JPWO2012023297A1 - 空調制御装置、空調制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

空調制御装置（４）は、所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器（室内機）を制御する。データ管理部（４０）は、各空調機器（室内機）の設置位置情報（８２）を記憶する。距離算出部（５１）は、設置位置情報（８２）に基づいて、各空調機器（室内機）間の距離を算出する。制御順序決定部（５２）は、距離算出部（５１）によって算出された各空調機器（室内機）間の距離に基づいて、居室空間の一部で、消費電力を抑制すべく各空調機器（室内機）を所定の時間、制御する省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないように、省エネルギー制御が実行される各空調機器（室内機）の制御順序を決定する。制御実行部（５３）は、制御順序決定部（５２）によって決定された制御順序に従って各空調機器（室内機）の省エネルギー制御を繰り返し実行する。

Description

この発明は、例えばビル等の家屋の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する空調制御装置、空調制御方法及びプログラムに関する。

複数の空調機器が設置された居室空間では、全ての空調機器に対して同時に消費電力を抑制する省エネルギー制御（例えば一定期間の停止制御）を行うと、居室空間の温度が急激に上昇して快適性が低下するおそれがある。

そこで、複数の空調機器各々に対する所定の時間の省エネルギー制御を、時間帯をずらしながら行って、急激な温度上昇（冷房時）、温度下降（暖房時）を抑える方法やシステムが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。これにより、省電力化を図りながら一定の快適性を保つことができる。

特許第４３３１５５４号公報（第５図） 特開２００６−２９６９３号公報（第４図）

上記特許文献１の運転制御方法等では、居室空間が複数のゾーンに分割され、各ゾーンに対する空調機器の停止制御が時間帯をずらしながら行われる。停止制御は、ゾーンの並び順に行われる。すべてのゾーンでの停止制御が終わると、最初のゾーンに戻ってまたゾーンの並び順に停止制御が行われる。このようにして、停止制御がゾーンの並び順に繰り返し行われる。

このような順番で各ゾーンでの停止制御を繰り返すと、各ゾーンで省エネルギー制御が行われる時間帯に偏りが出ることがある。例えば、各ゾーンの周辺で、１周期の前半では集中的に空調機器の停止制御が行われ、後半では空調機器の停止制御が全く行われなくなる場合である。この場合、各ゾーンでは、居室空間の気温の変動が大きくなって、居住者の快適性が損なわれるおそれがある。

また、特許文献２のデマンド制御システムでは、所定の優先順位に従って複数の空調機器の系統に対する間欠、ローテーション運転が行われる。しかしながら、特許文献２では、この優先順位の指定方法については開示されていない。したがって、このシステムを用いても、上述のような気温の大幅な変動を抑制することができるわけではない。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、省エネルギー制御を行う際の快適性の低下を防止することができる空調制御装置、空調制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明の空調制御装置は、所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する空調制御装置であって、以下の構成要素を備える。記憶部は、各空調機器の位置に関する情報を記憶する。距離算出部は、記憶部に記憶された位置に関する情報に基づいて、各空調機器間の距離を算出する。制御順序決定部は、距離算出部によって算出された各空調機器間の距離に基づいて、居室空間の一部で、消費電力を抑制するように各空調機器を所定の時間、制御する省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないように、省エネルギー制御が実行される各空調機器の制御順序を決定する。制御実行部は、制御順序決定部によって決定された制御順序に従って各空調機器の省エネルギー制御を繰り返し実行する。

この発明によれば、居室空間の一部で、消費電力を抑制するように各空調機器を所定の時間制御する省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないように、省エネルギー制御が実行される各空調機器の制御順序が決定される。このため、気温の変動を抑えることができる。これにより、省エネルギー制御を行う際の快適性の低下を防止することができる。

