JP4135766B2

JP4135766B2 - 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

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Publication number: JP4135766B2
Application number: JP2007225510A
Authority: JP
Inventors: 隆重加井; 政弥西村; 瑞樹田中
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2027-08-31
Also published as: EP2071251A4; CN101517326A; WO2008035609A1; JP2008101897A; CN101517326B; US20100023168A1; EP2071251A1

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、特に欧米の住宅では、一箇所に設置されたサーモスタットを用いて全館空調が行われていることが多い。サーモスタットは一つの温度センサーを有し、このセンサーで計測された室温と予め設定された設定温度とに基づき地下等に設置された温熱源（ボイラー、ヒータ等）、冷熱源、ファン等に対し作動／非作動信号を出力することで全館空調用熱源を制御している。熱源により生成される温風や冷風がファンによりダクトを通じて各部屋に導かれて、空調が行われている。しかし、このような空調システムでは、温度計測はサーモスタットのある一室でしか行っていないため、部屋毎の熱負荷状況（日射量や室内設備による熱負荷等）が考慮されない。そこで、部屋毎の熱負荷状況を考慮した空調環境を提供するものとして個別分散空調機を用いた個別空調方式がある。

しかし、特に欧米のように、サーモスタットの利用が、空調機のマンマシンインターフェースとしてデファクトスタンダードになっている地域においては、全く異なる空調システムの導入は受け入れられにくい。さらに、個別分散空調機を導入するには空調制御のために熱源に対する設定温度情報を取得する必要があるが、既存のサーモスタットから設定温度情報を直接取得することができない。

そこで、本発明の課題は、サーモスタット等の既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して、個別空調を実現して空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供することである。

第１発明に係る仲介装置は、室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェースに接続される、空調制御のための仲介装置であって、受信部と、室温取得部と、設定温度推定部と、送信部とを備える。受信部は、作動／非作動要求信号が入力される。室温取得部は、室温を取得する。設定温度推定部は、作動／非作動要求信号と室温とに基づき設定温度の推定値を算出する。送信部は、設定温度推定部で算出された推定値を空調機に送信する。ここで、空調インターフェースとは、サーモスタット等セントラル空調設備の制御に使用されるユーザインターフェースの機器を言う。

これにより、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調機を導入でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。

第２発明に係る仲介装置は、第１発明の仲介装置であって、室温取得部は、空調機を構成する室内機より室温を取得する。ここで、室内機から室温を取得するとは、室内機にある温度センサー等からの室温情報を通信線等を介して取得することをいう。

第３発明に係る仲介装置は、第１発明の仲介装置であって、作動／非作動要求信号は熱源の圧縮機又はヒーターに対して作動および非作動を要求する信号である。

第４発明に係る仲介装置は、第１又は第２発明の仲介装置であって、設定温度推定部は、作動信号の出力時から非作動信号の出力時もしくは非作動信号の出力時から作動信号の出力時の間における室温の最適値を前記推定値として算出する。ここで、最適値とは平均値、最頻値、中央値等の代表値等、最適と判断され設定された値をいう。

これにより、実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができ、より的確な空調制御を実現できる。

第５発明に係る仲介装置は、室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェースに接続される、空調制御のための仲介装置であって、受信部と、仮温度設定部と、時間計測部と、設定温度推定部と、送信部とを備える。受信部は、作動／非作動要求信号が入力される。仮温度設定部は、任意の温度を仮の設定温度として決定する。時間計測部は、作動要求信号の出力時から非作動要求信号の出力時もしくは非作動要求信号の出力時から作動要求信号の出力時の間の時間を計測する。設定温度推定部は、作動／非作動要求信号と、仮の設定温度と、計測された時間とに基づき推定値を算出する。送信部は、設定温度推定部で算出された推定値を空調機に送信する。

これにより、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調機を導入でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。さらに、室温情報を得ることなく実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができる。

第６発明に係る空調制御システムは、第１発明の仲介装置と、仲介装置と通信可能な空調インターフェースと、仲介装置からの制御信号を受信する室外機と室内機とからなる空調機を備える。さらに室内機は、受信した設定温度の推定値に基づき空調制御を行う。

第７発明に係る空調制御システムは、第６発明の空調制御システムであって、室内機は複数の部屋に設置される。また、空調インターフェースおよび仲介装置は、複数の部屋に設置された室内機の数に応じて設けられ、室内機毎に設定温度の推定値を送信する。

