JP5332283B2 - 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 - Google Patents

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、特に米国の住宅またはオフィスビル等では、汎用のサーモスタットを空調機のマンマシンインターフェース（コントローラ）として利用することがデファクトスタンダードとなっており、当該サーモスタットを用いて、空調機とともに他の暖房用機器やファンを制御し、快適な空調環境を効率よく実現している（例えば、特許文献１）。また、米国の空調システムにおいては、空調機として、熱源となる圧縮機をオン・オフ制御するものが多く用いられており、サーモスタットは、入力された設定温度と室温値とを比較して、接点のオン・オフ制御を行うことで当該空調機を動作させる。

一方、最近では、圧縮機をきめ細かくインバータ制御する空調機も登場してきている。そのような空調機は、制御を行う際に設定温度値が必要となるため、設定温度値を出力できないサーモスタットではなく空調機専用のインターフェースを用意して、利用者がその空調機専用のインターフェースを用いて設定温度の入力をするように促している。
特表平８−５０５４８５号

しかし、従来の空調システムにインバータ制御を行う最新の空調機を組み込んだ場合、サーモスタットに加えて空調機専用のインターフェースを使わなければならなくなり、利用者にとって煩雑である。また、従来の空調システムにインバータ制御を行う最新の空調機のみを導入した場合であっても、利用者は、従来から使い慣れているサーモスタットではなく、最新の空調機専用のインターフェースの操作方法を習得し、利用しなければならない。

そこで、本発明の課題は、快適な空調環境の実現を効率よく行うため、既存の汎用のサーモスタットを用いて新たに導入したインバータ制御の空調機を利用可能とする環境を提供することにある。

第１発明に係る仲介装置は、空調インターフェースに接続され、空調機と空調インターフェースとを仲介する空調制御のための仲介装置であって、検出部と、記憶部と、タイマー部と、空調目標温度値決定部とを備える。空調インターフェースは、自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦに変化させる。検出部は、接点の変化を検出する。記憶部は、温度情報を記憶する。タイマー部は、接点の変化が検出された後の経過時間を計測する。空調目標温度値決定部は、空調機を動作させるための空調目標温度値を決定する。さらに、空調目標温度値決定部は、経過時間が第１時点に達するまでの時間である所定時間内に接点の変化が複数回検出された場合に、複数回検出された接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、温度情報に基づいて空調目標温度値を決定する第１決定処理を行う。

これにより、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。また、所定時間内に接点を複数回変化させることにより空調目標温度値を決定することができる。

第２発明に係る仲介装置は、第１発明に係る仲介装置であって、温度情報は、空調機の最大能力値または最小能力値に関する情報を含む。また、空調目標温度値決定部は、所定時間内に複数回検出された接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、最大能力値または最小能力値を空調目標温度値として決定する処理である第1決定処理を行う。

本発明に係る仲介装置では、温度情報に空調機の最大能力値または最小能力値に関する情報が含まれる。また、所定時間内に検出された複数回の接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、最大能力値または最小能力値を空調目標温度値として決定される。ここで、空調機の最大能力値とは、空調機を最大負荷で制御する際の温度値であって、冷房運転モードの下限値および暖房運転モードの上限値である。また、最小能力値とは、空調機を最小負荷で制御する際の温度値であって、冷房運転モードの上限値および暖房運転モードの下限値、あるいは空調を停止させる値である。

これにより、空調機を最大能力値または最小能力値で動作させることができる。

第３発明に係る仲介装置は、第２発明に係る仲介装置であって、空調目標温度値決定部は、接点の状態がＯＮの場合、最大能力値を空調目標温度値として決定し、接点の状態がＯＦＦの場合、最小能力値を空調目標温度値として決定する。

本発明に係る仲介装置では、接点の状態がＯＮの場合には最大能力値が空調目標温度値として決定され、接点の状態がＯＦＦの場合には最小能力値が空調目標温度値として決定される。

これにより、室温を所望する温度に短時間で到達させることができる。

第４発明に係る仲介装置は、第１発明に係る仲介装置であって、温度情報は、空調機から取得した第２室温値を含む。また、空調目標温度値決定部は、接点の変化が検出された際の第２室温値を用いて空調目標温度値を決定する第２決定処理をさらに行う。

本発明に係る仲介装置では、温度情報に空調機から取得した第２室温値が含まれる。また、接点の変化が検出された際の第２室温値を用いた空調目標温度値の決定処理である第２決定処理がさらに行われる。

これにより、複数の決定処理を用いて空調機を動作させることができる。

第５発明に係る仲介装置は、第４発明に係る仲介装置であって、第２室温値は、過去に空調機から取得された過去の第２室温値を含む。また、空調目標温度値決定部は、過去の第２室温値と、過去の第２室温値が取得された後に空調機から取得された新たな第２室温値との平均値を用いた値を前記空調目標温度値として決定する処理である第２決定処理を行う。

本発明に係る仲介装置では、過去に取得された第２室温値と、新たに取得された第２室温値との平均値を用いて空調目標温度値が決定される。

これにより、激しい温度変動を抑えた空調制御を行うことができる。

第６発明に係る仲介装置は、第２発明に係る仲介装置であって、状態把握部をさらに備える。状態把握部は、空調機の運転状態であるサーモオン状態またはサーモオフ状態を把握する。また、空調目標温度値決定部は、接点の変化が検出された後、経過時間が第１時点に達するまでに新たな接点の変化が検出されず、かつ、第１時点以降の時点である第２時点に達するまでに新たな接点の変化が検出されない場合、運転状態と接点の状態とに基づいて、最大能力値または最小能力値を空調目標温度値として決定する処理である第３処理がさらに行われる。

