JP4607549B2 - 空調制御システム - Google Patents
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Description
一方、制御ゾーンからの給気量の変更要求が受け付けられると、この受け付けられた変更要求に応ずる制御用吹出部からの給気の変更量の総量が求められる。すなわち、複数の制御ゾーンから給気量の変更要求があれば、その変更要求に応ずる各制御用吹出部からの各制御ゾーンへの給気の変更量が合計される。この場合、給気の変更量の総量によっては、実負荷に応じて決定される空調対象空間への給気量(要求量)と制御ゾーンからの変更要求に従って変更される空調対象空間への給気量(変更量)との差ΔQT(ΔQT=要求量−変更量)プラス値となる場合もあるし、マイナス値となる場合もある。
ΔQTがプラス値となる場合、そのままでは、空調対象空間への給気量が実負荷に応じて決定される給気量(要求量)よりも少なくなる。ΔQTがマイナス値となる場合、そのままでは、空調対象空間への給気量が実負荷に応じて決定される給気量(要求量)よりも多くなる。これに対し、本発明では、空調対象空間への給気量が実負荷に応じて決定される給気量(要求量)に保たれるように、調整用吹出部からの調整ゾーンへの給気量が調整される。
この発明によれば、調整用吹出部からの給気量の調整だけでは空調対象空間への給気量を実負荷に応じて決定される給気量(要求量)に保つことができない場合、その不足分(吸収不可能分)が制御用吹出部からの制御ゾーンへの給気の変更量の調整によって補われる。
この発明によれば、例えば、各制御ゾーン内における在室者の人数を空調対象空間の在室者のトータル数で除すことによって各制御ゾーンの重み係数を求め、在室者の人数が多い制御ゾーンについてはそこへの給気の変更量の調整分を大きくするなどして、各制御用吹出部からの給気の変更量を調整する際のバランスをとることができる。
今、1つの例として、室内2の椅子61〜64に利用者が在席しているものとする(図8(a)参照)。ここで、室内2に新たな利用者が入り、その利用者が椅子65に着席したとする(図8(b)参照)。椅子65では、利用者が着席すると、着席検出スイッチ6−6がオンして自己の接点6−5を閉じ、これによって電池6−4からの電源がCPU6−1をはじめとする椅子65の各部に供給されるとともに、電源が供給されたCPU6−1が起動されてメッセージ生成プログラム6Aを実行する。
この例では、在室者が1人増えたので、1人分の熱負荷を増加量とし、この増加量を実負荷に加算した値(実負荷+増加量(+値))を室内2における空調負荷とする。そして、この求めた空調負荷にみあった吹出口3からの室内2への給気量を決定する(ステップ204)。
なお、在室者が1人減ったような場合には、1人分の熱負荷の減少量が求められ、この減少量を実負荷に加算した値(実負荷+増加量(−値))が室内2における空調負荷とされる。
ステップ205での給気の風向の決定では、吹出口3全体としての吹出ASの開閉による大まかな水平方向の給気の方向の決定と、個々の吹出ASの水平方向,垂直方向の吹出角度の決定を行う。
次に、本発明に係る特徴部分として、在室者の増減がなく、在室者からの開度変更要求がある場合の給気量制御について説明する。なお、実施の形態の説明に入る前に、先ず参考例について、図11に示すフローチャートを用いて説明する。この処理は、図7に示したフローチャートにおいて、在室人数の増減がない場合、すなわちステップ202での判断がNOとなる場合の処理に対応する。以下、図11のフローチャートに従う機能を参考例1と呼ぶ。
今、室内2の椅子61〜64に利用者が着席しているものとする(図8(a)参照)。ここで、エリアAR1内の椅子61,62に着席している利用者A,BやエリアAR2内の椅子63,64に着席している利用者C,Dから開度変更要求が与えられたとする。なお、利用者A,B,C,Dからの開度変更要求は、椅子61,62,63,64の肘掛けの部分に取り付けられている操作器6−13のダイヤル操作によって与えられる。
CPU72は、室内温度センサT0からの室内2の温度tpvと設定温度tspとの差に基づいて室内2における空調の実負荷を求め、この求めた実負荷にみあった室内2への給気量を決定し、吹出口3からの全体風量をその決定した給気量に変更するための総開度変更量ΔT(%)を算出する(ステップ301)。
