JP2003004282A - 空調機の運転制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備管理者に過度の負担を強いることなく温
度制御の精度の向上を図ることのできる空調機の運転制
御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 事務所１０内に複数の室内用温度センサ
１２−１〜１２−４を設置し、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し、空調機２０
の制御を行う。室内用温度センサ１２−１〜１２−４の
重み付けの方法は、執務位置３２と室内用温度センサ１
２−１〜１２−４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、重み付けを行う。

Description

【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】本発明に係る装置は、室内の温度を検出す
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Ａ
１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１
２−１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Ｄ
１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、Ｍ
３、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、Ａ
３、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。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   機により制御することを特徴とする空調機の運転制御方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、 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。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、 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。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、 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。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、 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。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の方法において、 請求項２〜５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。
7. 【請求項７】 室内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空調機の運転制御装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の装置において、 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。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の装置において、 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。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載の装置において、 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。
11. 【請求項１１】 請求項７に記載の装置において、 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。
12. 【請求項１２】 請求項７に記載の装置において、 請求項８〜１１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。