JP2011133137A

JP2011133137A - 空調システム

Info

Publication number: JP2011133137A
Application number: JP2009291116A
Authority: JP
Inventors: 則幸 ▲高▼須; Noriyuki Takasu; Hiroyuki Oshiro; 博行大城; Aiichiro Kato; 愛一郎加藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-07-07

Abstract

【課題】放熱器を設置した各部屋ごとにその部屋を空調するために消費された個別の電力消費量を把握することができる空調システムを得ること。
【解決手段】温水を利用して複数の室内４を空調する空調システム１００において、温水を加熱する温水加熱手段１１１と、温水を利用して前記複数の室内４の各々を空調する複数の放熱器２と、温水を前記温水加熱手段１１１と複数の前記放熱器２との間で循環させる温水循環手段１１２と、前記温水加熱手段１１１と前記温水循環手段１１２とを備えた熱源機１の電力消費量を計測する電力消費量計測手段１１４と、前記当該室内の容積を示す容積情報を設定する空調容積情報設定手段を有する、前記複数の室内毎に設けられた複数のコントローラ３を備え、前記電力消費量と前記容積情報に基づいて、複数の前記放熱器２それぞれのために消費された前記放熱器２毎の電力消費量を算出して対応する前記コントローラ３に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱源機、放熱器、及びコントローラを備えた空調システムに関する。

床暖房などに代表される空調システムは家庭内で使用される機器のなかで電力の消費が大きい機器である。また、運転時間や設定温度などによって電力の消費量が大きく増減する。こういった機器においては、電力消費量や電気料金をコントローラなどに表示し、電力消費量が大きい場合や電気料金が高い場合は、使用者が運転時間や設定温度を変更することによって、電力消費量の削減、省エネルギー化を図ることができる。

従来、コンセントに付属させて設けた表示盤にコンセントに接続された機器の電力消費量を表示する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、リモコンの表示器に電力消費量や電気料金を表示する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００３−１１４０３４号公報特開２００１−９９４６５号公報

しかしながら、上記従来の電力消費量表示方法では、機器全体の電力消費量の把握は可能であるが、例えば一機の熱源機と複数の放熱器を組み合わせて使用する空調システムにおいて、放熱器を設置した各部屋単位では、個別に電力消費量を把握することはできないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、放熱器を設置した部屋毎にその部屋を空調するために消費された個別の電力消費量を把握することができる空調システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、温水を利用して複数の室内を空調する空調システムにおいて、前記温水を加熱する温水加熱手段と、前記温水を利用して前記複数の室内の各々を空調する複数の放熱手段と、前記温水を前記温水加熱手段と複数の前記放熱手段との間で循環させる温水循環手段と、前記温水加熱手段と前記温水循環手段とを備えた熱源機の電力消費量を計測する電力消費量計測手段と、前記当該室内の容積を示す容積情報を設定する空調容積情報設定手段を有する、前記複数の室内毎に設けられた複数のコントローラを備え、前記電力消費量と前記容積情報に基づいて、複数の前記放熱手段それぞれのために消費された前記放熱手段毎の電力消費量を算出して対応する前記コントローラに表示することを特徴とする。

本発明によれば、放熱器を設置した部屋単位毎に個別に電力消費量や電気料金を把握することが可能となる。その結果、例えば、他の部屋と電力消費量を比較し、著しく電力消費量が多い部屋があった場合に、その部屋の設定温度を下げる、或いは不要に運転していると考えられる場合は運転を停止するなど、従来の空調システムより省エネルギーや節電を意識した使い方が可能になるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１乃至４にかかる空調システムの構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる空調システムの熱源機の制御部及びコントローラの構成を示す図である。図３は、本発明の実施の形態２にかかる空調システムの熱源機の制御部及びコントローラの構成を示す図である。図４は、本発明の実施の形態３にかかる空調システムの熱源機の制御部及びコントローラの構成を示す図である。図５は、本発明の実施の形態４にかかる空調システムの熱源機の制御部及びコントローラの構成を示す図である。図６は、本発明の実施の形態４にかかる所定の速度指令電圧を与えた場合の回転数と流量の関係を示す図である。

以下に、本発明にかかる空調システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１.
図１は、本発明にかかる空調システムの実施の形態１の空調システム１００の構成を示す図である。

