JP2002277017A - 空気調和機及びその制御方法、空気調和システム、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱を過不足なく利用しつつも、蓄熱の不
足、あるいは圧縮機の発停の頻回を回避する、空気調和
機の制御方法を提供する。 【解決手段】 時刻ｔ_x3（＞ｔ_x2）迄に消費された蓄熱
量Ｒ₀（ｔ_x3）を満蓄時の蓄熱量Ｒ_Mから差し引いて、時
刻ｔ_x3での蓄熱の残留量を求めることができる。この残
留量が、時刻ｔ_x3以後、蓄熱利用完了予定時刻ｔ_lwまで
に消費が見込まれる空調負荷を賄えるのであれば、蓄熱
のみで空気調和動作を行う。蓄熱量が十分大きな場合
に、ピークカット厳守時間帯（ｔ_yk〜ｔ_yw）よりも早く
から、蓄熱のみによって空気調和動作を行うので、蓄熱
設備での蓄熱量を無駄にすることがなく、圧縮機が停止
される期間も稼ぐことができて消費電力を低減すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機の制御
方法に関し、特に蓄熱型の空気調和機（以下「蓄熱空調
機」と称す）の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電力需要の輻輳時（いわゆるピ
ークカット厳守時間帯）での消費電力の低減、電気料金
の節約などのため、空気調和動作を必要としない時間帯
において蓄熱を備蓄する、蓄熱空気調和機がある。蓄熱
空気調和機では、蓄熱は次の備蓄のための時間帯までに
全て消費することが望ましい一方、ピークカット厳守時
間帯の空気調和動作は全て蓄熱で賄うことが望ましい。
即ち、蓄熱の過不足がない空気調和動作が望まれてい
る。

【０００３】例えば第１の従来技術として、一日の空気
調和機の負荷の総量（本明細書で単に「日負荷」とも称
す）を予測し、これを基準となる日負荷の総量及び蓄熱
量と比較する空気調和機の制御方法が提案されている
（例えば特開２０００−２５８００６号公報）。ここで
はピークカット厳守時間帯での蓄熱を消費した残量を算
出し、これをピークカット厳守時間帯よりも早期に使用
する。空気調和動作の対象となる日の日負荷は、ピーク
カット厳守時間帯における外気温度の予測値に基づいて
予測される。またピークカット厳守時間帯における外気
温度は、空気調和動作の初期の外気温度、湿度に基づい
て予測される。

【０００４】また第２の従来技術として、予め蓄熱の経
時的な残留量を設定しておき、一定時間毎にこれに基づ
いて空気調和機の圧縮機の運転／停止（以下「発停」と
も称す）を行う空気調和機の制御方法も提案されている
（例えば特開平１０−３２５５８８号公報）。即ち、蓄
熱の残留量の実測値が、設定された残留量を超えた場
合、圧縮機の運転を停止して蓄熱のみでの空気調和動作
を行う。また蓄熱の残留量の実測値が、設定された残留
量を下回った場合、圧縮機の運転を開始して圧縮機によ
る空気調和動作を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら第１の従
来技術では、実際のピークカット厳守時間帯の外気温度
が予測値より高い場合でも、剰余すると予測されていた
蓄熱を既に使用してしまっているので、蓄熱が不足する
という問題が生じる。

【０００６】また第２の従来技術では、蓄熱の残留量の
実測値が、予め設定された蓄熱の残留量からはずれた場
合、圧縮機の発停が頻回となり、その寿命を短くすると
いう問題が生じる。

【０００７】この発明は上記の問題を解決するために為
されたもので、蓄熱を過不足なく利用しつつも、蓄熱の
不足、あるいは圧縮機の発停の頻回を回避することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明のうち第１の態
様にかかるものは、圧縮機（２０１）、蓄熱設備（２０
２）及び室内機（２０３）を備える空気調和機（２）に
対して制御を行う方法である。そして空気調和利用開始
時刻（ｔ_kk）から、前記空気調和利用開始時刻よりも後
の空気調和利用完了時刻（ｔ_kw）に至る空気調和利用時
間帯（Ｔ_L）において、前記圧縮機による第１運転と、
前記蓄熱設備による第２運転とで前記室内機の空気調和
動作を行う。またピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）及び
バッファ期間（Ｔ_z）における前記空気調和動作を前記
第２運転のみに設定する。ここで前記ピークカット厳守
時間帯は、前記空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）よりも後
で前記空気調和利用完了時刻よりも前に設定されるピー
クカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）で開始し、前記ピー
クカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）よりも後で前記空気
調和利用完了時刻（ｔ_kw）よりも前に設定されるピーク
カット厳守期間終了時刻（ｔ_yw）で終了する。また前記
バッファ期間は、前記ピークカット厳守期間終了時刻で
開始し、前記ピークカット厳守期間終了時刻よりも後で
前記空気調和利用完了時刻よりも前に設定される蓄熱利
用完了予定時刻（ｔ_lw）で終了する。

【０００９】第１の態様において望ましくは、前記ピー
クカット厳守時間帯（Ｔ_Y）において前記第２運転のみ
を行った後も、連続して前記第２運転のみを行い、前記
蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）よりも早期に前記第１運
転を行う。

【００１０】この発明のうち第２の態様にかかるもの
は、第１の態様にかかる空気調和機の制御方法であっ
て、（ａ）前記空気調和利用時間帯（Ｔ_L）における前
記空気調和機（２）の一日の負荷の経時的な予測値（Ｄ
₅、Ｌ_y）を求めるステップと、（ｂ）前記空気調和利用
開始時刻（ｔ_kk）よりも後で前記ピークカット厳守期間
開始時刻（ｔ_yk）よりも前の時刻（ｔ_x）において、前
記時刻以後前記蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）までの前
記負荷の前記予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））が、前記時刻
での前記蓄熱設備（２０２）での蓄熱の残留量（Ｒ
_s（ｔ_x））以下であるかについての第１の判断（Ｓ２
１）を行い、前記第１の判断で肯定的結果を得たことを
契機として、前記第２運転のみでの前記空気調和動作を
行うステップ（Ｓ２３）とを備える。

【００１１】第２の態様において望ましくは、前記ステ
ップ（ａ）において前記空気調和機（２）の一日の負荷
の経時的な前記予測値（Ｄ₅）は、該当日の第１の所定
時間内における外気不快指数の経時的な予測値（Ｄ₁）
と、該当日の第２の所定時間内における外気不快指数の
一日の平均値の予測値（Ｄ₃）と、該当日の第３の所定
時間内の負荷の総量の予測値（Ｄ₄）とに基づいて求め
られる。

【００１２】更に望ましくは、前記ステップ（ａ）にお
いて前記負荷の総量の予測値（Ｄ₄）は、前記空気調和
利用時間帯（Ｔ_L）以外での所定の時刻における外気温
度の実測値（Ｄ₂）と、前記外気不快指数の一日の平均
値の予測値（Ｄ₃）とに基づいて求められる。

【００１３】更に望ましくは、前記ステップ（ａ）にお
いて前記外気不快指数の一日の平均値の予測値（Ｄ₃）
は、前記外気不快指数の経時的な前記予測値（Ｄ₁）に
基づいて求められる。

【００１４】この発明のうち第３の態様にかかるものは
第２の態様にかかる空気調和機の制御方法であって、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）の実行後であって、前記空気
調和利用開始時刻（ｔ_kk）よりも後で前記ピークカット
厳守期間開始時刻（ｔ_yk）よりも前の時刻（ｔ_x）にお
いて、前記時刻以後前記蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）
までの前記負荷の前記予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））が、
前記時刻での前記蓄熱設備（２０２）での蓄熱の残留量
（Ｒ_s（ｔ_x））よりも小さいかについての第２の判断
（Ｓ３１）を行い、前記第２の判断で否定的結果が得ら
れた場合に、前記ピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）より
も早期（ｔ_z）において前記第１運転の採用を設定する
ステップ（Ｓ３２）を更に備える。

【００１５】この発明のうち第４の態様にかかるものは
第３の態様にかかる空気調和機の制御方法であって、前
記ステップ（ｃ）において、前記ピークカット厳守期間
開始時刻（ｔ_yk）まで連続する補助運転期間（Ｔ
_B（ｔ_x））での前記第１運転の採用が設定される。

