JP6114804B2 - 温度制御システム及び温度制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、温度制御システム及び温度制御方法に関し、特に、室内空間の温度が目標時間内に目標温度となるように制御する温度制御システム及び温度制御方法に関する。
図１Ａは、従来の温度制御システムの運転中の温度変化を示す概略図である。図１Ａに示すように、従来の温度制御システムの主な目的は、室内空間の室内温度Ｔ１を目標温度Ｔ２に到達し当該目標温度Ｔ２を維持することである。従来の温度制御システムの主な目的は、室内温度Ｔ１を目標温度Ｔ２に迅速に達するようにすることである。上述した目的を達成するために、従来の温度制御システムは、起動後に比較的大きな運転パワーで冷房運転を行い、目標温度Ｔ２と比べ温度の低い冷空気を大量に発生させることにより、室内温度Ｔ１を冷空気と混合して目標温度Ｔ２まで迅速に下げるようにしている。
しかしながら、比較的大きな運転パワーで冷房運転を行う方式では、比較的大きな消費電力が必要になる。このため、従来の温度制御システムは、実際に、使用者の電気料金を増大させるという問題が生じていた。また、このような運転方式は、使用者の実際のニーズについては十分考慮されていなかった。
それは、例えば、従来の温度制御システムは、使用者により予定時間Ｔ（例えば、５分）内に室内温度Ｔ１を目標温度Ｔ２にすることが要求されるが、最大運転パワーで冷房運転を行うので、室内温度Ｔ１が早まり、時間ＴＡ（例えば、３分）に目的温度Ｔ２に達してしまう。
ところで、使用者は、室内温度Ｔ１が目標温度Ｔ２に達するための予定時間Ｔ又はより短い時間ＴＡを待つことよりも、室内温度Ｔ１が早めに目標温度Ｔ２に達するために増えた電気料金が気になっている。
したがって、従来の温度制御システムは、使用者の実際のニーズについて十分考慮されていなかったため、使用者の実際のニーズをより考慮した温度制御システムの提供が求められている。
本発明の主な目的は、室内空間の温度が目標時間内に目標温度となるように制御可能な温度制御システム及び温度制御方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、最も省エネルギーな運転方法で室内空間の温度が目標時間内に目標温度となるように制御可能な温度制御システム及び温度制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る温度制御システムは、室内空間の温度が目標時間内に目標温度となるために用いられるものであって、室内設備と、温度センサーと、前記室内設備と前記温度センサーとに接続される制御設備とを含む。前記室内設備は、前記室内空間の温度を調整し、複数の運転パワーのそれぞれに対応する複数の運転モードを有する。前記温度センサーは、前記室内空間の現在温度を検出する。前記制御設備は、前記目標時間、前記目標温度、前記室内設備の運転データ、前記現在温度及び環境因子に基づいて、運転戦略算出プログラムを実行し、各前記運転モードにおける前記室内設備の運転時間にそれぞれ対応する複数の時間値を有する運転戦略を算出し当該運転戦略を実行して、前記室内設備が複数の前記運転モード間で切換わるとともに各前記運転モードで対応する前記運転時間に運転するように制御することにより、前記目標時間内に消費した前記室内設備の総運転パワーを最小化する。複数の前記時間値の総和は、前記目標時間と等しい。
上記目的を達成するため、本発明に係る温度制御方法は、室内空間の温度が目標時間内に目標温度に達するように用いられ、前記目標時間と前記目標温度と複数の運転パワーのそれぞれに対応する複数の運転モードを有する室内設備の運転データとを取得するステップａと、環境因子を取得するステップｂと、前記室内空間の現在温度を取得するステップｃと、前記目標時間、前記目標温度、前記運転データ、前記環境因子及び前記現在温度に基づいて、前記目標時間内に消費した前記室内設備の総運転パワーを最小化するための、各前記運転モードにおける前記室内設備の運転時間にそれぞれ対応する複数の時間値を有する運転戦略を算出するステップｄと、前記運転戦略を実行して前記室内設備が複数の前記運転モード間で切換わるとともに各前記運転モードで対応する前記運転時間に運転するように制御するステップｅと、を含む。複数の前記時間値の総和は、前記目標時間と等しい。