空調システム１００は、熱源機１と、温水を利用して室内４を空調する放熱手段である放熱器２と、放熱器２と対をなす熱源機１の制御手段であるコントローラ３と、熱源機１と放熱器２を接続する温水配管５と、熱源機１とコントローラ３とを接続する配線群６とを備える。

ここで、本実施の形態においては、室内４は複数あり、複数の室内それぞれにコントローラ３および放熱器２が備えられているとする。温水配管５は、各室内にある複数の放熱器２と一機の熱源器１を配管接続している。

熱源機１は、熱源機１と複数の放熱器２との間を循環する温水を加熱する温水加熱手段１１１と、熱源機１と複数の放熱器２との間で温水を循環させる温水循環手段１１２と、各室内毎に、「開」または「閉」に切り替えることにより温水循環手段１１２から複数の放熱器２への温水の送水を開始または停止することができる温水回路開閉手段１１３と、熱源機１の電力消費量を計測する電力消費量計測手段１１４と、コントローラ３と配線群６を介して相互通信して熱源機１の各動作を制御する制御部１２０とを備える。

温水加熱手段１１１としては、電気ヒーター式、ヒートポンプ式、ガス式、石油ボイラー式等の方式が考えられるが、これらの方式に限定されるものではない。

配線群６は、制御部１２０を介して配線６１、６２、及び複数の配線６３を含み、さらに配線６４、６５、６９（図１では示さず）を含んでいる。また、配線６１は制御部１２０と温水加熱手段１１１とを、配線６２は制御部１２０と温水循環手段１１２とを、複数の配線６３は制御部１２０と複数の温水回路開閉手段１１３とをそれぞれ接続している。

これにより複数のコントローラ３は、制御部１２０を介して温水加熱手段１１１、温水循環手段１１２、それぞれのコントローラ３と対をなすそれぞれの放熱器に対応するそれぞれの温水回路開閉手段１１３を制御することができる。

放熱器２としては、床暖房パネル、パネルラジエター、ファンコンベクターなどが考えられるが、一機の熱源機１に対して、複数の放熱器を接続することが可能である。なお、放熱器２はコントローラ３と一体のものであっても良い。

温水配管５は、熱源機１において加熱することにより生成した温水を複数の放熱器２へ送水する往き水管５１と、複数の放熱器２においてそれぞれの室内４に熱量を放熱した温水を熱源機１に循環させる戻り水管５２とから構成される。温水配管５は銅配管や樹脂配管が使用されるが、これらの材料に限定されるものではない。

なお、前記した複数の温水回路開閉手段１１３は往き水管５１ではなくて、戻り水管５２に備えられていてもかまわない。

図２は、本発明にかかる空調システムの実施の形態１の熱源機１の制御部１２０及びコントローラ３の構成を示す図である。

熱源機１の制御部１２０は電力消費量計測手段１１４での計測した電力消費量を記憶する電力消費量記憶部１２１と、放熱器２のために消費した電力消費量の算出を行う演算手段１２９を備える。なお、電力消費量記憶部１２１、演算手段１２９は、必ずしも制御部１２０内に備えられている必要はなく、制御部１２０の外部に備えられていてもかまわない。

各コントローラ３は、熱源機１および放熱器２の運転の「入」または「切」を切り替えることができる運転入／切設定手段３０１、当該コントローラ３が設置された室内４の空調面積を設定するための空調面積設定手段３２１、空調面積設定手段３２１によって設定された空調面積を記憶する空調面積記憶部３２２、空調面積設定手段３２１によって設定された空調面積を確認するための空調面積表示部３２３、電力消費量記憶部１２１から送信される熱源機１で消費された電力消費量および放熱器２のために消費された電力消費量を記憶する電力消費量記憶部３３２、電力消費量記憶部３３２に記憶された電力消費量を確認するための電力消費量表示部３３３、電力消費量記憶部３３２に記憶されている電力消費量を消去する電力量積算リセット手段３４１、空調システム１００が使用する電気料金の単価を設定する電気料金単価設定手段３５１、電気料金単価設定手段３５１によって設定された電気料金単価を記憶する電気料金単価記憶部３５２、電気料金単価設定手段３５１によって設定された電気料金単価を確認するための電気料金単価表示部３５３、電力消費量記憶部３３２に記憶されている放熱器２のために消費された電力消費量と電気料金単価記憶部３５２に記憶された電気料金単価に基づいて放熱器２のために使用した電気料金を算出する電気料金演算手段３６１、電気料金演算手段３６１によって算出された電気料金を記憶する電気料金記憶部３６２、電気料金演算手段３６１によって算出された電気料金を確認することができる電気料金表示部３６３を備える。