【００１６】第４の態様において望ましくは、前記第２
の判断（Ｓ３１）は、前記時刻（ｔ _x）以後前記蓄熱利
用完了予定時刻（ｔ_lw）までの前記負荷の前記予測値の
総和（Ｒ_y（ｔ_x））が、前記時刻での前記蓄熱設備での
蓄熱の残留量（Ｒ_s（ｔ_x））に所定時間分の前記圧縮機
（２０１）の能力（ＴＨＬ）を加えた値以下であるかに
ついての判断である。

【００１７】あるいは望ましくは、前記空気調和機
（２）の負荷に換算した前記圧縮機（２０１）の最大能
力（Ｍ）と、前記空気調和機の一日の負荷の前記経時的
な予測値（Ｌ_y）とを比較して小さい方の値の、前記補
助運転期間（Ｔ_B（ｔ_x））における総和が、前記時刻
（ｔ_x）における前記予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））から
前記時刻での前記蓄熱設備での蓄熱の前記残留量（Ｒ_s
（ｔ_x））を差し引いたもの以上となる前記時刻を、前
記補助運転期間の始期（ｔ_z）として設定する。

【００１８】この発明のうち第５の態様にかかるものは
第４の態様にかかる空気調和機の制御方法であって、前
記補助運転期間（Ｔ_B）の始期（ｔ_z）は、前記第２の判
断（Ｓ３１）が行われた時刻（ｔ_x）以後であり、
（ｄ）前記ステップ（ｃ）の実行後に、前記第２の判断
を再度行い、肯定的結果が得られた場合に、前記第１運
転の採用の設定を取り消すステップ（Ｓ３３）を更に備
える。

【００１９】第４の態様及び第５の態様において望まし
くは、（ｅ）前記ステップ（ｃ）の実行後に、再度前記
第１の判断（Ｓ２１）を行い、肯定的結果が得られた場
合に、前記第１運転を停止するステップ（Ｓ２３）を更
に備える。

【００２０】この発明のうち第６の態様にかかるものは
第１の態様または第２の態様にかかる空気調和機の制御
方法であって、前記ピークカット厳守期間終了時刻（ｔ
_yw）よりも後で前記空気調和利用完了時刻（ｔ_kw）より
も前の時刻（ｔ_x）において、前記蓄熱設備（２０２）
の温度（θ）が所定の温度（θ₀）よりも高くなった時
点で前記第１運転による前記空気調和動作を開始する。

【００２１】この発明のうち第７の態様にかかるもの
は、空気調和動作を行う室内機（２０３）と、第１運転
による前記空気調和動作を前記室内機に行わせる圧縮機
（２０１）と、第２運転による前記空気調和動作を前記
室内機に行わせる蓄熱設備（２０２）とを備える空気調
和機（２）である。そして空気調和利用開始時刻
（ｔ_kk）から、前記空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）より
も後の空気調和利用完了時刻（ｔ_kw）に至る空気調和利
用時間帯（Ｔ_L）において、前記第１運転と前記第２運
転とによって空気調和動作を行う。そしてピークカット
厳守時間帯（Ｔ_Y）及びバッファ期間（Ｔ_z）における前
記空気調和動作を前記第２運転のみに設定する。ここで
前記ピークカット厳守時間帯は、前記空気調和利用開始
時刻よりも後で前記空気調和利用完了時刻よりも前に設
定されるピークカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）で開始
し、前記ピークカット厳守期間開始時刻よりも後で前記
空気調和利用完了時刻よりも前に設定されるピークカッ
ト厳守期間終了時刻（ｔ_yw）で終了する。また前記バッ
ファ期間は、前記ピークカット厳守期間終了時刻で開始
し、前記ピークカット厳守期間終了時刻よりも後で前記
空気調和利用完了時刻よりも前に設定される蓄熱利用完
了予定時刻（ｔ_lw）で終了する。

【００２２】この発明のうち第８の態様にかかるもの
は、第７の態様にかかる空気調和機（２）と、（ｂ）
（ｂ−１）前記空気調和利用時間帯（Ｔ_L）における前
記空気調和機の一日の負荷の経時的な予測値（Ｌ_y）を
求める空調負荷予測部（１０１）と、（ｂ−２）前記空
気調和利用開始時刻（ｔ_kk）よりも後で前記ピークカッ
ト厳守期間開始時刻（ｔ_yk）よりも前の時刻（ｔ_x）に
おいて、前記時刻以後前記蓄熱利用完了予定時刻
（ｔ_lw）までの前記負荷の前記予測値の総和（Ｒ
_y（ｔ_x））が、前記時刻での前記蓄熱設備（２０２）で
の蓄熱の残留量（Ｒ_s（ｔ_x））以下であるかについての
第１の判断（Ｓ２１）を行い、前記第１の判断で肯定的
結果を得たことを契機として、前記第２運転のみでの前
記空気調和動作を設定する放熱運転計画作成部（１０
２）とを有する負荷予測制御部（１）とを備える空気調
和システム（１００）である。

【００２３】この発明のうち第９の態様にかかるもの
は、第８の態様にかかる空気調和システムであって、前
記第１の判断（Ｓ２１）で肯定的結果を得たことを契機
として、前記第２運転のみでの前記空気調和動作を実行
した後であって、前記空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）よ
りも後で前記ピークカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）よ
りも前の時刻（ｔ_x）において、前記時刻（ｔ_x）以後前
記蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）までの前記負荷の前記
予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））が、前記時刻（ｔ_x）での
前記蓄熱設備での蓄熱の残留量（Ｒ_s（ｔ_x））よりも小
さいかについての第２の判断（Ｓ３１）が行われる。そ
して前記第２の判断で否定的結果が得られた場合に、前
記ピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）よりも早期（ｔ_z）に
おいて前記第１運転の採用が設定される。

【００２４】この発明のうち第１０の態様にかかるもの
は、第９の態様にかかる空気調和システムであって、前
記ピークカット厳守期間終了時刻（ｔ_yw）よりも後で前
記空気調和利用完了時刻（ｔ_kw）よりも前の時刻
（ｔ_x）において、前記蓄熱設備（２０２）の温度
（θ）が所定の温度（θ₀）よりも高くなった時点で前
記第１運転による前記空気調和動作が開始される。

【００２５】この発明のうち第１１の態様にかかるもの
は、第１の態様乃至第７の態様にかかる空気調和機の制
御方法をコンピュータに実行させるプログラムである。

【００２６】

【作用】この発明の第１の態様にかかる空気調和機の制
御方法及び第７の態様にかかる空気調和機において、ピ
ークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）において、蓄熱設備の蓄
熱の残留量（Ｒ_s）が不足すると予測された場合には、
予め第２運転のみを行うように設定されていたバッファ
期間（Ｔ_z）の一部での空気調和動作に第１運転を用
い、バッファ期間（Ｔ_z）のための蓄熱をピークカット
厳守時間帯（Ｔ_Y）に使用することができる。

【００２７】この発明の第２の態様にかかる空気調和機
の制御方法及び第８の態様にかかる空気調和システムに
おいて、蓄熱の残留量（Ｒ_s）が十分大きな場合に、ピ
ークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）よりも早くから、第２運
転のみで空気調和動作を行う。

【００２８】この発明の第３の態様にかかる空気調和機
の制御方法及び第９の態様にかかる空気調和システムに
おいて、蓄熱量が不足すると予測される場合に、第１運
転をピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）よりも早くから併
用して空気調和動作を行う旨の設定を行う。

【００２９】この発明の第４の態様にかかる空気調和機
の制御方法において、ステップ（ｃ）によって採用が設
定される前記第１運転はピークカット厳守期間開始時刻
（ｔ _yk）以前において１回のみ行われる。

【００３０】この発明の第５の態様にかかる空気調和機
の制御方法において、一旦は蓄熱量が不足すると予測さ
れた後に、蓄熱量は不足しないと予測された場合に、第
１運転を併用する旨の設定が取り消される。

【００３１】この発明の第６の態様にかかる空気調和機
の制御方法及び第１０の態様にかかる空気調和システム
において、蓄熱の残留量（Ｒ_s）が十分大きな場合に、
ピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）より遅くまで、第２運
転のみで空気調和動作を行う。

【００３２】この発明のうち第１１の態様にかかるプロ
グラムにおいて、第１の態様乃至第７の態様にかかる空
気調和機の制御方法がコンピュータで実行される。

【００３３】

【発明の実施の形態】Ａ：全体構成． 図１は本発明にかかる空気調和機の制御方法が適用可能
な空気調和システム１００の構成を例示するブロック図
である。空気調和システム１００は負荷予測制御部１
と、蓄熱空調機２とを備えている。