上記目的を達成するため、本発明に係る温度制御方法は、室内空間の温度が目標時間内に目標温度となるように用いられ、前記第１の目標時間と前記目標温度と複数の運転パワーのそれぞれに対応する複数の運転モードを有する室内設備の運転データとを取得するステップａと、第１の環境因子を取得するステップｂと、前記室内空間の第１の現在温度を取得するステップｃと、前記第１の目標時間、前記目標温度、前記運転データ、前記第１の環境因子及び前記第１の現在温度に基づいて、前記第１の目標時間内に消費した前記室内設備の総運転パワーを最小化するための、各前記運転モードにおける前記室内設備の第１の運転時間にそれぞれ対応する複数の第１の時間値を有する第１の運転戦略を算出するステップｄと、前記第１の運転戦略を実行して前記室内設備が複数の前記運転モード間で切換わるとともに各前記運転モードで対応する前記第１の運転時間に運転するように制御するステップｅと、間隔時間が経過した後、且つ前記第１の目標時間が経過していない場合には、前記間隔時間及び前記第１の目標時間に基づいて、残り時間を算出するステップｆと、前記ステップｆの後、第２の環境因子を算出するステップｇと、前記ステップｆの後、第２の現在温度を取得するステップｈと、前記残り時間を第２の目標時間とするステップｉと、前記第２の環境因子、前記第２の現在温度及び前記第２の目標時間に基づいて、ステップｄを再度実行して、各前記運転モードにおける前記室内設備の第２の運転時間にそれぞれ対応する複数の第２の時間値を有する第２運転戦略を算出するステップｊと、を含むことを特徴とする温度制御方法。複数の前記第１の時間値の総和は、前記第１の目標時間に等しい。複数の前記第２の時間値の総和は、前記第２の目標時間に等しい。
本発明は、様々なパラメータに基づいて最適な運転戦略を算出し、当該運転戦略を実行して、室内設備の運転モードを制御することにより、最も省エネルギーな運転方法で室内空間の温度が目標時間内に目標温度となるように制御することができる。
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して詳述する。
図１Ｂは、本発明に係る第１実施例の温度制御システムの運転中の温度変化を示す概略図であり、本発明の目的及び利用シーンを説明するための図である。本発明の温度制御システム（図２に示す温度制御システム２）は、運転中に快速冷暖房段階と恒温制御段階の２段階に分けられる。ここで、冷房運転を例として、温度制御システム２の快速冷暖房段階と恒温制御段階について詳しく説明する。
温度制御システム２は、快速冷暖房段階において、室内温度Ｔ１を予定時間Ｔ内に目標温度Ｔ２に到達させることを主な目的とする。この目的を達成するために、温度制御システム２は、快速冷暖房段階において、冷房運転を工夫して行うことにより、室内温度Ｔ１を目標温度Ｔ２よりも低い冷空気と適切に混合させて、室内温度Ｔ１を予定時間Ｔ内に目標温度Ｔ２まで降下させることができる。
一方、温度制御システム２は、恒温制御段階において、室内温度Ｔ１を目標温度Ｔ２に安定的に維持することを主な目的とする。この目的を達成するために、温度制御システム２は、吹出温度Ｔ３を有する冷空気を安定的に出力することにより、室内温度Ｔ１を目標温度Ｔ２に安定的に維持することができる。
上述したように、本発明の主な目的は、快速冷暖房段階において、最も省エネルギーな運転方法で室内温度Ｔ１を予定時間Ｔ内に目標温度Ｔ２に到達させることが可能な温度制御システム２を提供することにある。
次に、上記目的を達成するための本発明の技術手段を詳しく説明する。