また、図２に示されるように、配線６１は制御部１２０を介して運転入／切設定手段３０１と温水加熱手段１１１とを、配線６２は制御部１２０を介して運転入／切設定手段３０１と温水循環手段１１２とを、配線６３は制御部１２０を介して運転入／切設定手段３０１と当該コントローラ３に対応する温水回路開閉手段１１３とを、配線６４は電力消費量記憶部１２１と電力消費量記憶部３３２とを、配線６５は空調面積記憶部３２２と演算手段１２９とを、配線６９は演算手段１２９と電力消費量記憶部３３２とをそれぞれ接続している。

なお、本実施の形態においては、熱源機１とコントローラ３との接続は配線群６による有線接続としたが、同等の機能が実現できるのであれば無線接続であってもかまわない。

さらに、運転入／切設定手段３０１と、温水加熱手段１１１、温水循環手段１１２、温水回路開閉手段１１３との接続は必ずしも制御部１２０を介さなくてもかまわない。

空調面積設定手段３２１へは、施工時などの空調システム１００の運転開始前に、当該コントローラ３と対をなす放熱器２が備えられた室内４の空調面積が予め入力される。空調面積設定手段３２１に入力された空調面積は、空調面積記憶部３２２に記憶されるとともに、熱源機１にデータとして送信される。

熱源機１では複数のコントローラ３から送信された空調面積のデータを演算手段１２９において積算し、空調システム１００全体の空調面積を算出する。また、施工時などの空調システム１００の運転開始前に、電気料金単価設定手段３５１には予め電気料金単価が入力され、その値は電気料金単価記憶部３５２に記憶される。

以下、本実施の形態における空調システム１００の運転時の動作について説明する。

コントローラ３の運転入／切設定手段３０１で運転「入」の操作が行われると、熱源機１は制御部１２０を介し配線６３からの制御信号に従って、運転「入」の操作が行われたコントローラ３と対をなす放熱器２に接続された往き水管５１の温水回路開閉手段１１３を「開」とする。それと同時に、配線６１及び配線６２からの制御信号に従ってそれぞれ温水加熱手段１１１、温水循環手段１１２を運転させて、温水を循環させる。

これにより、当該コントローラ３と対をなす放熱器２に往き水管５１及び戻り水管５２を介して温水を循環させることが可能となり、当該コントローラ３がそなえられた室内４を暖房する。

室内温度が設定温度に達した場合、或いは、運転入／切設定手段３０１で運転の「切」操作が行われた場合、当該コントローラ３は、熱源機１に運転停止の制御信号を送る。熱源機１は、当該コントローラ３と対をなす放熱器２が接続された温水回路開閉手段１１３を「閉」とする。

すべてのコントローラ３から運転停止の制御信号が送信されるなどして、すべてのコントローラ３が熱源機１に運転の停止を要求してきた場合、熱源機１は停止状態に置かれる。また、いずれかのコントローラ３から運転要求の制御信号を送信されるなどして、熱源機１に運転の要求をしているコントローラ３が１台でもある場合は、熱源機１は運転を継続する。

熱源機１はコントローラ３からの運転要求の有無に関わらず、常に、電力消費量計測手段１１４で電力消費量を計測し、計測した電力消費量を電力消費量記憶部１２１に積算保持する。

また、電力消費量記憶部１２１に積算保持された電力消費量データは、例えば１時間毎など定期的に、配線６４を介してコントローラ３の電力消費量記憶部３３２へ送信されて記憶される。

電力消費量リセット手段３４１にてリセット操作が行われると、コントローラ３は熱源機１へ電力消費量リセット指示を行い、熱源機１は電力消費量記憶部１２１に記憶された電力消費量データをリセットし、再度、電力消費量の積算を開始する。この時、全てのコントローラ３の電力消費量記憶部３３２に記憶された電力消費量データもリセットされる。