第８発明に係る空調制御システムは、第６発明の空調制御システムであって、室内機は複数の部屋に設置される。また、空調インターフェースおよび仲介装置は、複数の部屋に設置された複数の室内機に対し、設定温度の推定値を一括送信する。

第９発明に係る空調制御システムは、第６から第８発明のいずれか一つに係る空調制御システムであって、仲介装置は、仲介装置に接続された温度センサーにより室温を測定するか、または室内機が有する温度センサーにより測定された室温を受信する。

これにより、所望で、仲介装置により測定した室温または室内機により測定した室温のいずれかの室温により設定温度の推定値を求めることができる。

第１０発明に係る空調制御システムは、第５発明の仲介装置と、仲介装置と通信可能な空調インターフェースと、仲介装置からの制御信号を受信する室外機と室内機とからなる空調機を備える。さらに室内機は、受信した設定温度の推定値に基づき空調制御を行う。
これにより、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調機を導入でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。さらに、室温情報を得ることなく実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができる。

第１１発明に係る空調制御方法は、室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェースを利用した空調制御方法であって、第１ステップから第４ステップを備える。第１ステップにおいては、空調インターフェースからの作動／非作動要求信号を入力する。第２ステップにおいては、室温を取得する。第３ステップにおいては、作動／非作動要求信号と室温とに基づき設定温度の推定値を算出する。第４ステップにおいては、第３ステップにおいて算出された推定値を空調機に送信する。

これにより、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調を実現でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。

第１２発明に係る空調制御プログラムは、室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェースを利用した空調制御を行うためのプログラムであって、第１ステップから第４ステップをコンピュータに実行させる。第１ステップにおいては、空調インターフェースからの作動／非作動要求信号を入力する。第２ステップにおいては、室温を取得する。第３ステップにおいては、作動／非作動要求信号と室温とに基づき設定温度の推定値を算出する。第４ステップにおいては、第３ステップにおいて算出された推定値を空調機に送信する。

第１３発明に係る空調制御方法は、室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェースを利用した空調制御方法であって、第１ステップから第５ステップを備える。第１ステップにおいては、空調インターフェースからの作動／非作動要求信号を入力する。第２ステップにおいては、任意の温度を仮の設定温度として決定する。第３ステップにおいては、作動要求信号の出力時から非作動要求信号の出力時もしくは非作動要求信号の出力時から作動要求信号の出力時の間の時間を計測する。第４ステップにおいては、作動／非作動要求信号と、仮の設定温度と、計測された時間とに基づき設定温度の推定値を算出する。第５ステップにおいては、第４ステップにおいて算出された推定値を空調機に送信する。

これにより、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調を実現でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。さらに、室温情報を得ることなく実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができる。

第１４発明に係る空調制御プログラムは、室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェースを利用した空調制御を行うためのプログラムであって、第１ステップから第５ステップをコンピュータに実行させる。第１ステップにおいては、空調インターフェースからの作動／非作動要求信号を入力する。第２ステップにおいては、任意の温度を仮の設定温度として決定する。第３ステップにおいては、作動要求信号の出力時から非作動要求信号の出力時もしくは非作動要求信号の出力時から作動要求信号の出力時の間の時間を計測する。第４ステップにおいては、作動／非作動要求信号と、仮の設定温度と、計測された時間とに基づき設定温度の推定値を算出する。第５ステップにおいては、第４ステップにおいて算出された推定値を空調機に送信する。

第１から第３発明に係る仲介装置では、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調機を導入でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。

第４発明に係る仲介装置では、実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができ、より的確な空調制御を実現できる。

第５発明に係る仲介装置では、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調機を導入でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。さらに、室温情報を得ることなく実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができる。

第６から第８発明に係る空調制御システムは、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調機を導入でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。

第９発明に係る空調制御システムでは、所望で、仲介装置により測定した室温または室内機により測定した室温のいずれかの室温により設定温度の推定値を求めることができる。

第１０発明に係る空調制御システムでは、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調機を導入でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。さらに、室温情報を得ることなく実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができる。

第１１発明に係る空調制御方法では、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調を実現でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。

第１２発明に係る空調制御プログラムでは、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調を実現でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。

第１３発明に係る空調制御方法では、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調を実現でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。さらに、室温情報を得ることなく実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができる。