図２は、本発明に係る第１実施例の温度制御システムを示すブロック図である。図２に示すように、本実施例の温度制御システム２は、主として、室内設備２０と、温度センサー２２と、制御設備２４とを含んでいる。温度制御システム２は、室内空間Ｚ１に適用され、目標時間２４２０内に室内空間Ｚ１の温度が目標温度２４２２となるために用いられる。
図２は、本発明に係る第１実施例の温度制御システムを示すブロック図である。図２に示すように、本実施例の温度制御システム２は、主として、室内設備２０と、温度センサー２２と、制御設備２４とを含んでいる。温度制御システム２は、室内空間Ｚ１に適用され、目標時間２４２０内に室内空間Ｚ１の温度が目標温度２４２２となるために用いられる。
室内設備２０は、室内空間Ｚ１の温度を調整するための設備（例えば、エアコン、暖房機、扇風機又は冷水バルブ等）である。具体的に、室内設備２０は、制御設備２４の制御により動作して室内空間Ｚ１の温度を調整し、さらに、室内空間Ｚ１の温度を目標温度２４２２に到達させる。
室内設備２０は、複数の運転モードを有している。各運転モードは、運転パワー及び温度調整能力値にそれぞれ対応している。詳しくは、運転パワーは、温度調整能力値に比例する。好ましくは、運転パワーを、特定の運転モードにおける室内設備２０の１時間当たりの消費電力量（例えば、キロワットアワー（ｋＷｈ））とし、温度調整能力値を、特定の運転モードにおける室内設備２０の吸収（冷房運転）／放出（暖房運転）可能な熱エネルギー（例えば、英熱エネルギー単位（Ｂｒｉｔｉｓｈ ｔｈｅｒｍａｌ ｕｎｉｔ，Ｂｔｕ）又は上げる（暖房運転）／下げる（冷房運転）ことが可能な温度（例えば、摂氏温度（℃））とする。温度調整能力値を、各運転モードにおける室内設備２０の吹出温度と吸込温度との差値とすることが好ましいが、これに限定されない。
仮に、室内設備２０を扇風機とし、且つ室内設備２０は、弱モード、中モード、強モードの３つの風速モードを有している。この３つの風速モードには、弱モードの運転パワーが最も低く、且つ温度調整能力値も最も低い（つまり、弱モードにおける室内設備２０の１時間当たりの消費電力量が最も低く（即ち、最も低消費電力となる）が、温度を下げる能力が最も低い）、中モードが弱モードより強く、強モードの運転パワーが最も強く、且つ温度調整能力値も最も強い（つまり、強モードにおける室内設備２０の１時間当たりの消費電力量が最も高い（即ち、最も高消費電力となる）が、温度を下げる能力が最も高い）。
温度センサー２２は、室内空間Ｚ１の現在温度を検出し、制御設備２４が後の処理を行うために検出した現在温度を制御設備２４に送信する。
制御設備２４は、室内設備２０と温度センサー２２とに接続されている。制御設備２４は、伝送線路を介して室内設備２０と温度センサー２２とに電気的に接続されてもよく、無線のネットワークを介して室内設備２０と温度センサー２２とに接続されてもよいが、これに限定されない。
制御設備２４は、主として、処理ユニット２４０と、記憶ユニット２４２とを含んでいる。記憶ユニット２４２は、処理ユニット２４０に電気的に接続されている。記憶ユニット２４２には、目標時間２４２０及び目標温度２４２２が記憶されている。処理ユニット２４０は、温度センサー２２により室内空間Ｚ１の現在温度を取得し、運転戦略算出プログラム２４００を実行して運転戦略を算出することが可能である。次に、処理ユニット２４０は、運転戦略を実行して室内設備２０が複数の運転状態間で切換わるように制御することにより、目標時間２４２０内に消費した室内設備２０の総運転パワーを最小化することができる。
具体的に、運転戦略算出プログラム２４００は、目標時間２４２０、目標温度２４２２、室内設備２０の運転データ、現在温度及び環境因子に基づいて、運転戦略を算出する。運転データは、複数の運転モードにおける室内設備２０の複数の運転パワー及び複数の温度調整能力値を含んでいる。
運転戦略は、複数の運転モードにおける複数の運転時間のそれぞれに対応する複数の時間値を有し、これらの時間値の総和が目標時間２４２０以下となることが好ましい。