熱源機１の演算手段１２９において、電力消費量記憶部１２１に積算記憶されている空調システム１００全体の電力消費量を、各コントローラ３の空調面積記憶部３２２に記憶されている室内４各々の空調面積と、コントローラ３毎の空調面積を積算した空調システム１００全体の空調面積データとで按分することにより、各コントローラ３で空調している各々の室内４のために消費された各々の電力消費量を算出することが可能である。

ここで算出された各室内４毎の電力消費量を、配線６９を介して各々のコントローラ３に送信することにより、その値が当該コントローラ３の電力消費量記憶部３３２に記憶される。また、上記した演算手段１２９の機能を各々のコントローラ３内部に設定することにより、これらの演算処理を各々のコントローラ３において行うことも可能である。

各コントローラ３で電力消費量表示操作が行われた場合は、当該コントローラ３の電力消費量記憶部３３２に記憶された当該コントローラ３が備えられた室内４の空調のために消費された電力消費量が電力消費量表示部３３３に表示される。

また、各コントローラ３で電気料金表示操作が行われた場合は、前述の電力消費量表示操作が行われた場合と同様に、各コントローラ３で空調制御している室内４の空調のために消費された電力消費量を算出して電力消費量記憶部３３２に記憶させる。電力消費量記憶部３３２に記憶された電力消費量に電気料金単価記憶部３５２に記憶された電気料金単価を電気料金演算手段３６１において乗算することにより、当該室内４の空調のためにかかった電気料金を算出し、電気料金表示部３６３に表示する。

また、上記実施の形態においては、空調している各々の室内４の面積に基づいて、室内４それぞれの空調のために消費された電力消費量を算出した場合について説明したが、空調している部屋の容積情報をより直接的に示す容積そのものを用いることも可能である。

これにより、室内の高さがそれぞれ異なる部屋を空調する場合において、更に精度を高めて各部屋の電力消費量及び電気料金を算出することが可能となる。この場合、上記空調面積は空調容積に、上記空調面積設定手段３２１は空調容積設定手段に、空調面積記憶部３２２は空調容積記憶部に、空調面積表示部３２３は空調容積表示部に、それぞれ置きかわるが、それ以外は上記と同様である。

以上説明したように、本実施の形態によって、複数の放熱器２を設置した各部屋単位で、当該室内４の空調のために個別に消費された電力消費量や生じた電気料金を把握することが可能となる。

これにより、例えば、特定の部屋と他の部屋それぞれの空調のために個別に消費された電力消費量を比較し、著しく電力消費量が多い部屋があった場合には、その部屋の設定温度を下げる、或いは不要に運転していると考えられる場合は運転を停止することができるようになる。したがって、従来の空調システムより省エネルギーや節電を意識した使い方が可能になる。

実施の形態２．
本発明の本実施の形態２にかかる空調システム１００の構成は、図１で示した部分に関しては、実施の形態１と同様である。

ただし、以下の点で実施の形態１とは異なる。図３は、本発明にかかる空調システムの実施の形態２の熱源機１の制御部１２０及びコントローラ３の構成を示す図である。

図３の実施の形態２の各コントローラ３は、実施の形態１のコントローラ３の構成を示す図２に対して、以下の追加がなされている。即ち、当該コントローラ３が備えられた室内４に対して熱源機１が運転している運転時間を計測する計時手段３１１と、計時手段３１１によって計測された運転時間を記憶する運転時間記憶部３１２がさらに追加されている。

運転時の動作は実施の形態１の動作に加え、各コントローラ３が熱源機１に運転要求を行っている間、当該コントローラ３の計時手段３１１が計時作業を行い、運転時間記憶部３１２に当該放熱器２の運転時間として記憶させる。そして、例えば１時間毎など定期的に、熱源機１へ計時された運転時間のデータが配線６６を介して送信される。

熱源機１では演算手段１２９で各コントローラ３から送信された運転時間のデータと当該各部屋の空調面積のデータを乗算する。この乗算処理を設置されている各々のコントローラ３すべてについて行い、各々の乗算結果の値を合計する。

電力消費量計測手段１１４で計測されたデータをもとに、熱源機１の電力消費量記憶部１２１に積算記憶されている空調システム１００全体の電力消費量を、演算手段１２９において以下のように按分する。

