JP2016075428A - 監視装置および監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空調状態または熱媒搬送状態を客観的に判断する。【解決手段】監視装置２０は、監視対象の空調システムから取得した給気温度をグラフ表示する給気温度表示処理部２０２と、規定された風量比率の値を基準として風量比率の変化幅を示す棒グラフを熱媒温度と重ねるようにして表示する風量比率変化幅表示処理部２０３と、棒グラフ上に監視対象の空調システムから取得した風量比率を重なるようにしてグラフ表示する風量比率表示処理部２０４とを備えている。【選択図】 図５

Description

本発明は、熱媒流量と熱媒温度とを制御して空調を行う空調システムまたは熱媒流量と熱媒温度とを制御する熱媒搬送システムにおける状態監視のための監視装置および監視方法に関するものである。

ＶＡＶ（Variable Air Volume）空調システムにおいて、建物管理者は中央監視装置などを用い、風量と給気温度を個別にトレンドグラフにして制御状況を監視している（非特許文献１参照）。ＶＡＶゾーン内の室内負荷を処理し、室内温度を室内温度設定値に追従させるためには、ＶＡＶ風量と給気温度のいずれかを変更する方法がある。

図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）はＶＡＶの空調制御を監視するときに必要なトレンドグラフの例を示す図である。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）の横軸は時間である。建物管理者は、図１１（Ａ）のグラフを見て室内温度Ｒが室内温度設定値ＲＳＰに追従しているか確認する。また、建物管理者は、図１１（Ｂ）と図１１（Ｃ）のグラフで、室内温度Ｒを制御する操作量として、給気温度ＳおよびＶＡＶ風量Ｆの制御状況を確認する。ＳＳＰは給気温度設定値、ＦＳＰは風量設定値である。

ＶＡＶ室内温度制御は、ＶＡＶ風量Ｆと各ＶＡＶを代表する空調機の給気温度Ｓとの相互作用からなっている。建物管理者は、給気温度ＳとＶＡＶ風量Ｆの別々のトレンドグラフを見ながら、相互作用に関連する空調状態を感覚的に把握する必要がある。しかし、建物管理者が空調状態を感覚的に把握するため、客観性、信頼性が得られ難く、改善が求められている。

これに対して、特許文献１には、各ＶＡＶゾーンの現在の負荷状況を示す制御ステータスを収集し、この収集した制御ステータスを空調エリア毎に、その種別を視覚的に区分して、ディスプレイ上に表示する技術が提案されている。特許文献１に開示された技術では、空調エリア毎に実際にどのような制御が行われているかを建物管理者に分かり易い形で即座に知らせることができる。

特開２００７−２６３４８３号公報

"第１章 ＢＥＭＳデータ解析・活用事例（空調制御） （１０）ＶＡＶ制御における送風温度適正化"，一般財団法人省エネルギーセンター，＜http://www.eccj.or.jp/bems/manual/manual/1_12.html＞

特許文献１に開示された技術によると、建物管理者は、空調エリア毎の現在の各ＶＡＶの制御ステータスを把握することはできるが、現在に至るまでの室内負荷、給気温度、ＶＡＶ風量の変動の有無からその傾向を客観的に判断することは困難であった。

なお、空調状態を客観的に判断することが難しいという問題は、ＶＡＶ空調システムに限らず、他の空調システムにおいても同様に発生する。同様に、熱媒を空調システムに搬送する熱媒搬送システムにおいても、熱媒搬送状態を客観的に判断することが難しいという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、空調状態または熱媒搬送状態を客観的に判断することができる監視装置および監視方法を提供することを目的とする。

本発明は、熱媒流量と熱媒温度とを制御して空調を行う空調システムまたは熱媒流量と熱媒温度とを制御する熱媒搬送システムにおけるシステムの状態監視のための監視装置であって、監視対象のシステムから取得した熱媒温度をグラフ表示する熱媒温度表示処理手段と、規定された熱媒流量の値を基準として熱媒流量の変化幅を示す棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示する熱媒流量変化幅表示処理手段と、前記棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示する熱媒流量表示処理手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の監視装置の１構成例において、前記熱媒流量変化幅表示処理手段は、規定された熱媒流量の値を基準として暖房時の熱媒流量の変化幅を示す第１の棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示すると同時に、規定された熱媒流量の値を基準として冷房時の熱媒流量の変化幅を示す第２の棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示し、前記熱媒流量表示処理手段は、前記第１の棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した暖房時の熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示し、前記第２の棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した冷房時の熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示することを特徴とするものである。
また、本発明の監視装置の１構成例において、前記監視対象のシステムは、熱媒が供給される空調機またはユニットが複数台存在し、空調機毎またはユニット毎に熱媒流量を制御する空調システムであり、前記熱媒流量表示処理手段は、前記監視対象のシステムから取得した複数台の空調機または複数台のユニットの熱媒流量の代表値を前記棒グラフ上に重ねるようにしてグラフ表示することを特徴とするものである。
また、本発明の監視装置の１構成例において、前記監視対象のシステムは、ＶＡＶ空調システムであり、前記熱媒流量はＶＡＶ風量、前記熱媒温度は給気温度である。

