続し、先行運転時もＶＡＶからの起動停止指令や要求風量比率に応じてＡＨＵを運転し、各区域の先行運転開始時刻から各区域の温度が設定値に達する時間を計測して得られた実績時間と、各区域の使用日時に応じて作成した稼動スケジュールの先行運転予定時間とを対比して、実績時間が短い場合には実績時間に所定の初期値を加算し、実績時間が先行運転予定時間と同じで区域の温度が設定値にならなかった場合には先行運転予定時間に所定の初期値を加算して次回の稼動スケジュールの先行運転予定時間を決定することを特徴とする空調機器運転方法。
【請求項２】
同一のＡＨＵより温度調節用空気が送給され、設置されている区域の温度センサにより得た室温の情報で開度が調整される複数のＶＡＶごとに、ＶＡＶが設置されている各区域の使用日時に応じた稼動スケジュールを作成し、当該稼動スケジュールに基づきＶＡＶを起動または停止させ、且つＶＡＶからの起動停止指令や要求風量比率に応じてＡＨＵを運転し、また、１日のうちの各区域の最も早い始業時刻よりも所定時間前の先行運転開始時刻から、当日に稼動予定のＶＡＶとＡＨＵを先行運転するとともに、区域の温度調節によりＶＡＶの開度信号が設定値を下回った状態が所定時間継続した際に、その区域のＶＡＶの先行運転を終了し、ＶＡＶの開度信号が設定値を下回らないまま、先行運転時間が経過して区域の始業時刻になった場合には、その区域のＶＡＶの運転を継続し、先行運転時もＶＡＶからの起動停止指令や要求風量比率に応じてＡＨＵを運転し、各区域の先行運転開始時刻から各区域のＶＡＶの開度信号が設定値に達する時間を計測して得られた実績時間と、各区域の使用日時に応じて作成した稼動スケジュールの先行運転予定時間とを対比して、実績時間が短い場合には実績時間に所定の初期値を加算し、実績時間が先行運転予定時間と同じでＶＡＶの開度信号が設定値にならなかった場合には先行運転予定時間に所定の初期値を加算して次回の稼動スケジュールの先行運転予定時間を決定することを特徴とする空調機器運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空調機器運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＯＮ（Local Operation Network）技術を応用したＬｏｎＷｏｒｋｓ（米国エシェロン社／Echelon Corporationの登録商標）によって、ビルに設置される空気調和装置、可変風量装置などを分散制御することが検討されている。
【０００３】
図４はＬｏｎＷｏｒｋｓを用いた空調機器運転システムの一例を示すもので、この空調機器運転システムは、ＡＨＵ（Air Harmonized Unit：空気調和装置）１と、該ＡＨＵ１が送出する温風または冷風の量を調整し得るＶＡＶ（Variable Air Volume：可変風量装置）２ａ，２ｂ，２ｃと、該ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃが設置されている部屋などの区域３ａ，３ｂ，３ｃごとに設けた温度センサ４ａ，４ｂ，４ｃとを、ＬｏｎＷｏｒｋｓ回線（下位ネットワーク回線）５に接続している。
【０００４】
ＡＨＵ１、ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃは、ニューロンチップ（Neuron Chip）というＬＳＩを組み込んだコントローラを有しており、ニューロンチップによって、各機器の相互通信や制御が行なわれる。
【０００５】
更に、空調機器運転システムの中央監視装置６が接続された上位ネットワーク回線７とＬｏｎＷｏｒｋｓ回線５の間に、上位ネットワークの通信プロトコルをＬｏｎＷｏｒｋｓに応じた通信プロトコルに変換し且つＬｏｎＷｏｒｋｓの通信プロトコルを上位ネットワークに応じた通信プロトコルに変換するゲートウエイ８を設けている。
【０００６】
また、ＡＨＵ１のコントローラには、それぞれの区域３ａ，３ｂ，３ｃの始業時刻Ｐ，Ｑ及び終業時刻Ｒ，Ｓに応じた稼動スケジュールが設定され、当該稼動スケジュールに基づき、ＡＨＵ１から各ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃへ起動指令または停止指令を送信するようにしている。
【０００７】
