JP5334563B2 - 空調管理装置 - Google Patents

Description

この発明は、建物外の気温に連動して空調機器（室内機）に設定された設定温度を変化させるようにすることができる、空気調和装置を管理、制御するための空調管理装置に関するものである。

例えば、夏場等において、建物外の気温（以下、外気温度という）と建物内の気温（以下、室内温度という）との差が大きくなると、急激な温度の変化により、建物外から中に入ってきた人の身体に負担が加わるヒートショックが生じることがある。このようなヒートショックを防止するため、従来、外気温度の変化に連動して段階的に設定温度を決定し、室内温度が設定温度となるように空気調和装置を制御する空調機の温度制御装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、外気温度センサーにより検出された外気温度に基づいて、外気温度が高くなるに従って目標設定温度が高くなるように、目標設定温度算出部により目標設定温度を算出し、その目標設定温度に基づいて、外気温度と室内温度との温度差を５〜７℃に保つように冷房運転を行うことによって、ヒートショックを和らげ、冷えすぎを防ぐようにした空気調和機も提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００５−６１７１６号公報 特開平１０−６１９９４号公報

ここで、複数の空調機器（室内機）を建物内に配設して空気調和を行う場合を考える。一般的には、室内温度は、建物内にいる人が暑くもなく寒くもない（これを快適であるとする）と感じるような温度となるようにする。そして、その室内温度を維持等するように空気調和装置を制御するため、建物のユーザー等が設定温度を定め、例えば空調管理装置のように、空調機器を統括して管理、制御できるような装置が空気調和装置の動作を管理、制御を行う。

しかしながら、例えば上述した特許文献１のような温度制御装置では、ヒートショックを防止するために外気温度の変化に応じて設定温度を変更するようにしているが、ヒートショックを防止するための設定温度に建物全体が変更されてしまっていた。

また、特許文献２のような従来の空気調和機については、外気温度と設定温度の差が５〜７℃になるように制御を行っている。しかし、外気温度に対する設定温度が変換表にて決定されており、地域、人種によって快適と感じる温度の基準値が違っている場合でも、外気温度の値により建物内の温度が一意に決められていた。そのため、例えばユーザーが手元リモコンで設定温度を２２℃としていた場合、外気温度が上がると突然２５℃に上がることがあり、室内温度の変化が急激となる場合があり、快適性を損なう場合があった。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ヒートショックを単に防ぐだけではなく、建物外から入った人が快適に感じることができ、また、建物内の人の快適性を損なわないような空気調和装置を管理、制御することができる空調管理装置を提供するものである。

この発明に係る空調管理装置は、複数の空調機器を管理するための空調管理装置において、外気温度に連動した空気調和運転を行うかどうかを各空調機器に設定するための処理を行う連動設定処理部と、温度検出手段の検出に係る外気温度と、空調機器に設定されている非連動時の設定温度との差を算出する温度差管理部と、温度差管理部が算出した差に基づいて、外気温度に連動した空気調和運転を行う各空調機器について、連動に係る設定温度を演算により決定する設定温度算出部と、非連動時の設定温度に対する連動に係る設定温度の最大制御幅を規定する連動制御レベルが空調機器に対して設定されると、連動制御レベルに基づいて、設定温度算出部が算出した連動に係る設定温度が非連動時の設定温度に対して最大制御幅を超えているものと判断すると、最大制御幅に基づいて連動に係る設定温度を制限して連動に係る設定温度として決定する温度制限処理部とを備えるものである。

この発明の空調管理装置は、温度差管理部が外気温度とあらかじめユーザー等が定めた非連動時の設定温度との差を算出し、その差に基づいて、設定温度算出部が外気温度に連動するような設定温度を算出して決定するようにしたので、例えば、建物入口の空調機器を外気温度に連動させるように設定しておくことで、建物の外から入ったときの外気温度と室内温度との温度差が小さくなるように設定温度を設定してヒートショック（急激な温度差による身体への負担）を防ぐとともに、例えば建物内にいる人が設定した非連動時における設定温度と外気温度との温度差により算出した設定温度により、例えば建物外から入ってきた人が違和感なく受け入れられるような温度で空気調和できるように空気調和装置を制御することができるという効果を有する。また、連動設定処理部を備え、各空調機器に外気温度に連動した空気調和動作を行うかどうかを設定できるようにしたので、例えば、外気温度に連動させる空調機器と非連動の空調機器とに分けて空気調和を行うことができ、建物内の人に温度感覚に合わせた空気調和も行うことができる。そして、外気温度との差が縮まる方向に設定温度が定まることになるため、その分、空気調和に係る負荷を小さくすることができ、電気代の削減、省エネルギ化をはかることができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る空調管理装置を中心とする空気調和システムを示す図である。図１に示すように、本実施の形態におけるシステムは、複数の空調機器（室内機）１００、外気温度計測機器２００及び空調管理装置３００を、専用通信線１０で互いに通信（信号の送受信）が可能なように接続している。ここで、図１では特に示していないが、空調管理装置３００は、空調機器１００だけでなく、圧縮機等を有する熱源側ユニットとも専用通信線１０を介して通信を行うことができ、空気調和装置全体の管理を行うことができる。また、空調管理装置３００と監視端末４００とをＬＡＮ（Local Area Network）等の汎用通信線２０で互いに通信可能なように接続している。

複数の空調機器１００は、例えば建物内の空気調和を行うための機器（室内機）である。本実施の形態の空調機器１００は、空調管理装置３００の管理により各空調機器１００に決定された設定温度に基づいて、空調対象空間の温度が設定温度になるように空気調和に係る運転（以下、空調運転という）を行うものとする（本実施の形態では、例えば冷房による空気調和を行うものとする）。ここでは、空調運転を行う各部（例えば膨張弁等）の制御に必要な装置（手段）を中心として説明する。各空調機器１００は、制御部１１０、センサー部１２０、データ管理部１３０及び通信管理部１４０を有している。