例えば、仮に室内設備２０を扇風機とし、且つ室内設備２０は、弱モード、中モード、強モードの３つの風速モードを有し、目標時間２４２０を３００秒とした。この場合、処理ユニット２４０によって算出された運転戦略は、弱モードの運転時間（本実施例では１００秒を例とする）、中モードの運転時間（本実施例では５０秒を例とする）、及び強モードの運転時間（本実施例では１５０秒を例とする）を有してもよい。制御設備２４は、運転戦略を実行する際に、室内設備２０が、まず強モードで１５０秒運転し、次に中モードに切換えて５０秒運転し、最後に弱モードに切換えて１００秒運転するように制御する。このように、室内設備２０は、制御設備２４による制御により目標時間２４２０で運転すると、室内空間Ｚ１の温度を目標温度２４２２に到達させることができる。
環境因子は、室内空間Ｚ１の温度に影響を与えることが可能な因子（例えば、室内空間Ｚ１に進入した人員の人数、又は室内空間Ｚ１の空間の大きさ）の熱エネルギー状態に量子化処理を施して得られた数値である。具体的に、処理ユニット２４０は、環境因子算出プログラム２４０２を実行して環境因子を算出する。環境因子算出プログラム２４０２は、上記熱エネルギー状態に基づいて環境因子を算出する。
本実施例において、環境因子は、環境因子算出プログラム２４０２が実行されることによって算出されたものであるが、これに限定されない。本発明の他の実施例において、記憶ユニット２４２には、複数の候補環境因子２４２４がさらに記憶されている。制御設備２４は、状況に応じてこれらの候補環境因子２４２４のうち少なくとも１つを環境因子として選択し、運転戦略を算出する。本実施例において、これらの候補環境因子２４２４は、異なる実行時間（例えば、夏や冬、正午や夕方）にそれぞれ対応している。
これらの候補環境因子２４２４は、前の実行経験に基づいて生成されることが好ましい。言い換えれば、温度制御システム２は、冷房運転／暖房運転を実行した後（即ち、室内空間Ｚ１の温度が目標温度２４２２に達した後）、実行された運転戦略、目標時間２４２０、目標温度２４２２及び運転データに基づいて候補環境因子２４２４を算出するとともに、後の運転戦略を算出する際に環境因子として用いるために記憶ユニット２４２に記憶させることが可能である。これにより、本実施例による温度制御システム２は、最も適切な環境因子を自動的に選択する学習機能を有することができる。
本発明の他の実施例において、これらの候補環境因子２４２４は、使用者が予め設定して記憶ユニット２４２に記憶したものであってもよい。
本発明の他の実施例において、制御設備２４は、処理ユニット２４０に電気的に接続されるタイマー２４４をさらに含んでいる。タイマー２４４は、間隔時間を算出するために用いられている。処理ユニット２４０は、間隔時間が経過するたびに、環境因子算出プログラム２４０２を再度実行して新たな環境因子を取得し、間隔時間及び目標時間に基づいて残り時間を算出し、当該残り時間を新たな目標時間２４２０とし、新たな環境因子及び新たな目標時間に基づいて、運転戦略算出プログラム２４００を再度実行して新たな運転戦略を算出する。ここで、間隔時間及び残り時間が目標時間２４２０よりも短い。これにより、本実施例による温度制御システム２は、冷房運転／暖房運転を実行中に、室内空間Ｚ１の熱エネルギー状態の変化（例えば、多くの人員が室内空間Ｚ１に突然進入した場合）に応じて運転戦略をリアルタイムに修正することができる。その結果、室内空間Ｚ１の温度が目標時間２４２０内に目標温度２４２２に達するのを確保することができる。
本発明の他の実施例において、温度制御システム２は、制御設備２４に接続されるマンマシンインタフェース２６（例えば、タッチパネル又はキーボード）をさらに含んでいる。マンマシンインタフェース２６は、使用者による目標時間２４２０及び目標温度２４２２の入力操作を受け付けて、使用者により入力された目標時間２４２０及び目標温度２４２２を制御設備２４に送信して記憶させる。さらに、マンマシンインタフェース２６は、使用者による運転データや候補環境因子２４２４の入力を受け付けて、使用者により入力された運転データ及び候補環境因子２４２４を制御設備２４に送信して記憶させてもよい。