図４に示す空調機器運転システムでは、各区域３ａ，３ｂ，３ｃのうちの最も早い始業時刻Ｐよりも所定時間前の先行運転開始時刻ＯにＡＨＵ１が起動して、ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃへ起動指令を送信し、ＡＨＵ１からＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃを介して各区域３ａ，３ｂ，３ｃに、温度調節用空気（温風または冷風）が送給されるとともに、温度センサ４ａ，４ｂ，４ｃにより得た区域３ａ，３ｂ，３ｃの室温の情報に基づき、ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃの開度が調整され、各区域３ａ，３ｂ，３ｃのうちの最も遅い終業時刻ＳにＡＨＵ１からの停止指令によりＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃが停止し、更に、ＡＨＵ１自体も停止する。
【０００８】
このように、ＡＨＵ１、各ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃが稼動しているときには、制御や監視の基準となる、機器の起動、機器の停止、温度検出、風量検出などの指令や情報が、ＬｏｎＷｏｒｋｓ回線５を介してＡＨＵ１、ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃ、温度センサ４ａ，４ｂ，４ｃ、ゲートウエイ８の間で送信される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の空調機器運転方法では、たとえば、ＶＡＶ２ｂによって温度調節がなされる区域３ｂの始業時刻Ｑ、及び終業時刻Ｓが、ＶＡＶ２ａによって温度調整がなされる区域３ａの始業時刻Ｐ、及び終業時刻Ｒの後である場合、時刻Ｐから時刻Ｑまでは、無人の区域３ｂに対して温度調節用空気が送給され、時刻Ｒから時刻Ｓまでは、無人の区域３ａに対して温度調節用空気が送給され、更に、区域３ａ，３ｂで通常の業務が行なわれ且つ区域３ｃで全日にわたって業務が行なわれない場合は、当該区域３ｃに対して時刻Ｏから時刻Ｓのまでの間、温度調整用空気が無意味に送給されることになり、エネルギーを有効に利用することができない。
【００１０】
また、区域３ａ、３ｂ、３ｃごとに個別にＡＨＵを設置すれば、エネルギーの浪費を回避できるが、たとえば、区域３ａを分割して使用する必要が生じた場合には、当該分割された区域にそれぞれ設置される複数のＶＡＶが同一のＡＨＵを共有することになり、結果的にＡＨＵと区域の関係が固定化し、これに加えて、ＡＨＵを設置するための機械室が増加して、建物内の有効利用可能な空間が減少してしまう。
【００１１】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、エネルギーを有効に利用できる空調機器運転方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の空調機器運転方法では、同一のＡＨＵより温度調節用空気が送給され、設置されている区域の温度センサにより得た室温の情報で開度が調整される複数のＶＡＶごとに、ＶＡＶが設置されている各区域の使用日時に応じた稼動スケジュールを作成し、当該稼動スケジュールに基づきＶＡＶを起動または停止させ、且つＶＡＶからの起動停止指令や要求風量比率に応じてＡＨＵを運転し、また、１日のうちの各区域の最も早い始業時刻よりも所定時間前の先行運転開始時刻から、当日に稼動予定のＶＡＶとＡＨＵを先行運転するとともに、区域の温度調節により区域の温度が設定温度に達した際に、その区域のＶＡＶの先行運転を終了し、区域の温度が設定温度に達しないで、先行運転時間が経過して区域の始業時刻になった場合には、その区域のＶＡＶの運転を継続し、先行運転時もＶＡＶからの起動停止指令や要求風量比率に応じてＡＨＵを運転し、各区域の先行運転開始時刻から各区域の温度が設定値に達する時間を計測して得られた実績時間と、各区域の使用日時に応じて作成した稼動スケジュールの先行運転予定時間とを対比して、実績時間が短い場合には実績時間に所定の初期値を加算し、実績時間が先行運転予定時間と同じで区域の温度が設定値にならなかった場合には先行運転予定時間に所定の初期値を加算して次回の稼動スケジュールの先行運転予定時間を決定する。