本発明に係る仲介装置では、空調機の運転状態であるサーモオン状態またはサーモオフ状態が把握される。また、接点の変化が検出された後に第２時点に達するまで新たな接点の変化が検出されない場合、運転状態と接点の状態とに基づいて、最大能力値または最小能力値が空調目標温度値として決定される。

これにより、所定時間内に接点の変化が複数回検出されない場合にも、最大能力値または最小能力値を空調目標温度値として空調機に指令することができる。

第７発明に係る空調制御システムは、請求項１に記載の仲介装置と、空調インターフェースと、空調機とを備える空調制御システムであって、空調インターフェースは、仲介装置によって空調機との接続が仲介される。空調機は、仲介装置から送信される空調目標温度値に基づき空調制御を行う。

本発明に係る空調制御システムでは、仲介装置において、接点の変化が検出され、記憶部には温度情報が記憶される。また、所定時間内に接点の変化が複数回検出された場合に温度情報に基づいて空調目標温度値が決定される。さらに、仲介装置において決定された空調目標温度値が空調機に送信される。

これにより、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第８発明に係る空調制御方法は、空調インターフェースを利用して空調機を制御するための空調制御方法であって、検出ステップと、温度情報記憶ステップと、計測ステップと、決定ステップとを備える。空調インターフェースは、自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦに変化させる。検出ステップでは、接点の変化を検出する。温度情報記憶ステップでは、温度情報を記憶する。計測ステップでは、接点の変化が検出された後の経過時間を計測する。決定ステップでは、空調機を動作させるための空調目標温度値を決定する。さらに、決定ステップでは、経過時間が第１時点に達するまでの時間である所定時間内に接点の変化が複数回検出された場合に、複数回検出された接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、温度情報に基づいた空調目標温度値を決定する。

これにより、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第９発明に係る空調制御プログラムは、空調インターフェースを利用して空調機を制御するためにコンピュータに実行させるための空調制御プログラムであって、検出ステップと、温度情報記憶ステップと、計測ステップと、決定ステップとを備える。空調インターフェースは、自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦに変化させる。検出ステップでは、接点の変化を検出する。温度情報記憶ステップでは、温度情報を記憶する。計測ステップでは、接点の変化が検出された後の経過時間を計測する。決定ステップでは、空調機を動作させるための空調目標温度値を決定する。さらに、決定ステップでは、経過時間が第１時点に達するまでの時間である所定時間内に接点の変化が複数回検出された場合に、複数回検出された接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、温度情報に基づいた空調目標温度値を決定する。

これにより、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第１発明に係る仲介装置では、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。また、所定時間内に接点を複数回変化させることにより空調目標温度値を決定することができる。

第２発明に係る仲介装置では、空調機を最大能力値または最小能力値で動作させることができる。

第３発明に係る仲介装置では、室温を所望する温度に短時間で到達させることができる。

第４発明に係る仲介装置では、複数の方法で決定された空調目標温度値を用いて空調機を動作させることができる。

第５発明に係る仲介装置では、激しい温度変動を抑えた空調制御を行うことができる。

第６発明に係る仲介装置では、所定時間内に接点の変化が複数回検出されない場合にも、最大能力値または最小能力値を空調目標温度値として空調機に指令することができる。

第７発明に係る空調制御システムでは、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第８発明に係る空調制御方法では、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

第９発明に係る空調制御プログラムでは、既存の空調インターフェースを用いて運転に設定温度値を必要とする空調機を動作させることができる。

≪第１実施形態≫
＜空調システムの全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る空調システム１の構成を示す。この空調システム１は、例えば、住宅またはオフィスビル等の建物（物件）で用いられる空調システムであり、主として、室外機１０および室内機２０ａ−２０ｃからなる空調機と、空調制御のためのインターフェースとして用いる汎用のサーモスタット３０ａ−３０ｃと、仲介装置４０ａ−４０ｃと、から構成されている。

室外機１０と室内機２０ａ―２０ｃとは冷媒路８８および通信線８１を介して接続されている。また、室内機２０ａ−２０ｃは、通信線８２を介して仲介装置４０ａ−４０ｃと通信可能に接続されている。２種類の通信線８１および８２は、同一種類の通信線であっても、異なる種類の通信線であってもよい。さらに、仲介装置４０ａ−４０ｃは、サーモスタット３０ａ−３０ｃと制御線８３で接続されている。詳細には、図１に示すように、各室内機２０ａ―２０ｃに、仲介装置４０ａ−４０ｃおよびサーモスタット３０ａ−３０ｃが一対一で接続されている。本実施形態では、サーモスタット３０ａ−３０ｃは、仲介装置４０ａ−４０ｃを介して、それぞれに接続される室内機２０ａ−２０ｃの制御を行う。

