JP5404595B2 - 空気調和機システム - Google Patents

Description

本発明は、同一空間を空調対象とする複数の空気調和機において、消費電力の低減を実現する空気調和機システムに関する。

従来、複数の空気調和機から構成される空気調和機システムにおいて、システム全体での省エネルギーを実現するため、集中管理によって電流制限を行っている場合に、リモコンの表示部に集中管理中等の表示をしてユーザに周知させることができる。このような技術が、下記特許文献１において開示されている。

また、複数の室内機を備えた空気調和機システムにおいて、システムがデマンド制御中である場合に、リモコンにデマンド制御中であることを表示してユーザに周知させる方法がある。このような技術が、下記特許文献２において開示されている。

特開２００３−２７９１１２号公報 特開２００５−１５６０１７号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、複数の空気調和機の消費電力の和が最小となるように自動で空調能力配分している場合、各空気調和機の空調能力配分率が異なっていることが考えられる。そのため、電流制限中やデマンド制御中の情報だけを表示していても、能力配分率が低い空気調和機について、故障や能力不足等との勘違いによるナンセンスコールが発生する、という問題があった。

また、能力配分率が低い空気調和機周辺にいるユーザが、空気調和機が止まった等の勘違いをして、設定温度を変更することが考えられる。この場合、設定温度が変更されるために期待の省エネ効果が望めない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数台の空気調和機を備えるシステムにおいて、システム全体として省エネ効率化を実現することが可能な空気調和機システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、室外機および室内機から空気調和機が構成され、同一空調空間を空調対象とする複数の空気調和機と、少なくとも１つの室内機と接続するリモコンと、を備える空気調和機システムであって、前記複数の空気調和機は、それぞれ、自身の空調能力と消費電力の関係を示すモデルデータ、および室温温度情報を空調機情報として格納する空調機情報格納手段と、前記リモコンおよび隣接空気調和機との間で通信を行う空調機リモコン通信手段と、前記空調機情報格納手段から読み出した空調機情報を送信させ、また、前記リモコンから受信した能力制限の情報に基づいて自身の空調動作を制御する空調機制御手段と、を備え、前記リモコンは、接続する空気調和機との間で通信を行うリモコン通信手段と、前記複数の空気調和機から受信した各空気調和機の空調機情報に基づいて、同一空調空間全体における空調負荷を演算し、演算結果を出力する全体空調負荷演算手段と、前記演算結果に基づいて、複数の空気調和機で協調制御を行い、複数の空気調和機の消費電力の和が最小となる各空気調和機の能力制限を算出する空調負荷配分演算手段と、システム全体が協調制御中であることを表示するリモコン表示手段と、前記空調負荷配分演算手段から各空気調和機の能力制限の状態の通知を受け、システム全体が協調制御中であることを前記リモコン表示手段に表示させ、また、各空気調和機の能力制限の情報を接続する空気調和機へ送信させるリモコン制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、空調能力と消費電力の関係に基づき運転空調機の空調能力の適切な配分を行い、空気調和機システム全体の消費電力の和が最小となるように制御していることをユーザに対して表示することにより、ナンセンスコールを抑制できるとともに、省エネ効率化を実現できる、という効果を奏する。

図１は、空気調和機システムの構成例を示す図である。 図２は、各構成の機能ブロックを示す図である。 図３は、各構成の機能ブロックを示す図である。 図４は、リモコンにおける表示例を示す図である。 図５は、室内機における表示例を示す図である。

以下に、本発明にかかる空気調和機システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本実施の形態における空気調和機システムの構成例を示す図である。空気調和機システムは、同一空調空間４を空調対象としており、複数台の室外機１−１〜１−４と、複数台の室内機２−１〜２−４と、いずれかの室内機と接続するリモコン３と、から構成される。ここでは、室外機１台に対して室内機１台が接続されているが、これに限定するものではなく、室外機１台に対して複数台の室内機を接続してもよい。また、リモコンについても１台の室内機としか接続されていないが、同一システム内で複数台のリモコンと接続してもよい。