即ち、空調システム１００全体の電力消費量を、各コントローラ３の空調面積記憶部３２２に記憶されている当該室内４の空調面積と運転時間記憶部３１２に積算記憶されている放熱器２の運転時間の各々の乗算結果と、各々の乗算結果を全て積算した値、即ち空調システム全体での累計となる空調面積と運転時間の乗算結果の積算値とで按分する。

これにより、演算手段１２９において各コントローラ３で空調している室内４のために消費された電力消費量を算出することが可能となる。その値を、配線６９を介して当該コントローラ３に送信して、当該コントローラ３の電力消費量記憶部３３２に記憶させる。

また、演算手段１２９のこれらの機能を各コントローラ３内部に設定することで、上記演算処理を各コントローラ３にて行うことも可能である。

各コントローラ３で電力消費量表示操作が行われた場合は、実施の形態１と同様に、電力消費量記憶部３３２に記憶された当該コントローラ３が備えられた室内４の空調のために消費された電力消費量が電力消費量表示部３３３に表示される。

また、各コントローラ３で電気料金表示操作が行われた場合は、実施の形態１と同様に当該室内４の空調のためにかかった電気料金を算出し、電気料金表示部３６３に表示する。

以上説明したように、本実施の形態においては、実施の形態１で使用した部屋毎の空調面積のデータに加えて、各部屋に対して熱源機が実際に空調を行った運転時間のデータも使用して各部屋の電力消費量と電気料金を算出する。

これにより、各放熱器を設置したそれぞれの部屋に対して熱源機が実際に空調を行った運転時間が異なる状況下においては、各部屋の空調面積の比率から部屋毎に電力消費量や電気料金を算出した実施の形態１の空調システムに比べて、より高い精度で部屋毎の電力消費量や電気料金把握することが可能となる。

その結果、例えば、特定の部屋と他の部屋それぞれの空調のために個別に消費された電力消費量を比較し、著しく電力消費量が多い部屋があった場合には、その部屋の設定温度を下げる、或いは不要に運転していると考えられる場合は運転を停止することができるようになる。したがって、従来の空調システムより省エネルギーや節電を意識した使い方が可能になる。

また、上記実施の形態においても、面積に変えて空調している各々の室内４の容積情報をより直接的に示す容積そのものを用いることも可能である。これにより、室内の高さがそれぞれ異なる部屋を空調する場合において、更に精度を高めて部屋毎の電力消費量及び電気料金を算出することが可能となる。

この場合も、上記空調面積は空調容積に、上記空調面積設定手段３２１は空調容積設定手段に、空調面積記憶部３２２は空調容積記憶部に、空調面積表示部３２３は空調容積表示部に、それぞれ置きかわるが、それ以外は上記と同様である。

実施の形態３．
本発明の本実施の形態３にかかる空調システム１００の構成は、図１で示した部分に関しては、実施の形態１及び２と同様である。

ただし、以下の点で実施の形態１及び２とは異なる。

図４は、本発明にかかる空調システムの実施の形態３の熱源機１の制御部１２０及びコントローラ３の構成を示す図である。即ち、図４においては、実施の形態１にかかる図２に示されているコントローラ３の空調面積設定手段３２１、空調面積記憶部３２２、空調面積表示部３２３、配線６５等がない。そのかわりに、熱源機１に複数の流量検知手段１２２が新たに備えられている。

流量検知手段１２２は、放熱器２に流れる温水流量を検知することができ、これら複数の流量検知手段１２２は、各々の放熱器２に流れる温水流量をそれぞれ個別に検知できるように、放熱器２の台数分、即ち空調する室内４の数だけ設けられている。

ただし、複数の放熱器２で一つの部屋の空調を行うことも可能であり、その場合、放熱器２の台数と流量検知手段１２２の数は必ずしも合致している必要はない。また、これら複数の流量検知手段１２２は、熱源機１の外に備えられていてもかまわない。

コントローラ３の運転入／切設定手段３０１で運転「入」の操作が行われると、熱源機１は制御部１２０を介し配線６３からの制御信号に従って、運転「入」の操作が行われたコントローラ３と対をなす放熱器２に接続された往き水管５１の温水回路開閉手段１１３を「開」とする。それと同時に、配線６１及び配線６２からの制御信号に従ってそれぞれ温水加熱手段１１１、温水循環手段１１２を運転さて、温水を循環させる。