第１４発明に係る空調制御プログラムでは、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調を実現でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。さらに、室温情報を得ることなく実際にサーモスタットに設定された設定温度を推定することができる。

≪第１実施形態≫
＜空調システムの全体構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る空調システムを示す。この空調システム１は、主として、仲介装置１０と、空調インターフェースであるサーモスタット２０と、熱源である室外機３０および個別空調を行う室内機４０からなる空調機とから構成されている。なお、本実施形態においては、サーモスタット等の空調インターフェースを利用したセントラル空調設備に個別空調機を導入する形態として最も導入し易い例を挙げている。

仲介装置１０は、サーモスタット２０からの制御信号が入力され、後述するように所定の信号に変換して空調機に送信する。室外機３０と室内機４０とは冷媒路３３を介して接続されている。また、仲介装置１０と空調機とは通信線３４を介して通信可能に接続されている。

サーモスタット２０は、設定温度に基づいて室外機３０の圧縮機（図示省略）に対し運転の作動／非作動要求をする制御信号を送信する。室外機３０および室内機４０は個別空調を実現するための空調機である。部屋毎の個別空調は、室外機３０より熱交換され冷媒路３３を介して送られてくる冷媒を流量調整する等して行われる。各室内機４０には温度センサー４１が設けられている。温度センサー４１は室温を測定するとともに、測定した室温情報を仲介装置１０に送信する。

＜仲介装置の構成＞
図２に示すように、仲介装置１０は、受信部１１と、室温取得部１２と、設定温度推定部１３と、記憶部１４と、送信部１５とを有する。受信部１１は、サーモスタット２０からの制御信号が入力され、また、空調機からの室温情報等を受信する。室温取得部１２は、受信部１１を介して取得される室温情報を取得する。設定温度推定部１３は後述するようにサーモスタット２０からの制御信号から推定設定温度を算出する。送信部１５は設定温度推定部１３等で生成された信号を空調機に送信する。

制御部１９は、室温取得部１２や設定温度推定部１３を有し、ＣＰＵ等により構成されている。また、記憶部１４は、ＲＡＭやＲＯＭ等の内部メモリやハードディスク等の外部メモリからなる。記憶部１４は、後述する仲介装置１０による制御処理を実行するための制御プログラム１４ａを格納する。

＜サーモスタットの機能＞
ここで、サーモスタット２０の機能について説明する。図３Ａは、サーモスタットの表示部の一例を示す。図３Ｂは、サーモスタットの出力信号と運転モードとの対応を示す表である。

サーモスタット２０は、特に欧米の住宅等の空調制御インターフェースとして多く用いられ、室温の保持機能、設定温度の設定機能、ファンのＯＮ／ＯＦＦ機能、冷暖房の設定機能等を有する。サーモスタット２０は、図３Ａに示すような表示のインターフェースに従って操作されることにより、熱源に信号を出力し、上記のような機能を実現する。

図３Ｂは、上記のような操作によりサーモスタット２０から出力される信号と運転モードとの対応を示す表である。本実施形態においては、これらのサーモスタット２０からの出力信号の変化から空調機に求められる設定温度を推定する。

このように、本発明の空調システムは、欧米において空調機のマンマシンインターフェースとしてデファクトスタンダードになっているサーモスタットと、個別空調機とを用いて全室に快適な空調環境を提供するものである。サーモスタット２０は、図３Ｂに示すような信号（ファンＯＮ／ＯＦＦ、暖房運転、補助ヒーターＯＮ／ＯＦＦ、圧縮機ＯＮ／ＯＦＦ、ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＨｅａｔＯＮ、暖房ＯＮ、冷房ＯＮ等）を出力する。一方、個別分散空調機では、例えば運転／停止、運転モード（冷房、暖房、送風）、設定温度、風量（強、弱、Ａｕｔｏ）、能力制御（１００％、７０％、４０％、０％）等の制御信号で制御することができ、自立制御が可能となる。なお、本実施形態においては圧縮機のＯＮ／ＯＦＦの信号から空調機に設定すべき設定温度を推定している。

＜仲介装置の処理の流れ＞
図４は、サーモスタット２０による冷房動作の流れを示す。同図を参照しながら、仲介装置１０による処理の流れを説明する。

まず、仲介装置１０は、サーモスタット２０からの制御信号（例えば、圧縮機のＯＮ信号出力）に変化があるかどうかを判定する（Ｓ１０１ステップ）。具体的には、圧縮機がＯＮになった場合、反対に圧縮機がＯＦＦになった場合において、サーモスタット２０から出力される制御信号において先の変化が検知された時から変化があったかどうかを判定する。なお、制御信号に変化がない場合は、処理の始めに戻る。