この発明の実施の形態１に係る空調システムの構成を示すブロック図である。 図１の空調制御装置の構成を示すブロック図である。 図１の空調制御装置の初期設定処理のフローチャートである。 表示装置に表示される空調機器の監視画面の一例を示す図である。 エリア情報の一例を模式的に示す図である。 制御順序算出処理のフローチャートである。 省エネルギー制御の流れを示す図である。 省エネルギー制御の制御順序の一例（その１）を示す図である。 省エネルギー制御のオンオフパターンのタイミングチャートである。 省エネルギー制御の制御順序の一例（その２）を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る空調システムの構成を示すブロック図である。 図１２（Ａ）は、グループ分けされた空調機器と、その制御順序の一例を示す図である。図１２（Ｂ）は、空調機器とグループとの対応関係の一例を示す図である。 機器単位での省エネルギー制御の制御順序の一例を示す図である。 図１４（Ａ）は、グループ単位での省エネルギー制御のオンオフパターンの一例を示すタイミングチャートである。図１４（Ｂ）は、機器単位での省エネルギー制御のオンオフパターンの一例を示すタイミングチャートである。 省エネルギー制御の制御順序が切り替えられる様子を説明するためのタイミングチャートである。

実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。

図１には、この発明の実施の形態１に係る空調システム１の構成が示されている。図１に示すように、この実施の形態に係る空調システム１は、複数の空調機器（室内機）２、電力量計測機器３及び空調制御装置４を備える。

空調機器（室内機）２、電力量計測機器３及び空調制御装置４は、専用通信線５で互いに通信可能に接続されている。また、図１では特に図示していないが、空調制御装置４は、空調機器（室内機）２だけでなく、圧縮機等を有する熱源側ユニット（室外機）とも専用通信線５を介して通信可能に接続されている。さらに、空調機器（室内機）２各々には、リモートコントローラ（リモコン）６が１台ずつ接続されている。

複数の空調機器（室内機）２は、所定の居室空間において異なる位置にそれぞれ設置されている。各空調機器（室内機）２は、空調制御装置４の制御の下で、居室空間の温度が設定された目標温度に近づくように居室空間の空気調和を行う。より具体的には、各空調機器（室内機）２は、省エネルギー制御に用いられる停止指令、送風指令、目標温度の変更指令等の各種指令を空調制御装置４から受信し、受信した指令に従って居室空間（設置された場所の周辺）の空気調和を行う。この複数の空調機器（室内機）２を、以下では、空調機器群７とも呼ぶ。

リモコン６は、空調機器（室内機）２をユーザが操作するための操作端末である。リモコン６を操作することにより、対応する空調機器（室内機）２の運転、停止の他、冷房・暖房などの運転モードの変更、目標温度の変更、風向、風速の変更などが可能である。

電力量計測機器３は、空調システム１又はビル全体の電力量を計測するための機器である。電力量計測機器３によって計測された電力量は、後述する空調機器（室内機）２の制御内容を切り替えるために用いられる。

空調制御装置４は、複数の空調機器（室内機）２を含む空調機器群７及び電力量計測機器３を統括的に制御、管理する。図２に示すように、空調制御装置４は、表示装置１０、入力装置２０、通信管理部３０、データ管理部４０及び制御部５０を備える。

表示装置１０は、制御部５０の制御の下、各空調機器（室内機）２の運転状態の監視画面や、電力量計測機器３により計測された電力量等を表示する。

入力装置２０には、キーボード、タッチパネル等が含まれる。タッチパネルは、表示装置１０上に設置されている。管理者等がキーボード、タッチパネル等を操作すると、その操作内容（例えば、監視画面の切り換え、空調機器群７の操作、各種設定等の指示）に応じた信号が制御部５０に出力される。

通信管理部３０は、専用通信線５のインターフェイスである。この通信管理部３０を介して空調機器（室内機）２及び電力量計測機器３とのデータの送受信が行われる。

データ管理部４０は、制御部５０が空調機器群７の制御を行うために必要となる各種データを管理する。データ管理部４０に管理されるデータには、大別して、空調機器データ４１、省エネ設定データ４２、設置位置データ４３及び計測機器データ４４がある。

空調機器データ４１には、各空調機器（室内機）２の接続情報６１、各空調機器（室内機）２の運転状態データ６２が含まれる。

接続情報６１は、空調制御装置４によって管理される各空調機器（室内機）２のアドレス番号、操作グループ番号、機種識別情報など、各空調機器（室内機）２にアクセスするために必要なデータである。

