JPH10288376A

JPH10288376A - 空調監視制御装置

Info

Publication number: JPH10288376A
Application number: JP9099919A
Authority: JP
Inventors: Masataka Iwasaki; 昌隆岩崎; Masahito Kotake; 雅人小竹
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】室温設定値を変更した時に、室内温度を変更
された設定値にすることができるか否かの判定を行う空
調監視制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】室内を温度設定値にすることができるか
否かの判定を行う制御可能判定手段２と、温度設定値に
することができないと判定された時その旨を表示する警
告表示手段５より構成したものであり、現在の室内温度
センサ３の値と現在の空調機動作状況から、室内を設定
した室内温度にすることができるか否かの判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、事務所ビルの空調
設備に対して構築される空調監視制御システムの一部で
ある空調監視制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、事務所ビルで構築される一般的な
空調監視制御システムは図１０のように、ビルのフロア
ごとあるいはゾーンごとに設置された複数の空調機１０
１ａ、１０１ｂ・・・１０１ｎと、空調を行うエリアの
室内温度を計測する複数の室内温度センサ１０２ａ、１
０２ｂ・・・１０２ｎと、室内温度センサ１０２ａ、１
０２ｂ・・・１０２ｎの計測値をもとに空調機１０１
ａ、１０１ｂ・・・１０１ｎの制御を行う複数の制御装
置（ＤｉｒｅｃｔＤｅｇｉｔａｌＣｏｎｔｒｏｌ、
以下ＤＤＣと称する）１０３ａ、１０３ｂ・・・１０３
ｎと、それらを一元監視する空調監視制御装置１０４と
から構成されている。

【０００３】空調監視制御装置１０４は、一般にビル管
理室に設置され、ＤＤＣ１０３ａ、１０３ｂ・・・１０
３ｎとは通信線１０５で結ばれており、空調機１０１
ａ、１０１ｂ・・・１０１ｎの動作状況および室内温度
センサ１０２ａ、１０２ｂ・・・１０２ｎの計測値が空
調監視制御装置１０４に送信されるとともに、空調監視
制御装置１０４からは室内温度設定値がＤＤＣ１０３
ａ、１０３ｂ・・・１０３ｎに送信される。

【０００４】近年、事務所ビルに設置された複数の空調
機を監視する管理人が不足する傾向にあるという課題が
あり、そこで使用される空調監視制御装置は空調機の知
識が少ない操作者でも簡単に使用できるものが求められ
ている。

【０００５】従来、この種の空調監視制御装置１０４に
はパソコンあるいはワークステーションなどのコンピュ
ータが用いられており、図１１に示すように、演算処理
を行うＣＰＵ１０６、空調機の動作状況やセンサ計測値
の表示および操作画面の表示を行うＣＲＴ１０７、操作
者が操作を行うキーボード１０８およびマウス１０９、
監視データを保存する磁気ディスク１１０、監視データ
の印字を行うプリンタ１１１から構成されていた。

【０００６】この構成において、任意の空調機の室内温
度設定値変更操作は図１２に示すように、設定値入力手
段１１２で入力した室内温度設定値を設定値送信手段１
１３でＤＤＣ１０３に送信することにより行われる。な
お、設定値入力手段１１２は図１３に示すような設定操
作ウインドウをＣＲＴ１０７に表示するので操作者はキ
ーボード１０８およびマウス１０９を操作して新しい設
定値を入力して”実行”と書かれたボタンをマウス１０
９でクリックすれば設定値送信手段１１３で新しい室内
温度設定値が該当するＤＤＣに送信され、室内温度設定
値の変更が行える。

【０００７】また、図１４に示すように、空調機動作監
視手段１１４が各ＤＤＣ１０３ａ・・・１０３ｎから空
調機の動作状況を収集し、空調機動作表示手段１１５に
よってＣＲＴ１０７に図１５に示すような空調機の動作
状況が表示されるというものが一般的であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の空調
監視制御装置では、室内温度設定値を変更しても空調機
の能力の限界から室内温度が設定した室内温度にならな
いという課題があり、温度設定値にすることができない
と判定した時は、その旨を表示することが要求されてい
る。

【０００９】また、空調機の運転状況が表示されるだけ
でなぜそのような運転状況になるのかがわからないので
空調機が正しく動作しているかどうか判断できないとい
う課題があり、これらへの対応が要求されている。