図３は、本発明に係る第１実施例の温度制御方法を示すフローチャートである。本実施例の温度制御方法は、主として、図２に示す温度制御システム２に適用される。
ステップＳ３００：目標時間２４２０、目標温度２４２２、及び室内設備２０の運転データを取得する。具体的に、制御設備２４は、記憶ユニット２４２から目標時間２４２０、目標温度２４２２及び室内設備２０の運転データを読み込むか、又は、マンマシンインタフェース２６を介して使用者により入力された目標時間２４２０、目標温度２４２２及び室内設備２０の運転データを受け付けることができる。ここで、運転データは、異なる運転モードにおける室内設備２０の運転パワー及び／又は温度調整能力値を含んでもよい。
ステップＳ３０２：環境因子を取得する。具体的に、制御設備２４は、記憶ユニット２４２に記憶された複数の候補環境因子２４２４のうち、最も適切な１つを選択して環境因子とするか、室内空間Ｚ１の熱エネルギー状態に基づいて、環境因子算出プログラム２４０２を実行して環境因子を算出するか、又は、マンマシンインタフェース２６を介して使用者により直接入力された環境因子を受け付けることができる。
ステップＳ３０４：室内空間Ｚ１の現在温度を取得する。具体的に、制御設備２４は、温度センサー２２により室内空間Ｚ１の現在温度を取得する。
ステップＳ３０６：運転戦略を算出する。具体的に、制御設備２４は、運転戦略算出プログラム２４００を実行して、目標時間２４２０、目標温度２４２２、運転データにおける複数の運転パワー、環境因子及び現在温度に基づいて、運転戦略を算出する。運転戦略は、目標時間２４２０内に消費した室内設備２０の総運転パワーを最小化することができる。運転戦略は、複数の運転モードにおける室内設備２０の運転時間のそれぞれに対応する複数の時間値を有することが好ましい。制御設備２４は、下記式１にしたがって運転戦略を算出する。
各運転時間は、０以上（≧０）である。
（即ち、目標時間２４２０から実行された時間を差し引いた時間）≦目標時間２４２０。全ての運転時間ｉの集合は、運転戦略である。室内設備２０は、Ｎ個の運転モード間に切換えることが可能である。
ちなみに、式１における運転データは、運転モードに対応する運転パワーのみを含んでもよく、運転モードに対応する運転パワー及び運転モードに対応する温度調整能力値を含んでもよいが、これに限定されない。
制御設備２４は、式１により複数群の運転戦略を算出することができる。各群の運転戦略は、複数の運転モードに対応する複数の時間値を有している。次に、制御設備２４は、式２にしたがって複数の運転戦略から最適な運転戦略を選択する（即ち、消費した室内設備２０の総運転パワーを最小化するための運転戦略）。上記最適な運転戦略は、各運転モードの最適な運転時間を含んでいる。
ステップＳ３０８：運転戦略を実行する。具体的に、制御設備２４は、ステップＳ３０６において算出された運転戦略を実行する。制御設備２４は、運転戦略の複数の運転時間に基づいて、室内設備２０が異なる運転モード間で順に切換わって、運転モードの運転時間に対応して運転するように制御する。
図４は、本発明に係る第２実施例の温度制御方法を示すフローチャートである。本実施例の温度制御方法は、主として、図２に示す温度制御システム２に適用される。本実施例は、図３に示す第１実施例と比較して、主として、ステップＳ４１０及びステップＳ４１２を追加することにより、環境因子の学習機能を実現することができる。図４に示すステップＳ４００〜ステップＳ４０８は、図３に示すステップＳ３００〜ステップＳ３０８と同じであるため、その説明を省略する。
ステップＳ４１０：候補環境因子２４２４を算出する。具体的に、制御設備２４は、室内空間Ｚ１の温度が目標温度２４２２に達すると、実行する運転戦略、目標時間２４２０、目標温度２４２２、運転データ及び式１に基づいて、今回の実行環境（即ち、室内空間Ｚ１の熱エネルギー状態）及び運転戦略に対応する候補環境因子２４２４を算出する。
ステップＳ４１２：候補環境因子２４２４を記憶する。具体的に、制御設備２４は、温度制御システム２が次回の運転時に環境因子として用いる候補環境因子２４２４を記憶ユニット２４２に記憶させる。
