JP2009270789A - 空調制御の仲介装置、空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】既存の汎用のサーモスタットを用いて新たに導入したインバータ制御の空調機を利用可能とする。
【解決手段】仲介装置４０ａ―４０ｃは、温度センサで検知する第１室温値と設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦの状態に変化させる空調インターフェース３０ａ−３０ｃに接続され、空調機１０，２０ａ−２０ｃの制御部と空調インターフェースとを仲介する空調制御のための仲介装置４０ａ―４０ｃであって、接点の状態検出部４３ａと、接点の状態に同期するように空調機作動命令または停止命令を生成する命令生成部４３ｄと、空調機状態の変化を把握する状態把握部４３ｂと、空調機で検知される第２室温値と空調機を最高負荷で制御するための第１値を含む温度情報を記憶する記憶部４２と、命令生成部と、空調機状態とが一致するか否かに基づいて第２室温値または第１値を用いた空調目標温度値を決定する空調目標温度値決定部４３ｅとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調制御の仲介装置、空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムに関する。

従来、特に米国の住宅またはオフィスビル等では、汎用のサーモスタットを空調機のマンマシンインターフェース（コントローラ）として利用することがデファクトスタンダードとなっており、当該サーモスタットを用いて、空調機とともに他の暖房用機器やファンを制御し、快適な空調環境を効率よく実現している（例えば、特許文献１）。また、米国の空調システムにおいては、空調機として、熱源となる圧縮機をオン・オフ制御するものが多く用いられており、サーモスタットは、入力された設定温度と室温値とを比較して、接点のオン・オフ制御を行うことで当該空調機を動作させる。

一方、最近では、圧縮機をきめ細かくインバータ制御する空調機も登場してきている。そのような空調機は、制御を行う際に設定温度値が必要となるため、設定温度値を出力できないサーモスタットではなく空調機専用のインターフェースを用意して、利用者がその空調機専用のインターフェースを用いて設定温度の入力をするように促している。
特表平８−５０５４８５号

しかし、従来の空調システムにインバータ制御を行う最新の空調機を組み込んだ場合、サーモスタットに加えて空調機専用のインターフェースを使わなければならなくなり、利用者にとって煩雑である。また、従来の空調システムにインバータ制御を行う最新の空調機のみを導入した場合であっても、利用者は、従来から使い慣れているサーモスタットではなく、最新の空調機専用のインターフェースの操作方法を習得し、利用しなければならない。

そこで、本発明の課題は、快適な空調環境の実現を効率よく行うため、既存の汎用のサーモスタットを用いて新たに導入したインバータ制御の空調機を利用可能とする環境を提供することにある。

第１発明に係る仲介装置は、空調インターフェースに接続され、空調機の制御部と空調インターフェースとを仲介する空調制御のための仲介装置であって、検出部と、命令生成部と、状態把握部と、記憶部と、空調目標温度値決定部とを備える。空調インターフェースは、自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦの状態に変化させる。検出部は、接点の状態を検出する。命令生成部は、検出される接点の状態に同期するように空調機に対する作動命令または停止命令のいずれかの命令を生成する。状態把握部は、空調機状態の変化を把握する。空調機状態とは、サーモＯＮ状態およびサーモＯＦＦ状態のいずれかの状態である。サーモＯＮ状態とは、冷房運転および暖房運転を実施している状態である。一方、サーモＯＦＦ状態とは、冷房運転または暖房運転が停止した状態である。記憶部は、第２室温値と、第１値とを含む温度情報を記憶する。第２室温値は、空調機で検知される室温である。第１値は、空調機を最高負荷で制御するための温度値である。ここで、第２室温値とは、例えば、室内機に設けられた吸込み温度センサおよび吹出し温度センサ、その他室内機に接続されたリモコンの温度センサ等で検知された値である。また、第１値とは、空調機を最高負荷で制御するための温度値である第１値とは、冷房運転時の温度の下限値および暖房運転時の温度の上限値である。空調目標温度値決定部は、命令生成部によって生成された命令と、空調機状態とが一致するか否かに基づいて、第２室温値または第１値を用いて空調目標温度値を決定する。

本発明に係る仲介装置では、空調インターフェースにおける接点の状態が検出され、検出された接点の状態に同期するように、空調機に対する作動命令または停止命令が生成される。また、仲介装置で空調機状態の変化が把握される。さらに、空調機で検知される室温である第２室温値と空調機を最高負荷で制御するための温度値である第１値とを含む温度情報が記憶される。生成された命令と、空調機状態とが一致するか否かに基づいて第２室温値または第１値を用いた空調目標温度値が決定される。

これにより、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第２発明に係る仲介装置は、第１発明に係る仲介装置であって、空調目標温度値決定部は、命令と空調機状態とが一致している場合に、第２室温値を用いて空調目標温度値を決定する。また、空調目標温度値決定部は、命令と空調機状態とが一致していない場合に、第１値を用いて空調目標温度値を決定する。

本発明に係る仲介装置では、命令と空調機状態とが一致している場合には第２室温値を用いて空調目標温度値が決定され、命令と空調機状態とが一致していない場合には、第１値を用いて空調目標温度値が決定される。

これにより、適当な空調目標温度値で空調機を制御することができる。

第３発明に係る仲介装置は、第２発明に係る仲介装置であって、空調目標温度値決定部は、命令と、空調機状態とが一致している場合、接点の状態がＯＮからＯＦＦに変化した際に空調機で検知された第２室温値を空調目標温度値として決定する。

本発明に係る仲介装置では、接点の状態がＯＮからＯＦＦに変化した際に空調機で検知された第２室温値が空調目標温度値として決定される。

これにより、空調インターフェースにおける設定温度の近似値で空調機を制御することができる。

第４発明に係る仲介装置は、第２発明に係る仲介装置であって、空調目標温度値決定部は、命令が作動命令であり、かつ、空調機状態がサーモＯＦＦ状態の場合、第１値を用いて空調目標温度値として決定する。