＜各部の構成＞
（１）サーモスタット３０ａ−３０ｃの構成
まず、図２および図３を用いて、サーモスタット３０ａ−３０ｃについて説明する。図２は、サーモスタット３０ａ−３０ｃの表示部の一例を示す。サーモスタット３０ａ−３０ｃは、特に米国で、空調機、ガスファーネス、およびファン等のインターフェースとして多く用いられており、サーモスタット３０ａ−３０ｃに接続される機器のオン・オフ制御機能、温度設定機能、冷暖房の設定機能、除湿設定機能、ファンのオン・オフ設定機能等を有する。さらに、サーモスタット３０ａ−３０ｃは、接続される機器のスケジュール制御が可能である。図３は、サーモスタット３０ａ−３０ｃから出力される信号を示す表である。本実施形態では、後述する仲介装置４０ａ−４０ｃが、これらの信号を空調機の読み取り可能な信号に変換して空調機に送信する。

サーモスタット３０ａ−３０ｃは、設定温度の入力部と、室温を検知する温度センサとを有している。サーモスタット３０ａ−３０ｃは、設定温度と温度センサで検知された室温（第１室温値に相当）との関係で、接点をＯＮまたはＯＦＦに変化する。例えば、冷房運転モードで動作している場合、温度センサで検知される室温が設定温度よりも高くなった場合、接点はＯＮに設定され、温度センサで検知される室温が設定温度よりも低くなった場合は、接点はＯＦＦに設定される。反対に、暖房運転モードで動作している場合は、温度センサで検知される室温が設定温度よりも低くなった場合には、接点はＯＮに設定され、温度センサで検知される室温が設定温度よりも高くなった場合は、接点がＯＦＦに設定される。なお、本実施形態で用いるサーモスタット３０ａ−３０ｃは、ディファレンシャル温度の設定が可能であり、温度センサによって検知される室温がディファレンシャル温度を超えた場合に、接点がＯＮまたはＯＦＦに変化する。

（２）空調機の概略構成
次に、本実施形態の空調システム１に用いられる空調機について説明する。

本実施形態で用いられる空調機は、マルチタイプのヒートポンプ式空調機であり、室外機１０と、室内機２０ａ−２０ｃとが、冷媒路８８および通信線８１により接続されている。室内機２０ａ−２０ｃには、ケーシング内に吸込まれる室内空気の温度である吸込み温度値（第２室温値に相当）を検知する吸込み温度センサ２１ａ−２１ｃが設けられている。以下、室外機１０と、室内機２０ａとからなる空調機について説明するが、その他の室内機２０ｂ，２０ｃについても室内機２０ａと同様の構成であるものとする。

本実施形態に係る空調機は、設定温度値に応じて圧縮機の回転数と室内膨張弁の開度とを段階的に調整することで、室外機１０から室内機２０ａに送られる冷媒を流量調整する。また、室内機２０ａは、サーモＯＦＦおよびサーモＯＮの運転を自動的に繰り返し、室内環境が当該設定温度値の近傍で保たれるように制御される。ここで、サーモＯＦＦとは、冷房運転および暖房運転が停止した状態をいう。詳細には、冷媒を流さない送風のみの運転または冷媒を僅かに流す低負荷の運転が行われている状態をいう。一方、サーモＯＮとは、冷房運転または暖房運転を実施している状態をいう。詳細には、ファンを作動させ、さらに冷媒流量などを調整して、室内温度が設定温度に近づくにように運転している状態をいう。本実施形態に係る空調機は、冷房運転時に吸込み温度値が設定温度値の１．０℃以下になった場合および暖房運転時に設定温度値の１．０℃以上になった場合、室内機２０ａはサーモＯＮの運転からサーモＯＦＦの運転に切り替わる。一方、冷房運転時に吸込み温度値が設定温度値の１．０℃以上になった場合および暖房運転時に設定温度値の１．０℃以下になった場合、サーモＯＦＦの運転からサーモＯＮの運転に切り替わる。

（３）仲介装置４０ａ−４０ｃの概略構成
次に、仲介装置４０ａ−４０ｃについて説明する。仲介装置４０ａ−４０ｃは、それぞれに接続される一つのサーモスタット３０ａ−３０ｃから入力される各種信号を空調機の読み取り可能な信号に変換し、変換した信号をそれぞれに接続された一つの室内機２０ａ−２０ｃに送信する。また、仲介装置４０ａ−４０ｃは、サーモスタット３０ａ−３０ｃから入力される信号および吸込み温度センサ２１ａ−２１ｃで検知される吸込み温度値等を用いて空調目標温度値を決定し、当該空調目標温度値を設定温度値としてそれぞれに接続された室内機２０ａ−２０ｃに送信する。以下、図４を用いて仲介装置４０ａの構成について説明するが、他の仲介装置４０ｂ、４０ｃも同様の構成であるものとする。

仲介装置４０ａは、主として、通信部４１と、記憶部４２と、タイマー部４３と、制御部４４とを備える。通信部４１は、入出力ポートからなり、サーモスタット３０ａおよび室内機２０ａからの各種信号を入力し、空調機に対し制御信号を出力する。

記憶部４２には、後述する空調目標温度値を決定するために用いられる制御プログラムが記憶されている。また、記憶部４２は、吸込み温度値記憶領域４２ａと、空調目標温度値記憶領域４２ｂと、限界値記憶領域４２ｃとを有する。

吸込み温度値記憶領域４２ａには、後述する吸込み温度値取得部４４ｃに取得される吸込み温度値が記憶される。なお、本実施形態では、吸込み温度値記憶領域４２ａには、予め初期値として冷房運転モードの上限値（３２℃）および暖房運転モードの下限値（１６℃）が記憶されている。吸込み温度値記憶領域４２ａに記憶された値（記憶値Ｍ）は、吸込み温度値取得部４４ｃによって新たな吸込み温度値が取得されるたびに、当該新たな吸込み温度値によって上書きされる。

