JP5861812B2

JP5861812B2 - 空調装置の操作装置、空調システム、操作装置の制御方法、及び操作装置の制御プログラム

Info

Publication number: JP5861812B2
Application number: JP2011066941A
Authority: JP
Inventors: 充弘北村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: JP2012202594A

Description

本発明は、空調装置の操作装置、空調システム、空調装置の操作装置の制御方法、及び空調装置の操作装置の制御プログラムに関する。

従来、空調装置の使用電力量を制御することを目的として構築されたシステムとして、複数の室外機と、冷媒循環配管を介して各室外機に接続された複数の室内機と、室外機及び室内機の消費電力を制御する節電制御手段とを備えた空気調和装置が知られている（特許文献１参照。）。

特許文献１に記載された空気調和装置の節電制御手段は、目標消費電力を設定する入力部と、各室外機の各圧縮機の消費電力の検出値を取り込んで合計消費電力を算出し、合計消費電力と目標消費電力とを比較して必要な電力削減量を求め、電力削減量を各圧縮機の消費電力の比率に合わせて按分して各圧縮機の節電量を求め、節電量に従って室外機に消費電力の削減指令を出力する演算制御部とを有している。

特開２００７−２１８４９９号公報

ところが、特許文献１に記載の空気調和装置では、節電制御手段により各室外機の運転を機械的に一括で制御するため、各室内機を設置した部屋の在室者の空調に関する好み等を室内機の運転に反映させることができず、在室者の快適性が損なわれる場合があるという問題があった。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、利用者自身による空調操作を可能にしつつ、空調装置の使用電力量の削減を実現する空調装置の操作装置、空調システム、空調装置の操作装置の制御方法、及び空調装置の操作装置の制御プログラムを提供することである。

本発明の空調装置の操作装置は、空調装置に対する操作指示を受け付ける受付手段と、所定条件に応じて各操作の許可・禁止を登録した操作条件データに基づいて、前記受付手段により受け付けた操作の許可・禁止を判断する操作可否判断手段と、前記操作が許可された場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手段と、を備えることにより、前述した課題を解決したものである。

本発明の空調システムは、前記操作装置と、前記操作指示を受信する受信手段を有した空調装置とを備えることにより、前述した課題を解決したものである。

本発明の空調装置の操作装置の制御方法は、空調装置に対する操作指示を受け付ける受付手順と、所定条件に応じて各操作の許可・禁止を登録した操作条件データに基づいて、前記受付手段により受け付けた操作の許可・禁止を判断する操作可否判断手順と、前記操作が許可された場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手順と、を含むことにより、前述した課題を解決したものである。

本発明の空調装置の操作装置の制御プログラムは、空調装置に対する操作指示を受け付ける受付手順と、所定条件に応じて各操作の許可・禁止を登録した操作条件データに基づいて、前記受付手段により受け付けた操作の許可・禁止を判断する操作可否判断手順と、前記操作が許可された場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手順と、をコンピュータに実行させることにより、前述した課題を解決したものである。

本発明によれば、利用者自身による室内環境等に応じた空調操作を可能にしつつ、省電力に結び付かない空調操作を禁止することが可能であるため、利用者の快適性の維持及び省電力化の両者を併せて達成できる。

本発明の一実施例である空調システムの構成を示す概略図である。電力量情報受信部を中心として示すシステム構成の概略図である。操作・表示部及び操作者認証部を示す概略図である。操作条件データのデータ構成の一例を示す表である。省電力達成度の判定の一態様を示す説明図である。操作装置の動作を示すフローチャート図である。

以下、本発明の空調システムの実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施例である空調システムは、図１に示すように、空調装置７０を操作する操作装置１と、所定条件に応じて各操作の許可・禁止を登録した操作条件データを格納する操作条件データベース登録装置５０と、管理者等により予め設定された目標電力量及び使用電力量を管理する目標電力量・使用電力量入力装置６０と、空調装置７０とを備えている。