本発明に係る仲介装置では、作動命令が生成された場合に、空調機状態がサーモＯＦＦ状態であった場合には、第１室温値が空調目標温度値として決定される。

これにより、空調インターフェースにおける設定温度の近似値に早期に近づけることができる。

第５発明に係る仲介装置は、第１から第４発明のいずれか一つに係る仲介装置であって、タイマー部をさらに備える。タイマー部は、接点がＯＦＦの状態からＯＮの状態に変化した後の時間を計測する。また、空調目標温度値決定部は、タイマー部によって計測された時間が所定時間に達した場合に、空調機を動作させるための空調目標温度値を決定する。

本発明に係る仲介装置では、接点がＯＦＦの状態からＯＮの状態に変化した後の時間がさらに計測される。タイマー部によって計測された時間が所定時間に達した場合に、空調目標温度値が決定される。

これにより、適宜、空調目標温度値を変更することができる。

第６発明に係る仲介装置は、空調目標温度値決定部は、タイマー部によって計測された時間が所定時間に達した場合に、第１値を用いて空調目標温度値を決定する。

本発明に係る仲介装置では、タイマー部によって計測された時間が所定時間に達した場合に、第１値を用いた空調目標温度値が決定される。

これにより、適当なタイミングで空調インターフェースにおける設定温度の見直しを行うことができる。

第７発明に係る空調制御システムは、請求項１に記載の仲介装置と、空調インターフェースと、空調機とを備える空調制御システムであって、空調インターフェースは、仲介装置によって空調機の制御部との接続が仲介される。空調機は、仲介装置で決定される空調目標温度値に基づいて空調制御を行う。

本発明に係る空調制御システムでは、空調インターフェースにおける接点の状態が仲介装置で検出され、検出された接点の状態に同期するように、空調機に対する作動命令または停止命令が生成される。また、仲介装置で空調機状態の変化が把握される。さらに、第２室温値と、第１値とを含む温度情報が記憶される。第２室温値とは、空調機で検知される室温である。第１値とは、空調機を最高負荷で制御するための温度値である。生成された命令と、空調機状態とが一致するか否かに基づいて第２室温値または第１値を用いた空調目標温度値が決定される。

これにより、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第８発明に係る空調制御システムは、第７発明に係る空調制御システムであって、仲介装置の制御部と、前記空調機の制御部とが前記空調機に含まれている。

本発明に係る空調制御システムでは、空調機に、仲介装置の制御部と、空調機の制御部とが含まれる。

これにより、仲介装置を設置するための工数を省略することができる。

第９発明に係る空調制御方法は、空調インターフェースを利用して空調機を制御するための空調制御方法であって、検出ステップと、生成ステップと、把握ステップと、記憶ステップと、決定ステップとを備える。空調インターフェースは、自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点の状態をＯＮまたはＯＦＦの状態に変化させる。検出ステップでは、接点の状態を検出する。生成ステップでは、接点の状態に同期するように空調機に対する作動命令または停止命令のいずれかの命令を生成する。把握ステップでは、サーモＯＮ状態およびサーモＯＦＦ状態のいずれかの状態である空調機状態の変化を把握する。記憶ステップでは、第２室温値と、第１値とを含む温度情報を記憶する。第２室温値は、空調機で検知される室温である。第１値は、空調機を最高負荷で制御するための温度値である。ここで、第２室温値とは、例えば、室内機に設けられた吸込み温度センサおよび吹出し温度センサ、その他室内機に接続されたリモコンの温度センサ等で検知された値である。また、第１値とは、空調機を最高負荷で制御するための温度値であり、冷房運転時の温度の下限値および暖房運転時の温度の上限値である。決定ステップでは、生成ステップにおいて生成された命令と、前記空調機状態とが一致するか否かに基づいて、第２室温値または第１値を用いた空調目標温度値を決定する。

本発明に係る空調制御方法では、空調インターフェースにおける接点の状態が検出される。空調機のサーモＯＮ状態またはサーモＯＦＦ状態のいずれかの状態である空調機状態の変化が把握される。さらに、空調機で検知される室温である第２室温値と空調機を最高負荷で制御するための温度値である第１値とを含む温度情報が記憶される。生成された命令と、空調機状態とが一致するか否かに基づいて第２室温値または第１値を用いた空調目標温度値が決定される。

これにより、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第１０発明に係る空調制御プログラムは、空調インターフェースを利用して空調機を制御するためにコンピュータに実行させるための空調制御プログラムであって、検出ステップと、生成ステップと、把握ステップと、記憶ステップと、決定ステップとを備える。空調インターフェースは、自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点の状態をＯＮまたはＯＦＦの状態に変化させる。検出ステップでは、接点の状態が検出される。生成ステップでは、接点の状態に同期するように空調機に対する作動命令または停止命令のいずれかの命令が生成される。把握ステップは、サーモＯＮ状態およびサーモＯＦＦ状態のいずれかの状態である空調機状態の変化を把握する。記憶ステップでは、第２室温値と、第１値とを含む温度情報を記憶する。第２室温値は、空調機で検知される室温である。第１値は、空調機を最高負荷で制御するための温度値である。ここで、第２室温値とは、例えば、室内機に設けられた吸込み温度センサおよび吹出し温度センサ、その他室内機に接続されたリモコンの温度センサ等で検知された値である。また、第１値とは、空調機を最高負荷で制御するための温度値であり、冷房運転時の温度の下限値および暖房運転時の温度の上限値である。決定ステップは、生成ステップにおいて生成された命令と、前記空調機状態とが一致するか否かに基づいて、第２室温値または第１値を用いた空調目標温度値を決定する。