また、図１において、１つの室外機と１つの室内機で、１つの空気調和機を構成する。例えば、室外機１−１と室外機２−１で空気調和機１０１を構成する。同様に、室外機１−２と室外機２−２で空気調和機１０２を構成し、室外機１−３と室外機２−３で空気調和機１０３を構成し、室外機１−４と室外機２−４で空気調和機１０４を構成する。

図２は、各構成の機能ブロックを示す図である。室外機１−１、１−２は、それぞれ、室外機情報格納部１１と、室外機制御部１２と、内外通信部１３と、を備える。

室外機情報格納部１１は、空調能力と消費電力のモデルデータ、および圧縮機運転周波数による室外機情報を格納するための記憶部である。室外機制御部１２は、室外機情報格納部１１から読み出した室外機情報を、内外通信部１３から接続する室内機へ送信する制御を行う。また、室内機を経由してリモコン３から受信した能力制限の情報に基づいて、図示しない圧縮機等を制御して運転を行う。内外通信部１３は、接続する室内機との間で通信を行う。

室内機２−１、２−２は、それぞれ、内外通信部２１と、室内機制御部２２と、表示部２３と、室内機情報格納部２４と、リモコン通信部２５と、を備える。

内外通信部２１は、接続する室外機との間で通信を行う。室内機制御部２２は、接続する室外機から受信した室外機情報格納部１１の室外機情報、および室内機情報格納部２４から読み出した室内機情報を、リモコン通信部２５から、リモコン３または隣接する室内機へ送信する制御を行う。また、リモコン３から受信した能力制限の情報のうち、自身の空気調和機に関する情報については、接続する室外機へ送信し、他の空気調和機に関する情報については隣接する室外機へ送信する制御を行う。また、受信した能力制限の情報に基づいて自身の空気調和機を運転する制御を行い、この時の状態を表示部２３に表示させる制御を行う。表示部２３は、室内機制御部２２の制御により、自己の空気調和機の能力制限の状態を表示する。室内機情報格納部２４は、室内温度情報による室内機情報を格納するための記憶部である。リモコン通信部２５は、リモコン３または隣接する室内機との間で通信を行う。

つぎに、リモコン３について説明する。リモコン３は、リモコン通信部３１と、リモコン制御部３２と、全体空調負荷演算部３３と、空調負荷配分演算部３４と、表示部３５と、を備える。

リモコン通信部３１は、接続する室内機２−１との間で通信を行う。リモコン制御部３２は、リモコン通信部３１で受信した各空気調和機からの室外機情報および室内機情報（以下、室外機情報および室内機情報を合わせて空調機情報とする。）を全体空調負荷演算部３３へ受け渡す。また、空調負荷配分演算部３４で算出された空調負荷配分に基づく各空気調和機の能力制限の情報を、リモコン通信部３１から接続する室内機２−１へ送信する制御を行う。また、協調制御中等を表示部３５に表示させる制御を行う。全体空調負荷演算部３３は、取得した空調機情報に基づいて、同一空調空間４全体における空調負荷を演算する。空調負荷配分演算部３４は、全体空調負荷演算部３３で演算された空調負荷の演算結果に基づいて、空気調和機システム全体において、複数の空気調和機の消費電力の和が最小となるように、最も効率良く運転するときの各空気調和機の能力配分から各空気調和機の能力制限を算出する。表示部３５は、リモコン制御部３２の制御により、協調制御中や各空気調和機の能力制限の状態を表示する。

ここで、室外機と室内機とを併せて空気調和機とした場合の機能ブロックについて説明する。図３は、各構成の機能ブロックを示す図である。図２と異なり、空気調和機１０１として１つの構成としている。空気調和機１０１は、空調機制御部２０１と、表示部２３と、空調機情報格納部２０２と、リモコン通信部２５と、を備える。空調機制御部２０１は、室外機制御部１２および室内機制御部２２に相当し、空調機情報格納部２０２は、室外機情報格納部１１および室内機情報格納部２４に相当する。

