JP4712575B2 - 空気調和機集中管理システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の操作装置から空気調和機に対して行われる運転制御を最適に管理する空気調和機集中管理システムに関する。

ビル内の空調設備の機器制御は、一般的にネットワークを介して、例えばビルの管理室において行われることが多い。また、近年では、管理室における一括管理だけではなく、例えば、空調設備の備えられている各ビルの居住者が個々の空気調和機に対する温度や風量等の各種設定をＷｅｂを介して行うことにより空気調和機を制御することも提案されている（特許文献１参照）。

この特許文献１においては、汎用コンピュータ上でＷＷＷブラウザを利用し空調機の操作パネルを実現した制御端末装置から、ビル空調監視制御装置に内蔵される制御端末装置と制御される空調機の対応を示すアドレステーブルに基づき、対応する空気調和機へ状態設定要求を出すことができるようにされている。そのため、ネットワークに接続されている複数のパーソナルコンピュータから所望の空調機の操作が行えるようになり、操作表示のメンテナンスが簡単に行えるとともに、レイアウト変更にも柔軟に対応することができるとされる。
特開２００１−１４１２８９号公報

しかしながら、上記特許文献１では、汎用コンピュータである制御端末装置に表示されるＷＷＷブラウザを利用した操作パネルによりビル空調監視制御装置を制御し、空調機に対して状態設定要求を出すことのみが開示されており、省エネルギーを目的としてこのような空調監視制御を行っているわけではない。

また、予め決められた時間中に複数の制御端末から温度設定変更指令を受けたときに、最適な温度設定値を算出して空調機を制御する例が挙げられているが、この最適な温度設定値は、各制御端末から送られてきた変更指令の内容である設定温度の平均値をとって決められる等であり、省エネルギーの観点からすると、必ずしも最適な温度設定値で空調機が制御されるとは限らない。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数の制御端末(操作装置)から空気調和機を省エネルギーの観点から適切に制御することのできる空気調和機集中管理システムを提供することである。

本発明の実施の形態に係る特徴は、空気調和機集中管理システムにおいて、制御対象となる空気調和機と、それぞれに予め優先順位が定められ、操作に応じて前記空気調和機の運転内容を設定する状態設定要求を送信する複数の操作装置と、前記複数の操作装置および前記空気調和機とネットワークで接続されるとともに前記複数の操作装置から送信される状態設定要求を、その操作装置の優先順位と共に格納するデータベースを備え、前記操作装置から状態設定要求を受信した場合、受信した状態設定要求を送信した操作装置の優先順位が、既に前記データベースに格納されている他の操作装置の優先順位より高い場合には当該操作装置の状態設定要求をそのまま有効として判断し、当該操作装置の優先順位が既に前記データベースに格納されている他の操作装置の優先順位より低い場合には、当該操作装置の状態設定要求が、優先順位の高い他の操作装置の状態設定要求よりも省エネルギーに資する方向の状態設定要求である場合に有効と判断し、当該操作装置の状態設定要求が、優先順位の高い他の操作装置の状態設定要求よりも省エネルギーに資する方向でない状態設定要求である場合に無効と判断する比較・判断手段を有して、この比較・判断手段の判断に基づいて、当該状態設定要求を対応する空気調和機に送信する制御装置とを備える。

本発明によれば、複数の操作装置から空気調和機を省エネルギーの観点から適切に制御することのできる空気調和機集中管理システムを提供することができる。

以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る空気調和機集中管理システム１においては、制御対象となる空気調和機２と、空気調和機２とネットワーク３−１を介して接続される複数の操作装置４と、複数の操作装置４から同一の空気調和機２への状態設定要求及び操作装置４の優先順位を比較、判断して空気調和機２へ送信する制御装置５とが互いに接続されている。

空気調和機２は、インバータ回路を有する空気調和機である。空気調和機２の台数は単数或いは複数のいずれでも良く、図１では４台の空気調和機２１ないし２４がネットワーク３−２に接続された例を示している。ここで、空気調和機２の通信ネットワーク３−２と操作装置４のネットワーク３−１を異なるものとしたが、同じネットワーク上に接続してもよい。なお、以下、適宜この複数の空気調和機２１ないし２４をまとめて空気調和機２と表わす。

操作装置４は、いわゆるパーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータであり、操作装置４上からＷＷＷ(World Wide Web)ブラウザを利用し、空気調和機２に対する状態設定要求を出す。各操作装置４には予め優先順位が付されている。図示しないが、例えば、操作装置４のモニタ等の表示装置上には、空気調和機２のコントロールパネルが表示され、実際に空気調和機２のコントロールパネルを操作するように操作装置４から状態設定要求を出すことができるようにされている。なお、図１では４台の操作装置４１ないし４４がネットワーク３−２に接続されている例を示しているが、操作装置４は複数設けられていれば良い。また、以下、適宜この複数の操作装置４１ないし４４をまとめて操作装置４と表わす。