操作装置１は、図１に示すように、操作者の個人認証を行う操作者認証部（認証手段）１０と、操作条件データベース登録装置５０から取得した操作条件データを記憶する操作条件データベース２０と、目標電力量・使用電力量入力装置６０から取得した目標電力量及び使用電力量に基づいて後述する目標達成度を判定する電力量情報受信部３０と、操作者による空調操作を受け付けるとともに各種情報を表示する操作・表示部４０と、時刻情報を出力する内蔵時計（時計手段）４１とを有している。

操作者認証部１０は、ＩＣカードリーダ、または、指紋や虹彩などの生体認証装置で構成され、操作者が誰であるかを認証し、操作者の個人特定情報を取得する。

操作条件データベース２０は、通信部と、データベース用の記憶装置を含むマイコンで構成されている。操作条件データベース２０は、操作者認証部１０から供給された操作者の個人特定情報と、操作条件データベース登録装置５０から供給された操作条件データとに基づいて、操作者認証部１０で特定された操作者に許可された操作権限を、操作・表示部４０に供給する。

電力量情報受信部３０は、マイコンで構成され、図２に示すように、目標電力量・使用電力量入力装置６０から目標電力量及び現在時点までの累計の使用電力量を取得する通信部３１と、内蔵時計４１から時刻情報を取得する現在時刻取得部３２と、時刻情報、目標電力量、及び使用電力量に基づいて後述する省電力達成度を判定する省電力達成度判定部（達成度判定手段）３３と、省電力達成度判定部３３により判定された省電力達成度を操作・表示部４０に供給する省電力達成度供給部３４とを有している。

操作・表示部４０は、図３に示すように、運転、停止、風量調節、温度調節の機能を持つ物理的に操作可能な各種の操作ボタン（受付手段）と、タッチパネル（受付手段）と、現在時刻、設定風量、設定温度、省電力達成度、及び、操作者に付与された操作権限を表示する表示器と、これら各部を制御するマイコンとを有している。操作ボタンとタッチパネルとは、空調装置７０に対する操作指示を受け付ける受付手段として機能している。操作・表示部４０は、更に、操作条件データベース２０から取得した操作権限、及び、電力量情報受信部３０から取得した省電力達成度に基づいて、操作者認証部１０で特定された操作者による受付手段により受け付けた操作の許可・禁止を判断する操作可否判断部（操作可否判断手段）４２と、操作可否判断部４２により操作が許可された場合に操作指示を空調装置７０へ送信する送信部（送信手段）４３とを有している。

操作条件データベース登録装置５０は、省電力達成度に応じて各操作の許可・禁止を操作者ごとに登録した操作条件データを格納している。この操作条件データの詳細については後述する。

目標電力量・使用電力量入力装置６０は、公知のエネルギー管理システム（ＥＭＳ）と同様に構成され、管理者等により設定された目標電力量、及び、現実に使用された使用電力量を管理している。

空調装置７０は、公知の空調装置と同様に構成され、操作装置１から送信された操作指示を受信する受信部（受信手段）を少なくとも有している。

以上に本実施例における各部の構成を述べたが、操作者認証部１０、操作条件データベース２０、操作条件データベース登録装置５０は、操作者の認証・登録の手段としてよく知られており、その詳細な構成については説明を省略する。また、目標電力量・使用電力量入力装置６０は、エネルギー管理システム（ＥＭＳ）として知られており、その詳細な構成は省略する。

次に、本実施例における操作条件データのデータ構成を図４及び図５に基づいて詳細に説明する。

まず、本実施例では、「冷房停止」、「冷房運転」、「風量▽」、「風量△」、「温度▽」、「温度△」の６つの操作に関する操作権限を、操作条件データに登録している。操作条件データへは、空調装置７０の機能等に応じて任意の操作を登録すればよく、例えば、６つの操作に加えて他の操作（例えば、暖房停止・運転や、空調モードの変更）を登録してもよく、また、一部の操作を除外してもよい。

また、本実施例では、操作者（操作者Ａ、Ｂ、Ｃ）ごとに各操作の許可・禁止を、操作条件データに登録している。なお、個人単位ではなく、複数の操作者から成る操作者グループ単位で、各操作の許可・禁止を規定してもよい。