このように、本実施例による温度制御システム２は、毎回運転戦略を実行した後に、今回実行環境及び運転戦略に対応する候補環境因子２４２４を算出することにより、今後同じ実行環境に遭遇した場合、対応する候補環境因子２４２４を直接選択して環境因子として運転戦略を高速に算出することができる。
図５は、本発明に係る第３実施例の温度制御方法を示すフローチャートである。本実施例の温度制御方法は、主として、図２に示す温度制御システム２に適用される。本実施例は、図３に示す第１実施例と比較して、主として、ステップＳ５１０〜ステップＳ５２２を追加することにより、運転戦略をリアルタイムに修正する機能を実現することができる。図５に示すステップＳ５００〜ステップＳ５０８は、図３に示すステップＳ３００〜ステップＳ３０８と同じであるため、その説明を省略する。
混同を避けるため、本実施例では、ステップＳ５００において取得した目標時間を第１の目標時間と称し、ステップＳ５０２において取得した環境因子を第１の環境因子と称し、ステップＳ５０４において取得した現在温度を第１の現在温度と称し、ステップＳ５０６において算出した運転戦略を第１の運転戦略と称する。
ステップＳ５１０：目標温度２４２２に達するか否かを判断する。具体的に、制御設備２４は、ステップＳ５０８を実行すると同時に、現在温度と目標温度２４２２とを比較して、現在温度（即ち、第１の現在温度）が目標温度２４２２に達するか否かを判断する。
ステップＳ５１２：間隔時間が経過したか否かを判断する。具体的に、制御設備２４は、タイマー２４４により間隔時間が経過したか否かを算出する。間隔時間は、システムにより予め設定されたものか、使用者がマンマシンインタフェース２６を介して入力されるものであってもよいが、これに限定されない。間隔時間が経過した場合、ステップＳ５１４を実行する一方、間隔時間が経過していない場合、ステップＳ５０８を引き続き実行する。
ステップＳ５１４：目標時間２４２０が経過したか否かを判断する。具体的に、制御設備２４は、タイマー２４４により目標時間２４２０が経過したか否かを算出する。目標時間２４２０が経過した場合、ステップＳ５２４を実行して今回の実行環境に対応する候補環境因子２４２４を算出する一方、目標時間２４２０が経過していない場合、ステップＳ５１６を実行する。
ステップＳ５１６：残り時間を算出する。具体的に、制御設備２４は、目標時間２４２０から間隔時間を差し引いたことにより、残り時間を算出する。
ステップＳ５１８：残り時間を目標時間２４２０とする。具体的に、制御設備２４は、ステップＳ５１６において算出した残り時間を目標時間２４２０とする（即ち、残り時間を新たな目標時間２４２０（即ち、第２の目標時間）とする）。
ステップＳ５２０：新たな環境因子を算出する。具体的に、制御設備２４は、間隔時間が経過した後に環境因子算出プログラム２４０２を再度実行して、室内空間Ｚ１の現在の熱エネルギー状態に基づいて新たな環境因子（即ち、第２の環境因子）を算出する。制御設備２４は、温度制御システム２が経過した時間（例えば、経過した間隔時間内）において実行する運転戦略、取得した目標時間２４２０、目標温度２４２２、運転データ及び式１に基づいて、現在の実行環境（即ち、室内空間Ｚ１の熱エネルギー状態）に対応する新たな環境因子を算出することが好ましい。
ステップＳ５２２：新たな環境温度を取得する。具体的に、制御設備２４は、温度センサー２２により室内空間Ｚ１の現在温度（即ち、第２の現在温度）を取得するとともに、ステップＳ５０６を再度実行する。運転戦略算出プログラム２４００を再度実行して、新たな環境因子（即ち、第２の環境因子）、新たな現在温度（即ち、第２の現在温度）及び新たな目標時間２４２０に基づいて、新たな運転戦略（即ち、第２の運転戦略）を算出する。
これにより、本実施例による温度制御方法は、冷房運転／暖房運転を実行中に、室内空間Ｚ１の熱エネルギー状態の変化（例えば、多くの人員が室内空間Ｚ１に突然進入した場合）に応じて運転戦略をリアルタイムに修正することができる。その結果、室内空間Ｚ１の温度が目標時間２４２０内に目標温度２４２２に達するのを確保することができる。