その際、熱源機１内に各放熱器２に備えられた流量検知手段１２２を用いて、各放熱器２に流された温水流量を検知する。温水流量は、温水配管５、即ち、往き水管５１及び戻り水管５２のどの位置で検知してもかまわない。

検知された部屋毎の温水流量は部屋毎に積算され、所定の記憶装置（図示せず）に記憶される。従って、複数の放熱器２が運転状態にある場合はそれぞれの放熱器２に流された温水流量をそれぞれ独立して積算して記憶させる。

演算手段１２９では複数の放熱器２に流れる温水流量を合計し、空調システム１００全体で循環させられた温水流量を算出する。更に空調システム１００全体の温水流量を積算し、所定の記憶装置（図示せず）に記憶する。

熱源機１の演算手段１２９において、電力消費量記憶部１２１に積算記憶されている空調システム１００全体の電力消費量を、各放熱器２の積算温水流量と、空調システム全体の積算温水流量とで按分することにより、各コントローラ３で空調している各々の室内４のために消費された各々の電力消費量を算出することが可能である。

ここで算出された室内４毎の電力消費量を、配線６９を介して各々のコントローラ３に送信することにより、その値が当該コントローラ３の電力消費量記憶部３３２に記憶させる。

また、上記した演算手段１２９の機能を各々のコントローラ３内部に設定することにより、これらの演算処理を各々のコントローラ３において行うことも可能である。

各コントローラ３で電力消費量表示操作が行われた場合は、実施の形態１と同様に、当該コントローラ３の電力消費量記憶部３３２に記憶された当該コントローラ３が備えられた室内４の空調のために消費された電力消費量が電力消費量表示部３３３に表示される。

以上説明したように、本実施の形態においては、実施の形態１及び２でコントローラ３に備えられていた空調面積設定手段３２１、空調面積記憶部３２２、空調面積表示部３２３、計時手段３１１、運転時間記憶部３１２を設ける必要がない。従って、実施の形態１及び２に比べ、コントローラ３の構成が簡易化できる。

そのかわりに、熱源機１に複数の放熱器２のそれぞれに流れる温水流量を検知する流量検知手段１２２を放熱器２の数だけ設けることによって、コントローラ３に空調面積等のデータを入力する必要がなくなる。これにより、実施の形態１及び２のコントローラ３に比べて利用者にとってより使い易いものとなる。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４にかかる空調システム１００の構成は、図１で示した部分に関しては、実施の形態１乃至３と同様である。

ただし、以下の点で実施の形態１乃至３とは異なる。図５は、本発明にかかる空調システムの実施の形態４の熱源機１の制御部１２０及びコントローラ３の構成を示す図である。即ち、図５においては、実施の形態２にかかる図３に示されているコントローラ３の空調面積設定手段３２１、空調面積記憶部３２２、空調面積表示部３２３、配線６５等がない。そのかわりに、熱源機１に回転数―流量特性記憶部１２３が新たに備えられている。

また、熱源機１の温水循環手段１１２は速度指令電圧に応じて回転数を可変し、回転数フィードバック信号の送信が可能なポンプ、例えばＤＣポンプを用いる。熱源機１の回転数―流量特性記憶部１２３には予め、所定の速度指令電圧を与えた場合の回転数と温水流量の関係が記憶されている。

図６は、本発明にかかる空調システムの実施の形態４における、所定の速度指令電圧を与えた場合の回転数と温水流量の関係の一例を示す図である。図６からわかるように、速度指令電圧を固定した場合、回転数が高いほど温水流量が小さく、回転数が低いほど温水流量が大きいという特性があり、回転数が既知であれば、その時の温水流量を算出することが可能である。

本実施の形態の空調システム１００は、初期運転時に図１に示す温水回路開閉手段１１３を各部屋に対応する１回路ずつ順に開閉する。温水循環手段１１２は所定の速度指令電圧で運転させる。これにより得られた回転数フィードバック信号は演算手段１２９に入力される（図示せず）。

上記回転数フィードバック信号と回転数―流量特性記憶部１２３に予め記憶された図６に示した回転数―流量特性とから、各部屋に対応する温水回路１回路毎にそれぞれ単独運転した場合の温水流量を、演算手段１２９において算出する。