空調目標温度値記憶領域４２ｂには、後述する空調目標温度値決定部４４ｄによって空調目標温度値として決定された値のうち、吸込み温度値を用いて算出された平均値Ａであって、空調機に設定温度値として送信される値が記憶される。空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された値（記憶値Ｓ）は、平均値Ａが新たな空調目標温度値として決定されるたびに、当該新たな空調目標温度値によって上書きされる。

限界値記憶領域４２ｃには、冷房運転モードおよび暖房運転モードのそれぞれについて、所定の下限値および上限値が記憶されている。ここで、冷房運転モードの下限値および暖房運転モードの上限値とは、空調機を最大負荷で制御する際の温度値（最大能力値）であり、冷房運転モードの上限値および暖房運転モードの下限値とは、空調機を最小負荷で制御する際の温度値（最小能力値）である。本実施形態では、冷房運転モードの下限値は１６℃、暖房運転モードの上限値は３２℃であり、さらに、冷房運転モードの上限値は３２℃、暖房運転モードの下限値は１６℃である。

タイマー部４３は、サーモスタット３０ａ−３０ｃの接点の変化が検出された後の経過時間をカウントする。詳細には、タイマー部４３は、サーモスタット３０ａ−３０ｃの接点の変化が検出された時点から開始する経過時間をカウントする。また、タイマー部４３は、所定時間内に接点の変化が複数回検出された場合には、時間のカウントをリスタートする。

制御部４４は、ＣＰＵ等により構成されており、主として、検出部４４ａと、状態把握部４４ｂと、吸込み温度値取得部４４ｃと、空調目標温度値決定部４４ｄと、信号変換部４４ｅと、送信部４４ｆとを有する。

検出部４４ａは、仲介装置４０ａに接続されたサーモスタット３０ａの接点の変化を検出する。本実施形態では、Ｙ１（コンプレッサ）信号がＯＮまたはＯＦＦのいずれに設定された状態であるか、また、ＯＮまたはＯＦＦのいずれに変化したかが検出される。このとき、サーモスタット３０ａから出力されるＯ（冷房）信号およびＢ（暖房）信号に基づき、冷房運転モードおよび暖房運転モードが区別される。具体的には、冷房運転モードではＯ信号がＯＮであり、暖房運転モードではＢ信号がＯＮである。

状態把握部４４ｂは、室内機２０ａがサーモＯＮで動作している状況か、サーモＯＦＦで動作している状況かを示す信号（サーモ信号）を室内機２０ａから取得し、室内機２０ａの運転状態を把握する。

吸込み温度値取得部４４ｃは、吸込み温度センサ２１ａで検知された吸込み温度値（第２室温値に相当）を室内機２０ａから取得する。なお、吸込み温度値取得部４４ｃによって取得された吸込み温度値は、上述の吸込み温度値記憶領域４２ａに上書きされていく。

空調目標温度値決定部４４ｄは、室内機２０ａを動作させるための空調目標温度値を決定する。具体的に、空調目標温度値決定部４４ｄは、接点の変化に基づいて空調目標温度値を決定する。まず、空調目標温度値決定部４４ｄは、Ｙ１信号の変化が検出された際に取得される吸込み温度値と、吸込み温度値記憶領域４２ａに記憶された記憶値Ｍとの平均値Ａを算出する（第２決定処理）。当該平均値Ａは、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された記憶値Ｓと比較された上で空調目標温度値として決定される。

さらに、空調目標温度値決定部４４ｄは、Ｙ１信号の変化が検出された後、タイマー部４３によって計測される時間が１５分経過するまでにＹ１信号の変化が検出されない場合であって、Ｙ１信号の状態とサーモ信号の状態とが一致しない場合は、Ｙ１信号の状態に基づいて限界値記憶領域４２ｃに記憶されている最大能力値または最小能力値を空調目標温度値として決定する（第３決定処理）。例えば、Ｙ１信号の状態がＯＮの場合には、最大能力値（冷房運転時は下限値、暖房運転時は上限値）を空調目標温度値として決定し、Ｙ１信号の状態がＯＦＦの場合には、最小能力値（冷房運転時は上限値、暖房運転時は下限値）を空調目標温度値として決定する。

さらに、空調目標温度値決定部４４ｄは、Ｙ１信号の変化が所定時間内（例えば、３０秒以内）に複数回検出された場合に、最後に検出されたＹ１信号の状態に応じて限界値記憶領域４２ｃに記憶されている最大能力値または最小能力値を空調目標温度値として決定する（第１決定処理）。例えば、Ｙ１信号がＯＮで安定した場合には、最大能力値（冷房運転時は下限値、暖房運転時は上限値）を空調目標温度値として決定し、Ｙ１信号がＯＦＦで安定した場合には、最小能力値（冷房運転時は上限値、暖房運転時は下限値）を空調目標温度値として決定する。