制御信号に変化がある場合、その変化がＯＦＦからＯＮへの変化かどうかを判定する（Ｓ１０２ステップ）。ＯＦＦからＯＮへの変化である場合、室温取得部１２により室温情報を取得し、その室温を冷房開始温度に設定する（Ｓ１０３ステップ）。

ＯＦＦからＯＮへの変化でない場合、ＯＮからＯＦＦへの変化であるかどうかを判定する（Ｓ１０４ステップ）。ＯＮからＯＦＦへの変化である場合、室温取得部１２により室温情報を取得し、その室温を冷房終了温度に設定する（Ｓ１０５ステップ）。ＯＮからＯＦＦへの変化でない場合、処理のはじめに戻る。

次に、設定温度推定部１３は、冷房開始温度および冷房終了温度が双方とも設定済みかどうかを判定する（Ｓ１０６ステップ）。冷房開始温度および冷房終了温度のいずれかが設定済みでなければ、処理の始めに戻る。冷房開始温度および冷房終了温度の双方が設定済みであれば、設定温度推定部１３は推定設定温度を演算する（Ｓ１０７ステップ）。具体的には、冷房開始温度と冷房終了温度との差を二分した値に冷房終了温度を加算して得られた数値（ここでは７８Ｆ）に±１Ｆ程度のディファレンシャルを加算する。これにより得られた推定設定温度を各空調機に送信する（Ｓ１０８ステップ）。

図５は、室温と上記推定設定温度との関係を示すグラフである。室温が高いと冷房（圧縮機）はサーモスタット２０からの制御信号によりＯＮとなるため、制御信号におけるＯＮへの変化を検知した仲介装置１０は、得られた室温を冷房開始温度とする。さらに、冷房がＯＮになったことで室温は下降するため、一定時間後にサーモスタット２０からの制御信号により冷房はＯＦＦとなる。このＯＦＦへの変化を検知した仲介装置１０は、得られた室温を冷房終了温度とする。このように、室温の変動に伴うサーモスタット２０から出力される冷房のＯＮ／ＯＦＦ作動を要求する制御信号から、設定温度の近似値を出すことができる。

なお、本実施形態においては、冷房のＯＮからＯＦＦの間の室温をとって設定温度を推定しているが、逆にＯＦＦからＯＮの間の室温をとっても同様に設定温度を推定できる。

＜第１実施形態に係る空調システムの特徴＞
（１）
第１実施形態に係る空調システム１では、サーモスタット２０からの制御信号から、室外機３０、室内機４０による個別空調制御に必要な設定温度として実際の設定温度に近い設定温度を算出できるため、既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して個別空調機を導入でき、空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調環境を提供できる。

すなわち、従来のサーモスタットによるセントラル空調では実現できなかった個別空調が、室内機毎に、サーモスタットからの設定温度との相対温度差を設定することで実現できる。

（２）
サーモスタットは種類によって出力信号も多様であるが、本実施形態においては基本的な出力信号を用いて設定温度を推定するため、どのようなタイプのサーモスタットにも適用できる。

＜第１実施形態の変形例＞
（Ａ）
第１実施形態において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。暖房運転においては、サーモスタット２０のヒーターの制御信号の出力タイミングで暖房開始温度、暖房終了温度を計測し、暖房設定温度を推定することができる。

また、サーモスタットの機能の一つとしてオートマチック・チェンジオーバー（Automatic Changeover）がある。これは、モードをＡｕｔｏ（自動）にし、冷房、暖房のそれぞれの設定温度を設定しておくと、自動的に冷房、ＯＦＦ、暖房を切替えながら運転して設定温度を保つ機能である。このような設定においても、上記実施形態を適用することが可能である。

（Ｂ）
第１実施形態において、推定設定温度は平均値を演算して求めてもよい。この場合、例えば、推定設定温度は、（冷房開始温度の平均値−冷房終了温度の平均値）／２＋冷房終了温度の平均値±１F等の計算により算出される。また加重平均値、最頻値、中央値等により算出してもよい。

（Ｃ）
第１実施形態において、仲介装置１０は、室温情報を室内機４０から取得しているが、仲介装置１０に設けた温度センサー或いは仲介装置１０に接続した温度センサーから室温情報を取得してもよい。