制御部１１０は、例えば、空調管理装置３００からの設定温度制御指令の信号に含まれる設定温度のデータに基づき、空調対象空間の温度が設定温度になるような空調運転の状態制御を行う。このため、センサー部１２０からの信号等に基づいて、温度、圧力等の判断処理等を行い、空調機器１００が有している空調運転を行う各部の制御を行う。また、センサー部１２０は、例えば温度センサー、圧力センサー等を有する。そして、例えば空調機器１００が有する熱交換器（図示せず）を流れる冷媒の温度、圧力、室内等の空調対象空間における温度等、空調運転に必要な各種物理量を計測し、信号を制御部１１０に送信する。データ管理部１３０は、制御部１１０が空調運転に係る制御処理を行うために必要となるデータを格納（記憶、保存）し、管理する。ここでは、特に設定温度のデータ等、空調運転を行うためのデータである運転データ１３１及び専用通信線１０により接続された機器を区別等するための機種情報データ１３２を管理しているものとする。通信管理部１４０は専用通信線１０を介した通信を行う際のインターフェイスとなり、信号形式の変換等を行う。

外気温度計測機器２００は、外気温度を計測するための機器である。制御部２１０は、温度、湿度など、各種センサーからの信号入力によるアナログデータを解析する。本実施の形態においては、特に温度センサー２５０からの信号に含まれる外気温度のデータ（以下、外気温度データという）を解析する。また、空調管理装置３００からのモニター要求に基づいて、外気温度データを含む信号を通信管理部２４０に送信させるための処理を行う。センサー入力部２２０は、温度センサー２５０からの信号を受信して制御部２１０が処理できる形式に変換する。データ管理部２３０は、例えば一定期間分の外気温度データ２３１を格納し、管理する。通信管理部２４０は、通信管理部１４０と同様に、専用通信線１０を介して通信を行う際のインターフェイスとなる。本実施の形態においては、外気温度計測機器２００は、特に専用通信線１０を介して空調管理装置３００との通信を行う。温度センサー２５０は、外気温度を計測できる位置に設けられ、計測に係る外気温度を信号として送信する。ここでは、温度センサー２５０を０−５ＶやＰｔ１００等で構成し、外気温度計測機器２００から独立して設けているものとする。

空調管理装置３００は、空調機器１００を含む空気調和装置、外気温度計測機器２００を統合的に制御、管理する装置である。表示装置３１０は、制御部３５０が行う処理に基づいて、各空調機器１００の運転状態、外気温度計測機器２００の計測に係る外気温度等を表示する。入力装置３２０はボタン、タッチパネル等を有しており、管理者等がボタン、タッチパネル等から入力した監視画面切り換え、空気調和装置の操作、各種設定等の指示を信号として制御部３５０に送信する。空調側通信インターフェイス部３３０は、制御部３５０により、専用通信線１０を介して空調機器１００又は外気温度計測機器２００との通信を行う際のインターフェイスとなる。一方、監視側通信インターフェイス部３４０は、汎用通信線２０を介して監視端末４００との通信を行う際のインターフェイスとなる。

制御部３５０は、空調機器１００を含む空気調和装置を制御、管理等するための様々な処理を行う。本実施の形態では、特に外気温度に連動させた設定温度による空調運転を行う空調機器１００の設定処理、また、外気温度に連動させた設定温度を決定する処理を行う。そのため、制御部３５０は、空調機器１００を含む空気調和装置との通信制御を行うための空気調和装置通信管理部３５１、監視端末４００との通信制御を行うための監視端末通信管理部３５２及び外気温度に連動させた空調運転の制御（以下、連動制御という）を行う空調機器１００を設定する処理を行い、また、連動に係る設定温度の値（以下、設定温度（連動）とする）を演算等により決定する外気温度連動制御管理部３５４を備えている。

ここで、監視端末通信管理部３５２は、監視端末４００からの要求に応じて、送信する監視制御プログラム３５３を有している。監視制御プログラム３５３は、例えば監視等に係る画面を表示するためのものであり、監視端末４００により処理される。その実行に係る処理に基づき、表示された内容を監視者が監視し、空調機器１００を含む空気調和装置の監視、連動制御を行う空調機器１００の設定等の指示を行う。

また、外気温度連動制御管理部３５４は、温度差管理部３５５、連動制御設定温度算出部３５６及び連動設定処理部３５７を有している。温度差管理部３５５は、連動させない制御（以下、非連動制御という）を行う場合に、例えばユーザー等の設定により定められた設定温度の値（以下、設定温度（非連動）とする）と、外気温度の値（以下、値も含めて外気温度という）との差（以下、温度差という）を、連動制御を行う空調機器１００に関して算出する。本実施の形態では冷房による空気調和を行うため、基本的には外気温度の方が設定温度（非連動）より高い。そのため、本実施の形態では、算出した温度差が正の値となるように外気温度から設定温度（非連動）を減じて算出を行うものとする。ここで、温度差が０以下（設定温度（非連動）が外気温度以上）であると判断すると、外気温度と連動させずに設定温度（非連動）のままとする。連動制御設定温度算出部３５６は、温度差管理部３５５が算出した温度差に基づいて設定温度（連動）を算出する。算出内容については後述する。また、連動設定処理部３５７は、各空調機器１００に対して連動制御を行うかどうかの設定に係る処理を行う。

データ管理部３６０は、制御部３５０が処理を行うために必要となるデータを格納、管理する。本実施の形態では、特に空気調和装置運転データ３６１、設定温度データ３６２、外気温度データ３６３、連動有無設定データ３６４を管理しているものとする。空気調和装置運転データ３６１は、各空調機器１００における空調運転（例えば、冷房運転、暖房運転、運転停止等）の状況を示すデータである。設定温度データ３６２は、各空調機器１００における設定温度を示すデータである。ここで、連動制御に係る空調機器１００の設定温度データ３６２については、設定温度（連動）及び設定温度（非連動）のデータを記憶しているものとする。連動有無設定データ３６４は、各空調機器１００が連動制御を行うか非連動制御を行うかを示すためのデータである。