また、本発明の監視方法は、監視対象のシステムから取得した熱媒温度をグラフ表示する熱媒温度表示処理ステップと、規定された熱媒流量の値を基準として熱媒流量の変化幅を示す棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示する熱媒流量変化幅表示処理ステップと、前記棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示する熱媒流量表示処理ステップとを含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、監視対象のシステムから取得した熱媒温度をグラフ表示し、規定された熱媒流量の値を基準として熱媒流量の変化幅を示す棒グラフを熱媒温度と重ねるようにして表示し、棒グラフ上に監視対象のシステムから取得した熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示することにより、空調状態または熱媒搬送状態を把握する際に、建物管理者は感覚的でなく、客観性、信頼性が高い判断を行うことができる。

また、本発明では、暖房時の熱媒流量の変化幅を示す第１の棒グラフを熱媒温度と重ねるようにして表示すると同時に、冷房時の熱媒流量の変化幅を示す第２の棒グラフを熱媒温度と重ねるようにして表示し、第１の棒グラフ上に監視対象のシステムから取得した暖房時の熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示し、第２の棒グラフ上に監視対象のシステムから取得した冷房時の熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示することにより、例えば短期間で暖房から冷房に切り換わる場合に対応することができる。

また、本発明では、監視対象のシステムから取得した複数台の空調機または複数台のユニットの熱媒流量の代表値を棒グラフ上に重ねるようにしてグラフ表示することにより、空調機毎またはユニット毎に熱媒流量を制御する空調システムにおける空調状態を客観的に判断することができる。

１台のＶＡＶユニットの風量と給気温度との相互作用を可視化したトレンドグラフの１例を示す図である。 箱ひげ図について説明する図である。 複数台のＶＡＶユニットの風量と給気温度との相互作用を可視化したトレンドグラフの１例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＶＡＶ空調システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る監視装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る監視装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態におけるトレンドグラフの１例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるトレンドグラフの他の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるトレンドグラフの他の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるトレンドグラフの１例を示す図である。 ＶＡＶの空調制御を監視するときに必要なトレンドグラフの例を示す図である。

［発明の原理１］
発明者は、給気温度Ｓの時系列変化を示すグラフ上に、予め規定した風量比率を基準として風量比率の変化幅を表示し、この風量比率変化幅内に実際の風量比率を示すことで、給気温度ＳとＶＡＶ風量Ｆとの相互作用による室内負荷の変化イメージを可視化できることに想到した。

［発明の原理２］
さらに、発明者は、１台の空調機に対して複数のＶＡＶユニットがあり、各ＶＡＶユニットについて給気温度Ｓは共通であることに着眼した。そして、発明者は、給気温度ＳとＶＡＶ風量Ｆとの相互作用を可視化するグラフ中に、複数のＶＡＶユニットの各風量比率や代表値を同時に示すことにより、さらに全般的な室内負荷の変化イメージを可視化できることに想到した。

図１は１台のＶＡＶユニットの風量Ｆと給気温度Ｓとの相互作用を可視化したトレンドグラフの例を示す図である。図１を用いて風量Ｆと給気温度Ｓとの相互作用の可視化の方法を暖房時について説明する。ここで、暖房時とは、室内温度Ｒを室内温度設定値ＲＳＰに追従させるために、室内温度Ｒよりも高い給気温度Ｓが必要な時を指す。また、冷房時とは、室内温度Ｒを室内温度設定値ＲＳＰに追従させるために、室内温度Ｒよりも低い給気温度Ｓが必要な時を指す。

風量Ｆと給気温度Ｓとの相互作用を可視化するため、トレンドグラフの横軸として時刻Ｔをとり、縦軸の主軸（第１軸）として給気温度Ｓをとる。時刻Ｔｎ（ｎ＝１，２，・・・）における給気温度Ｓｎをプロットする。図１の例では、給気温度Ｓｎを三角印でプロットしている。さらに、ＶＡＶユニットの風量比率Ｖの最小値（例えば０％）から最大値（例えば１００％）までの変化幅を示す棒グラフＢＧを給気温度Ｓｎと重ねるようにして時刻毎に表示する。

風量比率とは、ＶＡＶコントローラが算出した要求風量をＶＡＶユニットの設計最大風量（定格風量）に対する百分率で表した値である。暖房時には給気温度Ｓの高い側が暖房負荷の大きい側になる。したがって、暖房時の棒グラフＢＧにおいては、図１に示すように、上に向かうほど風量比率Ｖが大きくなり、棒グラフＢＧの最上部が風量比率Ｖの最大値（１００％）に対応する。また、下に向かうほど風量比率Ｖが小さくなり、棒グラフＢＧの最下部が風量比率Ｖの最小値（０％）に対応する。また、棒グラフＢＧは、棒グラフＢＧ上の風量比率Ｖの基準値が給気温度Ｓｎと重なるように表示される。図１の例では、Ｖ＝０％を基準値としている。