あるいは、区域の温度が設定値に達しているか否かを、直接値に基づいて判断することに代えて、間接値であるＶＡＶの開度信号に基づいて判断する手法を採る。
【００１３】
本発明の空調機器運転方法においては、それぞれの稼動スケジュールに基づき起動または停止するＶＡＶの要求風量比率に応じて、当該ＶＡＶへ温度調節用空気を送出するＡＨＵを運転し、使用される区域に対して温度調節を行なう。
【００１４】
また、先行運転時に、各区域の温度が設定値に達するまでに要する時間を計測したうえ、各ＶＡＶとＡＨＵの次回先行運転時間を定めて、先行運転時間の適正化を図る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００１６】
図１乃至図３は本発明による空調機器運転システムの運用の一例であり、図中、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１７】
この空調機器運転システムでは、ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃのコントローラに、それぞれの区域３ａ，３ｂ，３ｃの始業時刻Ｐ，Ｑ及び終業時刻Ｒ，Ｓに応じた稼動スケジュールを、１日ごとに設定し、当該稼動スケジュールに基づいて、各ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃからＡＨＵ１へ起動指令または停止指令を送信するようにしている。
【００１８】
また、当日に稼動予定のＶＡＶ２ａ，２ｂが設置されている区域３ａ，３ｂの始業時刻Ｐ，Ｑ前に、これらＶＡＶ２ａ，２ｂ、及びＡＨＵ１を先行運転するとともに、先行運転開始時刻Ｏから区域３ａ，３ｂ内の温度が設定値に達するまでの時間を計測し、その計測時間に基づき、各ＶＡＶ２ａ，２ｂ、及びＡＨＵ１の次回（通常は翌日）の先行運転時間を定めるようにしている。
【００１９】
各区域３ａ，３ｂ，３ｃ内の温度が設定値に達しているか否かの判断は、温度センサ４ａ，４ｂ，４ｃによって得られる情報、すなわち、直接値に基づいてもよいし、あるいは、温度センサ４ａ，４ｂ，４ｃからの情報に応じて設定されるＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃの開度信号などの間接値に基づくようにしてもよい。
【００２０】
図１に示す空調機器運転システムでは、各区域３ａ，３ｂ，３ｃのうちの最も早い始業時刻Ｐよりも所定時間前の先行運転開始時刻Ｏに、当日に稼動する予定のＶＡＶ２ａ，２ｂが起動して、ＡＨＵ１へ起動指令を送信し、該ＡＨＵ１から温度調節用空気（温風または冷風）がＶＡＶ２ａ，２ｂを介して区域３ａ，３ｂに送給され、区域３ａ，３ｂ内の予熱または予冷が図られる。
【００２１】
一方、当日に稼動予定がないＶＡＶ２ｃは起動せず、区域３ｃへは温度調節用空気が送給されないので、ＡＨＵ１は、ＶＡＶ２ａ，２ｂが要求する温度調整用空気量、すなわち、要求風量比率に応じて運転される。
【００２２】
区域３ａ，３ｂ内の温度が設定値に達しないで、先行運転時間が経過して区域３ａの始業時刻Ｐになった場合には、ＶＡＶ２ａの運転は継続したままで、区域３ｂへ温度調節用空気を送給するＶＡＶ２ｂが停止し、ＡＨＵ１は、ＶＡＶ２ａの要求風量比率に応じて運転され、区域３ａ内の温度調節だけが行なわれる。
【００２３】
この後、区域３ｂの始業時刻Ｑになると、該区域３ｂに温度調節用空気を送給するＶＡＶ２ｂが再び起動して、ＡＨＵ１は、ＶＡＶ２ａ，２ｂの要求風量比率に応じて運転され、区域３ａ，３ｂ内の温度調節が行なわれる。
【００２４】
また、先行運転時間が経過しないうちに、区域３ａ，３ｂ内の温度が設定値に達した場合には、ＶＡＶ２ａ，２ｂが予熱または予冷が完了したものと判断してＡＨＵ１へ停止指令を送信し、ＶＡＶ２ａ，２ｂも停止する。
【００２５】
区域３ａの始業時刻Ｐになると、ＶＡＶ２ａが再び起動して、ＡＨＵ１へ起動指令を送信し、該ＡＨＵ１からＶＡＶ２ａを介して区域３ａに温度調節用空気が送給され、区域３ａ内の温度調節だけが行なわれ、次いで、区域３ｂの始業時刻Ｑになると、ＶＡＶ２ｂが再び起動して、ＡＨＵ１は、ＶＡＶ２ａ，２ｂの要求風量比率に応じて運転され、区域３ａ，３ｂ内の温度調節が行なわれる。
【００２６】