より詳細には、下記の＜空調機の制御方法＞の欄で説明する。

信号変換部４４ｅは、図３に示した、サーモスタット３０ａの出力信号を空調機の読み取り可能な信号に変換する。本実施形態では、信号Ｇ（ファン）は、運転／停止指令に変換され、その他の信号Ｂ（暖房），Ｗ１（ヒーター），Ｏ（冷房），Ｙ１（コンプレッサ），ＤＨＭ（除湿）は、それぞれの信号パターンから運転モード（冷房運転モード／暖房運転モード）が判断され、空調機の読み取り可能な運転モードの信号に変換される。

送信部４４ｆは、上述の通信部４１を介して、信号変換部４４ｅによって変換された信号および室内機２０ａの空調停止命令等を室内機２０ａに送信する。また、送信部４４ｆは、空調目標温度値として決定された値であって、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された記憶値Ｓを設定温度値として室内機２０ａに送信する。

＜空調機の制御方法＞
以下、図５および図６を参照して、仲介装置４０ａ−４０ｃによる空調機の冷房運転時の制御方法を詳細に説明する。なお、以下の説明では、サーモスタット３０ａおよび仲介装置４０ａを用いて、室内機２０ａを制御する際の制御方法を説明するが、サーモスタット３０ｂおよび仲介装置４０ｂを用いて室内機２０ｂを制御する場合、およびサーモスタット３０ｃおよび仲介装置４０ｃを用いて室内機２０ｃを制御する場合も同様であるものとする。

まず、ステップＳ１０１において、検出部４４ａによってＹ１信号の変化が検出されたか否かが判断される。ステップＳ１０１でＹ１信号の変化が検出されない場合は、Ｙ１信号の変化が検出されるまで待機する。一方、ステップＳ１０１でＹ１信号の変化が検出されると、ステップＳ１０２に進み、タイマー部４３が時間の計測を開始する。その後ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、空調目標温度値決定部４４ｄによって、吸込み温度値記憶領域４２ａに記憶されている値である記憶値Ｍ（初期値または前回の吸込み温度値Ｔ）と、今回の吸込み温度値Ｔとの平均値Ａが算出される。その後、ステップＳ１０４において、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶値Ｓがあるか否かが判断される。ステップＳ１０４で記憶値Ｓがあると判断された場合、ステップＳ１０５に進む。一方、ステップＳ１０４で記憶値Ｓがないと判断された場合、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０５では、平均値Ａと、記憶値Ｓとの差が０．５℃以内か否かが判断される。ステップＳ１０５で、平均値Ａと記憶値Ｓとの差が０．５℃以内であった場合には、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０５で平均値Ａと、記憶値Ｓとの差が０．５℃を上回っている場合には、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、空調目標温度値決定部４４ｄが平均値Ａを空調目標温度値として決定し、当該空調目標温度値を記憶値Ｓとして空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶し、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、送信部４４ｆが、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶されている記憶値Ｓを設定温度値として室内機２０ａに送信する。また、ステップＳ１０８において、今回の吸込み温度値Ｔが吸込み温度値記憶領域４２ａに記憶される。ステップＳ１０７で空調目標温度値が室内機２０ａに送信されることで、室内機２０ａは当該空調目標温度値に基づいた空調制御を行う。

次に、ステップＳ１０９において、Ｙ１信号の変化が検出されたか否かが判断される。ステップＳ１０９でＹ１信号の変化が検出された場合には、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、先のＹ１信号の変化が検出された後の経過時間が３０秒以内か否かが判断される。ステップＳ１１０において、３０秒以内でないと判断された場合には、ステップＳ１０２に戻る。一方、ステップＳ１１０において、３０秒以内であると判断された場合には、ステップＳ１１１に進み、タイマー部４３が、時間の計測を再スタートする。次にステップＳ１１２に進み、Ｙ１信号の変化が検出されたか否かが判断される。ステップＳ１１２において、Ｙ１信号の変化が検出された場合には、ステップＳ１１１に戻る。ステップＳ１１２において、Ｙ１信号の変化が検出されない場合には、ステップＳ１１３に進み、先にＹ１信号の変化が検出されてから３０秒が経過したか否かが判断される。ステップＳ１１３において、３０秒が経過していない場合には、ステップＳ１１２に戻る。ステップＳ１１３において、３０秒が経過している場合には、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４では、Ｙ１信号がＯＮか否かが判断される。ステップＳ１１４において、Ｙ１信号がＯＮである場合には、ステップＳ１１５に進み、下限値が設定温度値として空調機に指令される。ステップＳ１１４において、Ｙ１信号がＯＦＦである場合には、ステップＳ１１６に進み、上限値が設定温度値として空調機に指令される。

一方、ステップＳ１０９でＹ１信号の変化が検出されない場合には、ステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１７では、１５分が経過したか否かが判断される。ステップＳ１１７において、１５分が経過していないと判断された場合には、ステップＳ１０９に戻り、１５分が経過したと判断された場合には、ステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８では、Ｙ１信号の状態と、サーモ信号の状態とが一致するか否かが判断される。ステップＳ１１８において、Ｙ１信号の状態と、サーモ信号の状態とが一致すると判断された場合には、一致しない状態になるまで待機する。ステップＳ１１８において、Ｙ１信号の状態と、サーモ信号の状態とが一致しないと判断された場合には、ステップＳ１１９に進み、Ｙ１信号の変化が検出されたか否かが判断される。ステップＳ１１９において、Ｙ１信号の変化が検出された場合には、ステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１１９において、Ｙ１信号の変化が検出されない場合には、ステップＳ１２０に進み、Ｙ１信号がＯＮか否かが判断される。ステップＳ１２０においてＹ１信号がＯＮの場合、ステップＳ１２１に進み、下限値が設定温度値として空調機に指令される。ステップＳ１２０においてＹ１信号がＯＦＦの場合、ステップＳ１２２に進み、上限値が設定温度値として空調機に指令される。