制御装置５は、ウェブサーバー機能を有し、各操作装置４に、操作装置としての機能を付与するとともに操作装置４から空気調和機２に対して出される状態設定要求を受信して、対象とされている空気調和機２にこの状態設定要求を送信することで空気調和機２を集中管理している。すなわち、操作装置４は直接空気調和機２に対して状態変更要求を行なうのではなく、制御装置５に状態変更要求を送信し、制御装置５が必要に応じて個々の空気調和機２に状態変更要求を送信するように構成されている。

図２は、制御装置５の構成を示すブロック図である。制御装置５は、ネットワーク３−１，３−２に接続され、操作装置４から送信された空気調和機２に対する状態設定要求を受信する受信手段５ａと、受信した状態設定要求を格納するデータベース５ｂと、このデータベース５ｂ内の空気調和機２に対する状態設定要求及び優先順位を比較し、対象となる空気調和機２ごとに省エネルギーの観点から最適な状態設定要求を判断する比較・判断手段５ｃと、比較・判断手段５ｃによって選択された状態設定要求を対象となる空気調和機２へネットワーク３−２を介して送信する送信手段５ｄとから構成される。

受信手段５ａにおいて受信される操作装置４から送信された空気調和機２に対する状態設定要求は、図３に示すように操作装置４ごとにデータベース５ｂに格納される。なお、図３において示される「クライアント」とは、操作装置４を指すものであり、操作装置４ごとにクライアントＭＡＣアドレスが付与されている。例えば、クライアントＭＡＣアドレスとして「００：５Ａ：ＢＣ：Ｃ０：５６：Ｆ１」が与えられているのは操作装置４１、「００：５Ａ：ＢＣ：Ｃ０：５６：Ｆ２」は操作装置４２、「００：５Ａ：ＢＣ：Ｃ０：５６：Ｆ３」は操作装置４３である。

図３においては、上より操作装置４１、４２、４３からデータベース５ｂに格納される各操作装置４のデータが示されている。例えば、操作装置４１から送信されてきたデータには、操作装置４１のクライアントＭＡＣアドレスを示す「００：５Ａ：ＢＣ：Ｃ０：５６：Ｆ１」及び優先順位が「４」であることが示されている。

この「優先順位」は、操作装置４内における操作装置４１の順位を示すもので、予め各操作装置４に設定されているかもしくは制御装置５内において各操作装置４ごとに設定される。本発明の実施の形態では優先順位を示す数字が５から１まで５段階に分かれて付されており、数字が小さくなるほど優先順位が高くなるように設定されている。例えば、操作装置４２の優先順位は「２」、操作装置４３の優先順位は「１」に設定されている。従って、操作装置４１、４２、４３の順に優先順位は高くなり、操作装置４１の状態設定要求の内容よりも操作装置４２の状態設定要求の内容が、操作装置４２の状態設定要求の内容よりも操作装置４３の状態設定要求の内容がそれぞれ優先されることになる。

各操作装置４から制御装置５に送信された状態設定要求はデータベース５ｂ内の操作装置４ごとにデータを格納する場所に納められる。また図３には示していないが、操作装置４ごとの格納場所にはさらに空気調和機２ごとのテーブルがあり、同一の空気調和機２に対する状態設定要求は上書きされる形でデータが格納される。

操作装置４１を例に取って説明すると、操作装置４１からは２種類の状態設定要求４１ａ、４１ｂが制御装置５に送信され、データベース５ｂ内に格納されている。状態設定要求４１ａは、空気調和機「２１」に対して、設定要求温度が「２８℃」、動作モードが「自動」、風量は「４」とする内容である。また、状態設定要求４１ｂは、空気調和機「２３」に対して、運転・停止が「運転」、設定要求温度が「２８℃」、風量は「４」とする内容である。なお、状態設定要求４１ｂにおいて、運転モードの指定がないのは、現在の運転モードのままで、変更を要しないことから、指定がされていない。

ここで、「動作モード」とは、例えば、冷房、暖房、自動のいずれかのモードのことである。なお、自動モードでは、室温と設定温度に応じて空気調和機２自身が冷房または暖房のいずれかを選択する。また、「運転・停止」は、空気調和機２の電源のＯＮ、ＯＦＦさせて空気調和機２を運転或いは停止させる状態設定要求である。また、状態設定要求４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａとそれぞれにおいて状態設定要求として送信される項目が異なるのは、それぞれの空気調和機２に対する設定要求が異なるからである。