運転状態データ６２は、各空調機器（室内機）２の運転・停止状態や、冷房や暖房などの運転モード、設定温度、室内温度などの空調機器（室内機）２の現在の運転状態を示すデータである。運転状態データ６２は、空調機器（室内機）２とのデータ送受信により、随時更新されている。

省エネ設定データ４２には、エリア情報７１、制御レベル７２、制御時間７３、制御内容７４が含まれている。

エリア情報７１は、空調制御装置４によって管理されている複数の空調機器（室内機）２各々を、部屋や部署単位等で区切られた複数のエリア各々と対応付けたデータである。

制御レベル７２には、制御のレベルが切り替わる電力量の閾値が含まれている。電力量計測機器３から取得された電力量が閾値を超えると、空調制御装置４は、空調機器（室内機）２の制御レベルを切り替える。

制御時間７３は、各空調機器（室内機）２に対する単位時間当たりの省エネルギー制御の実行時間を規定するデータである。制御時間７３は、エリア毎、制御レベル７２毎に指定することができる。

制御内容７４は、停止制御や送風制御などの省エネルギー制御の具体的な内容を規定するデータである。制御内容７４は、エリア毎、制御レベル７２毎に指定することができる。

設置位置データ４３には、平面図情報８１、設置位置情報８２が含まれる。

平面図情報８１は、居室空間のフロアの平面図の画像データである。この実施の形態では、平面図情報８１は、例えばパーソナルコンピュータ等で作成され、空調制御装置４に読み込まれたものを用いることができる。なお、平面図情報８１は、表示装置１０に表示された平面図を見たユーザの入力装置２０の操作入力により、作成されたものであってもよい。

設置位置情報８２は、居室空間の建物番号、フロア番号、及び空調機器（室内機）２の設置位置座標（ｘ座標、ｙ方向）に関するデータが含まれている。

計測機器データ４４には、接続情報９１、計測状態データ９２が管理されている。接続情報９１には、電力量を計測する電力量計測機器３のアドレス情報や、電力量計測機器３等に設定される各種設定データが含まれている。計測状態データ９２には、電力量計測機器３から取得された、電力量、瞬時電力、電圧、電流などの各種計測データが含まれている。

データ管理部４０に記憶されるデータは、制御部５０によって随時書き込まれ、読み出される。

制御部５０は、ＣＰＵ及びメモリ（いずれも不図示）を備える。ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、制御部５０の機能が実現される。

制御部５０は、空調機器（室内機）２を含む空調機器群７を制御する。制御部５０は、距離算出部５１、制御順序決定部５２及び制御実行部５３を備える。

距離算出部５１は、データ管理部４０に記憶された設置位置情報に基づいて、空調機器（室内機）２と他の空調機器（室内機）２との間の距離を算出する。

制御順序決定部５２は、算出された空調機器（室内機）２間の距離に基づいて、居室空間の一部で、消費電力を抑制すべく各空調機器（室内機）２を所定の時間制御する省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないように、省エネルギー制御が実行される各空調機器（室内機）２の制御順序を決定する。

制御実行部５３は、決定された順序に従った各空調機器（室内機）２の省エネルギー制御を繰り返し実行する。

制御部５０は、この他、空調制御装置４の各構成要素を統括制御する。

次に、空調制御装置４の動作について説明する。まず、図３を参照して、空調制御装置４のデータ管理部４０の各種データの初期設定処理について説明する。

空調システム１の起動後、まず、制御部５０は、入力装置２０の操作入力に従って、管理対象となる空調機器（室内機）２の接続情報６１、電力量計測機器３の接続情報９１の他、各種設定データをデータ管理部４０に登録する（ステップＳ１）。

続いて、制御部５０は、居室空間のフロアの平面図のデータを、例えば通信管理部３０を介して読み込んで、読み込んだデータをデータ管理部４０の平面図情報８１として登録するとともに、表示装置１０に平面図情報８１に基づく平面図を表示させる（ステップＳ２）。

続いて、制御部５０は、入力装置２０の操作入力に従って、表示された平面図上に、各空調機器（室内機）２のアイコン４００を配置表示する（ステップＳ３）。アイコン４００は、空調機器（室内機）２の監視、操作に用いられる。