＜特徴＞
（１）本実施形態に係る空調システム１において、仲介装置４０ａ−４０ｃはサーモスタット３０ａ−３０ｃから出力される制御信号を空調機の読み取り可能な信号に変換する。また、仲介装置４０ａ−４０ｃは、サーモスタット３０ａ−３０ｃから入力される信号および空調機で検知される吸込み温度値に基づいてサーモスタット３０ａ−３０ｃで設定された温度の近似値である空調目標温度値を決定する。当該空調目標温度値が設定温度値として空調機に送信されるため、サーモスタット３０ａ−３０ｃを用いて運転に設定温度値が必要な空調機を動作させることができる。これにより、インバータ制御を行う空調機を新たに導入する場合であっても、従来から使用する空調インターフェースとしてのサーモスタット３０ａ−３０ｃを新たな空調機のインターフェースとして継続して用いることができる。

また、米国では、地下室等にガスファーネスユニットおよびファンユニットを備える補助ユニットを配置する住宅等もある。ガスファーネスユニットは、主として、ガスの燃焼を行うガスファーネスと、その燃焼量を制御するガスファーネスコントローラとから構成されており、ファンユニットは、主として、シロッコファン等のファンと、ファンコントローラとから構成されている。このガスファーネスユニットおよびファンユニットは、サーモスタット３０ａ−３０ｃを用いて制御され、補助ユニット内の空気を過熱し、室内に送り出すことで、室内の空調制御を行っている。本実施形態に係る仲介装置４０ａ−４０ｃを空調システム１に導入することにより、既存のサーモスタット３０ａ−３０ｃを用いて、インバータ制御を行う最新の空調機とガスファーネスユニットおよびファンユニットとの双方を制御することができる。したがって、ユーザに新たな空調インターフェースの操作方法の習得を強いることなく、従来の空調インターフェースを使用したまま、効率の良い空調制御を行うことができる。

（２）サーモスタット３０ａ−３０ｃは種類によって出力信号も多様であるが、本実施形態に係る仲介装置４０ａ−４０ｃは、サーモスタット３０ａ−３０ｃから出力される基本的な信号を用いて設定温度値の代替となる空調目標温度値を決定するため、大部分のサーモスタット３０ａ−３０ｃに適用することができる。

（３）本実施形態に係る仲介装置４０ａ−４０ｃは、タイマー部４３を備えており、検出部４４ａが検出する接点信号の状態と、状態把握部４４ｂが取得するサーモ信号の状態と、タイマー部４３で計測する時間とに応じて、改めて空調目標温度値を決定するための制御が行われる。これにより、ユーザによって設定温度が変更された場合であっても、適宜、適当な方法で空調目標温度値が決定されるため、ユーザの所望する室内環境を継続して提供することができる。

（４）また、本実施形態に係る仲介装置４０ａ−４０ｃは、先の接点の変化が検出された後１５分間新たな接点の変化が検出されない場合、および３０秒内に複数回接点の変化が検出された場合、サーモスタット３０ａ−３０ｃにおける設定温度が変更されたものと判断し、接点の状態に応じて、空調機に対して最大能力値（冷房運転時は下限値、暖房運転時は上限値）または最小能力値（冷房運転時は上限値、暖房運転時は下限値）が設定温度値として指令される。

すなわち、先のＹ１信号の変化が検出された後、所定時間が経過するまでに新たなＹ１信号の変化が検出されない場合には、Ｙ１信号の状態とサーモ信号の状態とが一致しなくなるまで待機し、Ｙ１信号の状態とサーモ信号の状態とが一致しなくなった際に、Ｙ１信号の状態がＯＮであれば、最大能力値を空調目標温度値とし、Ｙ１信号の状態がＯＦＦであれば、最小能力値を空調目標温度値とする。このように、Ｙ１信号の状態が所定時間変化しない場合であっても、Ｙ１信号の状態とサーモ信号の状態とを適宜比較して、サーモスタット３０ａ−３０ｃに設定された温度の変更に併せるように空調機を動作させることができる。また、このようにＹ１信号の状態に応じて最大能力値あるいは最小能力値を空調機に対して送信することにより、室内の温度をサーモスタット３０ａ−３０ｃで設定された温度に早期に近づけることができる。

また、所定時間内にＹ１信号の変化が複数回検出された場合に、複数回検出されたＹ１信号の変化のうち最後に検出されたＹ１信号の変化がＯＦＦからＯＮへの変化であり、かつ、Ｙ１信号がＯＮで安定した場合には、最大能力値を空調目標温度値とし、最後に検出されたＹ１信号の変化がＯＮからＯＦＦへの変化であり、かつ、Ｙ１信号がＯＦＦで安定した場合には、最小能力値を空調目標温度値とする。この場合、先のＹ１信号の変化が検出された後の所定時間を待つことなく、サーモスタット３０ａ−３０ｃに設定された温度に室内の温度を早期に近づけるための制御が空調機に対して行われ、これによってもユーザの要求に応えることができる。