本発明に係る空調制御プログラムでは、空調インターフェースにおける接点の状態が検出される。空調機のサーモＯＮ状態またはサーモＯＦＦ状態のいずれかの状態である空調機状態の変化が把握される。さらに、空調機で検知される室温である第２室温値と空調機を最高負荷で制御するための温度値である第１値とを含む温度情報が記憶される。生成された命令と、空調機状態とが一致するか否かに基づいて第２室温値または第１値を用いた空調目標温度値が決定される。

これにより、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第１発明に係る仲介装置では、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第２発明に係る仲介装置では、適当な空調目標温度値で空調機を制御することができる。

第３発明に係る仲介装置では、空調インターフェースにおける設定温度の近似値で空調機を制御することができる。

第４発明に係る仲介装置では、空調インターフェースにおける設定温度の近似値に早期に近づけることができる。

第５発明に係る仲介装置では、適宜、空調目標温度値を変更することができる。

第６発明に係る仲介装置では、適当なタイミングで空調インターフェースにおける設定温度の見直しを行うことができる。

第７発明に係る空調制御システムでは、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第８発明に係る空調制御システムでは、仲介装置を設置するための工数を省略することができる。

第９発明に係る空調制御方法では、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第１０発明に係る空調制御プログラムでは、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

≪第１実施形態≫
＜空調システムの全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る空調システム１の構成を示す。この空調システム１は、例えば、住宅またはオフィスビル等の建物（物件）で用いられる空調システムであり、主として、室外機１０および室内機２０ａ−２０ｃからなる空調機と、空調制御のためのインターフェースとして用いる汎用のサーモスタット３０ａ−３０ｃと、仲介装置４０ａ−４０ｃと、から構成されている。

室外機１０と室内機２０ａ―２０ｃとは冷媒路８８および通信線８１を介して接続されている。また、室内機２０ａ−２０ｃは、通信線８２を介して仲介装置４０ａ−４０ｃと通信可能に接続されている。２種類の通信線８１および８２は、同一種類の通信線であっても、異なる種類の通信線であってもよい。さらに、仲介装置４０ａ−４０ｃは、サーモスタット３０ａ−３０ｃと制御線８３で接続されている。詳細には、図１に示すように、各室内機２０ａ―２０ｃに、仲介装置４０ａ−４０ｃおよびサーモスタット３０ａ−３０ｃが一対一で接続されている。本実施形態では、サーモスタット３０ａ−３０ｃは、仲介装置４０ａ−４０ｃを介して、それぞれに接続される室内機２０ａ−２０ｃの制御を行う。

＜各部の構成＞
（１）サーモスタット３０ａ−３０ｃの構成
まず、図２および図３を用いて、サーモスタット３０ａ−３０ｃについて説明する。図２は、サーモスタット３０ａ−３０ｃの表示部の一例を示す。サーモスタット３０ａ−３０ｃは、特に米国で、空調機、ガスファーネス、およびファン等のインターフェースとして多く用いられており、サーモスタット３０ａ−３０ｃに接続される機器のオン・オフ制御機能、温度設定機能、冷暖房の設定機能、除湿設定機能、ファンのオン・オフ設定機能等を有する。さらに、サーモスタット３０ａ−３０ｃは、接続される機器のスケジュール制御が可能である。図３は、サーモスタット３０ａ−３０ｃから出力される信号を示す表である。本実施形態では、後述する仲介装置４０ａ−４０ｃが、これらの信号を空調機の読み取り可能な信号に変換して空調機に送信する。

サーモスタット３０ａ−３０ｃは、設定温度の入力部と、室温を検知する温度センサとを有している。サーモスタット３０ａ−３０ｃは、設定温度と温度センサで検知された室温（第１室温値に相当）との関係で、接点をＯＮまたはＯＦＦに変化する。例えば、冷房運転モードで動作している場合、温度センサで検知される室温が設定温度よりも高くなった場合、接点はＯＮに設定され、温度センサで検知される室温が設定温度よりも低くなった場合は、接点はＯＦＦに設定される。反対に、暖房運転モードで動作している場合は、温度センサで検知される室温が設定温度よりも低くなった場合には、接点はＯＮに設定され、温度センサで検知される室温が設定温度よりも高くなった場合は、接点がＯＦＦに設定される。なお、本実施形態で用いるサーモスタット３０ａ−３０ｃは、ディファレンシャル温度の設定が可能であり、温度センサによって検知される室温がディファレンシャル温度を超えた場合に、接点がＯＮまたはＯＦＦに変化する。

（２）空調機の概略構成
次に、本実施形態の空調システム１に用いられる空調機について説明する。

本実施形態で用いられる空調機は、マルチタイプのヒートポンプ式空調機であり、室外機１０と、室内機２０ａ−２０ｃとが、冷媒路８８および通信線８１により接続されている。室内機２０ａ−２０ｃには、室内機２０ａ−２０ｃ周辺の空気の温度値（第２室温値に相当）を検知する温度センサ２１ａ−２１ｃが設けられている。以下、室外機１０と、室内機２０ａとからなる空調機について説明するが、その他の室内機２０ｂ，２０ｃについても室内機２０ａと同様の構成であるものとする。

本実施形態に係る空調機は、設定温度値に応じて圧縮機の回転数と室内膨張弁の開度とを段階的に調整することで、室外機１０から室内機２０ａに送られる冷媒を流量調整する。また、室内機２０ａは、サーモＯＦＦおよびサーモＯＮの運転を自動的に繰り返し、室内環境が当該設定温度値の近傍で保たれるように制御される。ここで、サーモＯＦＦとは、冷房運転および暖房運転が停止した状態をいう。詳細には、冷媒を流さない送風のみの運転または冷媒を僅かに流す低負荷の運転が行われている状態をいう。一方、サーモＯＮとは、冷房運転または暖房運転を実施している状態をいう。詳細には、ファンを作動させ、さらに冷媒流量などを調整して、室内温度が設定温度に近づくにように運転している状態をいう。本実施形態に係る空調機の運転は、冷房運転時にセンサ温度値が設定温度値の１．０℃以下になった場合および暖房運転時に設定温度値の１．０℃以上になった場合、サーモＯＮからサーモＯＦＦに切り替わる。一方、冷房運転時にセンサ温度値が設定温度値の１．０℃以上になった場合および暖房運転時に設定温度値の１．０℃以下になった場合、空調機の運転は、サーモＯＦＦからサーモＯＮに切り替わる。