即ち、本実施の形態においては、温水循環手段１１２に速度指令電圧に応じて回転数を可変し、回転数フィードバック信号の送信が可能なＤＣポンプを用いるので、各部屋に対応する温水回路１回路毎にそれぞれ単独運転した場合の当該ポンプの回転数が得られる。そして得られた回転数に基づいて、図６の関係から各部屋に単独運転した場合の温水流量を求めることが可能である。

これにより、各部屋にその部屋に備えられた放熱器２にのみ温水が循環するようにして空調した場合の温水流量を算出する。算出された、各部屋に対応する温水回路毎の温水流量は、所定の記憶装置（図示せず）に記憶される。

上記のようにして各部屋単独運転毎に得られた温水流量の比は、空調システム全体を運転したとき、即ち全部屋同時に温水を流して空調をしたときに各室内４の各放熱器２を流れる温水流量の比になっていることが分かっている。以下の説明はこの考えに基づいている。

以降の運転においては、各コントローラ３で熱源機１に運転要求を行っている間、当該コントローラ３の計時手段３１１が計時作業を行い、運転時間記憶部３１２に当該放熱器２の運転時間として記憶させる。そして、例えば１時間毎など定期的に、熱源機１へ計時された運転時間のデータが配線６６を介して送信される。

熱源機１では演算手段１２９で各コントローラ３から送信された運転時間のデータと当該各部屋に対応する温水流量のデータを乗算する。この乗算処理を設置されている各々のコントローラ３すべてについて行い、各々の乗算結果の値を合計する。

即ち、空調システム１００全体の電力消費量を、各コントローラ３から送信された運転時間とコントローラ３と対をなす放熱器２を単独で運転した時の温水流量の乗算結果と、各々の乗算結果を全て積算した値、即ち空調システム全体の運転時間と単独運転時の温水流量の乗算結果の積算値とで按分する。

また、各放熱器２を単独で運転した時の温水流量のデータを各コントローラ３に与えることが出来れば、演算手段１２９のこれらの機能をコントローラ３内部に設定することで、上記演算処理を各コントローラ３にて行うことも可能である。

以上説明したように、本実施の形態においては、熱源機１の温水循環手段１１２に速度指令電圧に応じて回転数を可変し、回転数フィードバック信号の送信が可能なＤＣポンプを用い、回転数―流量特性から温水流量を算出する。これにより、実施の形態１及び２のように各コントローラ３に各部屋の空調面積を入力する必要がなく、利用者にとってより使い易いものとなる。

また、実施の形態３で使用した図４の流量検知手段１２２が不要となるため、熱源機１の構造を簡略化でき、空調システム全体のコストの低減にもつながる。

なお、以上説明した実施の形態１乃至４においては、熱源機１とコントローラ３との接続は配線群６による有線接続としたが、同等の機能が実現できるのであれば、無線接続であってもかまわない。また、実施の形態１乃至４で用いた図１においては、各コントローラ３は、隣接する部屋同士の各コントローラ３が配線で接続することにより熱源機１の制御部１２０と通信するように示されているが、各コントローラ３が直接制御部１２０と配線接続されていても構わない。

実施の形態１乃至４の全てにおいて個別に消費された電力消費量や生じた電気料金を把握することが可能となり、各々の部屋それぞれの空調のために個別に消費された電力消費量を比較し、著しく電力消費量が多い部屋があった場合には、その部屋の設定温度を下げる、或いは不要に運転していると考えられる場合は運転を停止することができるようになる。したがって、上記実施の形態により、従来の空調システムより省エネルギーや節電を意識した使い方が可能になる。

さらに、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。更に、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

以上のように、本発明にかかる空調システムは、床暖房などに代表される暖房機器に有用であり、特に、電力消費量の削減、省エネルギー化が望まれる家庭内空調システムに適している。

１熱源機
２放熱器
３コントローラ
４室内
５温水配管
５１往き水管
５２戻り水管
６配線群
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６９配線
１００空調システム
１１１温水加熱手段
１１２温水循環手段
１１３温水回路開閉手段
１１４電力消費量計測手段
１２０制御部
１２１電力消費量記憶部
１２２流量検知手段
１２３回転数−流量特性記憶部
１２９演算手段
３０１運転入／切設定手段
３１１計時手段
３１２運転時間記憶部
３２１空調面積設定手段
３２２空調面積記憶部
３２３空調面積表示部
３３２電力消費量記憶部
３３３電力消費量表示部
３４１電力消費量リセット手段
３５１電気料金単価設定手段
３５２電気料金単価記憶部
３５３電気料金単価表示部
３６１電気料金演算手段
３６２電気料金記憶部
３６３電気料金表示部