なお、棒グラフＢＧは、給気温度を表すものではなく、風量比率Ｖの変化幅を表すものなので、棒グラフＢＧの給気温度軸方向の大きさは、表示に適した大きさであればよく、任意の大きさでよい。

次に、各時刻Ｔｎ（ｎ＝１，２，・・・）の棒グラフＢＧ上に当該時刻ＴｎにおけるＶＡＶユニットの風量比率Ｖｎをプロットする。図１の例では、風量比率Ｖｎを丸印でプロットしている。時刻Ｔｎにおける室内負荷Ｑｎは、時刻Ｔｎにおける給気温度Ｓｎと室内温度Ｒとの差に風量比率Ｖｎを乗じたものに相当する。すなわち、上記のように給気温度Ｓｎに関連させてプロットした風量比率Ｖｎの絶対軸表示（見た目上の位置）は、室内負荷Ｑｎに相当する。したがって、図１に示すようにトレンドグラフの縦軸の第２軸として室内負荷Ｑを設定することができる。

以上のように、ＶＡＶ風量比率Ｖ、給気温度Ｓ、室内負荷Ｑの３つの指標を集約してトレンドグラフとして可視化することで、管理者は室内負荷Ｑの変動の有無およびそれに伴う給気温度Ｓ、ＶＡＶ風量比率Ｖの変動の有無を客観的に判断することができる。

次に、複数台のＶＡＶユニットの風量Ｆと給気温度Ｓとの相互作用を可視化する方法として、図１のＶＡＶユニットの風量比率Ｖｎの代わりに複数台のＶＡＶユニットの風量比率Ｖｎの代表値（最大値、最小値、平均値、最頻値など）をプロットする方法がある。ここでは、図２に示す箱ひげ図（http://sankousho.info/exp/exp-newproblem21.php）を使って、複数台のＶＡＶユニットの風量Ｆと給気温度Ｓとの相互作用を可視化する例を説明する。

箱ひげ図とは、ばらつきのあるデータの分布状況を表現するための統計学的グラフである。箱ひげ図ＢＰは、図２に示すように長方形ＲＣと、長方形ＲＣの下にある横線Ｂ１と、長方形ＲＣの上にある横線Ｂ２とから構成される。横線Ｂ１は母集団の中の最小値を表し、長方形ＲＣの下辺は母集団の中の第１四分位点を表し、長方形ＲＣの中央の線は母集団の中の中央値を表し、長方形ＲＣの上辺は母集団の中の第３四分位点を表し、横線Ｂ２は母集団の中の最大値を表している。箱ひげ図ＢＰの各部分の間隔から母集団の分散や歪度の程度、また外れ値を知ることができ、このような箱ひげ図を本発明に適用すれば、複数台のＶＡＶユニットの風量比率Ｖｎの分布を把握することができる。

図３は複数台のＶＡＶユニットの風量Ｆと給気温度Ｓとの相互作用を可視化したトレンドグラフの例を示す図である。図１の場合と同様に、可視化の方法を暖房時について説明する。風量Ｆと給気温度Ｓとの相互作用を可視化するため、トレンドグラフの横軸として時刻Ｔをとり、縦軸の主軸として給気温度Ｓをとる。時刻Ｔｎ（ｎ＝１，２，・・・）における給気温度Ｓｎをプロットする。図３の例では、給気温度Ｓｎを三角印でプロットしている。

図１の場合と同様に、ＶＡＶユニットの風量比率Ｖの最小値（例えば０％）から最大値（例えば１００％）までの変化幅を示す棒グラフＢＧを給気温度Ｓｎと重ねるようにして時刻毎に表示する。棒グラフＢＧは、棒グラフＢＧ上の風量比率Ｖの基準値が給気温度Ｓｎと重なるように表示される。図３の例では、Ｖ＝０％を基準値としている。

次に、各時刻Ｔｎ（ｎ＝１，２，・・・）の棒グラフＢＧ上に、当該時刻Ｔｎにおける複数台のＶＡＶユニットの風量比率Ｖｎを母集団として、母集団の中の最小値と母集団の中の第１四分位点と母集団の中の中央値（図３中のＶｍｎ）と母集団の中の第３四分位点と母集団の中の最大値とを箱ひげ図ＢＰの形式でプロットする。上記でプロットした風量比率Ｖの中央値Ｖｍｎの絶対軸表示（見た目上の位置）は、ＶＡＶユニットが設けられた複数のＶＡＶゾーンの室内負荷の中央値Ｑｍｎに相当する。したがって、図３に示すようにトレンドグラフの縦軸の第２軸として室内負荷Ｑを設定することができる。