空調機制御部２０１は、空調機情報格納部２０２から読み出した空調機情報を、リモコン通信部２５から、リモコン３へ送信する制御を行う。また、リモコン３から受信した能力制限の情報のうち、他の空気調和機に関する情報については隣接する空気調和機へ送信する制御を行う。また、受信した能力制限の情報に基づいて自身の空気調和機を運転する制御を行い、この時の状態を表示部２３に表示させる制御を行う。空調機情報格納部２０２は、室外機情報と室内機情報とを合わせた空調機情報を格納するための記憶部である。

つづいて、空気調和機システムにおいてシステム全体として省エネ効率化を実現する空調負荷配分の動作について説明する。まず、室外機１−１では、室外機制御部１２が室外機情報格納部１１から自身の室外機情報を読み出し、読み出した室外機情報を内外通信部１３から室内機２−１へ送信する。同様に、室外機１−２では、室外機制御部１２が室外機情報格納部１１から自身の室外機情報を読み出し、読み出した室外機情報を内外通信部１３から室内機２−２へ送信する。なお、室外機１−１、１−２が読み出す室外機情報は、モデルデータだけにしてもよい。

つぎに、室内機２−１では、室内機制御部２２が、室内機情報格納部２４から自身の室内機情報を読み出し、内外通信部２１で室外機１−１から受信した室外機情報と合わせて空調機情報として、リモコン通信部２５からリモコン３へ送信する。同様に、室内機２−２では、室内機制御部２２が、室内機情報格納部２４から自身の室内機情報を読み出し、内外通信部２１で室外機１−２から受信した室外機情報と合わせて空調機情報として、リモコン通信部２５から室内機２−１へ送信する。室内機２−１では、リモコン通信部２５が、室内機２−２から受信した空調機情報をリモコン３へ送信する。すなわち、空気調和機１０１、１０２は、自身で格納している空調機情報を読み出して、直接または間接的にリモコン３へ送信する。

つぎに、リモコン３では、リモコン制御部３２が、リモコン通信部３１で受信した各空調機情報を全体空調負荷演算部３３へ受け渡す。全体空調負荷演算部３３は、取得した空調機情報に基づいて、同一空調空間４全体における空調負荷を演算する。空調負荷配分演算部３４は、全体空調負荷演算部３３で演算された同一空調空間４での空調負荷の結果を受け取り、複数の空気調和機の消費電力の和が最小となるように、空気調和機システムが最も効率良く運転できる各空気調和機それぞれの能力配分から各空気調和機の能力制限を算出する。能力制限とは、各空気調和機で発揮できる空調能力を制限するものである。例えば、発揮できる能力に対して、９０％や８０％等に制限する。なお、図２では、全体空調負荷演算部３３と空調負荷配分演算部３４とを接続しているが、この間を接続せず、空調負荷配分演算部３４は、演算結果をリモコン制御部３２経由で受け取るようにしてもよい。

そして、リモコン制御部３２が、空調負荷配分演算部３４から各空気調和機の能力制限の情報の通知を受け、各空気調和機の能力制限の情報のリモコン通信部３１から室内機２−１へ送信する。

室内機２−１では、リモコン通信部２５で受信した能力制限の情報のうち、自身の空気調和機１０１に関する能力制限の情報については、室内機制御部２２が、内外通信部２１から室外機１−１へ送信する。一方、自身の空気調和機１０１以外の能力制限の情報については、室内機制御部２２が、リモコン通信部２５から、隣接する室内機２−２へ送信する。

同様に、室内機２−２では、リモコン通信部２５で受信した能力制限の情報のうち、自身の空気調和機１０２に関する能力制限の情報については、室内機制御部２２が、内外通信部２１から室外機１−２へ送信する。一方、自身の空気調和機１０２以外の能力制限の情報については、室内機制御部２２が、リモコン通信部２５から、隣接する室内機２−３へ送信する。すなわち、リモコン３は、算出した能力制限の情報を、直接または間接的に空気調和機１０１、１０２へ送信する。