表示されたアイコン４００の位置は、入力装置２０の操作入力に従って調整することができる。このとき、入力装置２０（キーボード）を操作して、位置座標を直接入力することにより、各空調機器（室内機）２のアイコン４００の位置を調整するようにしてもよいし、入力装置２０（タッチパネル）を操作することにより、各空調機器（室内機）２のアイコン４００の位置を調整するようにしてもよい。

図４には、表示装置１０に表示される空調機器（室内機）２の監視画面の一例が示されている。この監視画面には、平面図情報８１に基づく居室空間のフロアの平面図が表示されている。さらに、この監視画面には、平面図の上に空調機器（室内機）２のアイコン４００が表示されている。図４では、６つの空調機器（室内機）０１〜０６のアイコン４００が表示されている。

空調機器（室内機）２の位置座標が、アイコン４００とともに表示される。最終的に決定された空調機器（室内機）２のアイコン４００の位置座標は、設置位置情報８２として、データ管理部４０に登録される。

アイコン４００の色やマークは、運転、停止、異常などの空調機器（室内機）２の運転状態を表す。制御部５０は、空調機器（室内機）２の運転状態を、通信管理部３０を介して取得し、その運転状態を運転状態データ６２として登録するとともに、アイコン４００の色やマークをその運転状態に合わせて表示する。

なお、入力装置２０（タッチパネル）により、各空調機器（室内機）２のアイコン４００が操作されると、制御部５０は、その操作に応じて各空調機器（室内機）２を制御することも可能である。

図３に戻り、続いて、制御部５０は、入力装置２０の操作入力により、部屋や部署単位で区切られたエリアを、エリア情報７１として登録する（ステップＳ４）。各エリアは、空調機器（室内機）２を少なくとも１台含むように設定される。また、１つのエリアに複数の空調機器（室内機）２を含むようにしてもよい。

図５には、複数の空調機器（室内機）２各々がエリアに対応付けられたエリア情報７１の一例が模式的に示されている。各エリアは、部屋単位や部署単位で分割されている。図５に示すエリア情報７１では、エリア０１に空調機器０１〜０６が対応付けられている。また、エリア０２に空調機器０７〜１０が対応付けられている。また、エリア０３に空調機器１１〜１４が対応付けられている。また、エリア１０に空調機器４５〜５０が対応づけられている。この実施の形態では、エリア毎に、省エネルギー制御が巡回的に実行される。

図３に戻り、続いて、制御部５０は、入力装置２０の操作入力により、制御レベル７２毎に、単位時間当たりで省エネルギー制御をかける時間（例えば３０分間に３分間制御など）が制御時間７３として設定され、制御内容（停止制御、送風制御、サーモオフ制御など）が制御内容７４として設定される（ステップＳ５）。なお、各制御レベル７２は、電力量計測機器３から取得する電力量によって切り替わるものである。利用者は、制御レベル７２を切り替える際の閾値を、登録することが可能である。

以上で、初期設定処理が終了する。

次に、図６を参照して、省エネルギー制御の制御順序算出処理について説明する。この処理は、空調制御装置４が起動したとき、及び空調機器（室内機）２の接続情報６１、エリア情報７１、空調機器（室内機）２の設置位置情報８２が変更されたときに実行される。

まず、制御順序決定部５２は、省エネルギー制御を実行する最初の空調機器（室内機）２を決定する（ステップＳ１１）。最初の空調機器（室内機）２は任意でよい。

続いて、距離算出部５１は、前回の制御対象となった空調機器（室内機）２と、残りの各空調機器（室内機）２との間の距離、すなわち決定された空調機器（室内機）２との距離を算出する（ステップＳ１２）。このとき、前回の制御対象となった空調機器（室内機）２との距離は、次式で求められる。
距離＝√（（Ｘ座標の差分値）²＋（Ｙ座標の差分値）²）

なお、この実施の形態では、各空調機器（室内機）２間で算出された距離の相対的な大小関係が分かればよいので、上式のように平方根を用いずに、（Ｘ座標の差分値）²＋（Ｙ座標の差分値）²をそのまま距離として算出するようにしてもよい。