【００１０】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、室内温度を設定された室内温度にすること
ができるか否かの判定を行うことができ、また、空調機
がなぜそのような運転状況になるのかがわかる空調監視
制御装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の空調監視制御装
置は上記目的を達成するために、現在の室内温度センサ
の値と現在の空調機動作状況から、室内を設定した室内
温度にすることができるか否かの判定を行うようにした
ものである。

【００１２】本発明によれば、室内を設定値入力手段で
入力された温度設定値にすることができるか否かの判定
を行うとともに室内を前記設定値入力手段で入力された
温度設定値にすることができると判定した時、前記設定
値入力手段で入力された温度設定値を設定値送信手段に
出力し、温度設定値にすることができないと判定した時
は警報表示手段によりその旨を表示することができる空
調監視制御装置を提供できる。

【００１３】他の手段は、現在の室内温度センサの値と
現在の空調機動作状況から、設定値を変更した時の室内
の温度変化状況を予測するようにしたものである。

【００１４】本発明によれば、予測結果により設定値を
変更することができる空調監視制御装置を提供できる。

【００１５】また他の手段は、室内温度センサの計測値
をもとに室内モデルを作成する室内モデル作成手段を付
加したものである。

【００１６】本発明によれば、室内モデル作成手段で、
室内モデルを建物の材質、室内の大きさ、室内の使われ
方に応じて自動的に修正するので、室内温度の変化予測
をより正確に行うことができる空調監視制御装置を提供
できる。

【００１７】また他の手段は、室内温度センサの計測値
と空調機熱量予測手段で予測された空調機の熱量とから
室内の空調負荷を推定する室内負荷推定手段を付加した
ものである。

【００１８】本発明によれば、室内負荷推定手段で、在
室人数、ＯＡ機器から発熱する熱量等時々刻々変化する
室内負荷を推定するので、室内温度の変化予測をより正
確に行うことができる空調監視制御装置を提供できる。

【００１９】また他の手段は、空調機の動作理由を表示
するようにしたものである。本発明によれば、空調機の
動作がどういう過程にて決定されたかを知ることができ
るので、空調機の動作不良をすぐに知ることができる空
調監視制御装置を提供できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、室内の温度設定値を入力する設定値入力手段と、室
内の温度を計測する室内温度センサと、空調機の動作を
監視する空調機動作監視手段と、室内の温度設定値を送
信する設定値送信手段と、前記室内温度センサの計測値
と前記空調機動作監視手段で監視された空調機の動作か
ら室内を前記設定値入力手段で入力された温度設定値に
することができるか否かの判定を行うとともに室内を前
記設定値入力手段で入力された温度設定値にすることが
できると判定した時、前記設定値入力手段で入力された
温度設定値を前記設定値送信手段に出力する制御可能判
定手段と、前記制御可能判定手段で室内を前記設定値入
力手段で入力された温度設定値にすることができないと
判定された時、その旨を表示する警告表示手段とで構成
したものであり、現在の室内温度センサの値と現在の空
調機動作状況から、室内を設定した室内温度にすること
ができるか否かの判定を行うという作用を有する。

【００２１】請求項２に記載の発明は、室内の温度設定
値を入力する設定値入力手段と、室内の温度を計測する
室内温度センサと、空調機の動作を監視する空調機動作
監視手段と、室内の温度設定値を送信する設定値送信手
段と、室内の温度変化状況を数式モデルで表現した室内
モデルと、前記設定値入力手段で入力された温度設定値
と前記空調機動作監視手段で監視された空調機の動作状
況とから空調機の今後の熱量を予測し前記室内モデルに
出力するとともに前記室内モデルで計算された室内温度
をもとに空調機の熱量予測を更新する空調機熱量予測手
段と、室内モデルで計算された室内温度を表示するとと
もに前記設定値入力手段で入力された温度設定値を修正
して前記設定値送信手段に出力する予測結果表示手段と
で構成したものであり、現在の室内温度センサの値と現
在の空調機動作状況から、設定値を変更した時の室内の
温度変化状況を予測するという作用を有する。

【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
発明に室内温度センサの計測値をもとに室内モデルを作
成する室内モデル作成手段を付加した構成としたもので
あり、建物の材質、室内の大きさ、使われ方に応じて室
内モデルを変化させるという作用を有する。

【００２３】請求項４に記載の発明は、請求項２および
請求項３記載の発明に室内温度センサの計測値と空調機
熱量予測手段で予測された空調機の熱量とから室内の空
調負荷を推定する室内負荷推定手段を付加した構成とし
たものであり、室内の空調負荷を時々刻々予測するとい
う作用を有する。