（Ｄ）
仲介装置１０に入力されたサーモスタット２０からの制御信号を変換し、室外機３０ではなく室内機４０へ送信してもよい。すなわち、図６に示すように、仲介装置１０は複数の室内機４０に接続されており、サーモスタット２０からの制御信号が、仲介装置１０で変換され室内機４０に送信されてもよい。この場合にも、第１実施形態と同様、サーモスタット２０において複数の室内機４０の集中制御を行うことができる。

（Ｅ）
さらに、サーモスタット２０および仲介装置１０を室内機４０の数に応じて設け、各室内機４０が一つの仲介装置１０で変換された一つのサーモスタット２０からの制御信号を受信するようにしてもよい。すなわち、複数の室内機４０に対し、サーモスタット２０および仲介装置１０を一つずつ設置し、各仲介装置１０が、自己に接続されたサーモスタット２０からの制御信号を入力および変換し、空調機に送信することで、室内機４０を制御してもよい。図７は、仲介装置１０と室内機４０が直接接続され、サーモスタット２０からの制御信号が仲介装置１０で変換され室内機４０へ送信される例である。この場合、各サーモスタット２０において異なる設定を行うことで、各室内機４０に異なる設定温度での運転を行わせることができる。

（Ｆ）
各室内機４０は、リモコンを備えていてもよい。各室内機４０にリモコンが設定された場合は、サーモスタット２０からの出力信号に基づく推定設定温度と個別リモコンで入力された設定温度と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。

（Ｇ）
第１実施形態に係る空調システム１は、主として、仲介装置１０と、空調インターフェースとしてのサーモスタット２０と、熱源である室外機３０および個別空調を行う室内機４０からなる空調機とから構成されているが、その他、暖房用コイル（図示せず）やガスファーネス（図示せず）などの暖房用機器と、外気導入用ダンパー（図示せず）が含まれていてもよい。すなわち、暖房用コイルやガスファーネスなどの暖房用機器および外気導入用ダンパーがサーモスタット２０と通信可能に接続されており、サーモスタット２０からの制御信号を受信して動作する。この場合、例えば、外気温が所定温度以下になった場合に、暖房用コイルおよびガスファーネスなどの暖房用機器を動作させたり、夜間に外気温が室温よりも低くなった場合に、ダンパーを用いて冷たい外気を部屋に導いたりするなど、暖房用コイルやガスファーネスなどの暖房用機器と外気導入用ダンパーを空調機と一緒に用いることができるため、効率よく快適な空調環境を得ることができる。

（Ｈ）
第１実施形態においては、仲介装置１０は室外機３０の圧縮機に対する運転制御信号を用いて設定温度を推定していたが、図３Ｂに示すようなその他の出力信号を用いて設定温度を推定してもよい。例えば、サーモスタットによる空調が快適運転をしている状態とは、ファン運転が'ＡＵＴＯ'状態であれば、ファンが停止し圧縮機、ヒーターがＯＦＦとなっている状態である。あるいはファン運転が'ＯＮ'状態であれば、圧縮機、ヒーターがＯＦＦとなっている状態である。このような出力信号をとることにより設定温度を推定することもできる。

≪第２実施形態≫
＜空調システムの全体構成＞
第２実施形態に係る空調システムは、主として、仲介装置２１０と、サーモスタット２２０と、室外機２３０および室内機２４０からなる空調機とから構成されている。システム全体の構成は、上記第１実施形態に係る空調システム１と同様であるため説明は省略する。

＜仲介装置の構成＞
図８は、第２実施形態に係る仲介装置２１０を示す。

仲介装置２１０は、受信部２１１と、設定温度推定部２１３と、タイマー２１６と、仮温度設定部２１７と、記憶部２１４と、送信部２１５とを有する。受信部２１１は、サーモスタット２２０からの制御信号等を受信する。タイマー２１６は、後述するように仮設定温度で運転される時間を測定する。仮温度設定部２１７は、仮の設定温度を決定する。設定温度推定部２１３はサーモスタット２２０からの制御信号と仮設定温度とから推定設定温度を算出する。送信部２１５は設定温度推定部２１３等で生成された制御信号を空調機に送信する。