【００３４】負荷予測制御部１は空調負荷予測部１０
１、放熱運転計画作成部１０２、空調機データ計測部１
０３、空調機制御部１０４を有している。また蓄熱空調
機２は圧縮機２０１、蓄熱設備たる氷蓄熱ユニット２０
２，室内機２０３を有している。

【００３５】空調負荷予測部１０１は空気調和機の経時
的な、例えば１時間毎の負荷（本明細書で単に「時負
荷」とも称す）の予測値Ｌ_yについての出力データＤ₅を
求め、これを放熱運転計画作成部１０２へ与える。空調
機データ計測部１０３は蓄熱空調機２から得られたデー
タに基づき、蓄熱の残留量Ｒ_s、氷蓄熱ユニット２０２
が備える蓄熱槽の水温θを、放熱運転計画作成部１０２
へ与える。また時負荷の実測値を空調負荷予測部１０１
へ与える。

【００３６】放熱運転計画作成部１０２は圧縮機２０１
の発停時刻や蓄熱の利用を開始・完了する時刻を設定
し、空調機制御部１０４へと与える。空調機制御部１０
４は圧縮機２０１の発停制御、蓄熱を利用した制御を、
それぞれ適切な時刻において蓄熱空調機２に行わせる。

【００３７】蓄熱空調機２において白抜き矢印は、その
矢尻がある構成要素から矢先がある構成要素へと冷却を
行うことを示している。室内機２０３は圧縮機２０１と
直接に熱交換を行って空気調和動作を行うことができ
る。本明細書ではこれを圧縮機による空気調和動作、あ
るいは第１運転と称す。一方、圧縮機２０１は空気調和
機を利用しない時間帯において蓄熱設備である氷蓄熱ユ
ニット２０２に製氷を行わせ、蓄熱を備蓄させる。そし
て空気調和機を利用する時間帯（本明細書において「空
気調和利用時間帯」と称す）Ｔ_Lでは室内機２０３は氷
蓄熱ユニット２０２との熱交換を行って空気調和動作を
行うことができる。本明細書ではこれを蓄熱による空気
調和動作、あるいは第２運転と称す。

【００３８】Ｂ：時負荷の予測値の算出． 図２は空調負荷予測部１０１の動作を示すフローチャー
トである。各フローに相当するブロックで空調負荷予測
部１０１を構成しても良いし、当該フローチャートと実
質的に同じ動作が行われるプログラムを実行可能なコン
ピュータで空調負荷予測部１０１を構成しても良い。

【００３９】空調負荷予測部１０１には、該当日の第１
の所定時間における外気不快指数の経時的な、例えば７
時〜１６時の毎時の予測値Ｄ₁と、空気調和利用時間帯
Ｔ_L以外での所定の時刻、例えば午前五時における外気
温度の実測値Ｄ₂とが与えられる。該当日の第２の所定
時間、例えば０時〜１８時の外気不快指数の毎時の予測
値Ｄ₁の平均を求めることにより、外気不快指数の一日
の平均値（日平均値）の予測値Ｄ₃が得られる。これと
外気温度の実測値Ｄ₂とに基づき、第１カルマンフィル
タモデルにより、該当日の第３の所定時間、例えば８時
〜１８時の負荷の総量である日負荷の予測値Ｄ₄が求め
られる。負荷の予測精度を高めるためには、該当日の第
３の所定時間は空気調和利用時間帯Ｔ_L内に収めること
が望ましい。

【００４０】第１カルマンフィルタモデルでは、日を示
すパラメータｋを導入し、外気温度の実測値Ｄ₂と外気
不快指数の日平均値の予測値Ｄ₃とを入力Ｈ₁（ｋ）と
し、観測ノイズｖ₁（ｋ）を考慮した観測方程式からＹ₁
（ｋ）を日負荷の予測値Ｄ₄として求める。ここで状態
変数Ｘ₁（ｋ）は、外気温度の実測値Ｄ₂と外気不快指数
の日平均値の実測値（図示せず）及び日負荷の実測値
（図示せず）に基づき、システム雑音ｗ₁（ｋ）を考慮
した状態方程式で更新される。

【００４１】外気不快指数の毎時の予測値Ｄ₁と、外気
不快指数の日平均値の予測値Ｄ₃と、日負荷の予測値Ｄ₄
とに基づき、第２カルマンフィルタモデルにより、時負
荷の予測値Ｌ_yを示す出力データＤ₅が求められる。

【００４２】第２カルマンフィルタモデルでも第１カル
マンフィルタと同様に、自身に入力されたデータを入力
Ｈ₂（ｋ）とし、観測ノイズｖ₂（ｋ）を考慮した観測方
程式からＹ₂（ｋ）を時負荷の予測値Ｌ_yとして求める。
ここで状態変数Ｘ₂（ｋ）は、外気不快指数の毎時の実
測値（図示せず）と外気不快指数の日平均値の実測値
（図示せず）と日負荷の実測値（図示せず）及び時負荷
の実測値（図示せず）に基づき、システム雑音ｗ
₂（ｋ）を考慮した状態方程式で更新される。

【００４３】なお、前記外気不快指数の予測値・実測
値、及び、前記外気温度の実測値は、図示していない
が、ネットワークを介して気象会社等から近隣の気象観
測所（例えばアメダス（Automated Meteorological Dat
a Acquisition System：地域気象観測システム））にお
ける予測値・実測値を収集し、必要に応じて補正する等
の方法により入手することができる。また、前記日負荷
と前記時負荷の実測値は、空調機データ計測部１０３で
の計測により入手することができる。

【００４４】図３は時負荷の予測値Ｌ_y（ｔ）（ｔ：時
刻を示すパラメータ）を概念的に示すグラフであり、横
軸には２４時表記で１日の時間を採り、縦軸には空気調
和機の負荷（以下、「空調負荷」ともいう）を採ってい
る。空気調和利用時間帯Ｔ_Lは、空気調和利用開始時刻
ｔ_kkで開始し、これよりも後の空気調和利用完了時刻ｔ
_kwで終了する期間である。空気調和利用時間帯Ｔ_Lにお
いて蓄熱空調機２による空気調和動作が行われる。図３
では空気調和利用開始時刻ｔ_kk、空気調和利用完了時刻
ｔ_kwとしてそれぞれ８時、１８時を設定した場合が例示
されている。

【００４５】ピークカット厳守時間帯Ｔ_Yは、氷蓄熱ユ
ニット２０２のみでの空気調和動作を行う必要がある期
間であり、ピークカット厳守期間開始時刻ｔ_ykで開始
し、これよりも後のピークカット厳守期間終了時刻ｔ_yw
で終了する。ピークカット厳守期間開始時刻ｔ_ykは空気
調和利用開始時刻ｔ_kkよりも後で空気調和利用完了時刻
ｔ_kwよりも前に設定される。またピークカット厳守期間
終了時刻ｔ_ywは空気調和利用完了時刻ｔ_kwよりも前に設
定される。図３ではピークカット厳守期間開始時刻
ｔ_yk、ピークカット厳守期間終了時刻ｔ_ywとしてそれぞ
れ１３時、１６時を設定した場合が例示されている。

【００４６】蓄熱利用完了予定時刻ｔ_lwはピークカット
厳守期間終了時刻ｔ_ywよりも後で空気調和利用完了時刻
ｔ_kwよりも前に設定される。そしてバッファ期間Ｔ_Zは
ピークカット厳守期間終了時刻ｔ_ywで開始し、蓄熱利用
完了予定時刻ｔ_lwで終了する。

【００４７】図４は空気調和利用時間帯Ｔ_Lにおける蓄
熱空調機２の動作を示すフローチャートである。ステッ
プＳ１１において、現在時刻ｔ_xが空気調和利用開始時
刻ｔ_{k k}以後であるか否かが判断される。判断結果が否定
的（ＮＯ）であれば、肯定的な判断結果（ＹＥＳ）が得
られるまでステップＳ１１が繰り返し実行される。ステ
ップＳ１１で肯定的な判断結果（ＹＥＳ）が得られれ
ば、ステップＳ１２に処理が移行し、蓄熱空調機２によ
る空気調和動作が実行される。これはステップＳ１３に
おいて現在時刻ｔ_xが空気調和利用完了時刻ｔ_kw以後で
あると判断されるまで繰り返し実行される。そしてステ
ップＳ１３において現在時刻ｔ_xが空気調和利用完了時
刻ｔ_kw以後であるかについて肯定的判断（ＹＥＳ）が行
われれば、ステップＳ１５において蓄熱開始時刻迄待機
した後、ステップＳ１４において蓄熱空調機２での蓄熱
動作、即ち氷蓄熱ユニット２０２での製氷が行われる。
これが終了すればステップＳ１１へと戻り、上述の動作
が繰り返される。例えばステップＳ１４は２２時〜８時
において行われる。