また、本実施例における操作条件データでは、省電力達成度に応じて区分された２つの達成度区分、すなわち、目標電力量を使用電力量が下回る場合の「達成見込み」、及び、目標電力量を使用電力量が上回る場合の「未達成見込み」の２つの達成度区分に応じて、各操作の許可・禁止が規定されている。なお、本実施例では、省電力達成度に応じて２つの達成度区分を設定しているが、具体的な設定はこれに限定されず、例えば、省電力達成度に応じて３つ以上の達成度区分を設定してもよい。

ここで、目標電力量とは、本実施例では、省電力を目的として管理者等により日単位で設定された目標値のことを意味している。この目標電力量は、目標電力量・使用電力量入力装置６０に格納され、電力量情報受信部３０に供給される。なお、本実施例では、目標電力量を日量で設定しているが、例えば、目標電力量を月量または年量または瞬時値で設定してもよく、この場合、目標電力量・使用電力量入力装置６０から供給される使用電力量についても、目標値と同様に、月量または年量または瞬時値で設定される。

そして、電力量情報受信部３０に供給された目標電力量は、図５に示すように、過去の使用電力量の統計結果に従って当日の各時に割り振られ、集計開始の基準時である当日０時から集計終了の基準時である現在時刻（内蔵時計４１により出力された時刻）までの各時に割り振られた数値の累計値が、省電力達成度判定部３３での判断材料として用いられる。なお、本実施例では、集計開始の基準時を当日０時に設定し、集計終了の基準時を現在時刻に設定しているが、具体的な設定はこれに限定されず、集計開始及び集計終了の基準時は、実施態様等に応じて設定すればよい。そして、いずれも場合であっても、使用電力量の集計開始及び集計終了の基準時を、目標電力量の集計開始及び集計終了の基準時に一致させるのが好ましい。

つぎに、本実施例における操作装置１の動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。

操作装置１が起動すると、イベント待ち状態となる。イベントには、操作条件データベース登録装置５０によるデータベース更新要求、操作者の操作開始、電力量の受信の３種類がある。

まず、イベントが操作条件データベース登録装置５０によるデータベース更新要求の場合は、操作条件データベース２０の情報を更新し、再びイベント待ち状態へ戻る。

次に、イベントが操作者の操作開始の場合は、操作者認証部１０により取得された個人特定情報を操作条件データベース２０に照会することにより、操作者の認証を行う。この際、認証結果が正常であれば、該当操作者の操作権限を操作・表示部４０に供給するとともに、操作者の操作が可能な状態となる。

ここで、操作者の操作権限について操作者Ｂを例にとって説明すると、図４に示すように、省電力達成度が達成見込みの場合、操作者Ｂは全ての操作が可能であり、省電力達成度が未達成見込みの場合には、「冷房停止」、「風量▽」、「温度△」の操作のみが可能になる。

次に、イベントが電力量受信の場合は、目標電力量・使用電力量入力装置６０から供給された目標電力量及び使用電力量を基に省電力達成度の判定を行う。
ここで、目標電力量及び使用電力量を受信した場合、まず、図５に示すように、当日の目標電力量を、過去の使用電力量の統計結果に従い各時に分配する。次に、当日当時までの使用電力量と、当日当時までの目標電力量を比較する。その結果、図５に示す例では、当日当時までの使用電力量が、当日当時までの使用電力量を下回っているため、省電力達成度を達成見込みと判断する。

このようにして得られた本実施例の空調システムでは、利用者自身による室内環境等に応じた空調操作を可能にしつつ、予め設定した操作条件データに基づいて省電力に結び付かない空調操作を禁止することが可能であるため、利用者の快適性の維持及び省電力化の両者を併せて達成できる。

また、可能な操作の決定に際しては、操作者ごとに設定された操作権限と、省電力達成度の２種類の情報を用いているため、状況に応じたきめ細かな操作制限を実現できる。

また、省エネ責任者にとって、日常作業として目標電力量の設定さえしていれば本空調システムを運用することが可能であるため、省エネ責任者の労力を殆ど必要とすることなく、電力量の削減を実現できる。