そして、CPU72は、k=1とし(ステップ302)、k≦n(n:吹出口3の吹出ASの数)であることを確認のうえ(ステップ303のYES)、ステップ304へ進む。ステップ304では、エリアAR1内からの開度変更要求に応じ、エリアAR1に対する吹出AS1の開度変更要求分ΔX1(%)を算出する。この例では、エリアAR1内の在室者Aからの開度変更要求をΔXA(%)、在室者Bからの開度変更要求をΔXB(%)とし、(ΔXA+ΔXB)/2=ΔX1をエリアAR1に対する吹出AS1の開度変更要求分とする。そして、この算出した吹出開度変更要求分ΔX1を開度変更アクチュエータ4に出力し(ステップ305)、ΔXT(初期値0)にΔX1を加算し(ステップ306)、k=k+1=2として(ステップ307)、ステップ303へ戻る。
ステップ303において、k>nとなると、k=1とし(ステップ308)、k≦nであることを確認のうえ(ステップ309のYES)、ステップ310へ進む。ステップ310では、エリアAR1に対する吹出AS1の開度変更調整分(吹出開度変更調整分)ΔY1(%)を算出する。この例では、エリアAR1における在室者の人数をM1とし、室内2における在室者の総人数をMTとし、β1=100×M1/MTとして吹出別重み係数β1を算出し、この吹出別重み係数β1を(ΔT−ΔXT)に乗じて吹出開度変更調整分ΔY1(ΔY1=(ΔT−ΔXT)×β1)とする。そして、この算出した吹出開度変更調整分ΔY1を開度変更アクチュエータ4に出力し(ステップ311)、k=k+1=2として(ステップ312)、ステップ309へ戻る。
参考例1では、室内2のエリアAR1〜AR4の全てを空調ゾーン(制御ゾーン)とし、室内2への給気量が実負荷に応じて決定される給気量(要求量)に保たれるように、エリアAR1〜AR4からの変更要求に応ずる吹出AS1〜AS4に対する給気の変更量を調整するようにした。
CPU72は、室内温度センサT0からの室内2の温度tpvと設定温度tspとの差に基づいて室内2における空調の実負荷を求め、この求めた実負荷にみあった室内2への給気量を決定し、吹出口3からの全体風量をその決定した給気量に変更するための総開度変更量ΔT(%)を算出する(図16に示すステップ401)。
そして、CPU72は、k=1とし(ステップ402)、k≦n(n:吹出口3の吹出ASの数)であることを確認のうえ(ステップ403のYES)、ステップ404へ進む。ステップ404では、エリアAR1内からの開度変更要求に応じ、エリアAR1に対する吹出AS1の開度変更要求分ΔX1(%)を算出する(ステップ404)。この例では、エリアAR1内の在室者Aからの開度変更要求ΔXA(%)、在室者Bからの開度変更要求ΔXB(%)とし、(ΔXA+ΔXB)/2=ΔX1をエリアAR1に対する吹出AS1の吹出開度変更要求分とする。そして、この算出した吹出開度変更要求分ΔX1を開度変更アクチュエータ4に出力し(ステップ405)、ΔXT(初期値0)にΔX1を加算し(ステップ406)、k=k+1=2として(ステップ407)、ステップ403へ戻る。
ステップ403において、k>nとなると、ステップ408へ進む。ステップ408では調整用吹出AS4の現在開度Xcを読み取る。この場合、調整用吹出AS4の現在開度は、上述した前提条件により50%とされている。CPU72は、ステップ408で読み取った調整用吹出AS4の現在開度Xcとステップ406で求めた吹出口開度変更要求総量ΔXT(給気量の増大に対してはプラス値、給気量の減少に対してはマイナス値)とステップ401で求めた吹出口3の総開度変更量ΔTとから、Xc’=Xc+(ΔT−ΔXT)として調整用吹出AS4の調整後開度Xc’を予測する(ステップ409)。
図18には一例として、調整用吹出AS4の予測される調整後開度Xc’が0%≦Xc’≦100%の範囲にある場合、すなわち吸収不可能開度量ΔXzが0である場合を示している。この場合、ステップ413で求められるΔXc=ΔT−ΔXTがプラス値(ΔQTがプラス値)であれば、このΔXcが開度変更アクチュエータ4に出力されることによって、調整用吹出AS4の開度がΔXcだけ増加し、室内2への給気量が要求量QTに保たれることになる。ΔXc=ΔT−ΔXTがマイナス値(ΔQTがマイナス値)であれば、このΔXcが開度変更アクチュエータ4に出力されることによって、調整用吹出AS4の開度がΔXcだけ減少し、室内2への給気量が要求量QTに保たれることになる。