【００４８】以下、第１乃至第４の実施の形態において
種々の判断や制御が行われるが、これらは放熱運転計画
作成部１０２において実行することができる。また各実
施の形態の動作制御はコンピュータに行わせることがで
きる。そしてかかる動作制御をコンピュータに実行させ
るプログラムについても本発明の範疇にある。

【００４９】Ｃ：第１の実施の形態． 図５は本発明の第１の実施の形態にかかる制御方法を示
すフローチャートである。本実施の形態では圧縮機２０
１の停止、蓄熱を利用した空気調和動作を行うか否かの
判断が例示される。ここで示されるフローチャートは図
４のステップＳ１２に包含されることができる。但し空
気調和利用開始時刻ｔ_kkよりも後でピークカット厳守期
間開始時刻ｔ_ykよりも前において実行される。ピークカ
ット厳守時間帯Ｔ_Yでは必ず蓄熱のみを利用した空気調
和動作を行うからである。

【００５０】図６は本発明の第１の実施の形態の動作を
説明するためのグラフである。ここでは簡単のため、空
気調和機の経時的な予測値Ｌ_y（ｔ）を曲線で示してい
る。また現在時刻がｔ_x＝ｔ_x3である場合の空調負荷の
実測値Ｌ_s（ｔ）も併記している。圧縮機２０１が最大
能力を空調負荷に換算した値をＭとすると、通常、空調
負荷の予測値Ｌ_y（ｔ）も実測値Ｌ_s（ｔ）も、一旦Ｍを
超えた後はピークカット厳守期間開始時刻ｔ_ykまではＭ
を下回ることはない。

【００５１】ステップＳ２１において現在時刻ｔ_x以後
蓄熱利用完了予定時刻ｔ_lwまでの空調負荷の予測値の総
和Ｒ_y（ｔ_x）が、現在時刻ｔ_xでの蓄熱設備での蓄熱の
残留量Ｒ_s（ｔ_x）以下であるかについての判断を行う。
蓄熱の残留量Ｒ_s（ｔ_x）は、ステップＳ１４において蓄
熱された蓄熱量（以下「満蓄時の蓄熱量」と称す）Ｒ _M
から、現在時刻ｔ_xまでに消費された蓄熱量Ｒ₀（ｔ_x）
を引いたものであり、次式（１）で求められる。但し記
号max（ａ，ｂ）はａ，ｂのいずれか大きい方を採用す
ることを示し、記号ＳＥＬ（ａ，ｂ）は、第１運転を行
っている場合にはａを、第２運転のみを行っている場合
にはｂを、それぞれ採用することを示す。

【００５２】

【数１】

【００５３】また空調負荷の予測値の総和Ｒ_y（ｔ_x）は
次式（２）で求められる。

【００５４】

【数２】

【００５５】ここでＲ_y1（ｔ_x）は現在時刻ｔ_xからピー
クカット厳守期間開始時刻ｔ_ykまでの空調負荷の予測値
の総量であり、現在時刻ｔ_xに依存する。またＲ_y2はピ
ークカット厳守時間帯Ｔ_Yでの空調負荷の予測値の総量
であり、ピークカット厳守時間帯Ｔ_Yでは蓄熱のみを利
用した空気調和動作が行われることから、ピークカット
厳守時間帯Ｔ_Yでの消費が予測される蓄熱量でもある。
そして空気調和機の経時的な予測値Ｌ_y（ｔ）が一旦設
定されるとその値は固定される。またＲ_y3はバッファ期
間Ｔ_Zでの空調負荷の予測値の総量であり、バッファ期
間Ｔ_Zでも蓄熱のみを利用した空気調和動作が行われる
ことから、バッファ期間Ｔ_Zでの消費が予測される蓄熱
量でもある。

【００５６】例えばそれまでに蓄熱による空気調和動作
が行われてこなかった状態で、即ち圧縮機２０１のみで
空気調和動作が行われてきた状態で、現在時刻ｔ_xがｔ
_x1となった場合を考える。式（１）において蓄熱の残留
量Ｒ_s（ｔ_x1）が求められる。それまでに蓄熱による空
気調和動作が行われてこなかったのであるからＲ₀（ｔ
_x1）＝０であり、Ｒ_s（ｔ_x1）＝Ｒ_Mである。そしてこれ
が式（２）から求められるＲ_y（ｔ_x1）以上であれば、
ステップＳ２１の判断結果は肯定的（ＹＥＳ）となり、
これを契機としてステップＳ２３へ進んで圧縮機２０１
を停止させる。その後、ステップＳ１２（図４）へと復
帰する。その後に空調負荷の実測値が予測値を上回った
場合については第２の実施の形態、第３の実施の形態に
おいて説明するが、それ以外では蓄熱利用完了予定時刻
ｔ_lwまで圧縮機２０１は停止したままである。

【００５７】一方、ステップＳ２１の判断結果が否定的
（ＮＯ）であれば、ステップＳ２２へと進み、圧縮機２
０１の運転を継続する。ステップＳ２２において、まず
ステップＳ２２１による判断が行われる。即ち圧縮機２
０１が空調負荷に換算した最大能力Ｍが空調負荷の実測
値Ｌ_s（ｔ_x）より大であるか否かが判断される。肯定的
な判断結果（ＹＥＳ）が得られた場合には、圧縮機２０
１のみで空気調和動作を行うことができるので、ステッ
プＳ２２３へと進み、負荷に応じた能力で圧縮機２０１
によって空気調和動作が継続される。しかし否定的な判
断結果（ＮＯ）が得られた場合には、圧縮機２０１のみ
の空気調和動作で空調負荷を賄うことができないので、
ステップＳ２２２へと進み、蓄熱をも利用して空気調和
動作を行う。

【００５８】例えば時刻ｔ_x2においてＬ_s（ｔ_x2）＝Ｍ
となった場合、ステップＳ２２２が実行される。上述の
ように、通常は、空調負荷の実測値Ｌ_s（ｔ）が一旦Ｍ
を超えた後はピークカット厳守期間開始時刻ｔ_ykまでは
Ｍを下回ることはないので、ステップＳ２１で肯定的な
判断が行われるまではステップＳ２２２が実行され続け
る。

【００５９】図６には時刻ｔ_x3（＞ｔ_x2）迄に消費され
た蓄熱量Ｒ₀（ｔ_x3）に相当する空調負荷を左上がり斜
線でハッチングして図示している。ここまでは第１運転
を行っており、Ｌ_s（ｔ）≧Ｍの場合のみ蓄熱量が消費
されるので、消費された蓄熱量Ｒ₀（ｔ_x3）の計算には
ＳＥＬの括弧内の左側に記されたmax(０，Ｌ_s（ｔ）−
Ｍ）が用いられる。もしも時刻ｔ_x3においてステップＳ
２１で肯定的な判断が行われれば、これを契機として圧
縮機２０１が停止され、蓄熱の残留量Ｒ_s（ｔ_x3）を用
いて図６に右上がり斜線でハッチングされた空調負荷に
対処する。

【００６０】以上のようにして本実施の形態によれば、
蓄熱の残留量Ｒ_sが大きな場合に、ピークカット厳守時
間帯Ｔ_Yよりも早くから、蓄熱のみによって空気調和動
作を行う。従って氷蓄熱ユニット２０２での蓄熱量を無
駄にすることがなく、圧縮機２０１が停止される期間も
稼ぐことができて消費電力を低減することができる。

【００６１】なお、図５に示されたフローチャートは所
定時間毎、例えば５分毎に実行される。

【００６２】Ｄ：第２の実施の形態． 図７は本発明の第２の実施の形態にかかる制御方法を示
すフローチャートであり、圧縮機２０１の運転の再開を
判断する処理を示す。ここで示されるフローチャートは
図４のステップＳ１２に包含されることができる。但
し、本実施の形態では第１の実施の形態に示されたステ
ップＳ２３により一旦停止された圧縮機２０１を再度運
転する制御方法であり、ステップＳ２３が実行された後
に行われる処理である。また上述のように、ピークカッ
ト厳守時間帯Ｔ_Yでは蓄熱のみを利用した空気調和動作
を行うので、ピークカット厳守期間開始時刻ｔ_ykよりも
前において行われる処理である。