図２は外気温度の変化に連動させた設定温度（連動）の変化例を示した図である。本実施の形態では、各空調機器１００に対し、連動制御を行うかどうかを設定することができるが、連動制御を行う場合、空調管理装置３００の制御部３５０は、外気温度５０１と連動させない非連動制御を行う場合に設定された設定温度（非連動）５０２との温度差５０４に基づいて、連動制御を行う空調機器１００の設定温度（連動）を決定する。空調管理装置３００による設定温度（連動）の決定に係る処理については後述する。

監視端末４００は、汎用通信線２０を介して空調管理装置３００と通信接続し、例えば、監視者が、空気調和装置の運転状態、異常情報等を監視し、運転状態の操作や各種設定等を行うための端末装置である。ここで、本実施の形態における監視端末４００は、Ｗｅｂブラウザーに係るプログラムを有する汎用のコンピュータで構成しているものとする。そして、上述した空気調和装置の運転状態等に係る表示をＷｅｂブラウザーにより行うようにする。

表示装置４１０は、制御部４４０が行う処理に基づいて、各空調機器１００の運転状態等の監視用画面、例えば空調機器１００の連動制御の有無のように空気調和装置の設定に係る設定画面等を表示する。入力装置４２０はボタン、タッチパネル等を有しており、監視等がボタン、タッチパネル等から入力した監視画面切り換え、空気調和装置の操作、各種設定等の指示を信号として制御部４４０に送信する。通信インターフェイス部４３０は、汎用通信線２０を介して空調管理装置３００との通信を行う際のインターフェイスとなる。

制御部４４０は、ＨＴＴＰ通信管理部４４１、表示制御部４４２及び監視制御プログラム制御部４４３を備えている。本実施の形態では、特にＷｅｂブラウザーの実行環境で監視に係る処理を行う。そのため、ＨＴＴＰ通信管理部４４１は、ＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol ）に基づいて空調管理装置３００との通信を行うための処理を行う。表示制御部４４２は、表示装置４１０に画面等を表示させるための処理を行う。また、監視制御プログラム制御部４４３は、監視制御プログラム処理部４５０が行った監視に係る処理をＷｅｂブラウザーにおいて行われるように処理する。

監視制御プログラム処理部４５０は、空調管理装置３００から送られた監視制御プログラム３５３の実行処理を行う。そのため、運転データ受信解析部４５１は、空調機器１００でも管理している運転データ１３１を解析する。制御データ送信部４５２は、送信等するためのデータを管理する。表示制御部４５３は運転データ等の表示に係る処理を行う。

図３は外気温度と、外気温度と室内温度との差（以下、外内温度差という）との関係を表す図である。図３は、様々な外気温度の下で室内温度を変更し、建物の外から内に入ったときに得た感覚（暑い、寒い等）をアンケートし、集計した結果をグラフ化したものである。グラフでは、［暑い］、［やや暑い］と回答されたものを□でプロットしている。また、［寒い］、［やや寒い］と回答されたものを◆でプロットしている。そして、図３のグラフ上には、暑く感じる場合と寒く感じる場合との境界線を引いている。この境界線を、快適と感じられる外気温度と外内温度差との関係を表す制御基準温度線５１１とし、制御基準温度線５１１における温度を制御基準温度とする。

次に、図３のアンケート集計結果に基づいて、外気温度に対して外内温度差をどの程度にしすればよいか、また、外気温度に連動した設定温度を決定すればよいかを検討する。

例えば、従来においては、外気温度に関係なく、温度差が一定となるように制御する装置が多い。しかし、図３に示すように、実際の感覚では、外気温度が低い場合には外内温度差が小さくても寒いと感じる場合があることがわかる。そして、外気温度が高くなるにつれ、快適と感じる外内温度差が徐々に大きくなる傾向となっていることがわかる。また、外気温度が一定温度以上になると快適と感じる外内温度差はほぼ一定となる。これが、図３において、［暑い］［やや暑い］と回答したときの温度差と、［寒い］［やや寒い］と回答したときの温度差との境界に引いた快適と感じられる制御基準温度線５１１として表れている。

図３に示すように、温度差が４℃以下であれば、外気温度の上昇に伴って制御基準温度線５１１は、正の傾き（図３では、外気温度が６（℃）違えば、快適と感じる温度差が４（℃）違うこととなっているため傾きは２／３となる）を有している。ここで、設定温度（非連動）は一定としたときに、外気温度の差は、外気温度と設定温度（非連動）との温度差の差と同じになる。これらのことから、外気温度と設定温度（非連動）との温度差が６（℃）違えば、内外温度差が４℃違うこととなる室内温度になるように設定温度（連動）を決定するようにする。以上のことは次の（１．１）式で示すことができる。また、温度差が６（℃）より大きければ、外気温度から４（℃）下げた室内温度になるように設定温度（連動）を決定すればよいことになる。以上のことは次の（１．２）式として示すことができる。

［外気温度−設定温度（連動）］≦４（℃）（［外気温度−設定温度（非連動）］≦６（℃））の場合、
設定温度（連動）＝外気温度−（（外気温度−設定温度（非連動））×２／３
…（１．１）
［外気温度−設定温度（連動）］＞４（℃）（［外気温度−設定温度（非連動）］＞６（℃））の場合、
設定温度（連動）＝外気温度−４ …（１．２）

そして、本実施の形態においては、空調管理装置３００の制御部３５０は、（１．１）式、（１．２）式から連動に係る空調機器１００の設定温度（連動）を決定し、連動に係るすべての空調機器１００に決定した設定温度のデータを含む信号を送信する。ここで本実施の形態では、連動制御を行う空調機器１００の設定温度（連動）は一律であるものとする。そのため、制御部３５０は設定温度を１つ決定すればよい。