以上のように、複数台のＶＡＶユニットの風量比率Ｖの代表値、給気温度Ｓ、室内負荷Ｑの３つの指標を集約してトレンドグラフとして可視化することで、管理者は室内負荷Ｑの全般的な変動の有無およびそれに伴う給気温度Ｓ、ＶＡＶ風量比率Ｖの全般的な変動の有無を客観的に判断することができる。

なお、図１、図３では、可視化の方法を暖房時について説明しているが、これに限るものではなく、本発明を冷房時に適用することもできる。冷房時には給気温度Ｓの低い側が冷房負荷の大きい側になるので、風量比率の上下限を反転させればよい。すなわち、冷房時の棒グラフＢＧにおいては、上に向かうほど風量比率Ｖが小さくなり、棒グラフＢＧの最上部が風量比率Ｖの最小値（０％）に対応する。また、下に向かうほど風量比率Ｖが大きくなり、棒グラフＢＧの最下部が風量比率Ｖの最大値（１００％）に対応する。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図４は本実施の形態に係るＶＡＶ空調システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態のＶＡＶ空調システムは、空調機１と、空調機１への冷水の量を制御する冷水バルブ２と、空調機１への温水の量を制御する温水バルブ３と、空調機１からの給気を被制御エリアであるＶＡＶゾーン９−１〜９−３へ供給する給気ダクト７と、ＶＡＶゾーン９−１〜９−３へ供給する給気の量をＶＡＶゾーン毎に制御するＶＡＶユニット８−１〜８−３と、ＶＡＶユニット８−１〜８−３を制御する装置であるＶＡＶコントローラ１１−１〜１１−３と、空調機１を制御する空調機コントローラ１２と、ＶＡＶゾーン９−１〜９−３の室内温度を計測する温度センサ１３−１〜１３−３と、還気ダクト１４と、外部に排出される空気の量を調整する排気調整用ダンパ１５と、空調機１に戻る還気の量を調整する還気調整用ダンパ１６と、空調機１に取り入れる外気の量を調整する外気調整用ダンパ１７と、給気の温度を計測する温度センサ１８と、還気の温度を計測する温度センサ１９と、監視装置２０とを備えている。

空調機１は、冷却コイル４と、加熱コイル５と、ファン６とから構成される。ＶＡＶユニット８−１〜８−３とＶＡＶコントローラ１１−１〜１１−３とは、ＶＡＶゾーン毎に設けられる。ＶＡＶユニット８−１〜８−３内には図示しないダンパが設けられており、ＶＡＶユニット８−１〜８−３を通過する給気の量を調整できるようになっている。図４において、１０−１〜１０−３は空調機１からの給気の吹出口、２１は外気の取入口である。

空調機１におけるファン６の回転数と、冷水バルブ２および温水バルブ３の開度は空調機コントローラ１２により制御される。冷房運転の場合、空調機１の冷却コイル４に供給される冷水の量が冷水バルブ２によって制御される。一方、暖房運転の場合、空調機１の加熱コイル５に供給される温水の量が温水バルブ３によって制御される。

冷却コイル４によって冷却された空気または加熱コイル５によって加熱された空気は、ファン６によって送り出される。ファン６によって送り出された空気（給気）は、給気ダクト７を介して各ＶＡＶゾーン９−１〜９−３のＶＡＶユニット８−１〜８−３へ供給され、ＶＡＶユニット８−１〜８−３を通過して各ＶＡＶゾーン９−１〜９−３へ供給されるようになっている。

ＶＡＶコントローラ１１−１〜１１−３は、ＶＡＶゾーン９−１〜９−３の温度センサ１３−１〜１３−３によって計測された室内温度Ｒと室内温度設定値ＲＳＰとの偏差に基づいてＶＡＶゾーン９−１〜９−３の要求風量と風量比率Ｖとを演算して要求風量値と風量比率Ｖとを空調機コントローラ１２へ送る一方、その要求風量を確保するように、ＶＡＶユニット８−１〜８−３内のダンパ（不図示）の開度を制御する。

空調機コントローラ１２は、各ＶＡＶコントローラ１１−１〜１１−３から送られてくる要求風量値からシステム全体の総要求風量値を演算し、この総要求風量値に応じたファン回転数を求め、この求めたファン回転数となるように空調機１を制御する。

ＶＡＶユニット８−１〜８−３を通過し、吹出口１０−１〜１０−３を介してＶＡＶゾーン９−１〜９−３へ吹き出される給気は、ＶＡＶゾーン９−１〜９−３における空調制御に貢献した後、還気ダクト１４を経て排気調整用ダンパ１５を介して排出されるが、その一部は還気調整用ダンパ１６を介し還気として空調機１へ戻される。そして、この空調機１へ戻される還気に対し、外気が外気調整用ダンパ１７を介して所定の割合で取り込まれる。排気調整用ダンパ１５、還気調整用ダンパ１６、および外気調整用ダンパ１７のそれぞれの開度は空調機コントローラ１２からの指令によって調整される。