【００２４】請求項５に記載の発明は、空調機の動作を
監視する空調機動作監視手段と、空調機の現在の動作状
況を表示する空調機動作表示手段と、空調機が現在なぜ
そのような動作をしているかの理由を表示する空調機動
作理由表示手段とから構成したものであり、空調機の動
作理由が表示されるという作用を有する。

【００２５】以下、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００２６】

【実施例】

（実施例１）図１は空調監視制御装置における室内温度
設定値変更機能の構成図を示し、図１において、操作者
が設定値入力手段１から温度設定値Ｔset を入力する
と、制御可能判定手段２は、Ｔsetと室内温度センサ３
の計測値Ｔrと空調機動作監視手段４で監視された空調
機の風量Ｖから、冷房時は、Ｔr−Ｔset＞ＴdでＶ＞Ｖm
の時、暖房時は、Ｔset−Ｔr＞ＴdでＶ＞Ｖmの時、室内
温度をＴsetにできないと判断し警告表示手段５にその
旨を知らせる。ただし、ＴdおよびＶmはあらかじめ操作
者によって入力される定数値である。それ以外の時は室
内温度をＴsetにできると判断し、設定値送信手段６に
温度設定値Ｔsetを出力する。

【００２７】警告表示手段５は制御可能判定手段２から
の信号を受け取った時はＣＲＴに図２に示すような警告
を表示し、室内温度を入力された設定値にできないこと
を操作者に知らせる。操作者は図２に示す警告が表示さ
れた場合はマウスで『閉じる』と書かれたボタンをクリ
ックして設定値の再入力を行う。

【００２８】なお、本実施例では、空調機動作監視手段
４で空調機の風量を監視したが、空調機のコンプレッサ
回転数、あるいは消費電力など空調機の能力を推測でき
るものを監視しておけば同様の効果が得られるのはいう
までもない。（実施例２）図３は空調監視制御装置における室内温度
設定値変更機能の構成図を示し、図３において、室内モ
デル７は時刻ｔにおける室内温度Ｔr(t)から、Δｔ時間
後の室内温度Ｔr(t＋Δt)を（数１）に示す数式で表現
したものである。

【００２９】

【数１】

【００３０】ここで、Ｃは室内の熱容量、Ｒは室内の熱
抵抗、Ｔoは外気温度、Ｑiは室内負荷でその値は操作者
によってあらかじめ設定されている。

【００３１】また、Ｑac(t)は空調機からの投入熱量
で、その値は空調機熱量予測手段８で計算される。

【００３２】次に、室内モデル７と空調機熱量予測手段
８の動作について説明する。まず、空調機熱量予測手段
８は、空調機動作監視手段４で監視された空調機風量Ｖ
の値を初期値Ｖ(0)として空調機の投入熱量Ｑac(0)を

【００３３】

【数２】

【００３４】により演算し、室内モデル７に出力する。
ただし、ここでＫは熱量係数でその値は操作者によって
あらかじめ設定されている。

【００３５】室内モデル７では、室内温度センサ３の計
測値Ｔrを初期値Ｔr(0)とし、空調機熱量予測手段８に
よって計算されたＱac(0)をもとに（数１）によりΔt時
刻後の室内温度Ｔr(Δt)を演算し、空調機熱量予測手段
８に出力する。

【００３６】空調機熱量予測手段８では、今度は、設定
値入力手段１に入力された温度設定値ＴSET、室内モデ
ル７から出力された室内温度Ｔr(Δt)、t=0の空調機風
量Ｖ(0)からΔt時刻後の空調機風量Ｖ(Δt)を例えばＰ
制御演算により、

【００３７】

【数３】

【００３８】

【数４】

【００３９】のように演算し、さらに空調機の投入熱量
Ｑac(Δt)を（数２）により演算し、室内モデル７に出
力する。室内モデル７は、今度はＴr(Δt)とＱac(Δt)
から2Δｔ時刻後の室内温度Ｔr(2Δt)を演算し空調機熱
量予測手段８に出力する。以下同様の動作を繰り返し室
内温度Ｔr(Δt)、Ｔr(2Δt)、Ｔr(3Δt)・・・・Ｔr(n
Δt)を順次計算する。

【００４０】予測結果表示手段９は予測値Ｔr(t)をＣＲ
Ｔに図４あるいは図５に示すように、温度設定値を変更
した時にどのように室内温度が変化していくかがわかる
グラフで表示したウンドウ画面を表示する。