図19に一例として、調整用吹出AS4の予測される調整後開度Xc’がXc’<0%の場合、すなわち吸収不可能開度量ΔXzがΔXz=Xc’の場合を示す。この場合、吹出口開度変更要求総量ΔXTがプラス値で、非常に大きく、調整用吹出AS4の現在の開度Xcを0%に減少しても室内2への給気量を要求量QTに保つことができない。
図20に一例として、調整用吹出AS4の予測される調整後開度Xc’が100%<Xc’の場合、すなわち吸収不可能開度量ΔXzがΔXz=Xc’−100の場合を示す。この場合、吹出口開度変更要求総量ΔXTがマイナス値で、非常に大きく、調整用吹出AS4の現在の開度Xcを100%に増大しても室内2への給気量を要求量QTに保つことができない。
上述したように、調整用吹出AS4の予測される調整後開度Xc’がXc’<0%の場合や100%<Xc’の場合、調整用吹出AS4の開度調整では吸収不可能であり、室内2への給気量を要求量QTに保つことができない。そこで、CPU72は、続くステップ415〜419の処理によって調整用吹出AS4での吸収不可能分を制御用吹出AS1〜AS3に分担させる。
参考例1では、1つの吹出口(VAVユニット)を吹出手段とし、この吹出手段の吹出を吹出部とした。これに対して、参考例2では、複数の吹出口(VAVユニット)を吹出手段とし、この吹出手段の吹出口を吹出部とする。
吹出口コントローラ7−1は、k=1とし(ステップ501)、k≦nであることを確認のうえ(ステップ502のYES)、エリアAR1のサブエリアSB11に対する吹出AS1の開度変更要求分ΔX1を算出する(ステップ503)。そして、この算出した吹出開度変更要求分ΔX1を開度変更アクチュエータ4−1に出力し(ステップ504)、ΔXT1(初期値0)にΔX1を加算し(ステップ505)、k=k+1=2として(ステップ506)、ステップ502へ戻る。
セントラルコントローラ8は、室内2の温度tpvと設定温度tspとの差に基づいて室内2における空調の実負荷を求め、この求めた実負荷にみあった室内2への給気量を決定し、吹出口3−1〜3−4からの全体風量をその決定した給気量に変更するための総開度変更量ΔTを算出する(ステップ601)。
次に、セントラルコントローラ8は、i=1とし(ステップ602)、i≦Nであることを確認のうえ(ステップ603のYES)、ステップ604へ進む。ステップ604において、セントラルコントローラ8は、吹出口コントローラ7−1からの吹出口開度変更要求総量ΔXT1を受信する。そして、吹出口開度変更要求総量ΔXS(初期値0)にΔXT1を加算し(ステップ605)、i=i+1=2として(ステップ606)、ステップ603へ戻る。吹出口コントローラ7−2〜7−4からの吹出口開度変更要求総量ΔXT2〜ΔXT4についても同様にしてで受信し、処理する。これにより、ステップ605での吹出口開度変更要求総量ΔXSは、ΔXS=ΔXT1+ΔXT2+ΔXT3+ΔXT4となる。そして、ステップ603において、i>Nとなると、ステップ607へ進む。
ステップ607では、i=1とし、i≦Nであることを確認のうえ(ステップ608のYES)、ステップ609へ進む。ステップ609では、エリアAR1における吹出口3−1の開度変更量ΔY1を算出する。
吹出口コントローラ7−1は、ステップ508において、セントラルコントローラ8からの吹出口開度変更量ΔY1を受信する。そして、k=1とし(ステップ509)、k≦nであることを確認のうえ(ステップ510のYES)、ステップ511へ進む。ステップ511では、サブエリアSB11に対する吹出AS1の開度変更調整分ΔZ1を算出する。
実施の形態1では、1つの吹出口(VAVユニット)を吹出手段とし、この吹出手段の吹出口の複数の吹出のうちその1つを調整用吹出部とし、残りの吹出を制御用吹出部とした。これに対して、実施の形態2では、複数の吹出口(VAVユニット)を吹出手段とし、この吹出手段の複数の吹出口のうちその1つを調整用吹出部とし、残りの吹出口を制御用吹出部とする。