（５）本実施形態においては、空調目標温度値決定部４４ｄが平均値Ａを算出すると、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶された記憶値Ｓと平均値Ａとを比較し、その差が０．５℃を越えていた場合に限り、新たに算出された平均値Ａを空調目標温度値として決定し、当該空調目標温度値を室内機２０ａ−２０ｃの制御に用いるように設計されている。これにより、室内機２０ａ−２０ｃにおいて頻繁に温度を変更する必要がないため、空調機の処理負荷を抑えることができる。

＜変形例＞
（１）本実施形態では、マルチタイプのヒートポンプ式空調機を用いたが、シングルタイプのヒートポンプ式空調機を用いても構わない。また、ヒートポンプ式空調機に限らず、インバータ制御される空調機であれば、その他の空調機にも適用できる。

（２）本実施形態で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。この場合、暖房運転モードでは、冷房運転モードで用いた下限値の代わりに暖房運転モードの上限値を用い、冷房運転モードで用いた上限値の代わりに暖房運転モードの下限値を用いる。なお、上述したように、冷房運転モードおよび暖房運転モードの区別は、Ｏ信号およびＢ信号のいずれがＯＮになっているかで判断される。

また、設定を変更することにより、暖房運転モードで用いる信号を、サーモスタット３０ａ−３０ｃのコンプレッサ信号（Ｙ１）の代わりに、ヒーターの制御信号（Ｗ１）にすることもできる。すなわち、冷房運転モードではＹ１信号が用いられ、暖房運転モードではＷ１信号が用いられる。

さらに、図３に示すような、他の出力信号を用いて空調目標温度値を決定しても構わない。

（３）本実施形態に係る空調システムにおいて、室内機２０ａ―２０ｃのそれぞれが、個別のリモコンを備えていてもよい。室内機２０ａ―２０ｃにリモコンが設定された場合は、室内機２０ａ―２０ｃの制御がサーモスタット３０ａ−３０ｃからの出力信号に基づく空調目標温度値および個別のリモコンで入力された設定温度値のいずれか一方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。

（４）本実施形態に係る方法で決定した空調目標温度値を補正し、補正後の値に基づいて空調機が動作するように設計しても構わない。

（５）本実施形態において、空調目標温度値記憶領域４２ｂに記憶されている値（記憶値Ｓ）があるか否かを判断しているが、予め初期値（例えば、０）を与えておき、記憶値Ｓが初期値（例えば、０）に等しいかどうかを判定してもよい。

（６）本実施形態では、仲介装置４０ａ−４０ｃにおいて、摂氏（℃）を用いて空調目標温度値の決定等を行っているが、摂氏に代えて華氏（°Ｆ）を用いても構わない。

（７）本実施形態に係る空調システム１では、仲介装置４０ａ−４０ｃは、室内機２０ａ―２０ｃが検知する吸込み温度値Ｔを用いて空調目標温度値を決定したが、仲介装置４０ａ−４０ｃは、吸込み温度値の代わりに、室内機２０ａ―２０ｃが把握する他の温度センサで得られた値を用いて空調目標温度値を決定することもできる。例えば、室内機２０ａ―２０ｃの吹出し温度センサや、室内機２０ａ―２０ｃのそれぞれに接続されたリモコンの温度センサ、室内機２０ａ―２０ｃの本体からそれぞれ延長して設けた温度センサであるリモートセンサ等によって得られた値を用いることによっても空調目標温度を決定することができる。

（８）本実施形態では、仲介装置４０ａ−４０ｃが空調機に対して最大能力値または最小能力値を指令する際、最小能力値として冷房運転モードでは上限値、暖房運転モードでは下限値を送信するが、最小能力値として空調機を停止させる値を送信しても構わない。これによっても、上記実施例と同様に、短時間で室温を所望の温度に到達させることができる。

（９）本実施形態では、複数のサーモスタット３０ａ−３０ｃおよび複数の仲介装置４０ａ−４０ｃが室内機２０ａ―２０ｃと一対一で接続され、仲介装置４０ａ−４０ｃで変換されたサーモスタット３０ａ−３０ｃからの制御信号が、それぞれに接続される一台の室内機２０ａ―２０ｃに送信されることにより個別空調を行っているが、図７に示すように、サーモスタット３０および仲介装置４０が、物件内にそれぞれ一台設置され、サーモスタット３０からの制御信号が仲介装置４０で変換され、変換された制御信号が室内機２０ａ―２０ｃに送信されてもよい。この場合には、サーモスタット３０を用いて複数の室内機２０ａ―２０ｃの集中制御を行うことができる。さらに、物件内にサーモスタット３０および仲介装置４０がそれぞれ一台設けられる空調システムにおいて、図８に示すように、サーモスタット３０からの制御信号が仲介装置４０で変換され、変換された制御信号が室外機１０に送信されてもよい。この場合にも、サーモスタット３０を用いて複数の室内機２０ａ―２０ｃの集中制御を行うことができる。なお、１台のサーモスタット３０で複数台の室内機２０ａ−２０ｃを制御する場合は、代表機として設定した室内機のサーモ信号を、室内機２０ａ−２０ｃのサーモ信号として取得する。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

本発明は、快適な空調環境の実現を効率よく行うため、既存の汎用のサーモスタットを用いて新たに導入したインバータ制御の空調機を利用可能とする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。