（３）仲介装置４０ａ−４０ｃの概略構成
次に、仲介装置４０ａ−４０ｃについて説明する。仲介装置４０ａ−４０ｃは、それぞれに接続される一つのサーモスタット３０ａ−３０ｃから入力される各種信号を空調機の読み取り可能な信号に変換し、変換した信号をそれぞれに接続された一つの室内機２０ａ−２０ｃに送信する。また、仲介装置４０ａ−４０ｃは、サーモスタット３０ａ−３０ｃから入力される信号および温度センサ２１ａ−２１ｃで検知されるセンサ温度値等に基づいて空調目標温度値を決定し、当該空調目標温度値を設定温度値としてそれぞれに接続された室内機２０ａ−２０ｃに送信する。以下、図４を用いて仲介装置４０ａの構成について説明するが、他の仲介装置４０ｂ、４０ｃも同様の構成であるものとする。

仲介装置４０ａは、主として、通信部４１と、記憶部４２と、制御部４３とを備える。

通信部４１は、入出力ポートからなり、サーモスタット３０ａおよび室内機２０ａからの各種信号を入力し、空調機に対し制御信号を出力する。

記憶部４２には、後述する空調目標温度値を決定するために用いられる制御プログラムが記憶されている。また、記憶部４２は、限界値記憶領域４２ａと、空調目標温度値記憶領域４２ｂとを有する。

限界値記憶領域４２ａには、冷房運転モードの下限値および暖房運転モードの上限値が記憶されている。ここで、冷房運転モードの下限値および暖房運転モードの上限値とは、空調機を最大負荷で制御する際の温度値である。本実施形態では、冷房運転モードの下限値は１６℃であり、暖房運転モードの上限値は３２℃である。

空調目標温度値記憶領域４２ｂには、後述する空調目標温度値決定部４３ｅによって空調目標温度値として決定された値であって、空調機に設定温度値として送信される値が記憶される。空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された値（記憶値Ｓ）は、新たな空調目標温度値が決定されるたびに、当該新たな空調目標温度値によって上書きされる。

制御部４３は、ＣＰＵ等により構成されており、主として、検出部４３ａと、状態把握部４３ｂと、温度値取得部４３ｃと、命令生成部４３ｄと、空調目標温度値決定部４３ｅと、信号変換部４３ｆと、送信部４３ｇとを有する。

検出部４３ａは、仲介装置４０ａに接続されたサーモスタット３０ａの接点の状態を検出する。本実施形態では、Ｙ１（コンプレッサ）信号がＯＮまたはＯＦＦのいずれに設定された状態であるか、また、ＯＮまたはＯＦＦのいずれに変化したかが検出される。このとき、サーモスタット３０ａから出力されるＯ（冷房）信号およびＢ（暖房）信号に基づき、冷房運転モードおよび暖房運転モードが区別される。具体的には、冷房運転モードではＯ信号がＯＮであり、暖房運転モードではＢ信号がＯＮである。

状態把握部４３ｂは、室内機２０ａがサーモＯＮで動作している状態か、サーモＯＦＦで動作している状態かを示す信号（サーモ信号）を室内機２０ａから取得し、室内機２０ａの運転状態を把握する。

温度値取得部４３ｃは、Ｙ１信号のＯＮからＯＦＦへの変化が検出された際に温度センサ２１ａで検知されたセンサ温度値（第２室温値に相当）を室内機２０ａから取得する。

命令生成部４３ｄは、検出部４３ａによって検出されるＹ１信号の状態に同期するように空調機に対する作動命令または停止命令のいずれかの命令を生成する。ここで、作動命令とは、空調機を作動させる命令である。作動命令により、空調機は、圧縮機およびファンの運転を開始する。停止命令とは、空調機を完全に止める命令である。停止命令により、空調機は、圧縮機およびファンの運転を完全に停止する。命令生成部４３ｄは、例えば、検出部４３ａによって検出されるＹ１信号の状態がＯＦＦからＯＮに変化した場合、空調機に対する作動命令を生成する。具体的には、空調機に対する作動命令を生成し、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された記憶値Ｓを室内機２０ａに送信することにより、室内機２０ａの運転が開始する。一方、検出部４３ａによって検出されるＹ１信号の状態がＯＮからＯＦＦに変化した場合、命令生成部４３ｄは、空調機に対する停止命令を生成する。すなわち、サーモスタット３０から出力されるＹ１信号がＯＮの状態であれば、空調機に対する作動命令が生成され、サーモスタット３０から出力されるＹ１信号がＯＦＦの状態であれば、空調機に対する停止命令が生成される。

空調目標温度値決定部４３ｅは、室内機２０ａを動作させるための空調目標温度値を決定する。具体的には、空調目標温度値決定部４３ｅは、Ｙ１信号の状態とサーモ信号の状態とに基づいて第１決定処理および第２決定処理のいずれかの処理を行うことで、空調目標温度値を決定する。

第１決定処理とは、空調目標温度値決定部４３ｅが、Ｙ１信号がＯＮからＯＦＦに変化するタイミングで温度値取得部４３ｃによって取得されるセンサ温度値を空調目標温度値として決定する処理である。空調目標温度値決定部４３ｅは、検出部４３ａがＹ１信号のＯＮからＯＦＦへの変更を検出した際に、温度値取得部４３ｃによって取得されたセンサ温度値Ｔを空調目標温度値として決定し、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶値Ｓとして記憶する。