続いて、制御順序決定部５２は、省エネルギー制御をまだ実行していない残りの空調機器（室内機）２と、前回の制御対象であった空調機器（ここでは、空調機器０１）との距離が近い順に近接順位を決定する（ステップＳ１３）。この近接順位は、近い順に、１、２、３、…というように割り当てられる。

ここで、前回の制御対象となる空調機器（室内機）２との距離が、同一となる空調機器（室内機）２が複数ある場合には、制御順序決定部５２は、前々回の制御対象となる空調機器との距離が小さいものを近接順位の上位とすることができる。また、前々回の制御対象となる空調機器が無いか（２番目の空調機器（室内機）２の距離の算出時）、前々回の制御対象となる空調機器（室内機）２との距離も同一である場合には、制御順序決定部５２は、空調機器（室内機）２のアドレスの小さいものを近接順位の上位とすることができる。

続いて、制御順序決定部５２は、決定された近接順位の中で中央となる空調機器（室内機）２、すなわち近接順位が次式で求められる空調機器（室内機）２を、次回の制御対象として選択する（ステップＳ１４）。
次回の制御対象となる空調機器の近接順位＝（（残りの空調機器の台数）／２）＋１
ただし、（残りの空調機器の台数）／２が割り切れない場合は、小数点以下は切り捨てとする。

上記式によれば、省エネルギー制御が行われていない残りの空調機器（室内機）２の打数が奇数台である場合には、近接順位の中央となる空調機器（室内機）２が選択され、残りの空調機器（室内機）２の台数が偶数台である場合には、近接順位の中央よりも１つ上の空調機器（室内機）２が、選択される。例えば、残りの空調機器（室内機）２が、７台である場合は近接順位が４番目の空調機器（室内機）２が選択され、残りの空調機器（室内機）２が４台の場合には、近接順位が３番目の空調機器（室内機）２が選択される。

続いて、制御順序決定部５２は、すべての空調機器（室内機）２が選択されたか否かを判定する（ステップＳ１５）。まだ選択されていない空調機器（室内機）２があれば（ステップＳ１５；Ｎｏ）、制御部５０は、ステップＳ１２に戻る。

以降、すべての空調機器（室内機）２が選択されるまで（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２→Ｓ１３→Ｓ１４→Ｓ１５が繰り返され、省エネルギー制御を実行する空調機器（室内機）２の制御順序が決定される。

空調機器０１から空調機器０６までの６台の空調機器が、図３に示す位置座標に設置されている場合について図７を参照して説明する。図７に示すように、このエリア内で省エネルギー制御を最初に実行する空調機器（室内機）２を、空調機器０１とする。

上述の制御順序算出処理を実行することにより、２番目に制御される空調機器（室内機）２として、また選択されていない空調機器０２、０３、０４、０５、０６の５台のうち、近接順位が３番目となる［空調機器０４］が選択される。さらに、３番目に制御される空調機器として、まだ選択されていない空調機器０２、０３、０５、０６の４台のうち、近接順位が３番目である［空調機器０６］が選択される。同様にして４番目に制御される空調機器として［空調機器０３］が選択される。続いて、５番目に制御される空調機器として［空調機器０２］が選択される。続いて、６番目に制御される空調機器として［空調機器０５］が選択される。最後の［空調機器０５］の次は、最初に制御する［空調機器０１］に戻り、以降、この順番で繰り返し省エネルギー制御が実行される。

図８には、上述で求めた制御順序処理に従って決定された室内機０１〜０６の省エネルギー制御の制御順序が模式的に示されている。また、図９には、室内機０１〜０６の省エネルギー制御のオンオフパターンのタイミングチャートが示されている。図８に示す制御順序で省エネルギー制御を実行すれば、居室空間の一部で、省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないようにすることができるので、省エネルギー制御による局所的な温度の大幅な変動を抑制することができる。

図１０には、空調機器（室内機）２の台数が１１台である場合に決定される制御順序の一例が示されている。図１０に示すように、省エネルギー制御が実行される場所が分散するように、省エネルギー制御の制御順序が決定されている。