図４は（１．１）式、（１．２）式を用いて、外気温度と設定温度（非連動）との温度差に対する設定温度（連動）の変化を表す図である。図４では［外気温度−設定温度（非連動）］（温度差）に対する［外気温度−設定温度（連動）］を０．０１℃単位で算出した場合の計算結果を示している。図４では、小数点第３位以下を四捨五入して表している。

図５は１℃単位（刻み）で連動に係る空調機器１００の設定温度を変化させる場合を表す図である。図５では、（１．１）式及び（１．２）式の結果を四捨五入することで１℃単位で設定温度（連動）を決定している。上述した図２における設定温度（連動）は図５のように変化することになる。ここでは、四捨五入することにより、段階となる設定温度（連動）の境界（変化部分）ができるようにしたが、これに限定するものではなく、段階の境界を任意に決定することができる。

図６は設定温度（連動）に係る制御部３５０（外気連動制御管理部３５４）の処理を表す図である。次に外気温度に連動させる空調機器１００がある場合の空気調和装置に関する制御について、空調管理装置３００の主として外気連動制御管理部３５４における処理を中心に説明する。ここで、非連動制御の空調機器１００には、設定温度（非連動）のデータを含む設定温度制御指令の信号が送信されており、非連動制御の空調機器１００は設定温度（非連動）に係る空調運転を行っているものとする。

例えば、管理者は、入力装置３２０を介して、連動制御を行う空調機器１００に関するデータを入力する（基本的にはヒートショックを防ぐために建物入口付近の空調機器１００を連動制御させるように設定する）。外気温度連動制御管理部３５４の連動設定処理部３５７は、入力されたデータに基づいて連動有無設定に係る処理を行い、データ管理部３６０に連動有無設定データ３６４を管理させる（Ｓ１）。

ここでは、入力装置３２０から連動制御を行う空調機器１００に関する設定を行ったが、例えば監視端末４００から設定できるようにしてもよい。例えば、監視端末４００において、例えば監視者が、入力装置４２０からＷｅｂブラウザーのプログラムの実行を指示し、連動制御設定用のページ（ＵＲＬ（Uniform Resource Locator））を指定する。そして、汎用通信線２０を介して、空調管理装置３００に、監視端末４００が空気調和装置の監視等を行うための監視制御プログラム３５３の送信要求を行う。送信要求を受けた監視端末管理部３５２は、監視端末４００に監視制御プログラム３５３を含む信号を送信する。監視端末４００の制御部４４０は、監視制御プログラム処理部４５０が行った処理に基づいて、表示装置４１０に外気温度連動制御用の画面をＷｅｂブラウザー内に表示させる。

外気温度連動制御画面に基づいて、監視者が、入力装置４２０を介して連動制御を行う空調機器１００を指示する。そして、監視制御プログラム制御部４４３、ＨＴＴＰ通信管理部４４１の処理により、連動制御の有無を示す内容のデータを含む信号を通信インターフェイス部４３０、汎用通信線２０を介して空調管理装置３００に送信する。連動設定処理部３５７は、監視端末４００からの信号に基づいて連動有無設定に係る処理を行い、データ管理部３６０内に連動有無設定データ３６４として管理させる（Ｓ１）。

一方、外気温度計測機器２００では、温度センサー２５０からの外気温度データを含む信号をセンサー入力部２２０が受信し、制御部２１０が処理してデータ管理部２３０に外気温度データ２３１として管理させておく。

例えば外気連動制御管理部３５４（温度差管理部３５５）は、空気調和装置管理部３５１、空調側通信インターフェイス部３３０を介して外気温度計測機器２００に外気温度のモニター要求を行う。モニター要求を受けた外気温度計測機器２００の制御部２１０は、外気温度データ２３１を含む信号を、通信管理部２４０に送信させる。そして、外気温度連動制御管理部３５４（温度差管理部３５５）は、外気温度計測機器２００からの送信に係るデータを、外気温度データ３６３としてデータ管理部３６０に管理させる（Ｓ２）。

空調管理装置３００（外気連動制御管理部３５４）の温度差管理部３５５は、データ管理部３６０が管理する連動有無設定データ３６４に基づいて、連動制御を行う空調機器１００を判断する。そして、連動制御を行う空調機器１００について、外気温度と設定温度（非連動）との差を温度差として算出し、例えば設定温度データ３６２としてデータ管理部３６０に管理させる（Ｓ３）。このとき、外気温度が設定温度（非連動）に達していない（例えば冷房の場合には外気温度が設定温度（非連動）より小さい、暖房の場合には外気温度が設定温度（非連動）より大きいような場合）と判断すると（Ｓ４）、制御温度算出部３５６に設定温度（連動）を算出させず、設定温度（非連動）と決定する（Ｓ６）。

一方、外気温度が設定温度（非連動）に達していると判断すると、空調管理装置３００（外気連動制御管理部３５４）の制御温度算出部３５６は、前述した（１．１）式、（１．２）式に温度差及び外気温度を代入し、設定温度（連動）を算出する（Ｓ５）。ここで、例えば設定温度（連動）として、空調機器１００において制御できないような細かな値が算出されることがある。また、温度センサー２５０、外気温度計測機器２００等の計測に係る精度によっては、細かな値が意味をなさないこともある。そのため、特に限定するものではないが、制御温度算出部３５６は、空調機器１００において制御、リモコン表示等できる温度の単位（精度）に基づいて四捨五入して丸める処理を行い、最終的に１℃単位、０．５℃単位等の設定温度（連動）を算出するようにしてもよい。