空調機コントローラ１２は、空調機１が冷却動作時の場合、温水バルブ３の開度を０％にし、温度センサ１８によって計測された給気温度Ｓが給気温度設定値ＳＳＰと一致するように冷水バルブ２の開度を制御する。また、空調機コントローラ１２は、空調機１が加熱動作時の場合、冷水バルブ２の開度を０％にし、温度センサ１８によって計測された給気温度Ｓが給気温度設定値ＳＳＰと一致するように温水バルブ３の開度を制御する。以上の動作は、従来のＶＡＶ空調システムと同様である。

次に、本実施の形態の特徴について説明する。図５は監視装置２０の構成を示すブロック図、図６は監視装置２０の動作を示すフローチャートである。
監視装置２０は、情報取得部２００と、記憶部２０１と、給気温度表示処理部２０２（熱媒温度表示処理手段）と、風量比率変化幅表示処理部２０３（熱媒流量変化幅表示処理手段）と、風量比率表示処理部２０４（熱媒流量表示処理手段）と、液晶ディスプレイ等の表示装置２０５とを備えている。

情報取得部２００は、空調機コントローラ１２から時刻Ｔｎにおける給気温度Ｓｎの情報を取得すると共に、空調機コントローラ１２を介して各ＶＡＶコントローラ１１−１〜１１−３から時刻ＴｎにおけるＶＡＶユニット８−１〜８−３の風量比率Ｖｎの情報を取得する（図６ステップＳ１）。情報取得部２００が取得した情報は記憶部２０１に格納される。なお、本実施の形態は、上記発明の原理１に対応する例であり、１台のＶＡＶユニットの風量と給気温度との相互作用の可視化について説明するものなので、実際に表示に使用されるのは複数台のＶＡＶユニット８−１〜８−３の風量比率Ｖｎのうち、例えばＶＡＶユニット８−１の風量比率Ｖｎの情報となる。

給気温度表示処理部２０２は、情報取得部２００が取得した給気温度Ｓｎの時系列変化を、表示装置２０５の監視画面中のトレンドグラフ上にグラフ表示する（図６ステップＳ２）。

風量比率変化幅表示処理部２０３は、ＶＡＶユニットの風量比率Ｖの最小値（例えば０％）から最大値（例えば１００％）までの変化幅を示す棒グラフＢＧを給気温度Ｓｎと重ねるようにして時刻毎に表示する（図６ステップＳ３）。上記のとおり、棒グラフＢＧは、棒グラフＢＧ上の風量比率Ｖの基準値（ここではＶ＝０％）が給気温度Ｓｎと重なるように表示される。

風量比率表示処理部２０４は、情報取得部２００が取得した風量比率Ｖｎ（本実施の形態ではＶＡＶユニット８−１の風量比率Ｖｎ）の時系列変化を、各時刻Ｔｎの棒グラフＢＧ上に当該時刻Ｔｎにおける風量比率Ｖｎが重なるようにしてグラフ表示する（図６ステップＳ４）。

以上のようなステップＳ１〜Ｓ４の処理が、例えば建物管理者からの指令によって空調監視が終了するまで（図６ステップＳ５においてＹＥＳ）、一定時間毎に繰り返し実行される。図６で説明した処理の繰り返しにより、監視画面中のトレンドグラフは、一定時間毎に最新の給気温度Ｓｎと棒グラフＢＧと風量比率Ｖｎとが追加表示され更新される。

なお、給気温度Ｓｎおよび風量比率Ｖｎの時刻Ｔｎとは、空調機コントローラ１２が給気温度Ｓｎおよび風量比率Ｖｎと共に時刻情報を付加して出力するタイプであれば、空調機コントローラ１２が給気温度Ｓｎおよび風量比率Ｖｎを取得した時刻であり、空調機コントローラ１２が時刻情報を出力しないタイプであれば、監視装置２０が空調機コントローラ１２から給気温度Ｓｎおよび風量比率Ｖｎの情報を受け取った時刻である。こうして、時刻情報が得られるので、トレンドグラフの時間軸上の当該時刻の位置に給気温度Ｓｎと風量比率Ｖｎとが表示される。

次に、典型的な可視化事例について説明する。ここでは、室内負荷の変動に対するＶＡＶ風量と給気温度との相互作用を可視化する。また、暖房時を例に典型的な以下の３つの事例について紹介する。
（１）空調負荷はあまり変化していないが、給気温度とＶＡＶ風量が相殺的に変化している場合。
（２）空調負荷の変化（急変）に対して給気温度の変化方向は適切だが遅い場合。
（３）空調負荷の変化に対して給気温度の変化方向が不適切な場合。

空調負荷はあまり変化していないが、給気温度とＶＡＶ風量が相殺的に変化している場合のトレンドグラフを図７に示す。図７から明らかなように、室内負荷Ｑｎ（トレンドグラフの縦軸の第２軸）はほぼ一定である。一方、給気温度Ｓｎ（トレンドグラフの縦軸の主軸）は上昇傾向であり、風量比率変化幅（棒グラフＢＧ）に対して風量比率Ｖｎ（相対軸）は下降傾向である。