第２決定処理とは、空調目標温度値決定部４３ｅが、限界値記憶領域４２ａに記憶されている限界値を空調目標温度値として決定する処理である。空調目標温度値決定部４３ｅは、検出部４３ａによって検出されるＹ１信号がＯＮの時に状態把握部によってサーモＯＦＦの状態が把握された場合に、限界値を空調目標温度値として決定し、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶値Ｓとして記憶する。

信号変換部４３ｆは、図３に示した、サーモスタット３０ａの出力信号を空調機の読み取り可能な信号に変換する。本実施形態では、信号Ｙ１（コンプレッサ）は、運転／停止指令に変換され、その他の信号Ｂ（暖房），Ｗ１（ヒーター），Ｏ（冷房），Ｇ（ファン），ＤＨＭ（除湿）は、それぞれの信号パターンから運転モード（冷房運転モード／暖房運転モード）が判断され、空調機の読み取り可能な運転モードの信号に変換される。

送信部４３ｇは、上述の通信部４１を介して、信号変換部４３ｆによって変換された信号および命令生成部４３ｄによって生成された作動命令および停止命令を室内機２０ａに送信する。また、送信部４３ｇは、空調目標温度値として決定された値であって、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された記憶値Ｓを設定温度値として室内機２０ａに送信する。

＜空調機の制御方法＞
以下、図５から図１０を参照して、仲介装置４０ａ−４０ｃによる空調機の冷房運転時の制御方法を詳細に説明する。なお、以下の説明では、サーモスタット３０ａおよび仲介装置４０ａを用いて、室内機２０ａを制御する際の制御方法を説明するが、サーモスタット３０ｂおよび仲介装置４０ｂを用いて室内機２０ｂを制御する場合、およびサーモスタット３０ｃおよび仲介装置４０ｃを用いて室内機２０ｃを制御する場合も同様であるものとする。

（１）処理の流れ
初めに、図５を用いて、仲介装置４０ａの処理の流れについて説明する。

まず、ステップＳ１０１でＹ１信号が変化したか否かが判断される。ステップＳ１０１でＹ１信号が変化しない場合には、Ｙ１信号が変化するまで待機し、Ｙ１信号が変化した場合には、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、Ｙ１信号がＯＮか否かが判断される。ステップＳ１０２で、Ｙ１信号がＯＮの場合には、ステップＳ１０３に進み、Ｙ１信号がＯＦＦの場合には、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０３では、命令生成部４３ｄによって生成された空調の運転命令が室内機２０ａに送信される。その後、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶されている記憶値Ｓが設定温度値として空調機に送信される。その後、ステップＳ１０５に進み、Ｙ１信号がＯＦＦか否かが判断される。ステップＳ１０５において、Ｙ１信号がＯＮの場合は、ステップＳ１０６に進み、Ｙ１信号がＯＦＦの場合には、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０６では、サーモ信号がサーモＯＦＦか否かが判断される。ステップＳ１０６で、サーモ信号がサーモＯＮである場合、ステップＳ１０５に戻る。ステップＳ１０６で、サーモ信号がＯＦＦである場合、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、空調目標温度値決定部４３ｅが下限値を空調目標温度値として決定し、下限値を空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶値Ｓとして記憶する。その後、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０２またはステップＳ１０５で、Ｙ１信号がＯＦＦであった場合、ステップＳ１０８において、空調目標温度値決定部４３ｅは、温度値取得部４３ｃによって取得されたセンサ温度値Ｔを空調目標温度値として決定し、当該センサ温度値Ｔを空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶値Ｓとして記憶する。ステップＳ１０９では、命令生成部４３ｄによって生成された空調の停止命令が室内機２０ａに送信される。その後、ステップＳ１０１に戻る。

（２）タイミングチャート
図６から図１０は、冷房運転時のタイミングチャートである。図６から図１０には、サーモスタット３０ａで検知される室温値（第１室温値に相当）、サーモスタット３０ａの設定温度、Ｙ１信号のＯＮ／ＯＦＦ状態、Ｇ（ファン）信号のＯＮ／ＯＦＦ状態、温度センサ２１ａで検知されるセンサ温度値（第２室温値に相当）、仲介装置４０ａから室内機２０ａに設定温度値として送信される空調目標温度値、最低温度（下限値）、空調発停状況、およびサーモ信号のサーモＯＮ／サーモＯＦＦ状態が示されている。

図６は、サーモスタット３０ａにおける設定温度が一定である場合の制御を示す。図７および図８は、設定温度が上昇した場合の制御を示し、図９および図１０は、設定温度が下降した場合の制御を示す。また、図７および９は、Ｙ１信号がＯＦＦの時に、サーモスタット３０ａにおける設定温度が変更された場合の制御を示し、図８および１０は、Ｙ１信号がＯＮの時に、サーモスタット３０ａにおける設定温度が変更された場合の制御を示す。

図６から図１０に示すように、空調発停状況、すなわち、空調機の運転および停止の状況は、Ｙ１信号の変化に同期している。すなわち、サーモスタット３０ａから出力されるＹ１信号がＯＮであり、サーモスタット３０ａで空調機の運転を要求する状態を示す場合には、仲介装置４０ａからも空調機に対する作動命令が指令される。このとき、仲介装置４０ａが、空調目標温度値決定部４３ｅによって決定された空調目標温度値であって、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された記憶値Ｓが設定温度値として室内機２０ａに送信されることによって、室内機２０ａが運転を開始する。一方、サーモスタット３０ａから出力されるＹ１信号がＯＦＦであり、サーモスタット３０ａで空調機の停止を要求する状態を示す場合には、仲介装置４０ａからも空調機に対する停止命令が指令される。