空調機器管理部３５１は、設定温度算出部３５６が算出した設定温度（連動）のデータを設定温度制御指令の信号に含めて、空調側通信インターフェイス部３３０、専用通信線１０を介して、連動制御に係る空調機器１００に送信処理する（Ｓ７）。ここでは特に規定しないが、例えば、外気連動制御管理部３５４、空調機器管理部３５１等が設定温度（連動）に変更があるかどうかを判断し、変更がない場合には設定温度制御指令の信号を送信しないようにして通信量を減らすようにしてもよい。以上のような処理を制御部３５０は例えば一定時間毎に行う（Ｓ８）。

空調機器１００の制御部１１０は、設定温度のデータを運転データ１３１としてデータ管理部１３０に管理させる。そして、センサー部１２０において、計測した室内温度が設定温度となるように空調運転の制御を行う。

以上のようにして算出した設定温度（連動）と外気温度との関係に基づく空調機器１００の制御例を図２に基づいて説明する。図２は前述した（１．１）式、（１．２）式に従い、設定温度算出部３５６が設定温度を１℃単位で四捨五入して設定温度（連動）を算出した場合の例である。外気温度と設定温度（非連動）との温度差が１．５（℃）離れたときに、設定温度（連動）が設定温度（非連動）と比べて１（℃）上がるようにしている。同様に、次に温度差が４．５（℃）離れたときに２（℃）上がるようにし、さらに６．５（℃）離れたときに３（℃）、７．５（℃）離れたときに４（℃）、８．５（℃）離れたときに５（℃）、９．５（℃）離れたときに６（℃）、１０．５（℃）離れたときに７（℃）を上がるようにした設定温度（連動）により、空調機器１００の空調運転に係る制御を行う。

また、外気温度が下がると共に、設定温度も下げる制御を行っている。また、外気温度が設定温度（非連動）より低い（設定温度（非連動）に達していない）場合には、外気温度に連動させないようにしている。

なお、本実施の形態では、設備管理装置３００、設備機器１００及び外気温度計測機器２００を通信接続する線を専用通信線１０としたが、専用通信線１０に限ったものではなく、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等の汎用通信線を利用してもよい。

また、本実施の形態では、建物外の外気温度を計測するために、外気温度計測機器２００に温度センサー２５０を接続するようにしているが、これに限定するものではない。例えば、空調管理装置３００に温度センサー２５０を直接接続して外気温度を計測するようにしても良い。

また、本実施の形態では、温度センサー２５０を外気温度計測機器２００と独立して設けるようにしたが、これに限定するものではない。例えば、外気温度計測機器２００内に温度センサー２５０を内蔵して利用しても良い。

また、本実施の形態では、監視端末４００を汎用のコンピューターとし、監視画面等をＷｅｂブラウザーを利用して表示させるようにしたが、これに限定するものではない。例えば、制御部４４０が専用のアプリケーションプログラム等を実行することで、監視者が監視端末４００において、空気調和装置の監視等を行えるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、空調管理装置３００がモニター要求を行うことで、外気温度計測機器２００から外気温度データを含む信号を送信するようにしているが、これに限定するものではない。例えば、モニター要求を行わなくても、外気温度計測機器２００から例えば定期的に外気温度のデータを含む信号を送信するようにしても良い。これにより、連動制御間隔の短縮や通信量の削減を図ることができる。

また、本実施の形態では、快適と感じる外気温度と設定温度（室内温度）との関係をアンケート結果から導き出し、（１．１）式、（１．２）式を得、連動制御を行う空調機器１００の設定温度（連動）を決定するようにしたが、これに限定するものではない。例えば外気温度に応じた温度差を手動で入力可能な方式としても良い。また、建物の外から内に入ったときに得た感覚に係るアンケートを入力できるような機器等を建物に設けておき、アンケートの集計結果に基づいて、設定温度（連動）の決定に係る式を自動的に修正できるようにして、空気調和装置の管理等をするようにしてもよい。

また、本実施の形態では、外気温度と設定温度との温度差に基づいて、設定温度（連動）を決定したが、これに限定するものではない。例えば、外気温度と空調機器１００のセンサー部１２０が計測する室内温度との温度差に基づいて設定温度（連動）を決定するようにしてもよい。

また、空気調和システムにおいて設ける温度センサー２５０（外気温度計測機器２００）を１つに限定するものではない。例えば、建物に複数の入口がある場合、各入口周辺に温度センサー２５０を設け、外気温度を計測するようにしてもよい。このとき、例えば、どの温度センサー２５０の計測に係る外気温度に基づいて、設定温度（連動）を決定するかを各空調機器１００について関連付けるようにしてもよい。

また、空調機器１００に設定可能な設定温度に上限がある場合（例えば３０℃）、上限値より高い設定温度が（１．１）式、（１．２）式に基づいて算出された場合でも、設定可能な上限値を指令するようにしても良い。

また、本実施の形態では、建物内を冷房している場合において、外気温度及び外気温度と設定温度（非連動）との温度差を利用した連動制御について説明したが、例えば暖房を行っている場合にも適用することができる。この場合は、基本的に外気温度よりも設定温度（非連動）の方が高いため、設定温度（非連動）から外気温度を減じるようにして外気温度が下がれば設定温度（連動）を下げる方向で連動制御を行うようにしてもよい。

以上のように、実施の形態１に係る空調管理装置３００によれば、データ管理部３６０が管理する外気温度、設定温度（非連動）等のデータに基づいて、外気連動制御管理部３５４（制御部３５０）の温度差管理部３５５が外気温度と設定温度（非連動）との温度差を算出し、その温度差に基づいて、設定温度算出部３５６が外気温度に連動するような設定温度（連動）を算出により決定し、空調機器管理部３５１が連動制御に係る空調機器１００に送信処理を行うようにしたので、建物入口において、建物の外から入ったときの外気温度と室内温度との内外温度差が小さくなるように設定温度（連動）を決定してヒートショック（急激な温度差による身体への負担）を防ぐことができる。それと共に、連動制御を行う空調機器１００に対しては、外気温度に対して適切な温度差となるように室内温度をを保つ制御を行うことで、例えば建物外から入ってきた人が、暑い又は寒いと感じないような快適な空調環境を構築することができる。そして、連動設定処理部３５７の処理により、建物内の各空調機器１００に対して連動制御を行うかどうかの設定を行うことができるため、建物内の人の空調環境に影響を与えずに、快適性を損なうことなく、連動制御等をおこなうことができる。