監視装置２０の画面に表示された図７のようなトレンドグラフを見た建物管理者は、監視対象のＶＡＶゾーン（本実施の形態ではＶＡＶゾーン９−１）の室内負荷Ｑｎの変動はないが、何らかの要因で給気温度Ｓｎが上昇し、その変動を相殺するためにＶＡＶ風量比率Ｖｎが下降したものと判断できる。何らかの要因とは、例えば、空調機１が給気を供給する他のＶＡＶゾーンの暖房負荷が上昇傾向にあることや、バルブ２，３の開度制御が悪化していること等が挙げられる。

次に、空調負荷の変化（急変）に対して給気温度の変化方向は適切だが遅い場合のトレンドグラフを図８に示す。図８から明らかなように、室内負荷Ｑｎ（トレンドグラフの縦軸の第２軸）は上昇している。すなわち暖房負荷が上昇している。給気温度Ｓｎ（トレンドグラフの縦軸の主軸）は上昇傾向であり、風量比率変化幅（棒グラフＢＧ）に対して風量比率Ｖｎ（相対軸）も上昇傾向である。

この例では、監視対象のＶＡＶゾーン（本実施の形態ではＶＡＶゾーン９−１）の室内負荷Ｑｎが上昇、すなわち暖房負荷が上昇しているため、給気温度Ｓｎが上昇している。しかし、給気温度Ｓｎの上昇速度が遅いため、室内負荷Ｑｎを処理するために風量比率Ｖｎが上昇している。図８のようなトレンドグラフを見た建物管理者は、給気温度設定値ＳＳＰの変更速度を上げることで、ＶＡＶ風量比率Ｖｎの上昇を抑えることができ、ファン動力削減の余地があると判断できる。

次に、空調負荷の変化に対して給気温度の変化方向が不適切な場合のトレンドグラフを図９に示す。図９から明らかなように、室内負荷Ｑｎ（トレンドグラフの縦軸の第２軸）は下降している。すなわち暖房負荷が減少している。一方、給気温度Ｓｎ（トレンドグラフの縦軸の主軸）は上昇傾向であるため、風量比率変化幅（棒グラフＢＧ）に対して風量比率Ｖｎ（相対軸）は急激な下降傾向である。

図９のようなトレンドグラフを見た建物管理者は、監視対象のＶＡＶゾーン（本実施の形態ではＶＡＶゾーン９−１）の室内負荷Ｑｎは下降しているが、何らかの要因で給気温度Ｓｎが上昇し、その変動を相殺するためにＶＡＶ風量比率Ｖｎが急下降したものと判断できる。何らかの要因とは、例えば、空調機１が給気を供給する他のＶＡＶゾーンの暖房負荷が上昇傾向にあることや、バルブ２，３の開度制御が悪化していること等が挙げられる。

なお、冷房時を可視化するには、上記のとおり風量比率Ｖを上下逆転して表示すればよい。すなわち、冷房時においては、給気温度軸方向に沿って上に向かうほど風量比率Ｖが小さくなり、棒グラフＢＧの最上部が風量比率Ｖの最小値（０％）に対応する。また、下に向かうほど風量比率Ｖが大きくなり、棒グラフＢＧの最下部が風量比率Ｖの最大値（１００％）に対応する。

［第２の実施の形態］
冬期のオフィスインテリアでのＶＡＶ空調においては、午前中、特に空調立ち上がり時は蓄熱負荷処理のため暖房が必要（室内温度よりも高い給気温度が必要）になるが、午後は内部発熱増加により冷房が必要（室内温度よりも低い給気温度が必要）になる場合がある。すなわち、１日で暖房と冷房が切り換わる場合があるため、暖房風量比率、冷房風量比率を併せて表示する必要がある。

本実施の形態においても、ＶＡＶ空調システムの構成は第１の実施の形態で説明したとおりであり、可視化の処理の流れも第１の実施の形態と同様であるので、図４〜図６の符号を用いて説明する。図１０は本実施の形態のトレンドグラフの例を示す図である。
監視装置２０の情報取得部２００と記憶部２０１と給気温度表示処理部２０２の動作は第１の実施の形態と同じである。

監視装置２０の風量比率変化幅表示処理部２０３は、ＶＡＶユニットの暖房風量比率Ｖｈの最小値（例えば０％）から最大値（例えば１００％）までの変化幅を示す棒グラフＢＧｈを給気温度Ｓｎと重ねるようにして時刻毎に表示すると同時に、ＶＡＶユニットの冷房風量比率Ｖｃの最小値（例えば０％）から最大値（例えば１００％）までの変化幅を示す棒グラフＢＧｃを給気温度Ｓｎと重ねるようにして時刻毎に表示する（図６ステップＳ３）。