【００６３】図８は本発明の第２の実施の形態の動作を
説明するためのグラフである。図６と同様に、簡単のた
め、空気調和機の経時的な予測値Ｌ_y（ｔ）を曲線で示
している。また同図（ａ），（ｂ）にはそれぞれ現在時
刻がｔ_x＝ｔ_x5，ｔ_x6（＞ｔ_{x 5}）である場合の空調負荷
の実測値Ｌ_s（ｔ）も併記している。いずれも空気調和
利用開始時刻ｔ_kkから時刻ｔ_x4（＜ｔ_x5）よりも前で
は、図５のステップＳ２２１，Ｓ２２２が実行され、時
刻ｔ_x4においてステップＳ２１からステップＳ２３へ進
んだ場合を例示しており、時刻ｔ_x4迄に消費された蓄熱
量Ｒ₀（ｔ_x4）に対応する空調負荷を図示している。

【００６４】まずステップＳ３１において、現在時刻ｔ
_x以後蓄熱利用完了予定時刻ｔ_lwまでの空調負荷の予測
値の総和Ｒ_y（ｔ_x）が、現在時刻ｔ_xでの蓄熱設備での
蓄熱の残留量Ｒ_s（ｔ_x）より小さいかについての判断を
行う。より正確には、空調負荷の予測値の総和Ｒ
_y（ｔ_x）が、蓄熱の残留量Ｒ_s（ｔ_x）に所定時間（例え
ば１０分間）の圧縮機２０１の運転に相当する蓄熱量Ｔ
ＨＬを加えた値以下であるかについて判断される。蓄熱
量ＴＨＬを加えるのは、上記所定時間において圧縮機２
０１が正常に冷却機能を発揮できないことを考慮するた
めである。

【００６５】ステップＳ３１で肯定的な判断結果（ＹＥ
Ｓ）が得られた場合には、消費された蓄熱量がその予測
を上回っていない場合であり、ステップＳ３３に進んで
圧縮機運転をしないで蓄熱のみ利用した空気調和動作を
行う。そしてステップＳ１２（図４）へと復帰する。

【００６６】しかし、ステップＳ３１で否定的な判断結
果（ＮＯ）が得られた場合には、ピークカット厳守時間
帯Ｔ_Yにおいて蓄熱不足が生じないように、圧縮機２０
１の運転を再開する。但しその再開時刻ｔｚは必ずしも
ステップＳ３１の判断時点とは一致しない。図８
（ａ），（ｂ）ではいずれも時刻ｔ_x5において空調負荷
の実測値Ｌ_s（ｔ）がその予測値Ｌ_y（ｔ）を上回り始
め、ステップＳ３２に処理が進んだ場合を例示してい
る。

【００６７】原則として圧縮機２０１を再開すると、ピ
ークカット厳守期間開始時刻ｔ_ykまでその運転は停止し
ない。つまり補助運転期間Ｔ_B（ｔ_x）をピークカット厳
守時間帯Ｔ_Yの直前に設け、圧縮機２０１の発停を１回
に制限する。これにより圧縮機の発停の頻回を回避する
ことができる。ここで補助運転期間Ｔ_B（ｔ_x）はステッ
プＳ３１の判断が行われた時刻ｔ_xに依存する。これ
は、空調負荷の予測値の総和Ｒ_y（ｔ_x）及び蓄熱の残留
量Ｒ_s（ｔ_x）が時刻ｔ_xに依存することに起因する。

【００６８】時刻ｔ_x（＞ｔ_x5）までに予測以上に消費
された蓄熱量Ｂ（ｔ_x）は式（３）で表される。

【００６９】

【数３】

【００７０】そこで、Ｌ_y（ｔ）≧Ｍを条件として、Ｔ_B
（ｔ_x）＝Ｂ（ｔ_x）／Ｍと求められる。図８（ａ），
（ｂ）の比較から解るように空調負荷の実測値Ｌ
_s（ｔ）がその予測値Ｌ_y（ｔ）を上回り続けると、時刻
についての関係ｔ_x7＞ｔ_x6に対応して、補助運転期間に
ついての関係Ｔ_B（ｔ_x7）＞Ｔ_B（ｔ_x6）となり、従って
圧縮機運転再開時刻についての関係ｔ_z7＜ｔ_z6が成立す
る。

【００７１】但し、図８（ａ）の曲線Ｌ_y’で示される
ように、空調負荷の予測値が圧縮機２０１の空調負荷に
換算した最大能力Ｍを下回る場合も考えられる。よって
補助運転期間Ｔ_B（ｔ_x）の具体的な求め方は以下の通り
になる。

【００７２】図９はステップＳ３２の詳細を例示するフ
ローチャートである。ステップＳ３２１においては初期
値設定が行われる。圧縮機２０１によって賄えわれる空
調負荷の補助運転期間Ｔ_B中の総量Ｃを０に、圧縮機運
転再開時刻ｔ_zをピークカット厳守期間開始時刻ｔ
_ykに、それぞれ設定する。また時刻ｔ_xまでに予測以上
に消費された蓄熱量Ｂが式（３）に基づいて設定され
る。

【００７３】次にステップＳ３２２で圧縮機運転再開時
刻ｔ_zを所定時間Δｔだけ遡って更新する。そしてステ
ップＳ３２３において補助運転期間中の総量Ｃを増加さ
せる。増加量はＬ_y（ｔ_z）・ΔｔかＭ・Δｔのいずれか
小さい方である。図９においてはこれをmin（Ｌ
_y（ｔ_z）・Δｔ，Ｍ・Δｔ）と表記している。このよう
な選択的な増加量を設定するのは、図８（ａ）のＬ_y’
で示されるように予測された空調負荷が圧縮機２０１の
最大能力Ｍ以下の場合には、圧縮機運転再開時刻ｔ_z以
後において図５に示されたフローチャートのステップＳ
２２３が実行されること（つまり空調負荷に応じた能力
で圧縮機２０１の運転を行うこと）を考慮したためであ
る。ステップＳ３２２，Ｓ３２３のブロックにおいて矢
印はその左辺の変数を右辺の式で更新することを示して
いる。

【００７４】その後、ステップＳ３２４において、補助
運転期間Ｔ_B中の総量Ｃが予測以上に消費された蓄熱量
Ｂ以上であるかが判断される。ここで肯定的な判断（Ｙ
ＥＳ）が得られる場合には、設定されている補助運転期
間Ｔ_Bの長さが十分であることを意味するので、ステッ
プＳ３２２で設定された値に圧縮機運転再開時刻ｔ_zが
決定される。

【００７５】一方、ステップＳ３２４において、否定的
な判断（ＮＯ）が得られる場合には、設定されている補
助運転期間Ｔ_Bの長さが不十分であることを意味するの
で、原則的にはステップＳ３２２へ戻って圧縮機運転再
開時刻ｔ_zを所定時間Δｔだけ遡って更新し、以て補助
運転期間Ｔ_Bの長さを広げる。しかしながら、圧縮機運
転再開時刻ｔ_zが既に現在時刻ｔ_x以前に設定されている
のであれば、直ちに圧縮機２０１の運転を再開するべき
である。そのため、ステップＳ３２５が設けられてお
り、ステップＳ３２４において否定的な判断（ＮＯ）が
得られる場合には一旦ステップＳ３２５でｔ_z＝ｔ_xが成
立するかについての判断が行われる。ステップＳ３２５
で肯定的な判断（ＹＥＳ）が得られる場合には、直ちに
圧縮機２０１の運転を再開すべく、ステップＳ３２６に
おいて圧縮機運転再開時刻ｔ_zを現在時刻ｔ_xに設定し、
この値で圧縮機運転再開時刻ｔ_zを決定する。この場
合、蓄熱不足が生じている可能性があるが、その対処は
第３の実施の形態で説明する。

【００７６】なおステップＳ３１からステップＳ３２６
迄に要する時間は非常に早いとして説明しているが、上
記のステップ間の遷移に要する時間を考慮し、ステップ
Ｓ３２６において圧縮機運転再開時刻ｔ_zを現在時刻ｔ_x
よりも遅く設定することは許される。