次に、同一の空気調和機２に対して操作装置４から送信された複数の状態設定要求に基づいて、制御装置５がどのように省エネルギーの観点から最適な状態設定要求を選択し送信するかについて、図４に示すフローチャート及び図３を利用して説明する。

操作装置４から送信された空気調和機２に対する状態設定要求は、受信手段５ａにて受信され、データベース５ｂに格納される（ＳＴ１）。受信された状態設定要求は、まず風量を変更するものであるか否かが判断される（ＳＴ２）。風量を変更する状態設定要求である場合は、次に状態設定要求を送信した各操作装置４に与えられている優先順位を判断する。例えば、優先順位が上の操作装置より小さい風量を要求しているか否かである（ＳＴ３）。なお、ここでの各操作装置４に与えられている優先順位は、優先順位の高い操作装置４が要求した状態設定要求により、この優先順位の高い操作装置４よりも優先順位の低い操作装置４が要求する状態設定要求の範囲を制限する働きを有するものである。

一般的に空気調和機では、風量が大きい方が省エネルギーに資する。したがって、優先順位の低い操作装置が優先順位の高い操作装置の状態設定要求よりも小さい風量を要求している場合には（ＳＴ３のＹ）、省エネルギーにならないため、状態設定要求は実行されず（ＳＴ４）、この状態設定要求は、データベース５ｂに格納されたままで対象となる空気調和機２に送信されることはない。一方、優先順位の低い操作装置が優先順位の高い操作装置の状態設定要求よりも大きい風量を要求している場合には（ＳＴ３のＮ）、省エネルギーとなるため、要求された風量になるように運転を行う状態設定要求を対象となる空気調和機２に送信する（ＳＴ５）。

操作装置４から制御装置５に送信されてきた状態設定要求が、風量の変更を求めるものではない場合には（ＳＴ２のＮ）、次に状態設定要求が設定温度を変更するものであるか否かを判断する（ＳＴ６）。設定温度の変更を要求するものでない場合、例えば、状態設定要求の対象となる空気調和機２の「運転・停止」のみを要求する場合には、その状態設定要求を実行するよう対象の空気調和機２へ要求を送信する（ＳＴ７）。

状態設定要求が設定温度の変更を要求するものである場合（ＳＴ６のＹ）、要求の対象となる空気調和機２の運転モードが冷房であるか否かを判断する（ＳＴ８）。運転モードが冷房であるか暖房であるかによって省エネルギーとなる設定温度の判断基準が異なるからである。運転モードが冷房である場合には、優先順位が上のクライアントより低い設定温度を要求しているか否かを判断する（ＳＴ９）。冷房モードの場合は、設定温度が高い方が設定温度が低い場合よりも省エネルギーであると考えられるからである。

低い設定温度を要求している場合は、優先順位の低い操作装置４が要求する状態設定要求は優先順位の高い操作装置４が要求する状態設定要求の範囲外の要求に該当することから、この要求は対象となる空気調和機２に送信されない（ＳＴ１０）。一方、要求されている設定温度が優先順位が上の操作装置よりも高い場合には、この設定温度は優先順位の高い操作装置４が要求する状態設定要求よりも省エネルギーであると判断することができるため、この高い設定温度を含む状態設定要求が対象となる空気調和機２に送信される（ＳＴ１１）。

ここで、優先順位が考慮されるのはその状態設定要求が同じ運転モードである場合のみで、優先順位の高い操作装置４が、例えば暖房モードである場合は、他の操作装置４からの状態設定要求が冷房モードでの設定温度に関するものであれば比較の対象とはならない。また、状態設定要求が比較されるのは、同じ運転モードの設定がされているより上位の優先順位の操作装置４からの状態設定要求があった場合であり、優先順位が同じ操作装置４からの状態設定要求である場合も比較の対象とならない。このため、同じ優先順位の操作装置４があった場合には後から状態変更要求を送信した操作装置４の設定が優先されることになる。なお、状態設定要求における運転モードの要求が自動モードの場合は、実際に対象となる空気調和機２の運転状態が暖房モードと冷房モードのいずれにあるかによってその状態設定要求が冷房モードか暖房モードのいずれか決定される。また、優先順位の比較は運転を指示している操作装置４間でのみ行なわれ、停止を指示している操作装置４は除外され、対象とならない。

例えば、現在空気調和機２３が冷房運転を実行中である時に、図３に示す操作装置４３が要求する状態設定要求４３ａの後に操作装置４２が要求する状態設定要求４２ｂが制御装置５に送信された場合、いずれも空気調和機２３に対する状態設定要求である。ここで、空気調和機２３は、操作装置４３が要求する状態設定要求４３ａに基づき自動モードの設定温度２７℃、風量４で運転中である。また、実際の空気調和機２３の運転は、自動モードの指示と室温の状態に基づき冷房運転を実行中であるとする。