Claims

温水を利用して複数の室内を空調する空調システムにおいて、
前記温水を加熱する温水加熱手段と、
前記温水を利用して前記複数の室内の各々を空調する複数の放熱手段と、
前記温水を前記温水加熱手段と複数の前記放熱手段との間で循環させる温水循環手段と、
前記温水加熱手段と前記温水循環手段とを備えた熱源機の電力消費量を計測する電力消費量計測手段と、
前記当該室内の容積を示す容積情報を設定する空調容積情報設定手段を有する、前記複数の室内毎に設けられた複数のコントローラを備え、
前記電力消費量と前記容積情報に基づいて、複数の前記放熱手段それぞれのために消費された前記放熱手段毎の電力消費量を算出して対応する前記コントローラに表示することを特徴とする空調システム。
温水を利用して複数の室内を空調する空調システムにおいて、
前記温水を加熱する温水加熱手段と、
前記温水を利用して前記複数の室内の各々を空調する複数の放熱手段と、
前記温水を前記温水加熱手段と複数の前記放熱手段との間で循環させる温水循環手段と、
前記温水加熱手段と前記温水循環手段とを備えた熱源機の電力消費量を計測する電力消費量計測手段と、
前記当該室内の容積を示す容積情報を設定する空調容積情報設定手段を有する、前記複数の室内毎に設けられた複数のコントローラと、
複数の前記放熱手段それぞれに対して前記熱源機が運転しているそれぞれの運転時間を計測する複数の計時手段を備え、
前記電力消費量と前記運転時間と前記容積情報に基づいて、複数の前記放熱手段それぞれのために消費された前記放熱手段毎の電力消費量を算出して対応する前記コントローラに表示することを特徴とする空調システム。
温水を利用して複数の室内を空調する空調システムにおいて、
前記温水を加熱する温水加熱手段と、
前記温水を利用して前記複数の室内の各々を空調する複数の放熱手段と、
前記温水を前記温水加熱手段と複数の前記放熱手段との間で循環させる温水循環手段と、
前記温水加熱手段と前記温水循環手段とを備えた熱源機の電力消費量を計測する電力消費量計測手段と、
複数の前記放熱手段それぞれに流れる温水流量をそれぞれ個別に検知する複数の流量検知手段と、
前記複数の室内毎に設けられた複数のコントローラを備え、
前記電力消費量と前記温水流量に基づいて、複数の前記放熱手段それぞれのために消費された前記放熱手段毎の電力消費量を算出して対応する前記コントローラに表示することを特徴とする空調システム。
温水を利用して複数の室内を空調する空調システムにおいて、
前記温水を加熱する温水加熱手段と、
前記温水を利用して前記複数の室内の各々を空調する複数の放熱手段と、
前記温水を前記温水加熱手段と複数の前記放熱手段との間で循環させる、速度指令電圧に応じて回転数を可変し、回転数フィードバック信号の送信が可能なポンプを備えた温水循環手段と、
前記温水加熱手段と前記温水循環手段とを備えた熱源機の電力消費量を計測する電力消費量計測手段と、
複数の前記放熱手段それぞれに対して前記熱源機が運転しているそれぞれの運転時間を計測する複数の計時手段と、
前記ポンプの回転数に基づいて、複数の前記放熱手段それぞれを単独運転した場合の温水流量を求める手段と、
前記複数の室内毎に設けられた複数のコントローラを備え、
前記電力消費量と前記運転時間と前記放熱手段それぞれを単独運転した場合の温水流量に基づいて、複数の前記放熱手段それぞれのために消費された前記放熱手段毎の電力消費量を算出して対応する前記コントローラに表示することを特徴とする空調システム。
算出された前記放熱手段毎の電力消費量に電気料金単価を乗ずることにより前記放熱手段毎の電気料金を算出する電気料金演算手段をさらに備え、
前記放熱手段毎の電気料金を、それぞれに対応する前記コントローラに表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の空調システム。