また、例えばユーザー等が設定した設定温度（非連動）（＝快適な室内温度）に基づいて、外気温度との温度差を算出し、温度差から設定温度（連動）を決定するようにしたので、単に外気温度から設定温度（連動）を決定する場合に比べると、例えば、地域、人種等によって快適と感じる温度が違う場合であっても、その地域等における快適性の基準となる設定温度（非連動）を設定温度（連動）の算出に用いることで、地域等に合わせて適切な設定温度（連動）を算出することができ、連動制御に係る空調機器１００が空調運転を行うことができる。

また、設定温度（連動）は、設定温度（非連動）と比べると、外気温度との差が縮まる方向に決定されることとなるため、その分、空気調和に係る負荷を小さくすることができ、快適な環境を保ちつつ、電気代の削減、省エネルギ化をはかることができる。

設定温度算出部３５６が、外気温度と設定温度（非連動）との差（結果的に外気温度と設定温度（連動）との差となる）が所定値以下の場合は、外気温度と設定温度（連動）との差が外気温度と設定温度（非連動）との差に基づいて変化するようにし、所定値より大きい場合は外気温度と設定温度（連動）との差が一定になるように、異なる数式を用いて演算内容を異ならせるようにしたので、実際の温度感覚に基づいた設定温度（連動）を算出することができる。

実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２に係る空調管理装置３００の構成を表す図である。図１に示した空調管理装置３００と同じ番号の手段等については、実施の形態１で説明したことと同様の処理、動作等を行うものである。また、空調管理装置３００以外の空気調和システムの各装置等の構成についても、実施の形態１と同様である。

本実施の形態の空調管理装置３００は、データ管理部３６０が連動制御レベルデータ３６５を格納し、管理している。また、連動制御レベルデータ３６５に基づいて、設定温度算出部３５６が算出した設定温度（連動）を制限すべきかどうかを判断する温度制限処理部３５８を外気温度連動制御管理部３５４が備えている。これらの点で、本実施の形態の空調管理装置３００は、実施の形態１の空調管理装置３００とは異なる。

ここで、データ管理部３６０が管理する連動制御レベルデータ３６５は、設定温度（連動）と設定温度（非連動）との差が開きすぎないように、設定温度（連動）に制限を加えるためのレベル（差の最大幅）を示すデータである。本実施の形態では、連動制御レベル１が最大１℃までの差を許容するレベルを表す、レベル２が最大２℃までの差を許容するレベルを表す、…、として説明する。

上記の実施の形態１においては、外気温度と設定温度（非連動）との温度差に基づいて設定温度（連動）を決定し、例えば外気温度と建物入口における温度との温度差によるヒートショックを防ぐとともに、建物内に入った際の快適性にも考慮するようにした。本実施の形態では、さらに建物の入口以降の室内温度の推移についても考慮し、建物内の連動制御を行う空調機器１００の設定温度（連動）について、設定温度（非連動）との差が開きすぎないようにする。そのため、例えば、各空調機器１００に設定温度算出部３５６が算出した設定温度（連動）を制限するための最大制御幅を示す連動制御レベルを設定できるようにする。そして、温度制限処理部３５８が処理を行うことで、設定温度（非連動）との適切な差に制限した設定温度（連動）のデータを含む設定温度制御指令の信号を各空調機器１００に送信する。これにより、例えば、ヒートショックを防ぐ等のために、制限なしで決定した設定温度（連動）で空調制御した建物入口から、設定温度（非連動）で空調制御した業務を行う事務所等のような場所までの通路を移動する間に設けた空調機器１００に対して徐々に設定温度（連動）を異ならせることで、建物全体として階調を持たせた空気調和を行うことができる。

図８は連動制御における連動制御レベルを設定する画面例を表す図である。外気温度連動制御画面６００は、例えば、温度センサー２５０（外気温度計測機器２００）を複数設けている場合に、設定温度（連動）を算出する設定温度を選択する温度選択部６０１、各空調機器１００の名称表示部６０２、連動制御レベルを選択するためのレベル選択部６０３とを有している。連動制御レベルは、連動制御有無と同様に、空調管理装置３００の入力装置３２０からの入力によって設定することができる。また、監視端末４００の入力装置４２０からも設定可能である。

図９は連動制御レベル４（最大制御幅４℃）を設定した場合の外気温度７０１、設定温度（非連動）７０２、設定温度（連動）７０３及び最大制御幅７０４の関係を表す図である。

また、図１０は連動制御レベル３（最大制御幅３℃）を設定した場合の外気温度７１１、設定温度（非連動）７１２、設定温度（連動）７１３及び最大制御幅７１４の関係を表す図である。

さらに、図１１は連動制御レベル２（最大制御幅２℃）を設定した場合の外気温度７２１、設定温度（非連動）７２２、設定温度（連動）７２３及び最大制御幅７２４の関係を表す図である。

また、図１２は連動制御レベル１（最大制御幅１℃）を設定した場合の外気温度７３１、設定温度（非連動）７３２、設定温度（連動）７３３及び最大制御幅７３４の関係を表す図である。

そして、図１３は連動制御しない場合の外気温度７４１、設定温度（非連動）７４２の関係を表す図である。

次に連動制御レベル（最大制御幅）を設定した場合の建物の空気調和に係る制御について、空調管理装置３００の処理を中心に説明する。例えば、管理者は、入力装置３２０を介して、連動制御を行う空調機器１００に関するデータを入力すると共に、連動制御レベル（最大制御幅）に関するデータを入力する。外気温度連動制御管理部３５４の連動設定処理部３５７は、入力されたデータを、データ管理部３６０に連動有無設定データ３６４、連動制御レベルデータ３６５として格納し、管理する。ここで、例えば実施の形態１でも説明したように、監視端末４００からもデータ入力を行うことができる。例えば、実施の形態１と同様の手順により、連動制御を行う空調機器１００に関するデータを入力すると共に、連動制御レベル（最大制御幅）に関するデータを入力する。