第１の実施の形態で説明したとおり、暖房時の棒グラフＢＧｈにおいては、最上部が暖房風量比率Ｖｈの最大値１００％に対応し、最下部が暖房風量比率Ｖｈの最小値０％に対応する。一方、冷房時の棒グラフＢＧｃにおいては、最上部が冷房風量比率Ｖｃの最小値０％に対応し、最下部が冷房風量比率Ｖｃの最大値１００％に対応する。また、棒グラフＢＧｈ，ＢＧｃは、棒グラフＢＧｈ，ＢＧｃ上の風量比率Ｖｈ，Ｖｃの基準値が給気温度Ｓｎと重なるように表示される。図１０の例では、Ｖｈ＝Ｖｃ＝０％を基準値としている。

監視装置２０の風量比率表示処理部２０４は、情報取得部２００が取得した風量比率Ｖｎの時系列変化をグラフ表示する（図６ステップＳ４）。本実施の形態では、風量比率表示処理部２０４は、暖房運転中の場合、時刻Ｔｎの棒グラフＢＧｈ上に当該時刻Ｔｎにおける暖房風量比率Ｖｈｎが重なるようにしてグラフ表示し、冷房運転中の場合、時刻Ｔｎの棒グラフＢＧｃ上に当該時刻Ｔｎにおける冷房風量比率Ｖｃｎが重なるようにしてグラフ表示する。図１０の例では、時刻Ｔ１〜Ｔ３まで暖房運転が行われ、時刻Ｔ３から冷房運転に切り換わっていることが分かる。
こうして、本実施の形態では、暖房から冷房に切り換わる場合に対応することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記発明の原理２に対応する例である。本実施の形態においても、ＶＡＶ空調システムの構成は第１の実施の形態で説明したとおりであり、可視化の処理の流れも第１の実施の形態と同様であるので、図４〜図６の符号を用いて説明する。本実施の形態のトレンドグラフは図３のようになる。

監視装置２０の情報取得部２００と記憶部２０１と給気温度表示処理部２０２と風量比率変化幅表示処理部２０３の動作は第１の実施の形態と同じである。
監視装置２０の風量比率表示処理部２０４は、各時刻Ｔｎ（ｎ＝１，２，・・・）の棒グラフＢＧ上に、当該時刻Ｔｎにおける複数台のＶＡＶユニット８−１〜８−３の風量比率Ｖｎを母集団として、母集団の中の最小値と母集団の中の第１四分位点と母集団の中の中央値（図３中のＶｍｎ）と母集団の中の第３四分位点と母集団の中の最大値とを箱ひげ図ＢＰの形式でプロットする（図６ステップＳ４）。

こうして、本実施の形態では、複数台のＶＡＶユニット８−１〜８−３の風量比率Ｖｎの代表値、給気温度Ｓｎ、室内負荷Ｑｎの３つの指標を集約してトレンドグラフとして可視化することができる。

なお、本実施の形態においても、第２の実施の形態と同様にして、暖房風量比率、冷房風量比率を併せて表示できることは言うまでもない。この場合、暖房時の棒グラフＢＧｈ上に複数台のＶＡＶユニット８−１〜８−３の暖房風量比率Ｖｈｎの代表値を箱ひげ図の形式でプロットし、冷房時の棒グラフＢＧｃ上に複数台のＶＡＶユニット８−１〜８−３の冷房風量比率Ｖｃｎの代表値を箱ひげ図の形式でプロットすればよい。

第１〜第３の実施の形態では、本発明の適用対象としてＶＡＶ空調システムを例に挙げて説明しているが、ＶＡＶユニット無しの、すなわち空調機自体で給気風量を変化させる形態の変風量空調システムに本発明を適用してもよい。また、各ＶＡＶにある換気目的で設定される風量下限風量比率（例えば３０％）を表示してもよい。

また、室内負荷Ｑｎ、給気温度Ｓｎ、ＶＡＶ風量比率Ｖｎのそれぞれに管理目標を設け、室内負荷Ｑｎ、給気温度Ｓｎ、ＶＡＶ風量比率Ｖｎのうち少なくとも１つが対応する管理目標を外れた場合、監視装置２０の図示しない通知手段が、建物管理者に対して管理目標を外れた異常な空調機系統が生じたことを通知するようにしてもよい。

また、本発明をＶＡＶ空調システムや変風量空調システムだけでなく、表１に示すように、複数台の室内機を用いる空調システムであるビル用マルチエアコンシステム、空調システムに熱源水（熱媒）を供給する熱源水搬送システム（熱媒搬送システム）に本発明を適用してもよい。

適用対象がＶＡＶ空調システムの場合、トレンドグラフに表示する熱媒温度は上記のとおり給気温度であり、トレンドグラフに表示する熱媒流量はＶＡＶ風量（第１〜第３の実施の形態ではＶＡＶ風量比率）である。
適用対象が変風量空調システムの場合、トレンドグラフに表示する熱媒温度は給気温度、トレンドグラフに表示する熱媒流量は空調機が吹き出す給気風量である。