ちなみに、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、ステップＳ５１６〜ステップＳ５２０の実行順序を任意に入れ替えてもよい。
ステップＳ５１０において目標温度２４２２に達したことを判断した場合、又はステップＳ５１４において目標時間２４２０が経過したことを判断した場合には、ステップＳ５２４を実行する。
ステップＳ５２４：候補環境因子２４２４を算出する。
ステップＳ５２６：候補環境因子２４２４を記憶する。
本発明は、運転戦略を算出して実行することにより、室内設備が快速冷暖房段階において最も省エネルギーな運転方法で動作するとともに、室内空間の温度が目標時間内に目標温度に達するのを確保することができる。
以上、本発明の好ましい具体的な実施例を説明したが、これによって本発明の特許請求の範囲が限定されるものではない。また、本発明の内容を応用してなされる等価な変更は、すべて本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。
２…温度制御システム
２０…室内設備
２２…温度センサー
２４…制御設備
２４０…処理ユニット
２４００…運転戦略算出プログラム
２４０２…環境因子算出プログラム
２４２…記憶ユニット
２４２０…目標時間
２４２２…目標温度
２４２４…候補環境因子
２４４…タイマー
２６…マンマシンインタフェース
Ｔ…予定時間
ＴＡ…時間
Ｔ１…室内温度
Ｔ２…目標温度
Ｔ３…吹出温度
Ｚ１…室内空間
２０…室内設備
２２…温度センサー
２４…制御設備
２４０…処理ユニット
２４００…運転戦略算出プログラム
２４０２…環境因子算出プログラム
２４２…記憶ユニット
２４２０…目標時間
２４２２…目標温度
２４２４…候補環境因子
２４４…タイマー
２６…マンマシンインタフェース
Ｔ…予定時間
ＴＡ…時間
Ｔ１…室内温度
Ｔ２…目標温度
Ｔ３…吹出温度
Ｚ１…室内空間
Claims (8)
- 室内空間の温度が目標時間内に目標温度となるように制御する温度制御システムであって、
複数の運転パワーのそれぞれに対応する複数の運転モードを有し、前記室内空間の温度を調整する室内設備と、
前記室内空間の現在温度を検出する温度センサーと、
前記室内設備と前記温度センサーとに接続され、前記目標時間、前記目標温度、前記室内設備の運転データ、前記現在温度及び環境因子に基づいて、運転戦略算出プログラムを実行し、各前記運転モードにおける前記室内設備の運転時間にそれぞれ対応する複数の時間値を有する運転戦略を算出し当該運転戦略を実行して、前記室内設備が複数の前記運転モード間で切換わるとともに各前記運転モードで対応する前記運転時間に運転するように制御することにより、前記目標時間内に消費した前記室内設備の総運転パワーを最小化する制御設備とを含み、
複数の前記時間値の総和は、前記目標時間と等しいことを特徴とする温度制御システム。 - 前記制御設備に接続され、前記目標時間及び前記目標温度の入力を受け付けるマンマシンインタフェースをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の温度制御システム。
- 前記制御設備は、
複数の候補環境因子が記憶される記憶ユニットを含み、
複数の前記候補環境因子のうちの１つを前記環境因子として前記運転戦略を算出し、前記室内空間の温度が前記目標温度に達すると、実行する前記運転戦略、前記目標時間、前記目標温度及び前記運転データに基づいて新たな前記候補環境因子を算出するとともに前記記憶ユニットに記憶させることを特徴とする請求項１に記載の温度制御システム。 - 前記制御設備は、
間隔時間を算出するタイマーを含み、