【００７７】もちろん、時間の経過により、空調負荷の
実測値Ｌ_s（ｔ）がその予測値Ｌ_y（ｔ）を下回り、圧縮
機運転再開時刻ｔ_z以前において改めて行われるステッ
プＳ３１の判断が肯定的結果を招くことも考えられる。
その場合にはステップＳ３３により、圧縮機の再開は取
り消され、蓄熱利用のみでの空気調和動作が継続する。

【００７８】また、圧縮機２０１の運転が実際に再開さ
れた後でも、図５に示されたフローチャートに基づく処
理により、ステップＳ２１の判断で肯定的結果が得られ
た場合には、圧縮機２０１の再開された運転はステップ
Ｓ２３によって停止される。但し式（１）において、圧
縮機２０１が停止した後、補助運転期間Ｔ_Bに至るまで
は第２運転のみが採用されるので、Ｒ₀（ｔ_x）の記号Ｓ
ＥＬの括弧内の右側の値Ｌ_s（ｔ）が選択される。そし
て補助運転期間Ｔ_Bにおいては第１運転が併用されるの
で記号ＳＥＬの括弧内の左側の値max(０，Ｌ_s（ｔ）−
Ｍ）が選択される。そして補助運転期間Ｔ_Bが終了した
後は、Ｒ₀（ｔ_x）の記号ＳＥＬの括弧内の右側の値Ｌ_s
（ｔ）が選択される。このようにしてステップＳ２１で
圧縮機２０１が停止した後に、また空調負荷の実測値Ｌ
_s（ｔ）がその予測値Ｌ_y（ｔ）を上回り、蓄熱不足が生
じる可能性もあるが、その対処も第３の実施の形態で説
明する。

【００７９】以上のようにして第２の実施の形態によれ
ば、蓄熱量が不足すると予測される場合に、ピークカッ
ト厳守時間帯Ｔ_Yよりも早い圧縮機運転再開時刻ｔ_zから
圧縮機２０１を用いて空気調和動作を行う旨の設定を行
う。よって空気調和機の負荷の経時的な予測値Ｌ_yがは
ずれた場合でも、ピークカット厳守時間帯Ｔ_Yでの蓄熱
不足による室内環境悪化を回避することができる。

【００８０】また補助運転期間Ｔ_Bはピークカット厳守
時間帯Ｔ_Yに連続して設けるので、圧縮機の発停回数を
１回と最少化し、その寿命劣化を回避できる。但し一旦
は蓄熱量が不足すると予測された後に、蓄熱量は不足し
ないと予測された場合には圧縮機２０１の運転再開の設
定は取り消される。これにより不要な圧縮機２０１の運
転の再開を回避し、消費電力を低減することができる。

【００８１】Ｅ：第３の実施の形態． 第１の実施の形態において、ステップＳ２３（図５）へ
進んで圧縮機２０１を停止させた後、空調負荷の実測値
Ｌ_sが予測値Ｌ_yを上回る可能性がある。その場合には、
第２の実施の形態に示したように、圧縮機２０１を再度
運転して補助運転期間Ｔ_Bを設ける。

【００８２】しかしながら現在時刻ｔ_xにおいて蓄熱不
足を補い得る空調負荷はせいぜいＭ（ｔ_yk−ｔ_x）であ
る。従って、ピークカット厳守期間開始時刻ｔ_ykの間際
になって急に空調負荷の実測値Ｌ_sが予測値Ｌ_yを上回る
量が増大した場合には、ステップＳ３２６（図９）に処
理が進められることになり、ピークカット厳守時間帯Ｔ
_Yでの蓄熱不足が生じる可能性もある。また一旦圧縮機
２０１の運転が再開された後でも、ステップＳ２３によ
って停止し、その後にまた空調負荷の実測値Ｌ _sがその
予測値Ｌ_yを上回る場合もある。

【００８３】またピークカット厳守期間開始時刻ｔ_yk以
後でピークカット厳守時間帯Ｔ_Yにおいて空調負荷の実
測値Ｌ_sが予測値Ｌ_yを上回れば、第２の実施の形態の処
理は採用されず、補助運転期間Ｔ_Bを設けて圧縮機２０
１の運転を再開することもできない。

【００８４】本実施の形態では上記のような場合におい
て、式（２）で示されたバッファ期間Ｔ_Zでの空調負荷
の予測値の総量Ｒ_y3のために準備しておいた蓄熱を、ピ
ークカット厳守時間帯Ｔ_Yにおいて消費する。

【００８５】図１０は本発明の第３の実施の形態にかか
る制御方法を示すグラフである。横軸には時間を表すパ
ラメータ（時刻）ｔを、縦軸には時刻ｔでの蓄熱の消費
量Ｒ ₀（ｔ）を採っている。図６に例示されたように、
時刻ｔ_x2において空調負荷の実測値Ｌ_sが、空調負荷に
換算した圧縮機２０１の最大能力Ｍを超えたとし、時刻
ｔ_x3においてステップＳ２３（図５）により圧縮機２０
１が停止した場合を例示している。

【００８６】時刻ｔ_x2〜ｔ_x3における蓄熱の消費量の総
量は式（４）で示される。

【００８７】

【数４】

【００８８】そして時刻ｔ_x3〜ｔ_ywで消費される蓄熱量
は、補助運転期間Ｔ_Bを考慮して式（５）で示される。
但し、右辺第２項において下方にＴ_Bと記された記号Σ
は、その右側のmin（Ｌ_y（ｔ），Ｍ）についての補助運
転期間Ｔ_Bにおける総和を示している。

【００８９】

【数５】

【００９０】そして予めバッファ期間Ｔ_Zでの蓄熱のみ
による空気調和動作のため、予測値の総量Ｒ_y3が準備さ
れていたものの、時刻（ｔ_yw−τ₁）において式（６）
が成立するともはやバッファ期間Ｔ_Zでの空気調和動作
を蓄熱のみによって行うことはしない（τ₁＞０）。

【００９１】

【数６】

【００９２】つまりピークカット厳守時間帯Ｔ_Yにおい
て蓄熱のみによって空気調和動作を行った後、連続して
蓄熱のみによって空気調和動作を行い、蓄熱利用完了予
定時刻ｔ_lwよりも早期の時刻（ｔ_lw−τ₂）において
（τ₂＞０）圧縮機２０１の運転を再開する。圧縮機２
０１の運転を再開する時刻は、当所設定されていた蓄熱
利用完了予定時刻ｔ_lwではなく、これよりも時間τ₂だ
け早まる。具体的に圧縮機２０１の運転を再開する時刻
の設定方法については第４の実施の形態で説明する。

【００９３】以上のようにして本実施の形態では予めバ
ッファ期間Ｔ_Zを想定しておき、ここでの空調負荷の予
測値の総量Ｒ_y3が、ピークカット厳守時間帯Ｔ_Yにおけ
る蓄熱不足のための緩衝として備蓄されている。従っ
て、ピークカット厳守時間帯Ｔ _Yにおいて実際に蓄熱不
足に陥ることを回避でき、室内機２０３による空気調和
動作の対象となる室内環境の悪化を回避できる。

【００９４】Ｆ：第４の実施の形態． 図１１は本発明の第４の実施の形態にかかる制御方法を
示すフローチャートであり、圧縮機２０１の運転の再開
を判断する処理を示す。ここで示されるフローチャート
は図４のステップＳ１２に包含されることができる。但
し、本実施の形態ではピークカット厳守期間終了時刻ｔ
_ywよりも後において行われる処理である。

【００９５】まずステップＳ４１において、氷蓄熱ユニ
ット２０２が備える蓄熱槽の水温θが、所定の設定水温
θ₀よりも高いかについての判断を行う。

【００９６】ステップＳ４１で肯定的な判断結果（ＹＥ
Ｓ）が得られた場合には、もはや蓄熱による空気調和動
作はできないので、ステップＳ４２へと進み、圧縮機２
０１の運転を開始する。これは第３の実施の形態に則し
て言えば時刻（ｔ_lw−τ₂）に対応している。

【００９７】一方、ステップＳ４１で否定的な判断結果
（ＮＯ）が得られた場合には、まだ蓄熱を利用して空気
調和動作を行う。蓄熱を十分に使用し、不要な電力消費
を低減するため、蓄熱の残留量Ｒ_sが正であれば、蓄熱
利用完了予定時刻ｔ_lwよりも遅くまで蓄熱のみを利用し
た空気調和動作を行うこともできる。