以降の室内機が同様の動作を行うことにより、空気調和機システムでは、システム全体に能力制限の情報を伝達することができる。このようにして、空気調和機システム全体として最も効率良く運転できる能力配分に基づく能力制限の情報をシステム全体に伝達することにより、各空気調和機は、その伝達された能力制限によりそれぞれの運転を実施することができる。これにより、空気調和機システム全体として協調制御することで、省エネを図ることが可能となる。

ここで、空気調和機システムとして協調制御中のとき、リモコン３では、リモコン制御部３２が、表示部３５に、協調制御中の他、各空気調和機の能力制限状態を表示させる制御を行う。図４は、リモコン３の表示部３５における各空気調和機の能力制限の状態の表示例を示す図である。ここでは、葉っぱの枚数により能力制限が異なることを示し、空気調和機１０１が「能力制限８０％」、空気調和機１０２が「能力制限９０％」、空気調和機１０３が「能力制限なし」であることを示す。

このように、リモコン３は、協調制御中（空気調和気システムにおいて、複数の空気調和機の消費電力の和が最小となるように制御していること）であること表示し、さらに、各空気調和機の能力制限の状態を表示する。これにより、ユーザの誤解によるナンセンスコールを抑制するとともに、ユーザに対して省エネ制御中であることを積極的に表示することで、ユーザの省エネ意識を喚起し、頻繁な設定変更を抑制することで効果的に省エネを行うことが可能となる。

また、リモコン３の表示と共に、またはリモコン３の表示に替えて、室内機２−１、２−２等で同様の表示をしてもよい。図５は、室内機２−１の表示部２３における空気調和機の能力制限の状態の表示例を示す図である。ここでは、ＬＥＤの点灯、消灯数により空気調和機の能力制限を示し、自己の空気調和機１０１が「能力制限８０％」であることを示す。なお、一例として、室内機２−１について説明したが、他の室内機２−２等についても、それぞれの能力制限に基づく表示を行う。

このように、室内機２−１、２−２等は、自身の空気調和機の能力制限の状態を表示する。これにより、リモコン３のときと同様に、ユーザの誤解によるナンセンスコールを抑制するとともに、ユーザに対して省エネ制御中であることを積極的に表示することで、ユーザの省エネ意識を喚起し、頻繁な設定変更を抑制することで効果的に省エネを行うことが可能となる。

なお、リモコン３では、空調負荷配分演算部３４が各空気調和機の能力制限を算出したときに、協調制御によるシステム全体での省エネ効果を算出し、算出した省エネ効果を表示部３５で表示するようにしてもよい。このとき、リモコン制御部３２が、空調負荷配分演算部３４から省エネ効果の通知を受け、表示部３５に表示する制御を行う。この場合においても、ユーザに対して省エネ意識を喚起することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、空気調和機システムが複数の空気調和機と１つのリモコンとを備え、システム全体として効率良く運転するために各空気調和機が協調制御中のときに、リモコンまたは各空気調和機の室内機の一方または両方において、協調制御中であること、および能力制限の状態を表示することとした。これにより、ユーザは、各空気調和機において運転状態が異なることを認識できることから、ユーザの誤解によるナンセンスコールを抑制し、また、ユーザの省エネ意識を喚起し、頻繁な設定変更を抑制することで効果的に省エネを行うことが可能となる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機システムは、複数の空気調和機を備えたシステムに有用であり、特に、システム全体として効率良く運転することに適している。

１−１、１−２、１−３、１−４ 屋外機
２−１、２−２、２−３、２−４ 室内機
３ リモコン
４ 同一空調空間
１１ 室外機情報格納部
１２ 室外機制御部
１３ 内外通信部
２１ 内外通信部
２２ 室内機制御部
２３ 表示部
２４ 室内機情報格納部
２５ リモコン通信部
３１ リモコン通信部
３２ リモコン制御部
３３ 全体空調負荷演算部
３４ 空調負荷配分演算部
３５ 表示部
１０１、１０２、１０３、１０４ 空気調和機
２０１ 空調機制御部
２０２ 空調機情報格納部