操作装置４２の状態設定要求４２ａの設定要求温度は「２８℃」である。ここで、操作装置４２からは運転モードの指示が出ていないため、現在の空気調和機２３の運転モードがそのまま指定されたものと判断される。状態設定要求４２ｂを送信した操作装置４２は優先順位が「２」であり、状態設定要求４３ａを送信した操作装置４３は優先順位が「１」であるため、状態設定要求４２ｂの各項目において設定可能な範囲は、優先順位がより上の操作装置４３が要求した状態設定要求４３ａよりも省エネルギーとなる範囲内となる。従って、この場合、冷房モードであることから状態設定要求４３ａの設定温度「２７℃」よりも高い設定温度「２８℃」を要求する状態設定要求４２ｂの設定内容が省エネルギーの観点から採用される。

なお、操作装置４２が操作装置４３よりも低い設定温度を要求した場合には、優先順位の高い操作装置４３の状態設定要求が優先され、操作装置４２の状態変更要求４２ｂは無視される。また、順位「４」をもつ操作装置４１から状態設定要求４１ｂがデータベース５ｂ内に格納されているが、こちらは優先順位が操作装置４２の優先順位「２」より低いことから、比較はなされない。

状態設定要求の対象となる空気調和機２の運転モードが冷房モードではない場合（ＳＴ８のＮ）、すなわち暖房モードの場合は、そこで暖房モードまたは自動モードを指示し、かつ優先順位が上の操作装置の設定温度よりも高い設定温度を要求しているか否かを判断する（ＳＴ１２）。暖房モードの場合は、設定温度が低い方が設定温度が高い場合よりも省エネルギーであるからである。優先順位の低い操作装置４が高い設定温度を要求している場合は、優先順位の高い他の操作装置４が要求する状態設定要求の範囲外に該当することから、この要求は対象となる空気調和機２に送信されない（ＳＴ１３）。一方、要求されている設定温度が優先順位が上の操作装置４よりも低い場合には、省エネルギーになると判断し、この低い設定温度を含む状態設定要求が対象となる空気調和機２に送信される（ＳＴ１４）。

以上の制御装置５の動作をまとめると、制御装置５は操作装置４からの状態変更要求を受けた場合、その状態変更要求の内容が、より優先順位の高い操作装置から出ている同じ空気調和機に対する状態変更要求の内容よりも省エネルギーとなる場合は有効とし、そうでない場合は無効とする。

以上のように、複数の操作装置４から対象となる空気調和機２への状態設定要求を各操作装置４に与えられている優先順位と運転モードを判断した上で状態設定要求の内容を省エネルギーの観点とから比較、判断することにより、省エネルギーの観点から空気調和機２を適切に制御することのできる空気調和機集中管理システムを提供することができる。

なお、操作装置４で空気調和機２の運転・停止に関し、タイマの設定が可能な場合であって、制御装置５内にスケジューラ機能を持つ場合、省エネルギーの観点から制御装置５のスケジューラ機能による運転・停止の設定を操作装置４のタイマ設定よりも優先するようにしても良い。また、この発明は、上記実施の形態そのまま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構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施の形態における空気調和機集中管理システムを示す全体構成図である。 本発明の実施の形態における制御装置５の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるデータベースに格納される状態設定要求を示す模式図である。 本発明の実施の形態における状態設定要求の比較、判断の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…空気調和機集中管理システム、２…空気調和機、３…ネットワーク、４…操作装置、５…制御装置

Claims (1)

1. 制御対象となる空気調和機と、
   それぞれに予め優先順位が定められ、操作に応じて前記空気調和機の運転内容を設定する状態設定要求を送信する複数の操作装置と、
   前記複数の操作装置および前記空気調和機とネットワークで接続されるとともに前記複数の操作装置から送信される状態設定要求を、その操作装置の優先順位と共に格納するデータベースを備え、前記操作装置から状態設定要求を受信した場合、受信した状態設定要求を送信した操作装置の優先順位が、既に前記データベースに格納されている他の操作装置の優先順位より高い場合には当該操作装置の状態設定要求をそのまま有効として判断し、当該操作装置の優先順位が既に前記データベースに格納されている他の操作装置の優先順位より低い場合には、当該操作装置の状態設定要求が、優先順位の高い他の操作装置の状態設定要求よりも省エネルギーに資する方向の状態設定要求である場合に有効と判断し、当該操作装置の状態設定要求が、優先順位の高い他の操作装置の状態設定要求よりも省エネルギーに資する方向でない状態設定要求である場合に無効と判断する比較・判断手段を有して、この比較・判断手段の判断に基づいて、当該状態設定要求を対応する空気調和機に送信する制御装置と、
   を備えることを特徴とする空気調和機集中管理システム。

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