【００９８】なお、上述では、水温θと所定の設定水温
θ₀との比較を一回行って圧縮機の運転再開を判断する
方法を説明したが、外乱ノイズの影響を受け難いよう
に、比較を繰り返し行い圧縮機の運転再開の条件が連続
成立した場合に、圧縮機の運転を再開するようにしても
良い。

【００９９】図１２は、本発明の第４の実施の形態の動
作を説明するグラフであり、横軸には時間を表すパラメ
ータ（時刻）ｔを、縦軸には時刻ｔでの蓄熱の消費量Ｒ
₀（ｔ）を採っている。そして蓄熱利用完了予定時刻ｔ
_lwにおける蓄熱の残留量Ｒ_s（ｔ_lw）が正の場合を示し
ている。

【０１００】このような場合には圧縮機２０１の運転
は、ステップＳ４３が実行される時刻（ｔ_lw＋τ₃）ま
で引き続いて行われることになる（τ₃＞０）。

【０１０１】以上のようにして本実施の形態によれば、
蓄熱の残留量Ｒ_sが大きな場合に、ピークカット厳守時
間帯Ｔ_Yよりも遅くまで蓄熱のみでの空気調和動作を行
うことができ、よって氷蓄熱ユニット２０２での蓄熱量
を無駄にすることがない。従って消費電力を低減するこ
とができる。

【０１０２】なお、所定の設定水温θ₀は満蓄時の蓄熱
量Ｒ_Mに鑑みて、θ＝θ₀でＲ_M≧０となるように適宜に
設定され得る。

【０１０３】

【発明の効果】この発明の第１の態様にかかる空気調和
機の制御方法及び第７の態様にかかる空気調和機によれ
ば、ピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）で第２運転のみを
行っても、蓄熱量の不足が生じず、室内機（２０３）に
よる空気調和動作の対象となる室内環境の悪化を回避で
きる。

【０１０４】この発明の第２の態様にかかる空気調和機
の制御方法及び第８の態様にかかる空気調和システムに
よれば、蓄熱設備（２０２）での蓄熱量を無駄にするこ
となく、従って消費電力を低減することができる。

【０１０５】この発明の第３の態様にかかる空気調和機
の制御方法及び第９の態様にかかる空気調和システムに
よれば、空気調和機の負荷の経時的な予測値（Ｌ_y）が
はずれた場合でも、ピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）で
の蓄熱不足による室内環境悪化を回避することができ
る。

【０１０６】この発明の第４の態様にかかる空気調和機
の制御方法によれば、圧縮機の発停回数を最少化し、そ
の寿命劣化を回避できる。

【０１０７】この発明の第５の態様にかかる空気調和機
の制御方法によれば、不要な圧縮機の運転の再開を回避
し、消費電力を低減することができる。

【０１０８】この発明の第６の態様にかかる空気調和機
の制御方法及び第１０の態様にかかる空気調和システム
によれば、蓄熱設備（２０２）での蓄熱量を無駄にする
ことなく、従って消費電力を低減することができる。

【０１０９】この発明のうち第１１の態様にかかるプロ
グラムによれば、第１の態様乃至第７の態様にかかる空
気調和機の制御方法をコンピュータに実行させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる空気調和機の制御方法が適用可
能な空気調和システム１００の構成を例示するブロック
図である。

【図２】空調負荷予測部１０１の動作を示すフローチャ
ートである。

【図３】時負荷の予測値Ｌ_y（ｔ）を概念的に示すグラ
フである。

【図４】空気調和利用時間帯Ｔ_Lにおける蓄熱空調機２
の動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施の形態にかかる制御方法を
示すフローチャートである。

【図６】本発明の第１の実施の形態の動作を説明するグ
ラフである。

【図７】本発明の第２の実施の形態にかかる制御方法を
示すフローチャートである。

【図８】本発明の第２の実施の形態の動作を説明するた
めのグラフである。

【図９】本発明の第２の実施の形態の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１０】本発明の第３の実施の形態にかかる制御方法
を示すグラフである。

【図１１】本発明の第４の実施の形態にかかる制御方法
を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第４の実施の形態の動作を説明する
グラフである。

【符号の説明】

１ 負荷予測制御部 ２ 空気調和機 １００ 空気調和システム １０１ 空調負荷予測部 １０２ 放熱運転計画作成部 ２０１ 圧縮機 ２０２ 氷蓄熱ユニット ２０３ 室内機 Ｄ₁ 外気不快指数の経時的な予測値 Ｄ₂ 外気温度の実測値 Ｄ₃ 外気不快指数の日平均値の予測値 Ｄ₄ 日負荷の予測値 Ｄ₅ 時負荷の予測値についての出力データ Ｌ_y 空調負荷の予測値 Ｌ_s 空調負荷の実測値 ｔ_lw 蓄熱利用完了予定時刻 ｔ_yk ピークカット厳守期間開始時刻 ｔ_yw ピークカット厳守期間終了時刻 Ｔ_Y ピークカット厳守時間帯 ｔ_kk 空気調和利用開始時刻 ｔ_kw 空気調和利用完了時刻 Ｔ_L 空気調和利用時間帯 ｔ_x 現在時刻 Ｔ_B 補助運転期間 Ｔ_z バッファ期間 ｔ_z 圧縮機運転再開時刻

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤松 敏行 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ 株式会社ダイキンシステムソリューション ズ研究所内 (72)発明者 橋本 哲 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ 株式会社ダイキンシステムソリューション ズ研究所内 Ｆターム(参考） 3L060 AA01 AA03 AA05 CC08 CC18 CC19 DD01 EE02 EE41