適用対象がビル用マルチエアコンシステムの場合、トレンドグラフに表示する熱媒温度は複数台の室内機（空調機）に供給される冷媒の温度であり、トレンドグラフに表示する熱媒流量は各室内機を流れる冷媒の流量である。
適用対象が熱源水搬送システムの場合、トレンドグラフに表示する熱媒温度は熱源水搬送システムが送り出す熱源水の温度、トレンドグラフに表示する熱媒流量は熱源水の流量である。

なお、第１〜第３の実施の形態では、熱媒流量であるＶＡＶ風量を風量比率で表しているが、熱媒流量として最大流量に対する百分率を用いてもよいし、流量そのものの値を用いてもよい。本発明では、熱媒流量の最小値から最大値までの変化幅を示す棒グラフＢＧを表示し、棒グラフＢＧ上に監視対象のシステムから取得した熱媒流量を重ねるようにして表示するので、熱媒流量として百分率を用いても、流量そのものの値を用いても表示される結果は同等である。

第１〜第３の実施の形態で説明した監視装置２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第３の実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、熱媒流量と熱媒温度とを制御して空調を行う空調システムまたは熱媒流量と熱媒温度とを制御する熱媒搬送システムの状態監視技術に適用することができる。

２０…監視装置、２００…情報取得部、２０１…記憶部、２０２…給気温度表示処理部、２０３…風量比率変化幅表示処理部、２０４…風量比率表示処理部、２０５…表示装置。

Claims (8)

1. 熱媒流量と熱媒温度とを制御して空調を行う空調システムまたは熱媒流量と熱媒温度とを制御する熱媒搬送システムにおけるシステムの状態監視のための監視装置であって、
   監視対象のシステムから取得した熱媒温度をグラフ表示する熱媒温度表示処理手段と、
   規定された熱媒流量の値を基準として熱媒流量の変化幅を示す棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示する熱媒流量変化幅表示処理手段と、
   前記棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示する熱媒流量表示処理手段とを備えることを特徴とする監視装置。
2. 請求項１記載の監視装置において、
   前記熱媒流量変化幅表示処理手段は、規定された熱媒流量の値を基準として暖房時の熱媒流量の変化幅を示す第１の棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示すると同時に、規定された熱媒流量の値を基準として冷房時の熱媒流量の変化幅を示す第２の棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示し、
   前記熱媒流量表示処理手段は、前記第１の棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した暖房時の熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示し、前記第２の棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した冷房時の熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示することを特徴とする監視装置。
3. 請求項１または２記載の監視装置において、
   前記監視対象のシステムは、熱媒が供給される空調機またはユニットが複数台存在し、空調機毎またはユニット毎に熱媒流量を制御する空調システムであり、
   前記熱媒流量表示処理手段は、前記監視対象のシステムから取得した複数台の空調機または複数台のユニットの熱媒流量の代表値を前記棒グラフ上に重ねるようにしてグラフ表示することを特徴とする監視装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の監視装置において、
   前記監視対象のシステムは、ＶＡＶ空調システムであり、
   前記熱媒流量はＶＡＶ風量、前記熱媒温度は給気温度であることを特徴とする監視装置。
5. 熱媒流量と熱媒温度とを制御して空調を行う空調システムまたは熱媒流量と熱媒温度とを制御する熱媒搬送システムにおけるシステムの状態監視のための監視方法であって、
   監視対象のシステムから取得した熱媒温度をグラフ表示する熱媒温度表示処理ステップと、
   規定された熱媒流量の値を基準として熱媒流量の変化幅を示す棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示する熱媒流量変化幅表示処理ステップと、
   前記棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示する熱媒流量表示処理ステップとを含むことを特徴とする監視方法。
6. 請求項５記載の監視方法において、
   前記熱媒流量変化幅表示処理ステップは、規定された熱媒流量の値を基準として暖房時の熱媒流量の変化幅を示す第１の棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示すると同時に、規定された熱媒流量の値を基準として冷房時の熱媒流量の変化幅を示す第２の棒グラフを前記熱媒温度と重ねるようにして表示するステップを含み、
   前記熱媒流量表示処理ステップは、前記第１の棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した暖房時の熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示し、前記第２の棒グラフ上に前記監視対象のシステムから取得した冷房時の熱媒流量を重ねるようにしてグラフ表示するステップを含むことを特徴とする監視方法。
7. 請求項５または６記載の監視方法において、
   前記監視対象のシステムは、熱媒が供給される空調機またはユニットが複数台存在し、空調機毎またはユニット毎に熱媒流量を制御する空調システムであり、
   前記熱媒流量表示処理ステップは、前記監視対象のシステムから取得した複数台の空調機または複数台のユニットの熱媒流量の代表値を前記棒グラフ上に重ねるようにしてグラフ表示するステップを含むことを特徴とする監視方法。
8. 請求項５乃至７のいずれか１項に記載の監視方法において、
   前記監視対象のシステムは、ＶＡＶ空調システムであり、
   前記熱媒流量はＶＡＶ風量、前記熱媒温度は給気温度であることを特徴とする監視方法。