【００４１】図４は、Ｔsetを２３℃に変更した時、Ｔr
(t)がＴsetに達すると予測された時の表示例で、『室温
が設定値に達しますので、温度設定値２３℃をＤＤＣに
送信します。』と表示されるので操作者はマウスで『実
行』と書かれたボタンをクリックすれば、温度設定値を
設定値送信手段６に出力し、ウインドウ画面が閉じられ
る。『取消』と書かれたボタンをクリックすれば、温度
設定値を設定値送信手段６に出力せずにウインドウ画面
が閉じられる。

【００４２】図５は、Ｔsetを２３℃に変更した時、Ｔr
(t)がＴsetに達しないと予測された時の表示例で、『室
温は２４℃にしかならないので、温度設定値２４℃をＤ
ＤＣに送信します。』と表示されるので操作者はマウス
で『実行』と書かれたボタンをクリックすれば、温度設
定値を設定値送信手段６に出力し、ウインドウ画面が閉
じられる。『取消』と書かれたボタンをクリックすれ
ば、温度設定値を設定値送信手段６に出力せずにウイン
ドウ画面が閉じられる。

【００４３】なお、本実施例では、空調機動作監視手段
４で空調機の風量を監視したが、空調機のコンプレッサ
回転数、あるいは消費電力など空調機の能力を推測でき
るものを監視しておけば同様の効果が得られるのはいう
までもない。

【００４４】また、空調機風量Ｖ(t)を（数３）、（数
４）に示すＰ制御演算で求めたがＰＩＤ制御演算等の他
の一般的な制御演算式で求めても同様の効果が得られる
のはいうまでもない。（実施例３）図６は空調監視制御装置における室内温度
設定値変更機能の構成図を示し、図６において、室内モ
デル作成手段１０は、空調機の動作していない深夜の室
内温度センサ３の計測値を一定時間間隔(St)で収集し、
室内モデル７の定数Ｒの値を求める。その方法を、具体
的に説明すると、時刻０，St，2St，nStにおける室内温
度センサ３の値Ｔri(i＝0,1,2 n)の値を収集し、

【００４５】

【数５】

【００４６】の式に対して最小２乗法により、係数ＶCR
の値を求める。ここで、Ｔo^*はｔ＝０の時の外気温度
で、Ｔr^*はｔ＝０の時の室内温度である。

【００４７】そして、Ｒを

【００４８】

【数６】

【００４９】により求める。ただし、Ｃは室内の熱容量
でその値は操作者によってあらかじめ設定されている。

【００５０】上記構成において、室内モデル作成手段１
０で室内モデル７を建物の材質、室内の大きさ、室内の
使われ方に応じて自動的に修正することとなる。（実施例４）図７は空調監視制御装置における室内温度
設定値変更機能の構成図を示し、図７において、室内負
荷推定手段１１は、室内温度センサ３の計測値Ｔr(t)と
空調機熱量予測手段８で（数２）に示すように予測され
た投入熱量Ｑac(ｔ)から室内負荷Ｑi(ｔ)を

【００５１】

【数７】

【００５２】により演算し、室内モデル７に出力する。
上記構成において、室内負荷推定手段１１で、在室人
数、ＯＡ機器から発生する熱量等時々刻々変化する室内
負荷を推定することとなる。（実施例５）図８は空調監視制御装置における空調機動
作理由表示機能の構成図を示し、空調機の動作を監視す
る空調機動作監視手段４と、空調機の現在の動作状況を
表示する空調機動作表示手段１２と、空調機が現在なぜ
そのような動作をしているかの理由を表示する空調機動
作理由表示手段１３とから構成している。

【００５３】上記構成において、空調機動作理由表示手
段１３は、操作者が空調機動作表示手段１２にてＣＲＴ
に図１５のごとく表示された空調機動作状況の画面の中
の空調機アクチュエータ(たとえば冷水バルブ)をマウス
でクリックすれば図９に示すように空調機の冷水バルブ
の開度がいかにして決定されたかが表示されることとな
る。

【００５４】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば空調機の室内温度設定値を変更した時に室内
温度を変更した設定値にすることができるか否かの判断
を行い、室内温度を入力された設定値にできない時は、
警告表示手段により警告を表示するので、設定値を実現
不可能な値に設定することがないという効果のある空調
監視制御装置を提供できる。

【００５５】また、空調機の室内温度設定値を変更した
時に室内温度がどのように変化するかを予測できるの
で、予測結果により設定値を変更できるという効果のあ
る空調監視制御装置を提供できる。