更に、区域３ａの終業時刻Ｒになると、ＶＡＶ２ｂの運転は継続したままで、区域３ａに温度調節用空気を送給するＶＡＶ２ａが停止し、ＡＨＵ１は、ＶＡＶ２ｂの要求風量比率に応じて運転され、これにより、区域３ｂ内の温度調節だけが継続して行なわれる。
【００２７】
この後、区域３ｂの終業時刻Ｓになると、該区域３ｂに温度調節用空気を送給するＶＡＶ２ｂがＡＨＵ１へ停止指令を送信し、ＶＡＶ２ｂも停止する。
【００２８】
各ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃの先行運転時間は、ゲートウエイ８の演算機能や、タイマ機能などによって、図２、図３に示すような手順で算出される。
【００２９】
たとえば、ＶＡＶ２ａを先行運転する際に、当日の稼動スケジュールに応じて定めた先行運転開始時刻Ｏから、区域３ａ内の温度が設定値に達して予熱または予冷が完了するまでの先行運転の実績時間Ｔ１を計測したうえ、該実績時間Ｔ１（実測値）と当日の稼動スケジュールに基づく先行運転の予定時間Ｔ２（時刻Ｏから時刻Ｐまで時間／予定値）とを対比する。
【００３０】
実績時間Ｔ１が予定時間Ｔ２よりも短かい場合には、翌日のＶＡＶ２ａの先行運転を、当該実績時間Ｔ１に初期値Ｔ３（たとえば１０分）を加えた時間に設定し（図２参照）、時刻Ｐまでに、区域３ａ内の温度が設定値にならなかった場合には、翌日のＶＡＶ２ａの先行運転を、予定時間Ｔ２に初期値Ｔ３を加えた時間に設定する。
【００３１】
更に、ＶＡＶ２ａが前日に稼動していなかった場合には、翌日のＶＡＶ２ａの先行運転を、前回稼動したとき（たとえば前々日）の実績時間Ｔ４に初期値Ｔ３を加えた時間に設定する。
【００３２】
このように、上述した空調機器運転方法では、稼動スケジュールに基づき起動または停止するＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃの要求風量比率に応じてＡＨＵ１を運転し、区域３ａ，３ｂ，３ｃのうちの使用予定のあるものだけに温度調節を行なうので、無人になる区域３ａ，３ｂ，３ｃへ温度調節用空気が無意味に送給されず、よって、エネルギーを有効に利用することができる。
【００３３】
また、先行運転時に、各区域３ａ，３ｂ，３ｃの温度が設定値に達するまでに要する時間を計測して、各ＶＡＶ２ａ，２ｂ，２ｃとＡＨＵ１の次回の先行運転時間を定めるので、先行運転時間の適正化が図られ、季節の移り変わりに応じて各区域３ａ，３ｂ，３ｃの予熱または予冷を行なうことができる。
【００３４】
なお、本発明の空調機器運転方法は、上述の実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の空調機器運転方法によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００３６】
（１）稼動スケジュールに基づき起動または停止するＶＡＶの要求風量比率に応じてＡＨＵを運転し、使用予定のある区域だけに温度調節を行なうので、無人になる区域へ温度調節用空気が無意味に送給されず、よって、エネルギーを有効に利用することができる。
【００３７】
（２）先行運転時に、各区域の温度が設定値に達するまでに要する時間を計測して、各ＶＡＶとＡＨＵの次回先行運転時間を定めるので、先行運転時間の適正化が図られ、季節の移り変わりに応じて各区域の予熱または予冷を行なうことができる。
【００３８】
（３）各区域に設置したＶＡＶごとに独立した運転時間帯を設定できるので、貸ビル業に適用した場合には、各区域ごとに空調機器の使用料を時間単位で徴収することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空調機器運転システムの運用の一例を示す概念図である。
【図２】先行運転時間の算出手順を示す概念図である。
【図３】先行運転時間の算出手順を示すフローチャートである。
【図４】従来の方法による空調機器運転システムの運用の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
１    ＡＨＵ
２ａ，２ｂ，２ｃ      ＶＡＶ
３ａ，３ｂ，３ｃ      区域
Ｏ    先行運転開始時刻
Ｐ    始業時刻（使用開始時刻）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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