図６から図８では、Ｙ１信号のＯＮまたはＯＦＦの状態および空調発停状態と、サーモ信号のサーモＯＮまたはサーモＯＦＦの状態と、が一致している。この場合、Ｙ１信号がＯＦＦからＯＮに変化するタイミングで室内機２０ａに送られる設定温度値は、Ｙ１信号がＯＮからＯＦＦに変化するタイミングで検知されたセンサ温度値である（第１決定処理）。すなわち、Ｙ１信号がＯＮからＯＦＦに変化するタイミングで検知されたセンサ温度値が、空調目標温度値決定部４３ｅによって空調目標温度値として決定され、記憶値Ｓとして空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された後、設定温度値として室内機２０ａに送信される。

一方、図９および図１０では、Ｙ１信号のＯＮまたはＯＦＦの状態および空調発停状態と、サーモ信号のサーモＯＮまたはサーモＯＦＦの状態と、が一部一致しない（破線９２および１０２参照）。これは、サーモスタット３０ａで設定温度が下げられたことによる。例えば、冷房運転時に、サーモスタット３０ａの設定温度が下げられると（破線９１および１０１）、設定温度よりもサーモスタット３０ａ周辺の温度が高いため、サーモスタット３０ａでは、依然として空調機に対する運転を要求する状態（Ｙ１信号のＯＮ状態）を維持する。したがって、仲介装置４０ａから空調機に対する停止命令は送信されず、室内機２０ａは、温度センサ２１ａで検知する室内機周辺の温度値が、先に仲介装置４０ａから受信した設定温度値としての空調目標温度値に達するまで運転する。すなわち、室内機２０ａでは、サーモスタット３０ａにおける設定温度の変更とは無関係に運転を継続する。そのうち、室内機２０ａ周辺の温度は、仲介装置４０ａから送信された設定温度値に到達するため、サーモＯＮの運転をサーモＯＦＦの運転に切り替える。これにより、サーモスタット３０ａで出力されるＹ１信号の状態と、室内機２０ａの運転状況を示すサーモ信号の状態とが一致しない状態になる。この場合に、仲介装置４０ａからは限界値記憶領域４２ａに記憶されている限界値を室内機２０ａに送信することにより、Ｙ１信号の状態および空調発停状態と、室内機２０ａの状態とを一致させる。

＜特徴＞
（１）本実施形態に係る空調システム１において、仲介装置４０ａ−４０ｃはサーモスタット３０ａ−３０ｃから出力される制御信号を空調機の読み取り可能な信号に変換する。また、仲介装置４０ａ−４０ｃは、サーモスタット３０ａ−３０ｃから入力される信号および空調機で検知されるセンサ温度値に基づいてサーモスタット３０ａ−３０ｃで設定された温度の近似値である空調目標温度値を決定する。当該空調目標温度値が設定温度値として空調機に送信されるため、サーモスタット３０ａ−３０ｃを用いて運転に設定温度値が必要な空調機を動作させることができる。これにより、インバータ制御を行う空調機を新たに導入する場合であっても、従来から使用する空調インターフェースとしてのサーモスタット３０ａ−３０ｃを新たな空調機のインターフェースとして継続して用いることができる。

さらに、仲介装置４０ａ−４０ｃは、空調目標温度値の決定方法を複数有する。したがって、サーモスタット３０ａ−３０ｃの設定温度が変更された場合にも、適宜、仲介装置４０ａ−４０ｃは空調目標温度値の決定方法を変更し、室内機２０ａ−２０ｃ周辺の室温をサーモスタット３０ａ−３０ｃの設定温度の近似値に保つように室内機２０ａ−２０ｃを制御することができる。

また、米国では、地下室等にガスファーネスユニットおよびファンユニットを備える補助ユニットを配置する住宅等もある。ガスファーネスユニットは、主として、ガスの燃焼を行うガスファーネスと、その燃焼量を制御するガスファーネスコントローラとから構成されており、ファンユニットは、主として、シロッコファン等のファンと、ファンコントローラとから構成されている。このガスファーネスユニットおよびファンユニットは、サーモスタット３０ａ−３０ｃを用いて制御され、補助ユニット内の空気を過熱し、室内に送り出すことで、室内の空調制御を行っている。本実施形態に係る仲介装置４０ａ−４０ｃを空調システム１に導入することにより、既存のサーモスタット３０ａ−３０ｃを用いて、インバータ制御を行う最新の空調機とガスファーネスユニットおよびファンユニットとの双方を制御することができる。したがって、ユーザに新たな空調インターフェースの操作方法の習得を強いることなく、従来の空調インターフェースを使用したまま、効率の良い空調制御を行うことができる。

（２）サーモスタット３０ａ−３０ｃは種類によって出力信号も多様であるが、本実施形態に係る仲介装置４０ａ−４０ｃは、サーモスタット３０ａ−３０ｃから出力される基本的な信号を用いて設定温度値の代替となる空調目標温度値を決定するため、大部分のサーモスタット３０ａ−３０ｃに適用することができる。

＜変形例＞
（１）本実施形態では、マルチタイプのヒートポンプ式空調機を用いたが、シングルタイプのヒートポンプ式空調機を用いても構わない。また、ヒートポンプ式空調機に限らず、インバータ制御される空調機であれば、その他の空調機にも適用できる。

（２）本実施形態では冷房運転を例に挙げていたが、暖房運転においても同様に適用できる。上述したように、冷房運転モードおよび暖房運転モードの区別は、Ｏ信号およびＢ信号のいずれがＯＮになっているかで判断される。

また、設定を変更することにより、暖房運転モードで用いる信号を、サーモスタット３０ａ−３０ｃのコンプレッサ信号（Ｙ１）の代わりに、ヒーターの制御信号（Ｗ１）にすることもできる。すなわち、冷房運転モードではＹ１信号が用いられ、暖房運転モードではＷ１信号が用いられる。