また、空調装置１の利用者にとって好みの操作ができない場合も、全ての操作が可能な操作者（例えば、図４の例における操作者Ｃ）を設定することにより、この全ての操作が可能な操作者に希望の操作を依頼することで好みの環境に調整することが可能であるため、利用者の快適性を完全に犠牲にすることなく、電力量の削減を実現できる。

また、操作を許可された特定操作のみをタッチパネル等の受付手段に表示する場合とは異なり、本実施例では、操作ボタン等の受付手段が常に操作装置１上に存在するため、常に同一の操作インターフェースを操作者に提供でき、操作装置１の操作性を向上できる。

上述した実施例では、操作装置が操作条件データベースをその内部に有するものとして説明したが、操作装置自体には操作条件データベースを設けず、操作装置が外部装置から操作条件データを取得するように構成してもよい。

また、上述した実施例では、操作装置が省電力達成度判定部をその内部に有するものとして説明したが、操作装置自体には省電力達成度判定部を設けず、操作装置が外部装置で判定された判定結果を受け取るように構成してもよい。

また、上述した実施例では、空調システムが操作装置の電力量情報受信部及び内蔵時計と目標電力量・使用電力量入力装置とを備えるものとして説明したが、これら各部を設けることなく空調システムを構成してもよい。この場合であっても、操作者認証部及び操作条件データベースによって操作者の操作を制限することができるため、電力量の削減を実現できる。

また、上述した実施例では、空調システムが操作装置の操作者認証部及び操作条件データベースと操作条件データベース登録装置とを備えるものとして説明したが、これら各部を設けることなく空調システムを構成してもよい。この場合であっても、電力量情報受信部、内蔵時計、及び、目標電力量・使用電力量入力装置によって省電力達成度を判定し、この省電力達成度によって操作者の操作を制限することができるため、電力量の削減を実現できる。

また、上述した実施例では、操作条件データにおいて各操作の許可・禁止を設定するものとして説明したが、この許可・禁止の設定に一定の条件を付加してもよい。このことを上述した実施例を用いて具体的に説明すると、例えば、省電力達成度が未達成見込みである場合の操作者Ｂの「温度▽」の操作に関して、設定温度が２８度以上の場合には「温度▽」の操作を許可し、設定温度が２７度以下の場合には「温度▽」の操作を禁止するように設定してもよい。

また、操作条件データに、操作・表示部の表示器への表示方法に関する情報を含めてもよい。

また、上述した実施例では、省電力達成度判定部による判定について、達成見込み、未達成見込みの２段階の達成度区分を設定したが、更に細分化された３つ以上の達成度区分を設定してもよく、また、達成度合いを数値で表したものでもよい。

また、上述した実施例では、説明を簡略化するために空調装置が１つ設置されているものとして説明したが、空調装置を複数設置してもよい。この場合、操作装置については、空調装置に対して１対１の関係で設定してもよく、また、複数の空調装置に共通して設置してもよい。また、操作条件データベース登録装置及び目標電力量・使用電力量入力装置については、これら装置の管理業務を簡略化するために複数の空調装置に対して共通して設置するのが好ましい。

１・・・操作装置
１０・・・操作者認証部（認証手段）
２０・・・操作条件データベース
３０・・・電力量情報受信部
３１・・・通信部
３２・・・現在時刻取得部
３３・・・省電力達成度判定部（達成度判定手段）
３４・・・省電力達成度供給部
４０・・・操作・表示部（受付手段）
４１・・・内蔵時計（時計手段）
４２・・・操作可否判断部（操作可否判断手段）
４３・・・送信部（送信手段）
５０・・・操作条件データベース登録装置
６０・・・目標電力量・使用電力量入力装置
７０・・・空調装置