前記室内空間の熱エネルギー状態に基づいて、環境因子計算プログラムを実行して前記環境因子を算出し、前記間隔時間が経過した後、前記環境因子計算プログラムを再度実行して新たな前記環境因子を取得し、前記間隔時間及び前記目標時間に基づいて残り時間を算出し、当該残り時間を新たな前記目標時間とし、新たな前記環境因子及び新たな前記目標時間に基づいて、前記運転戦略算出プログラムを再度実行して新たな前記運転戦略を算出することを特徴とする請求項１に記載の温度制御システム。 - 室内空間の温度が目標時間内に目標温度となるように制御する温度制御方法であって、
前記目標時間と、前記目標温度と、複数の運転パワーのそれぞれに対応する複数の運転モードを有する室内設備の運転データとを取得するステップａと、
環境因子を取得するステップｂと、
前記室内空間の現在温度を取得するステップｃと、
前記目標時間、前記目標温度、前記運転データ、前記環境因子及び前記現在温度に基づいて、前記目標時間内に消費した前記室内設備の総運転パワーを最小化するための、各前記運転モードにおける前記室内設備の運転時間にそれぞれ対応する複数の時間値を有する運転戦略を算出するステップｄと、
前記運転戦略を実行して前記室内設備が複数の前記運転モード間で切換わるとともに各前記運転モードで対応する前記運転時間に運転するように制御するステップｅと、を含み、
複数の前記時間値の総和は、前記目標時間と等しいことを特徴とする温度制御方法。 - 前記ステップａにおいて、予め記憶された複数の候補環境因子のうちの１つを選択して前記環境因子とし、 実行する前記運転戦略、前記目標時間、前記目標温度及び前記運転データに基づいて前記候補環境因子を算出するステップｆと、
前記候補環境因子を記憶するステップｇと、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の温度制御方法。 - 前記運転データは、複数の前記運転モードのそれぞれに対応する複数の温度調整能力値を含み、
前記ステップａにおいて、前記室内空間の熱エネルギー状態に基づいて前記環境因子を算出し、前記目標時間、前記目標温度、前記運転データ、前記環境因子、前記現在温度及び複数の前記温度調整能力値に基づいて前記運転戦略を算出し、
各前記温度調整能力値は、各前記運転モードにおける前記室内設備の吸込温度と吹出温度との差値であることを特徴とする請求項５に記載の温度制御方法。 - 室内空間の温度が第１の目標時間内に目標温度となるように制御する温度制御方法であって、
前記第１の目標時間と、前記目標温度と、複数の運転パワーのそれぞれに対応する複数の運転モードを有する室内設備の運転データとを取得するステップａと、
第１の環境因子を取得するステップｂと、
前記室内空間の第１の現在温度を取得するステップｃと、
前記第１の目標時間、前記目標温度、前記運転データ、前記第１の環境因子及び前記第１の現在温度に基づいて、前記第１の目標時間内に消費した前記室内設備の総運転パワーを最小化するための、各前記運転モードにおける前記室内設備の第１の運転時間にそれぞれ対応する複数の第１の時間値を有する第１の運転戦略を算出するステップｄと、
前記第１の運転戦略を実行して前記室内設備が複数の前記運転モード間で切換わるとともに各前記運転モードで対応する前記第１の運転時間に運転するように制御するステップｅと、
間隔時間が経過した後、且つ前記第１の目標時間が経過していない場合には、前記間隔時間及び前記第１の目標時間に基づいて、残り時間を算出するステップｆと、
前記ステップｆの後、第２の環境因子を算出するステップｇと、
前記ステップｆの後、第２の現在温度を取得するステップｈと、
前記残り時間を第２の目標時間とするステップｉと、
前記第２の環境因子、前記第２の現在温度及び前記第２の目標時間に基づいて、ステップｄを再度実行して、各前記運転モードにおける前記室内設備の第２の運転時間にそれぞれ対応する複数の第２の時間値を有する第２運転戦略を算出するステップｊと、を含み、
複数の前記第１の時間値の総和は、前記第１の目標時間に等しく、
複数の前記第２の時間値の総和は、前記第２の目標時間に等しいことを特徴とする温度制御方法。
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