【００５６】また、室内モデル作成手段で、室内モデル
を建物の材質、室内の大きさ、室内の使われ方に応じて
自動的に修正するので、室内温度の変化予測をより正確
に行うことができるという効果のある空調監視制御装置
を提供できる。

【００５７】また、室内負荷推定手段で、在室人数、Ｏ
Ａ機器から発生する熱量等時々刻々変化する室内負荷を
推定するので、室内温度の変化予測をより正確に行うこ
とができるという効果のある空調監視制御装置を提供で
きる。

【００５８】また、空調機の動作がどういう過程にて決
定されたかを知ることができるので、空調機の動作不良
をすぐに知ることができるという効果のある空調監視制
御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の空調監視制御装置の室内温
度設定値変更機能を示す構成図

【図２】同実施例１の空調監視制御装置の警告表示手段
の表示例を示す図

【図３】同実施例２の空調監視制御装置の室内温度設定
値変更機能を示す構成図

【図４】同実施例２の空調監視制御装置の予測結果表示
手段の表示例を示す図

【図５】同実施例２の空調監視制御装置の予測結果表示
手段の表示例を示す図

【図６】同実施例３の空調監視制御装置の室内温度設定
値変更機能を示す構成図

【図７】同実施例４の空調監視制御装置の室内温度設定
値変更機能を示す構成図

【図８】同実施例５の空調監視制御装置の空調機動作理
由表示機能を示す構成図

【図９】同実施例５の空調監視制御装置の空調機動作理
由表示手段の表示例を示す図

【図１０】従来の空調監視制御システムのシステム構成
を示すブロック図

【図１１】同空調監視制御装置のコンピュータ構成を示
すブロック図

【図１２】同空調監視制御装置の室内温度設定値変更操
作を示すブロック図

【図１３】同空調監視制御装置の設定値入力手段がＣＲ
Ｔに表示する設定操作ウインドウを示す図

【図１４】同空調監視制御装置の動作状況の収集を示す
ブロック図

【図１５】従来および実施例５の空調機動作状況を示す
画面

【符号の説明】

１設定値入力手段２制御可能判定手段３室内温度センサ４空調機動作監視手段５警告表示手段６設定値送信手段７室内モデル８空調機熱量予測手段９予測結果表示手段１０室内モデル作成手段１１室内負荷推定手段１２空調機動作表示手段１３空調機動作理由表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内の温度設定値を入力する設定値入力
手段と、室内の温度を計測する室内温度センサと、空調
機の動作を監視する空調機動作監視手段と、室内の温度
設定値を送信する設定値送信手段と、前記室内温度セン
サの計測値と前記空調機動作監視手段で監視された空調
機の動作から室内を前記設定値入力手段で入力された温
度設定値にすることができるか否かの判定を行うととも
に室内を前記設定値入力手段で入力された温度設定値に
することができると判定した時、前記設定値入力手段で
入力された温度設定値を前記設定値送信手段に出力する
制御可能判定手段と、前記制御可能判定手段で室内を前
記設定値入力手段で入力された温度設定値にすることが
できないと判定した時その旨を表示する警告表示手段と
で構成した空調監視制御装置。
【請求項２】室内の温度設定値を入力する設定値入力
手段と、室内の温度を計測する室内温度センサと、空調
機の動作を監視する空調機動作監視手段と、室内の温度
設定値を送信する設定値送信手段と、室内の温度変化状
況を数式モデルで表現した室内モデルと、前記設定値入
力手段で入力された温度設定値と前記空調機動作監視手
段で監視された空調機の動作状況とから空調機の今後の
熱量を予測し前記室内モデルに出力するとともに前記室
内モデルで計算された室内温度をもとに空調機の熱量予
測を更新する空調機熱量予測手段と、室内モデルで計算
された室内温度を表示するとともに前記設定値入力手段
で入力された温度設定値を修正して前記設定値送信手段
に出力する予測結果表示手段とで構成した空調監視制御
装置。
【請求項３】室内温度センサの計測値をもとに室内モ
デルを作成する室内モデル作成手段を付加した請求項２
記載の空調監視制御装置。
【請求項４】室内温度センサの計測値と空調機熱量予
測手段で予測した空調機の熱量とから室内の空調負荷を
推定する室内負荷推定手段を付加した請求項２または３
記載の空調監視制御装置。
【請求項５】空調機の動作を監視する空調機動作監視
手段と、空調機の現在の動作状況を表示する空調機動作
表示手段と、空調機が現在なぜそのような動作をしてい
るかの理由を表示する空調機動作理由表示手段とから構
成した空調監視制御装置。