制御部２１９は、設定温度推定部２１３、タイマー２１６および仮温度設定部２１７を有し、ＣＰＵ等により構成されている。また、記憶部２１４は、ＲＡＭやＲＯＭ等の内部メモリやハードディスク等の外部メモリからなる。記憶部２１４は、後述する仲介装置による制御処理を実行するための制御プログラム２１４ａを格納する。

＜仲介装置の処理の流れ＞
図９Ａ及び図９Ｂは、サーモスタット２２０による冷房動作の流れを示す。同図を参照しながら、仲介装置２１０による処理の流れを説明する。

まず、図９Ａに示すように、仲介装置１０は、サーモスタット２２０からの制御信号（例えば、圧縮機のＯＮ信号出力）に変化があったかどうかを判定する（Ｓ２０１ステップ）。具体的には、圧縮機がＯＮになった場合、反対に圧縮機がＯＦＦになった場合において、サーモスタット２２０から出力される制御信号において先の変化が検知された時から変化があったかどうかを判定する。なお、制御信号に変化がなかった場合は、処理の始めに戻る。

制御信号に変化があった場合、その変化がＯＦＦからＯＮへの変化かどうかを判定する（Ｓ２０２ステップ）。ＯＮからＯＦＦへの変化である場合、その変化の検知が最初のものかどうかを判定する（Ｓ２０３ステップ）。その検知が最初のものであれば、仮設定温度として任意の設定温度を設定し、タイマー２１６の判定値Ｔを任意の値とする（Ｓ２０４ステップ）。その検知が最初のものでなければ、仮設定温度を先のＯＦＦへの変化検知時の仮設定温度にｄｔ℃を加算した値とする（Ｓ２０５ステップ）。

一方、Ｓ２０２ステップにおいて、ＯＦＦからＯＮへの変化でない場合、ＯＮからＯＦＦへの変化であるかどうかを判定する（Ｓ２０６ステップ）。ＯＮからＯＦＦへの変化である場合、その変化の検知が最初のものかどうかを判定する（Ｓ２０７ステップ）。その検知が最初のものであれば、処理の始めに戻り、その検知が最初のものでなければＳ２１１ステップに進む。

Ｓ２０４ステップに続いて、タイマー２１６の判定値Ｔ分間の冷房運転を行い（Ｓ２０８ステップ）、Ｔ分経過したかどうかを判定する（Ｓ２０９ステップ）。Ｔ分経過した場合は、ＯＮからＯＦＦへの変化を検知したかどうかを判定する（Ｓ２１０ステップ）。ＯＦＦへの変化を検知した場合は、ラウンドタイムＲＴを、先のＯＮへの変化検知時からＯＦＦへの変化検知時までの間の時間として設定する（Ｓ２１１ステップ）。なお、この時間はタイマー２１６により測定される。ＯＦＦへの変化を検知していない場合は、仮設定温度を（仮設定温度−ｄｔ℃）の値とし（Ｓ２１２ステップ）、Ｓ２０８ステップに戻りＴ分間の冷房運転を行う。

Ｓ２１１ステップの処理の後、図９Ｂに示すように、ＲＴがＴとほぼ一致するかどうかを判定する（Ｓ２１３ステップ）。一致する場合は、仮設定温度を推定設定温度として空調機に送信する（Ｓ２１７ステップ）。一致しない場合は、ＲＴが４Ｔ未満かどうかを判定する（Ｓ２１４ステップ）。ＲＴが４Ｔ未満である場合はＴを２Ｔと設定し（Ｓ２１５ステップ）、ＲＴが４Ｔ以上の場合はＴを１／２Ｔと設定して（Ｓ２１６ステップ）、再度処理を開始する。

図１０に示すグラフ（Ａ）〜（Ｃ）は、上記のように図９Ａ及び図９Ｂに示す処理を行った結果の仮設定温度と室温との関係を示すグラフである。（Ａ）では、最初の仮設定温度が高すぎて、Ｔ分を経過してもサーモスタット２２０からの制御信号からＯＦＦへの変化を検知しなかったため、徐々に仮設定温度を低くしている（図９ＡのＳ２０８〜Ｓ２１２のループ処理）。そして、一度ＯＦＦを検知した後、ＲＴを記録し（同Ｓ２１１ステップ）、Ｔを入れ替えて（Ｓ２１４〜Ｓ２１６ステップ）、再度同じ処理を繰り返す。