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（２０１）、蓄熱設備（２０２）
   及び室内機（２０３）を備える空気調和機（２）に対し
   て制御を行う方法であって、 空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）から、前記空気調和利用
   開始時刻よりも後の空気調和利用完了時刻（ｔ_kw）に至
   る空気調和利用時間帯（Ｔ_L）において、前記圧縮機に
   よる第１運転と、前記蓄熱設備による第２運転とで前記
   室内機の空気調和動作を行い、 ピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）及びバッファ期間
   （Ｔ_z）における前記空気調和動作を前記第２運転のみ
   に設定し、 前記ピークカット厳守時間帯は、前記空気調和利用開始
   時刻（ｔ_kk）よりも後で前記空気調和利用完了時刻より
   も前に設定されるピークカット厳守期間開始時刻
   （ｔ_yk）で開始し、前記ピークカット厳守期間開始時刻
   （ｔ_yk）よりも後で前記空気調和利用完了時刻（ｔ_kw）
   よりも前に設定されるピークカット厳守期間終了時刻
   （ｔ_yw）で終了し、 前記バッファ期間は、前記ピークカット厳守期間終了時
   刻で開始し、前記ピークカット厳守期間終了時刻よりも
   後で前記空気調和利用完了時刻よりも前に設定される蓄
   熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）で終了する、空気調和機の
   制御方法。
2. 【請求項２】 前記ピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）に
   おいて前記第２運転のみを行った後も、連続して前記第
   ２運転のみを行い、前記蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）
   よりも早期に前記第１運転を行う、請求項１記載の空気
   調和機の制御方法。
3. 【請求項３】 （ａ）前記空気調和利用時間帯（Ｔ_L）
   における前記空気調和機（２）の一日の負荷の経時的な
   予測値（Ｄ₅、Ｌ_y）を求めるステップと、 （ｂ）前記空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）よりも後で前
   記ピークカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）よりも前の時
   刻（ｔ_x）において、 前記時刻以後前記蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）までの
   前記負荷の前記予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））が、前記時
   刻での前記蓄熱設備（２０２）での蓄熱の残留量（Ｒ_s
   （ｔ_x））以下であるかについての第１の判断（Ｓ２
   １）を行い、 前記第１の判断で肯定的結果を得たことを契機として、
   前記第２運転のみでの前記空気調和動作を行うステップ
   （Ｓ２３）とを備える、請求項１及び請求項２のいずれ
   か一つに記載の空気調和機の制御方法。
4. 【請求項４】 前記ステップ（ａ）において前記空気調
   和機（２）の一日の負荷の経時的な前記予測値（Ｄ₅）
   は、 該当日の第１の所定時間内における外気不快指数の経時
   的な予測値（Ｄ₁）と、 該当日の第２の所定時間内における外気不快指数の一日
   の平均値の予測値（Ｄ ₃）と、 該当日の第３の所定時間内の負荷の総量の予測値
   （Ｄ₄）とに基づいて求められる、請求項３記載の空気
   調和機の制御方法。
5. 【請求項５】 前記ステップ（ａ）において前記空気調
   和機（２）の一日の負荷の総量の予測値（Ｄ₄）は、 前記空気調和利用時間帯（Ｔ_L）以外での所定の時刻に
   おける外気温度の実測値（Ｄ₂）と前記外気不快指数の
   一日の平均値の予測値（Ｄ₃）とに基づいて求められ
   る、請求項４記載の空気調和機の制御方法。
6. 【請求項６】 前記ステップ（ａ）において前記外気不
   快指数の一日の平均値の予測値（Ｄ₃）は、前記外気不
   快指数の経時的な前記予測値（Ｄ₁）に基づいて求めら
   れる、請求項５記載の空気調和機の制御方法。
7. 【請求項７】 （ｃ）前記ステップ（ｂ）の実行後であ
   って、前記空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）よりも後で前
   記ピークカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）よりも前の時
   刻（ｔ_x）において、 前記時刻以後前記蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）までの
   前記負荷の前記予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））が、前記時
   刻での前記蓄熱設備（２０２）での蓄熱の残留量（Ｒ_s
   （ｔ_x））よりも小さいかについての第２の判断（Ｓ３
   １）を行い、 前記第２の判断で否定的結果が得られた場合に、前記ピ
   ークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）よりも早期（ｔ_z）におい
   て前記第１運転の採用を設定するステップ（Ｓ３２）を
   更に備える、請求項３記載の空気調和機の制御方法。
8. 【請求項８】 前記ステップ（ｃ）において、前記ピー
   クカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）まで連続する補助運
   転期間（Ｔ_B（ｔ_x））での前記第１運転の採用が設定さ
   れる、請求項７記載の空気調和機の制御方法。
9. 【請求項９】 前記第２の判断（Ｓ３１）は、前記時刻
   （ｔ_x）以後前記蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）までの
   前記負荷の前記予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））が、前記時
   刻での前記蓄熱設備での蓄熱の残留量（Ｒ_s（ｔ_x））に
   所定時間分の前記圧縮機（２０１）の能力（ＴＨＬ）を
   加えた値以下であるかについての判断である、請求項８
   記載の空気調和機の制御方法。
10. 【請求項１０】 前記空気調和機（２）の負荷に換算し
    た前記圧縮機（２０１）の最大能力（Ｍ）と、前記空気
    調和機の一日の負荷の前記経時的な予測値（Ｌ_y）とを
    比較して小さい方の値の、前記補助運転期間（Ｔ
    _B（ｔ_x））における総和が、前記時刻（ｔ_x）における
    前記予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））から前記時刻での前記
    蓄熱設備での蓄熱の前記残留量（Ｒ_s（ｔ_x））を差し引
    いたもの以上となる前記時刻を、前記補助運転期間の始
    期（ｔ_z）として設定する、請求項８記載の空気調和機
    の制御方法。
11. 【請求項１１】 前記補助運転期間（Ｔ_B）の始期
    （ｔ_z）は、前記第２の判断（Ｓ３１）が行われた時刻
    （ｔ_x）以後であり、 （ｄ）前記ステップ（ｃ）の実行後に、前記第２の判断
    を再度行い、肯定的結果が得られた場合に、前記第１運
    転の採用の設定を取り消すステップ（Ｓ３３）を更に備
    える、請求項８記載の空気調和機の制御方法。
12. 【請求項１２】 （ｅ）前記ステップ（ｃ）の実行後
    に、再度前記第１の判断（Ｓ２１）を行い、肯定的結果
    が得られた場合に、前記第１運転を停止するステップ
    （Ｓ２３）を更に備える、請求項８及び請求項１１のい
    ずれか一つに記載の空気調和機の制御方法。
13. 【請求項１３】 前記ピークカット厳守期間終了時刻
    （ｔ_yw）よりも後で前記空気調和利用完了時刻（ｔ_kw）
    よりも前の時刻（ｔ_x）において、 前記蓄熱設備（２０２）の温度（θ）が所定の温度（θ
    ₀）よりも高くなった時点で前記第１運転による前記空
    気調和動作を開始する、請求項１及び請求項３のいずれ
    か一つに記載の空気調和機の制御方法。
14. 【請求項１４】 空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）から、
    前記空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）よりも後の空気調和
    利用完了時刻（ｔ_kw）に至る空気調和利用時間帯
    （Ｔ_L）において、第１運転と第２運転とによって空気
    調和動作を行い、 ピークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）及びバッファ期間
    （Ｔ_z）における前記空気調和動作を前記第２運転のみ
    に設定し、 前記ピークカット厳守時間帯は、前記空気調和利用開始
    時刻よりも後で前記空気調和利用完了時刻よりも前に設
    定されるピークカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）で開始
    し、前記ピークカット厳守期間開始時刻よりも後で前記
    空気調和利用完了時刻よりも前に設定されるピークカッ
    ト厳守期間終了時刻（ｔ_yw）で終了し、 前記バッファ期間は、前記ピークカット厳守期間終了時
    刻で開始し、前記ピークカット厳守期間終了時刻よりも
    後で前記空気調和利用完了時刻よりも前に設定される蓄
    熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）で終了し、 前記空気調和動作を行う室内機（２０３）と、 前記第１運転による前記空気調和動作を前記室内機に行
    わせる圧縮機（２０１）と、 前記第２運転による前記空気調和動作を前記室内機に行
    わせる蓄熱設備（２０２）とを備える空気調和機
    （２）。
15. 【請求項１５】 （ａ）請求項１４記載の空気調和機
    （２）と、 （ｂ）（ｂ−１）前記空気調和利用時間帯（Ｔ_L）にお
    ける前記空気調和機の一日の負荷の経時的な予測値（Ｌ
    _y）を求める空調負荷予測部（１０１）と、 （ｂ−２）前記空気調和利用開始時刻（ｔ_kk）よりも後
    で前記ピークカット厳守期間開始時刻（ｔ_yk）よりも前
    の時刻（ｔ_x）において、 前記時刻以後前記蓄熱利用完了予定時刻（ｔ_lw）までの
    前記負荷の前記予測値の総和（Ｒ_y（ｔ_x））が、前記時
    刻での前記蓄熱設備（２０２）での蓄熱の残留量（Ｒ_s
    （ｔ_x））以下であるかについての第１の判断（Ｓ２
    １）を行い、 前記第１の判断で肯定的結果を得たことを契機として、
    前記第２運転のみでの前記空気調和動作を設定する放熱
    運転計画作成部（１０２）とを有する負荷予測制御部
    （１）とを備える空気調和システム（１００）。
16. 【請求項１６】 前記第１の判断（Ｓ２１）で肯定的結
    果を得たことを契機として、前記第２運転のみでの前記
    空気調和動作を実行した後であって、前記空気調和利用
    開始時刻（ｔ_kk）よりも後で前記ピークカット厳守期間
    開始時刻（ｔ _yk）よりも前の時刻（ｔ_x）において、 前記時刻（ｔ_x）以後前記蓄熱利用完了予定時刻
    （ｔ_lw）までの前記負荷の前記予測値の総和（Ｒ
    _y（ｔ_x））が、前記時刻（ｔ_x）での前記蓄熱設備での
    蓄熱の残留量（Ｒ_s（ｔ_x））よりも小さいかについての
    第２の判断（Ｓ３１）が行われ、 前記第２の判断で否定的結果が得られた場合に、前記ピ
    ークカット厳守時間帯（Ｔ_Y）よりも早期（ｔ_z）におい
    て前記第１運転の採用が設定される、請求項１５記載の
    空気調和システム（１００）。
17. 【請求項１７】 前記ピークカット厳守期間終了時刻
    （ｔ_yw）よりも後で前記空気調和利用完了時刻（ｔ_kw）
    よりも前の時刻（ｔ_x）において、 前記蓄熱設備（２０２）の温度（θ）が所定の温度（θ
    ₀）よりも高くなった時点で前記第１運転による前記空
    気調和動作が開始される、請求項１５に記載の空気調和
    システム（１００）。
18. 【請求項１８】 請求項１乃至請求項１３のいずれか一
    つに記載の空気調和機の制御方法をコンピュータに実行
    させるプログラム。