Claims

空調装置に対する複数の操作指示の内少なくとも１つの前記操作指示を受け付ける受付手段と、
所定条件に応じて複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録した操作条件データに基づいて、前記受付手段により受け付けた前記操作指示の許可又は禁止を判断する操作可否判断手段と、
前記前記操作指示が許可された場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手段と、
を備え、
前記操作条件データは、省電力達成度に応じて区分された複数の達成度区分ごとに、複数の前記操作指示の許可・禁止を登録したデータであり、
前記操作可否判断手段は、前記省電力達成度と、前記操作条件データとに基づいて、複数の前記操作指示の許可又は禁止を判断することを特徴とする空調装置の操作装置。
前記操作条件データは、操作者ごと又は操作者グループごとに複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録したデータであり、
前記操作可否判断手段は、認証された操作者の個人特定情報と、前記操作条件データとに基づいて、認証された操作者による前記受付手段により受け付けた複数の前記操作指示の許可又は禁止を判断することを特徴とする請求項１に記載の空調装置の操作装置。
前記目標電力量と前記使用電力量とに基づいて省電力達成度を判定する達成度判定手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の空調装置の操作装置。
操作者の認証を行う認証手段を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の空調装置の操作装置。
前記受付手段は、物理的に操作可能な操作ボタンから少なくとも構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の空調装置の操作装置。
空調装置に対する複数の操作指示の内少なくとも１つの前記操作指示を受け付ける受付手段と、
所定条件に応じて複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録した操作者ごと又は操作者グループごとに複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録したデータと予め設定した目標電力量に対する使用電力量の省電力達成度のデータとに基づいて、複数の前記操作指示の許可又は禁止を判断する操作可否判断手段と、
前記受付手段により受け付けた前記複数の前記操作指示が前記操作可否判断手段により許可された前記操作指示である場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手段と、を備えることを特徴とする空調装置の操作装置。
空調装置に対する複数の操作指示の内少なくとも１つの前記操作指示を受け付ける受付手段と、
所定条件に応じて複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録した操作者ごと又は操作者グループごとに複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録したデータに基づいて、複数の前記操作指示の許可又は禁止を判断する操作可否判断手段と、
前記受付手段により受け付けた複数の前記前記操作指示が前記操作可否判断手段により許可された前記操作指示である場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手段と、を備え、
前記操作可否判断手段は、前記空調装置の使用電力量が目標電力量を上回る場合に、複数の前記操作指示のうち、消費電力量が増加しない前記操作指示のみ許可することを特徴とする空調装置の操作装置。
操作装置と、
前記操作装置からの複数の操作指示の内少なくとも１つの前記操作指示を受信する受信手段を有した空調装置と、を備え、
前記操作装置は、
空調装置に対する複数の前記操作指示の内少なくとも１つの前記操作指示を受け付ける受付手段と、
所定条件に応じて複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録した操作条件データに基づいて、複数の前記操作指示の許可又は禁止を判断する操作可否判断手段と、
前記受付手段により受け付けた前記操作指示が前記操作可否判断手段により許可された操作指示である場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手段と、を備え、
前記操作条件データは、省電力達成度に応じて区分された複数の達成度区分ごとに、複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録したデータであり、
前記操作可否判断手段は、省電力達成度と、前記操作条件データとに基づいて、前記受付手段により受け付けた複数の前記操作指示の許可又は禁止を判断することを特徴とする空調システム。
空調装置に対する複数の操作指示の内少なくとも１つの前記操作指示を受け付ける受付手順と、
所定条件に応じて複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録した省電力達成度と前記省電力達成度に応じて区分された複数の達成度区分ごとに、複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録したデータとに基づいて、前記受付手順により受け付けた操作の許可又は禁止を判断する操作可否判断手順と、
前記受付手順により受け付けた前記操作指示が前記操作可否判断手順により許可された前記操作指示である場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手順と、
を含むことを特徴とする空調装置の操作装置の制御方法。
空調装置に対する複数の操作指示の内少なくとも１つの前記操作指示を受け付ける受付手順と、
所定条件に応じて複数の操作指示の許可又は禁止を登録した省電力達成度と前記省電力達成度に応じて区分された複数の達成度区分ごとに、複数の前記操作指示の許可又は禁止を登録したデータとに基づいて、前記受付手順により受け付けた複数の前記操作指示の許可又は禁止を判断する操作可否判断手順と、
前記操作指示が許可された場合に前記操作指示を空調装置へ送信する送信手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする空調装置の操作装置の制御プログラム。