制御用吹出口コントローラ7−1は、k=1とし(ステップ701)、k≦nであることを確認のうえ(ステップ702のYES)、エリアAR1のサブエリアSB11に対する吹出AS1の吹出開度変更要求分ΔX1を算出する(ステップ703)。そして、この算出した吹出開度変更要求分ΔX1を開度変更アクチュエータ4−1に出力し(ステップ704)、ΔXT1(初期値0)にΔX1を加算し(ステップ705)、k=k+1=2として(ステップ706)、ステップ702へ戻る。
セントラルコントローラ8は、室内2の温度tpvと設定温度tspとの差に基づいて室内2における空調の実負荷を求め、この求めた実負荷にみあった室内2への給気量を決定し、吹出口3−1〜3−4からの全体風量をその決定した給気量に変更するための総開度変更量ΔTを算出する(ステップ801)。
次に、セントラルコントローラ8は、i=1とし(ステップ802)、i≦Nであることを確認のうえ(ステップ803のYES)、ステップ804へ進む。ステップ804において、セントラルコントローラ8は、吹出口コントローラ7−1〜7−3からの吹出口開度変更要求総量ΔXT1〜ΔXT3を受信し(ステップ803〜805)、制御用吹出口開度変更要求総量ΔXS(ΔXS=ΔXT1+ΔXT2+ΔXT3)を求める(ステップ806)。そして、ステップ807において、ΔC=ΔT−ΔXSとして調整用吹出口開度変更要求量ΔCを算出し、総開度変更量ΔTと合わせて調整用吹出コントローラ7−4に送信する。
調整用吹出コントローラ7−4は、ステップ901において、セントラルコントローラ8からの調整用吹出口開度変更要求量ΔCおよび総開度変更量ΔTを受信する。そして、テップ902において、調整用吹出口3−4の現在開度Xcを読み取る。そして、ステップ902で読み取った調整用吹出口3−4の現在開度Xcとステップ901で受信した調整用吹出口開度変更要求量ΔCとから、調整用吹出口3−4の調整後開度Xc’(Xc’=Xc−ΔC)を予測する(ステップ903)。
セントラルコントローラ8は、調整用吹出コントローラ7−4からの吸収不可能開度量ΔXzを受信すると(ステップ808)、i=1とし(ステップ809)、i≦Nであることを確認のうえ(ステップ810のYES)、ステップ811へ進む。ステップ811では、制御吹出口AS1の開度変更量ΔY1を算出する。
制御用吹出コントローラ7−1は、セントラルコントローラ8からの吹出口開度変更量ΔY1を受信すると(ステップ708)、k=1とし(ステップ709)、k≦nであることを確認のうえ(ステップ710のYES)、ステップ711へ進む。ステップ711では、制御用吹出口3−1の吹出AS1の開度変更調整分ΔZ1を算出する。
Claims (3)
- 空調機からの給気を複数の吹出部を備えた吹出手段を介して空調対象空間へ送る空調制御システムにおいて、
前記吹出手段の吹出部の少なくとも1つとして設けられた調整用吹出部と、
前記吹出手段の吹出部のうち前記調整用吹出部を除く残りの吹出部として設けられた制御用吹出部と、
前記吹出手段の制御用吹出部からの給気の供給エリアとして定められた制御ゾーンからの給気量の変更要求を受け付ける手段と、
前記受け付けられた変更要求に応ずる前記制御用吹出部からの前記制御ゾーンへの給気の変更量の総量を求める手段と、
前記求められた給気の変更量の総量に基づいて、前記空調対象空間への給気量が実負荷に応じて決定される給気量に保たれるように、前記調整用吹出部からの前記調整ゾーンへの給気量を調整する調整用吹出調整手段と
を備えたことを特徴とする空調制御システム。 - 請求項1に記載された空調制御システムにおいて、
前記調整手段による前記調整用吹出部からの給気量の調整だけでは前記空調対象空間への給気量を実負荷に応じて決定される給気量に保つことができない場合、その不足分を前記制御用吹出部からの前記制御ゾーンへの給気の変更量の調整によって補う制御用吹出調整手段を備えたことを特徴とする空調制御システム。 - 請求項2に記載された空調制御システムにおいて、
前記制御ゾーン内の在室者の人数を検出する在室者検出手段を備え、
前記制御用吹出調整手段は、前記制御用吹出部からの前記制御ゾーンへの給気の変更量を調整する際に、前記在室者検出手段が検出する制御ゾーン内の在室者の人数に基づく重み付けを行うことを特徴とする空調制御システム。
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