実施の形態１と同様に、制御部３５０の外気連動制御管理部３５４は、（１．１）式、（１．２）式に基づいて、連動制御を行う各空調機器１００の設定温度（連動）を算出する。さらに設定温度（連動）と設定温度（非連動）との差を算出し、データ管理部３６０に記憶された空調機器１００の連動制御レベルデータ３６５とを比較する。設定温度（連動）と設定温度（非連動）との差が連動制御レベル（最大制御幅）を越えている場合は、最大制御幅に合わせて制限した温度を決定した設定温度（連動）とし、対象となる空調機器１００に設定温度（連動）のデータを、設定温度制御指令の信号に含めて送信する。

例えば、（１．１）式に基づいて算出した設定温度（連動）と設定温度（非連動）との差が５℃であった場合、ある空調機器１００における連動制御レベルが４（最大制御幅４℃）として設定されていれば、最大制御幅が４℃となるように制限した設定温度（連動）のデータを含む設定温度制御指令の信号を送信する。同様にして連動制御レベルが３で設定されている空調機器１００に対しては最大制御幅が３℃となるように設定温度（連動）を制限し、連動制御レベルが２で設定されている空調機器１００に対しては最大制御幅が２℃となるように設定温度（連動）を制限し、連動制御レベルが１で設定されている空調機器１００に対しては最大制御幅が１℃となるように設定温度（連動）を制限する。

図１４は連動制御レベルに基づいて連動制御を行った場合の設定内容、制御内容例を表すフロア平面図である。図１４は、連動制御レベルによる制限を実際に適用したときの例を表している。ここで、建物入口の空調機器１００に設定した連動制御レベルは４である。また、階段側通路の空調機器１００には連動制御レベル３を設定し、事務所側通路の空調機器１００には連動制御レベル１を設定している。事務所内は連動制御を行わない。

例えば、設定温度（非連動）が２５℃、外気温度が３３℃であった場合、（１．１）式より、算出した設定温度（連動）は２９℃となる。ここでは、すべての空調機器１００の設定温度（非連動）が同じであるものとする。建物入口の空調機器１００では、連動制御レベル４が設定されているため、設定温度（連動）は２９℃のままである。また、階段側通路の空調機器１００では、連動制御レベル３が設定されており、これにより制限を受けるため、設定温度（連動）は２８℃となる。また、事務所側通路の空調機器１００では、連動制御レベル１が設定されており、これにより設定温度（連動）は２６℃となる。そして、事務所内は連動制御を行わないため、２５℃となる。このように、建物入口から事務所まで徐々に温度を異ならせ、室内温度に慣らしていくことができ、建物内でのヒートショックを防ぐと共に、建物内移動時の快適性も確保し、「廊下が暑い」「事務所が寒い」といった、移動において感じる温度変化による不快さを生じさせない空調制御を行うことができる。

なお、本実施の形態では、連動制御レベル４（最大制御幅４℃）まで設定できるようにしているが、連動制御レベルを４までに限定する必要はなく、空調機器１００動作温度範囲によって、最大制御幅を増減することができる。また、最大制御幅についても、０．５℃刻み等の細かな連動制御レベルを設定できるようにしても良い。

また、本実施の形態では、空調管理装置３００、監視端末４００において、連動制御レベルを人が手動で入力するようにしたが、これに限定するものではない。例えば、空調管理装置３００の表示装置３１０、監視端末４００の表示装置４１０等により確認可能なフロア平面図に配置された各空調機器１００をアイコン等で表すようにする。その際の各空調機器１００のフロア平面図に対する位置のデータに基づいて、例えば建物入口、事務所、経路等を自動的に判断するようにし、建物入口からの距離が遠くなるにつれて連動制御レベルを徐々に異ならせていくようにしてもよい。また、手動で入力する際でも、空気調和装置の名称等に連動制御レベルを表す番号を用いることにより、連動制御レベルを独立して入力する必要をなくしてもよい。

以上のように、実施の形態２に係る空調管理装置３００によれば、各空調機器１００に連動制御レベルを設定できるようにし、温度制限処理部３５８が連動制御レベルに基づいて、設定温度算出部３５６が算出した設定温度（連動）の制限の処理を行って、最終的な設定温度（連動）を決定するようにしたので、設定温度（連動）と設定温度（非連動）との差が開きすぎないようにすることができる。そして、各空調機器１００に連動制御レベルを設定することで、例えば、外気温度が上昇した場合に建物入口を制限なく外気温度に連動させた上で、建物の外から中に入った人におけるヒートショックを防ぐとともに、建物入口からの経路の長さに応じて、建物内の空調機器１００の設定温度を段階的に変化させていくようにし、例えば、建物外から業務を行う事務所までの間を快適な温度環境に制御することができる。

そして、このとき、建物内の空調機器１００の設定温度（非連動）を全て同じ値にしておくことで、例えば建物内を冷房している場合において、外気温度が低い場合はすべての空調機器１００が同じ設定温度での空調運転の制御となり、外気温度が上昇するにつれて、空調管理装置３００が自動的に建物内の空調機器１００の設定温度を外気温度に連動させて段階的に変化させることができるため、外気温度がどのような値であっても、建物内の各場所で快適な空調環境を提供することができる。

また、設定温度（連動）の最大制御幅である連動制御レベルを管理者等が設定できるようにすることで、建物入口付近の温度を何度まで追従させるかをユーザーが調整することができ、地域、人種によって快適と感じる上限温度が違う場合でも設定温度（連動）を調整することで対応することが可能となる。