図１０の（Ａ）では、ＯＮからＯＦＦまでのラウンドタイムであるＲＴは４Ｔ以上であるので、次の処理ではＴは１／２Ｔに置きかえられて再度処理が行われる。（Ｂ）では、ＲＴは４Ｔ未満であるため、次の処理ではＴは２Ｔに置きかえられて再度処理が行われる。結果として、（Ｃ）では、ＲＴとＴとがほぼ一致し、これにより仮設定温度が実際の設定温度の近似値となる。

＜第２実施形態に係る空調システムの特徴＞
上記第２実施形態においては、第１実施形態の特徴に加え、仲介装置２１０が室温情報をとる必要がなくサーモスタットの設定温度を推定できるため、より簡単かつ低コストでシステムを導入することができる。

＜第２実施形態の変形例＞
上記第２実施形態においては、図９ＡのＳ２０３ステップにおいてＯＮへの検知が最初かどうかを判定しているが、これをタイマー２１６を用いて判定することができる。

具体的には、タイマー２１６により、サーモスタット２２０からＯＦＦへの変化を検知した後再度ＯＮへの変化を検知したときまでの時間（仮にＲＴ２とする）を計測し記憶しておく。このＲＴ２が一定値以上の場合、Ｓ２０３ステップのＯＮへの変化を検知が始めてなされたものと判定するようにする。さらに、Ｓ２０４ステップのタイマーの判定値Ｔの値として、予め取得された外気温度との関係を定義したファイルを作成・保持しておき、同外気温度に応じて任意の値を入れるようにする。

特に、一定期間空調機が運転されなかった場合は、上記第２実施形態のようにＳ２０５ステップで室内機の設定温度を先のＯＦＦへの変化の検知時の仮設定温度＋ｄｔ℃とするよりも、改めて初期値を取る方が適切な場合もある。例えば、オートマチック・チェンジオーバーの運転において中間期に冷房又は暖房運転を停止した場合、季節が変わっているため前回値を使用しない方がよい。

本発明は、サーモスタット等の既存のセントラル空調用の空調インターフェースを利用して、個別空調を実現して空調負荷のアンバランスに対応する快適な空調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。

第１実施形態に係る空調制御システムの概観図。第１実施形態に係る仲介装置の概略構成図。第１実施形態に係るサーモスタットの表示部の外観図。第１実施形態に係るサーモスタットの出力信号および運転モードの対応表を示す図。第１実施形態に係る仲介装置の処理の流れを示すフローチャート。第１実施形態に係るサーモスタットによる冷房動作を示す図。第1実施形態の変形例Ｄに係る空調制御システムの概観図。第1実施形態の変形例Ｅに係る空調制御システムの概観図。第２実施形態に係る仲介装置の概略構成図。第２実施形態に係る仲介装置の処理の流れの前半部を示すフローチャート。第２実施形態に係る仲介装置の処理の流れの後半部を示すフローチャート。第２実施形態に係るサーモスタットによる冷房動作を示す図。

符号の説明

１空調制御システム
１０仲介装置
１１受信部
１２室温取得部
１３設定温度推定部
１４記憶部
１５送信部
１９制御部
２０サーモスタット（空調インターフェース）
３０室外機
３３冷媒路
３４通信線
４０室内機
４１温度センサー
２１０仲介装置
２１１受信部
２１３設定温度推定部
２１４記憶部
２１５送信部
２１６タイマー
２１７仮温度設定部