Claims (4)

1. 室外機および室内機から空気調和機が構成され、同一空調空間を空調対象とする複数の空気調和機と、少なくとも１つの室内機と接続するリモコンと、を備える空気調和機システムであって、
   前記複数の空気調和機は、それぞれ、
   自身の空調能力と消費電力の関係を示すモデルデータ、および室温温度情報を空調機情報として格納する空調機情報格納手段と、
   前記リモコンおよび隣接空気調和機との間で通信を行う空調機リモコン通信手段と、
   前記空調機情報格納手段から読み出した空調機情報を送信させ、また、前記リモコンから受信した能力制限の情報に基づいて自身の空調動作を制御する空調機制御手段と、
   を備え、
   前記リモコンは、
   接続する空気調和機との間で通信を行うリモコン通信手段と、
   前記複数の空気調和機から受信した各空気調和機の空調機情報に基づいて、同一空調空間全体における空調負荷を演算し、演算結果を出力する全体空調負荷演算手段と、
   前記演算結果に基づいて、複数の空気調和機で協調制御を行い、複数の空気調和機の消費電力の和が最小となる各空気調和機の能力制限を算出する空調負荷配分演算手段と、
   システム全体が協調制御中であることを表示するリモコン表示手段と、
   前記空調負荷配分演算手段から各空気調和機の能力制限の状態の通知を受け、システム全体が協調制御中であることを前記リモコン表示手段に表示させ、また、各空気調和機の能力制限の情報を接続する空気調和機へ送信させるリモコン制御手段と、
   を備え、
   前記リモコン表示手段は、前記リモコン制御手段の制御に基づいて、さらに、各空気調和機の能力制限の状態を表示する、
   ことを特徴とする空気調和機システム。
2. 前記空調負荷配分演算手段は、協調制御による省エネ効果を算出して前記リモコン制御手段に通知し、
   前記リモコン表示手段は、前記リモコン制御手段の制御に基づいて、さらに、協調制御による省エネ効果を表示する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機システム。
3. 前記空気調和機は、さらに、自身の室内機に自身の能力制限の状態を表示するための室内機表示手段、を備え、
   前記室内機表示手段は、前記空調機制御手段の制御に基づいて、自身の能力制限の状態を表示する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機システム。
4. 室外機および室内機から空気調和機が構成され、同一空調空間を空調対象とする複数の空気調和機と、少なくとも１つの室内機と接続するリモコンと、を備える空気調和機システムであって、
   前記複数の空気調和機は、それぞれ、
   自身の空調能力と消費電力の関係を示すモデルデータ、および室温温度情報を空調機情報として格納する空調機情報格納手段と、
   前記リモコンおよび隣接空気調和機との間で通信を行う空調機リモコン通信手段と、
   自身の室内機に自身の能力制限の状態を表示する室内機表示手段と、
   前記空調機情報格納手段から読み出した空調機情報を送信させ、また、前記リモコンから受信した能力制限の情報に基づいて自身の空調動作を制御し、前記室内機表示手段に能力制限の状態を表示させる空調機制御手段と、
   を備え、
   前記リモコンは、
   接続する空気調和機との間で通信を行うリモコン通信手段と、
   前記複数の空気調和機から受信した各空気調和機の空調機情報に基づいて、同一空調空間全体における空調負荷を演算し、演算結果を出力する全体空調負荷演算手段と、
   前記演算結果に基づいて、複数の空気調和機で協調制御を行い、複数の空気調和機の消費電力の和が最小となる各空気調和機の能力制限を算出する空調負荷配分演算手段と、
   前記空調負荷配分演算手段から各空気調和機の能力制限の状態の通知を受け、各空気調和機の能力制限の情報を接続する空気調和機へ送信させるリモコン制御手段と、
   を備えることを特徴とする空気調和機システム。

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