実施の形態３．
上述した実施の形態１では、連動制御の有無を建物内の各空調機器１００に対して設定するようにしたが、空調機器１００毎の設定に限定するものではない。例えば、あらかじめ空調機器１００のグループ（群）を定めておき、グループ単位で連動制御の有無を設定するようにしてもよい。また、実施の形態２の連動制御レベルに関しても同様に、グループ単位で設定するようにしてもよい。

実施の形態１の空調管理装置を中心とする空気調和システムの図である。 外気温度の変化に連動させた設定温度（連動）の変化例を示した図である。 外気温度と室内温度との温度差との関係を表す図である。 外気温度と設定温度（非連動）との差と設定温度（連動）を表す図である。 １℃単位で設定温度（連動）を変化させる場合を表す図である。 設定温度（連動）に係る処理を表す図である。 実施の形態２に係る空調管理装置を示す図である。 連動制御における連動制御レベルを設定する画面例を表す図である。 連動制御レベル４の場合の設定温度（連動）の変化例を示した図である。 連動制御レベル３の場合の設定温度（連動）の変化例を示した図である。 連動制御レベル２の場合の設定温度（連動）の変化例を示した図である。 連動制御レベル１の場合の設定温度（連動）の変化例を示した図である。 非連動制御の場合の設定温度例を示した図である。 連動制御レベルに基づく設定等の例を表すフロア平面図である。

符号の説明

１０ 専用通信線、２０ 汎用通信線、１００ 空調機器、１１０ 空調機器制御部、１２０ センサー部、１３０ 空調機器データ管理部、１３１ 運転データ、１３２ 機種情報データ、１４０ 通信管理部、２００ 外気温度計測機器、２１０ 制御部、２２０ センサー入力部、２３０ データ管理部、２３１ 外気温度データ、２４０ 通信管理部、２５０ 温度センサー、３００ 空調管理装置、３１０ 表示装置、３２０ 入力装置、３３０ 空調側通信インターフェイス部、３４０ 監視側通信インターフェイス部、３５０ 制御部、３５１ 空調機器管理部、３５２ 監視端末管理部、３５３ 監視制御プログラム、３５４ 外気温度連動制御管理部、３５５ 温度差管理部、３５６ 設定温度算出部、３６０ データ管理部、３６１ 空気調和装置運転データ、３６２ 設定温度データ、３６３ 外気温度データ、３６４ 連動有無設定データ、３６５ 連動制御レベルデータ、４００ 監視端末、４１０ 表示装置、４２０ 入力装置、４３０ 通信インターフェイス部、４４０ 制御部、４４１ ＨＴＴＰ通信管理部、４４２ 表示制御部、４４３ 監視制御プログラム制御部、４５０ 監視制御プログラム処理部、４５１ 運転データ受信解析部、４５２ 制御データ送信部、４５３ 表示制御部、５０１ 外気温度、５０２ 設定温度（非連動）、５０３ 設定温度（連動）、５０４ 温度差、５１１ 制御基準温度線、６００ 外気温度連動制御画面、６０１ 温度選択部、６０２ 名称表示部、６０３ レベル選択部、７０１，７１１，７２１，７３１，７４１ 外気温度、７０２，７１２，７２２，７３２，７４２ 設定温度（非連動）、７０３，７１３，７２３，７３３ 設定温度（連動）、７０４，７１４，７２４，７３４ 最大制御幅。

Claims (8)

1. 複数の空調機器を管理するための空調管理装置において、
   外気温度に連動した空気調和運転を行うかどうかを各空調機器に設定するための処理を行う連動設定処理部と、
   温度検出手段の検出に係る外気温度と、前記空調機器に設定されている非連動時の設定温度との差を算出する温度差管理部と、
   該温度差管理部が算出した差に基づいて、前記外気温度に連動した空気調和運転を行う前記各空調機器について、連動に係る設定温度を演算により決定する設定温度算出部と、
   前記非連動時の設定温度に対する前記連動に係る設定温度の最大制御幅を規定する連動制御レベルが空調機器に対して設定されると、前記連動制御レベルに基づいて、前記設定温度算出部が算出した前記連動に係る設定温度が前記非連動時の設定温度に対して最大制御幅を超えているものと判断すると、前記最大制御幅に基づいて前記連動に係る設定温度を制限して前記連動に係る設定温度として決定する温度制限処理部と
   を備えることを特徴とする空調管理装置。
2. 建物内の複数の空調機器について、前記建物入口からの経路の距離に基づいて、前記最大制御幅を減らしていくように設定した各空調機器の前記連動制御レベルに基づいて、温度制限処理部は前記連動に係る設定温度を決定することを特徴とする請求項１記載の空調管理装置。
3. 前記設定温度算出部は、
   前記温度差管理部が算出した差が所定値以下である場合と、所定値より大きい場合とで、異なる演算内容により前記連動に係る設定温度を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の空調管理装置。
4. 前記温度差管理部が算出した差が所定値以下である場合には、前記温度差管理部が算出した差に基づいて、前記外気温度との差が変化するように演算し、前記温度差管理部が算出した差が所定値より大きい場合には、前記外気温度との差が一定になるように演算して、前記連動に係る設定温度を算出することを特徴とする請求項３記載の空調管理装置。
5. 前記温度差管理部が算出した差に基づいて、前記外気温度が前記非連動時の設定温度に達していない場合には、前記設定温度算出部は、前記連動に係る設定温度を演算しないようにすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空調管理装置。
6. 前記連動に係る設定温度を含む信号を、前記外気温度に連動した空気調和運転を行う前記空調機器に送信するための処理を行う空調機器管理部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空調管理装置。
7. 前記外気温度、前記非連動時の設定温度及び前記連動に係る設定温度をデータとして管理するデータ管理部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空調管理装置。
8. 空調機器毎の設定を行う代わりに、あらかじめ定めた空調機器のグループ毎に設定を行えるようにすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空調管理装置。

Images