Claims

室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェース（２０）に接続される、空調制御のための仲介装置（１０)であって、
前記作動／非作動要求信号が入力される受信部（１１）と、
前記室温を取得する室温取得部（１２）と、
前記作動／非作動要求信号と前記室温とに基づき前記設定温度の推定値を算出する設定温度推定部（１３）と、
前記設定温度推定部で算出された前記推定値を空調機（３０，４０）に送信する送信部（１５）と、
を備える、
仲介装置。
前記室温取得部は、前記空調機を構成する室内機（４０）より前記室温を取得する、
請求項１記載の仲介装置。
前記作動／非作動要求信号は前記熱源の圧縮機又はヒータに対して作動および非作動を要求する信号である、
請求項１記載の仲介装置。
前記設定温度推定部は、前記作動要求信号の出力時から前記非作動要求信号の出力時もしくは前記非作動要求信号の出力時から前記作動要求信号の出力時の間における前記室温の最適値を前記推定値として算出する、
請求項１又は２記載の仲介装置。
室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェース（２２０）に接続される、空調制御のための仲介装置（２１０)であって、
前記作動／非作動要求信号が入力される受信部（２１１）と、
任意の温度を仮の設定温度として決定する仮温度設定部（２１７）と、
前記作動要求信号の出力時から前記非作動要求信号の出力時もしくは前記非作動要求信号の出力時から前記作動要求信号の出力時の間の時間を計測する時間計測部（２１６）と、
前記作動／非作動要求信号と、前記仮の設定温度と、計測された前記時間とに基づき前記設定温度の推定値を算出する設定温度推定部（２１３）と、
前記設定温度推定部で算出された前記推定値を空調機（２３０，２４０）に送信する送信部（２１５）と、
を備える、
仲介装置。
請求項１記載の仲介装置（１０）と、
前記仲介装置と通信可能な前記空調インターフェース（２０）と、
前記仲介装置からの制御信号を受信する室外機（３０）と室内機（４０）とからなる空調機と、
を備え、
前記室内機は、受信した前記設定温度の推定値に基づき空調制御を行う、
空調制御システム。
前記室内機は複数の部屋に設置され、
前記空調インターフェースおよび前記仲介装置は、前記複数の部屋に設置された前記室内機の数に応じて設けられ、前記室内機毎に前記設定温度の推定値を送信する、
請求項６記載の空調制御システム。
前記室内機は複数の部屋に設置され、
前記空調インターフェースおよび前記仲介装置は、前記複数の部屋に設置された複数の前記室内機に対し、前記設定温度の推定値を一括送信する、
請求項６に記載の空調制御システム。
前記仲介装置は、前記仲介装置に接続された温度センサーにより室温を測定するか、または前記室内機が有する温度センサーより測定された室温を受信する、
請求項６から８のいずれか一つに記載の空調制御システム。
請求項５記載の仲介装置（２１０）と、
前記仲介装置と通信可能な前記空調インターフェース（２２０）と、
前記仲介装置からの制御信号を受信する室外機（２３０）と室内機（２４０）とからなる空調機と、
を備え、
前記室内機は、受信した前記設定温度の推定値に基づき空調制御を行う、
空調制御システム。
室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェース（２０）を利用した空調制御方法であって、
前記空調インターフェースからの前記作動／非作動要求信号を入力する第１ステップと、
前記室温を取得する第２ステップと、
前記作動／非作動要求信号と前記室温とに基づき前記設定温度の推定値を算出する第３ステップと、
前記第３ステップにおいて算出された前記推定値を空調機に送信する第４ステップと
を備える、
空調制御方法。
室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェース（２０）を利用した空調制御を行うためのプログラムであって、
前記空調インターフェースからの前記作動／非作動要求信号を入力する第１ステップと、
前記室温を取得する第２ステップと、
前記作動／非作動要求信号と前記室温とに基づき前記設定温度の推定値を算出する第３ステップと、
前記第３ステップにおいて算出された前記推定値を空調機に送信する第４ステップと、
をコンピュータに実行させるための空調制御プログラム。
室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェース（２２０）を利用した空調制御方法であって、
前記空調インターフェースからの前記作動／非作動要求信号を入力する第１ステップと、
任意の温度を仮の設定温度として決定する第２ステップと、
前記作動要求信号の出力時から前記非作動要求信号の出力時もしくは前記非作動要求信号の出力時から前記作動要求信号の出力時の間の時間を計測する第３ステップと、
前記作動／非作動要求信号と、前記仮の設定温度と、計測された前記時間とに基づき前記設定温度の推定値を算出する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて算出された前記推定値を空調機（２３０，２４０）に送信する第５ステップと、
を備える、
空調制御方法。
室温および設定温度に基づいて熱源に対する作動／非作動要求信号を出力する空調インターフェース（２２０）を利用した空調制御を行うためのプログラムであって、
前記空調インターフェースからの前記作動／非作動要求信号を入力する第１ステップと、
任意の温度を仮の設定温度として決定する第２ステップと、
前記作動要求信号の出力時から前記非作動要求信号の出力時もしくは前記非作動要求信号の出力時から前記作動要求信号の出力時の間の時間を計測する第３ステップと、
前記作動／非作動要求信号と、前記仮の設定温度と、計測された前記時間とに基づき前記設定温度の推定値を算出する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて算出された前記推定値を空調機（２３０，２４０）に送信する第５ステップと、
をコンピュータに実行させるための空調制御プログラム。