本実施形態に係る空調制御システムの概観図である。 本実施形態に係るサーモスタットの例である。 本実施形態に係るサーモスタットから出力される制御信号を示す図である。 本実施形態に係る仲介装置の概略構成図である。 本実施形態に係る空調機の制御方法を示す図である。 本実施形態に係る空調機の制御方法を示す図である。 本実施形態の変形例（９）に係る空調制御システムの外観図である。 本実施形態の変形例（９）に係る空調制御システムの外観図である。

１ 空調制御システム
１０ 室外機
２０ａ−２０ｃ 室内機
３０ａ−３０ｃ サーモスタット（空調インターフェース）
４０ａ−４０ｃ 仲介装置
８１，８２ 通信線
８８ 冷媒路

Claims (9)

1. 自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦに変化させる空調インターフェース（３０ａ−３０ｃ）に接続され、空調機（１０，２０ａ−２０ｃ）と前記空調インターフェースとを仲介する空調制御のための仲介装置（４０ａ―４０ｃ）であって、
   前記接点の変化を検出する検出部（４４ａ）と、
   温度情報を記憶する記憶部（４２）と、
   前記接点の変化が検出された後の経過時間を計測するタイマー部（４３）と、
   前記空調機を動作させるための空調目標温度値を決定する空調目標温度値決定部（４４ｄ）と、
   を備え、
   前記空調目標温度値決定部は、前記経過時間が第１時点に達するまでの時間である所定時間内に接点の変化が複数回検出された場合に、前記複数回検出された前記接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、前記温度情報に基づいた前記空調目標温度値を決定する第１決定処理を行う、
   仲介装置。
2. 前記温度情報は、前記空調機の最大能力値または最小能力値に関する情報を含み、
   前記空調目標温度値決定部は、前記所定時間内に複数回検出された接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、前記最大能力値または前記最小能力値を前記空調目標温度値として決定する処理である前記第1決定処理を行う、
   請求項１に記載の仲介装置。
3. 前記空調目標温度値決定部は、前記接点の状態がＯＮの場合、前記最大能力値を空調目標温度値として決定し、前記接点の状態がＯＦＦの場合、前記最小能力値を空調目標温度値として決定する、
   請求項２に記載の仲介装置。
4. 前記温度情報は、空調機から取得した第２室温値を含み、
   前記空調目標温度値決定部は、前記接点の変化が検出された際の前記第２室温値を用いて前記空調目標温度値を決定する第２決定処理をさらに行う、
   請求項１に記載の仲介装置。
5. 前記第２室温値は、過去に前記空調機から取得された過去の第２室温値を含み、
   前記空調目標温度値決定部は、前記過去の第２室温値と、前記過去の第２室温値が取得された後に前記空調機から取得された新たな第２室温値との平均値を用いた値を前記空調目標温度値として決定する処理である前記第２決定処理を行う、
   請求項４に記載の仲介装置。
6. 前記空調機の運転状態であるサーモオン状態またはサーモオフ状態を把握する状態把握部（４４ｂ）をさらに備え、
   前記空調目標温度値決定部は、前記接点の変化が検出された後、前記経過時間が前記第１時点に達するまでに新たな接点の変化が検出されず、かつ、前記第１時点以降の時点である第２時点に達するまでに新たな接点の変化が検出されない場合、前記運転状態と前記接点の状態とに基づいて、前記最大能力値または前記最小能力値を前記空調目標温度値として決定する第３処理をさらに行う、
   請求項２に記載の仲介装置。
7. 請求項１記載の仲介装置（４０ａ−４０ｃ）と、
   前記仲介装置によって空調機との接続が仲介される空調インターフェース（３０ａ―３０ｃ）と、
   前記仲介装置から送信される前記空調目標温度値に基づき空調制御を行う空調機（１０，２０ａ−２０ｃ）と、を備える空調制御システム。
8. 自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦに変化させる空調インターフェース（３０ａ―３０ｃ）を利用して空調機（１０，２０ａ−２０ｃ）を制御するための空調制御方法であって、
   前記接点の変化を検出する検出ステップと、
   温度情報を記憶する温度情報記憶ステップと、
   前記接点の変化が検出された後の経過時間を計測する計測ステップと、
   前記空調機を動作させるための空調目標温度値を決定する決定ステップと、
   を備え、
   前記決定ステップでは、前記経過時間が第１時点に達するまでの時間である所定時間内に接点の変化が複数回検出された場合に、前記複数回検出された前記接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、前記温度情報に基づいた前記空調目標温度値を決定する、
   空調制御方法。
9. 自己の温度センサで検知する第１室温値と自己に設定された設定温度とに基づき接点をＯＮまたはＯＦＦに変化させる空調インターフェース（３０ａ―３０ｃ）を利用して空調機（１０，２０ａ−２０ｃ）を制御するためにコンピュータに実行させるための空調制御プログラムであって、
   前記接点の変化を検出する検出ステップと、
   温度情報を記憶する温度情報記憶ステップと、
   前記接点の変化が検出された後の経過時間を計測する計測ステップと、
   前記空調機を動作させるための空調目標温度値を決定する決定ステップと、
   を備え、
   前記決定ステップでは、前記経過時間が第１時点に達するまでの時間である所定時間内に接点の変化が複数回検出された場合に、前記複数回検出された前記接点の変化のうち、最後に検出された接点の状態に応じて、前記温度情報に基づいた前記空調目標温度値を決定する、
   空調制御プログラム。

Images