さらに、図３に示すような、他の出力信号を用いて空調目標温度値を決定しても構わない。

（３）本実施形態に係る空調システムにおいて、室内機２０ａ―２０ｃのそれぞれが、個別のリモコンを備えていてもよい。室内機２０ａ―２０ｃにリモコンが設定された場合は、室内機２０ａ―２０ｃの制御がサーモスタット３０ａ−３０ｃからの出力信号に基づく空調目標温度値および個別のリモコンで入力された設定温度値のいずれか一方を選択できるようにしてもよい。これにより、快適な空調環境の実現を柔軟に行うことができる。

（４）本実施形態に係る方法で決定した空調目標温度値を補正し、補正後の値に基づいて空調機が動作するように設計しても構わない。

さらに、Ｙ１信号がＯＦＦに変化する前の所定時間においてセンサ温度値を取得し、当該所定期間におけるセンサ温度値の平均値を、次にＹ１信号がＯＮに変化した際に設定温度値として用いるように設計しても構わない。

（５）本実施形態では、仲介装置４０ａ−４０ｃにおいて、摂氏（℃）を用いて空調目標温度値の決定等を行っているが、摂氏に代えて華氏（°Ｆ）を用いても構わない。

（６）本実施形態に係る空調システム１では、仲介装置４０ａ−４０ｃは、室内機２０ａ―２０ｃに設けられた温度センサ２１ａ−２１ｃで検知するセンサ温度値Ｔを用いて空調目標温度値を決定したが、仲介装置４０ａ−４０ｃは、室内機２０ａ―２０ｃが把握する他の温度センサで得られた値を用いて空調目標温度値を決定してもよい。例えば、室内機２０ａ―２０ｃのそれぞれに接続されたリモコンの温度センサ、室内機２０ａ―２０ｃの本体からそれぞれ延長して設けた温度センサであるリモートセンサ等によって得られた値を用いることによっても空調目標温度を決定することができる。

また、仲介装置４０ａ−４０ｃは、吸込み温度センサで検知される温度値を用いて空調目標温度値を決定しても構わない。なお、仲介装置４０ａ−４０ｃから空調機に対する停止命令が送信されると、室内機２０ａ−２０ｃのファンは完全に停止する。そのため、空調機が動作を開始してすぐ吸込み温度値を検知するような場合には、所定時間ファンが回転した後の吸込み温度値を検知するようにしてもよい。例えば、ファンが回転を始めた後１分間後に、検知される吸込み温度値を用いるように設計してもよい。また、その場合に、吸込み温度センサで検知された吸込み温度値から２℃減じた値（冷房運転時）、または吸込み温度センサで検知された吸込み温度値に２℃加算した値（暖房運転時）を空調目標温度値として決定してもよい。

（７）仲介装置４０ａ−４０ｃは、図１１に示すように、タイマー部４４をさらに備えていてもよい。タイマー部４４は、Ｙ１信号の状態とサーモ信号の状態とが一致しなくなったタイミングで時間の計測を開始するように設定する。これにより、検出部４３ａが検出するＹ１信号の状態が所定時間変化しない場合であって、適宜空調目標温度値が決定されるため、ユーザによって設定温度が変更された場合にも、比較的早期に、ユーザの所望する室内環境を提供することができる。なお、図１１のその他の構成は、図４に記載の仲介装置と同様であるため説明を省略する。

（８）本実施形態では、複数のサーモスタット３０ａ−３０ｃおよび複数の仲介装置４０ａ−４０ｃが室内機２０ａ―２０ｃと一対一で接続され、仲介装置４０ａ−４０ｃで変換されたサーモスタット３０ａ−３０ｃからの制御信号が、それぞれに接続される一台の室内機２０ａ―２０ｃに送信されることにより個別空調を行っているが、図１２に示すように、サーモスタット３０および仲介装置４０が、物件内にそれぞれ一台設置され、サーモスタット３０からの制御信号が仲介装置４０で変換され、変換された制御信号が室内機２０ａ―２０ｃに送信されてもよい。この場合には、サーモスタット３０を用いて複数の室内機２０ａ―２０ｃの集中制御を行うことができる。さらに、物件内にサーモスタット３０および仲介装置４０がそれぞれ一台設けられる空調システムにおいて、図１３に示すように、サーモスタット３０からの制御信号が仲介装置４０で変換され、変換された制御信号が室外機１０に送信されてもよい。この場合にも、サーモスタット３０を用いて複数の室内機２０ａ―２０ｃの集中制御を行うことができる。なお、１台のサーモスタット３０で複数台の室内機２０ａ−２０ｃを制御する場合は、代表機として設定した室内機のサーモ信号を、室内機２０ａ−２０ｃのサーモ信号として取得する。

（９）本実施形態では、仲介装置４０ａ−４０ｃでは、Ｙ１信号がＯＮの状態でサーモＯＦＦの状態が把握された場合に、限界値記憶領域４２ａに予め記憶された限界値を空調目標温度値として決定するが、当該限界値を変動させてもよい。これにより、サーモスタット３０ａ−３０ｃで設定温度が大幅に変更された場合にも、当該設定温度の近似値で空調機を動作させることができる。

（１０）さらに、本実施形態に係る仲介装置４０ａ−４０ｃは、空調機と別体の構成であったが、仲介装置の構成が空調機内に設けられる構成であってもよい。これによっても既存のインターフェースである汎用のサーモスタットを用いてインバータ制御を行う空調機を制御させることができる。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

本発明は、快適な空調環境の実現を効率よく行うため、既存の汎用のサーモスタットを用いて新たに導入したインバータ制御の空調機を利用可能とする環境を提供するという効果を有し、空調制御の仲介装置、空調制御システム、空調制御方法および空調制御プログラムとして有用である。

本実施形態に係る空調制御システムの概観図である。 本実施形態に係るサーモスタットの例である。 本実施形態に係るサーモスタットから出力される制御信号を示す図である。 本実施形態に係る仲介装置の概略構成図である。 本実施形態に係る空調機の制御方法を示す図である。 冷房運転時のタイミングチャートを示す図である。 冷房運転時のタイミングチャートを示す図である。 冷房運転時のタイミングチャートを示す図である。 冷房運転時のタイミングチャートを示す図である。 冷房運転時のタイミングチャートを示す図である。 本実施形態の変形例（７）に係る仲介装置の概略構成図である。 本実施形態の変形例（８）に係る空調制御システムの外観図である。 本実施形態の変形例（８）に係る空調制御システムの外観図である。

符号の説明

１ 空調制御システム
１０ 室外機
２０ａ−２０ｃ 室内機
３０ａ−３０ｃ サーモスタット（空調インターフェース）
４０ａ−４０ｃ 仲介装置
８１，８２ 通信線
８３ 制御線
８８ 冷媒路

Claims (10)

1. 自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦの状態に変化させる空調インターフェース（３０ａ−３０ｃ）に接続され、空調機（１０，２０ａ−２０ｃ）の制御部と前記空調インターフェースとを仲介する空調制御のための仲介装置（４０ａ―４０ｃ）であって、
   前記接点の状態を検出する検出部（４３ａ）と、
   検出される前記接点の状態に同期するように前記空調機に対する作動命令または停止命令のいずれかの命令を生成する命令生成部（４３ｄ）と、
   サーモＯＮ状態およびサーモＯＦＦ状態のいずれかの状態である空調機状態の変化を把握する状態把握部（４３ｂ）と、
   前記空調機で検知される室温である第２室温値と前記空調機を最高負荷で制御するための温度値である第１値とを含む温度情報を記憶する記憶部（４２）と、
   前記命令生成部によって生成された前記命令と、前記空調機状態とが一致するか否かに基づいて、前記第２室温値または前記第１値を用いた空調目標温度値を決定する空調目標温度値決定部（４３ｅ）と、
   を備える、
   仲介装置。
2. 前記空調目標温度値決定部は、前記命令と前記空調機状態とが一致している場合に、前記第２室温値を用いて前記空調目標温度値を決定し、前記命令と前記空調機状態とが一致していない場合に、前記第１値を用いて前記空調目標温度値を決定する、
   請求項１に記載の仲介装置。
3. 前記空調目標温度値決定部は、前記命令と前記空調機状態とが一致している場合、前記接点の状態がＯＮからＯＦＦに変化した際に前記空調機で検知された前記第２室温値を前記空調目標温度値として決定する、
   請求項２に記載の仲介装置。
4. 前記空調目標温度値決定部は、前記命令が作動命令であり、かつ、前記空調機状態がサーモＯＦＦ状態の場合、前記第１値を用いて前記空調目標温度値として決定する、
   請求項２に記載の仲介装置。
5. 前記接点がＯＦＦの状態からＯＮの状態に変化した後の時間を計測するタイマー部（４４）をさらに備え、
   前記空調目標温度値決定部は、前記タイマー部によって計測された時間が所定時間に達した場合に、前記空調目標温度値を決定する、
   請求項１から４のいずれか一つに記載の仲介装置。
6. 前記空調目標温度値決定部は、前記タイマー部によって計測された時間が所定時間に達した場合に、前記第１値を用いて前記空調目標温度値を決定する、
   請求項５に記載の仲介装置。
7. 請求項１に記載の仲介装置（４０ａ−４０ｃ）と、
   前記仲介装置によって空調機の制御部との接続が仲介される空調インターフェース（３０ａ―３０ｃ）と、
   前記仲介装置で決定された前記空調目標温度値に基づき空調制御を行う空調機（１０，２０ａ−２０ｃ）と、
   を備える空調制御システム。
8. 前記仲介装置の制御部と、前記空調機の制御部とが前記空調機に含まれている、
   請求項６に記載の空調制御システム。
9. 自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦの状態に変化させる空調インターフェース（３０ａ−３０ｃ）を利用して空調機（１０，２０ａ−２０ｃ）を制御するための空調制御方法であって、
   前記接点の状態を検出する検出ステップと、
   接点の状態に同期するように空調機に対する作動命令または停止命令のいずれかの命令を生成する生成ステップと、
   サーモＯＮ状態およびサーモＯＦＦ状態のいずれかの状態である空調機状態の変化を把握する把握ステップと、
   空調機で検知される室温である第２室温値と前記空調機を最高負荷で制御するための温度値である第１値とを含む温度情報を記憶する記憶ステップと、
   生成ステップにおいて生成された前記命令と、前記空調機状態とが一致するか否かに基づいて、前記第２室温値または前記第１値を用いた空調目標温度値を決定する決定ステップと、
   を備える、
   空調制御方法。
10. 自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦの状態に変化させる空調インターフェース（３０ａ−３０ｃ）を利用して空調機（１０，２０ａ−２０ｃ）を制御するためにコンピュータに実行させるための空調制御プログラムであって、
    前記接点の状態を検出する検出ステップと、
    接点の状態に同期するように空調機に対する作動命令または停止命令のいずれかの命令を生成する生成ステップと、
    サーモＯＮ状態およびサーモＯＦＦ状態のいずれかの状態である空調機状態の変化を把握する把握ステップと、
    空調機で検知される室温である第２室温値と前記空調機を最高負荷で制御するための温度値である第１値とを含む温度情報を記憶する記憶ステップと、
    生成ステップにおいて生成された前記命令と、前記空調機状態とが一致するか否かに基づいて、前記第２室温値または前記第１値を用いた空調目標温度値を決定する決定ステップと、
    を備える、
    空調制御プログラム。

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