なお、この実施の形態では、制御対象となっている空調機器（室内機）２との距離に応じた近接順位がほぼ中央の空調機器（室内機）２を、次回の制御対象となる空調機器（室内機）２として選択する算出式を、制御順序を算出するための算出式として用いた。しかしながら、これには限られず、空調機器（室内機）２の間の距離に応じて算出する方法であれば、他の算出式を用いて制御順序を算出するようにしても良い。例えば、全体の１／３程度の近接順位の空調機器（室内機）２が、次の制御対象となる空調機器として選択する算出式を用いてもよい。

また、空調機器（室内機）２の台数によって算出式を変更するなど、接続情報６１や設置位置情報８２によって算出式を変更するようにしてもよい。

また、この実施の形態では、前々回の制御対象となる空調機器（室内機）２までを考慮して近接順位を決定しているが、前々回までに限らず、さらにその前に先行して省エネルギー制御が実行された空調機器（室内機）２との距離を考慮して近接順位を決定するようにしてもよい。

また、この実施の形態では、各空調機器（室内機）２の位置情報を、平面図上の座標位置から取得した。しかしながら、各空調機器（室内機）２の実際の位置座標を予め計測し、計測された各空調機器（室内機）２の位置座標を、空調制御装置４に登録しておき、制御順序の算出の際に、登録された位置座標に基づいて、各空調機器（室内機）２間の距離を算出するようにしてもよい。

また、空調機器（室内機）２自身が、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）などの技術を用いて、他の空調機器（室内機）２との距離を自動的に計測し、その計測結果を空調制御装置４が空調機器（室内機）２から取得して、省エネルギー制御の制御順序の算出に用いてもよい。

以上詳細に説明したように、この実施の形態に係る空調制御装置４によれば、居室空間の一部で、消費電力を抑制するように各空調機器（室内機）２を所定の時間制御する省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないように、省エネルギー制御が実行される各空調機器（室内機）２の制御順序が決定される。このため、省エネルギー制御を行う際の快適性の低下を防止することができる。

また、この実施の形態によれば、急激な温度変化を抑制して居住者の体感温度を極力一定に保つことが可能となる。また、急激な温度変化によって居住者が体調を崩すのを極力防ぐことができる。また、体感温度が極力一定に保たれると、暑くなったときに居住者がリモコン６を操作して必要以上に設定温度を下げてしまい、省エネルギー制御が実行されていない時間帯の気温が下がりすぎて、消費電力が増大するといった不都合も防ぐことができる。

また、前回の省エネルギー制御の制御対象であった空調機器（室内機）２との距離だけでなく、前々回やそれ以前の省エネルギー制御の制御対象となる空調機器（室内機）２との距離も考慮して制御順序を算出することができる。これにより、省エネルギー制御がある領域に集中して行われないような制御順序を決定することができる。

また、省エネルギー制御の制御順序は、通常の空調機器（室内機）２の監視を行う際に設定する平面図上における空調機器（室内機）２のアイコン４００の位置座標（設置位置情報８２）を用いて算出されている。このため、省エネルギー制御の制御順序を算出するための新たな設定を行う必要が無くなるので、作業者の作業負荷を軽減することができる。

また、空調機器（室内機）２の接続情報６１、エリア情報７１、設置位置情報８２が変更された場合でも、省エネルギー制御の制御順序が自動的に再算出される。このため、制御順序を、常に現在の空調機器（室内機）２の配置状態に応じた適切なものに保つことができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。

上記実施の形態１では、省エネルギー制御の制御単位を機器単位とした。この実施の形態では、複数の空調機器（室内機）２を１グループとし、グループ単位でも、省エネルギー制御を行うことができる空調システム１を提供する。

実際のビル等では、リモコン６の数を削減するために、複数の空調機器（室内機）２を１制御単位（１グループ）として１台のリモコン６に接続している場合も多い。グループ単位での省エネルギー制御は、このような場合に好適である。

空調機器（室内機）２をグループ化すると、リモコン６でも操作可能な停止制御や送風制御などの省エネルギー制御を実行する場合には、リモコン６に表示される空調機器（室内機）２の運転状態と実際の空調機器（室内機）２の運転状態とに違いが生じないように、グループ内の全ての空調機器（室内機）２に対して同一の制御内容で省エネルギー制御が行われる必要がある。そこで、空調制御装置４は、停止制御や送風制御などのような省エネルギー制御を、グループ単位で行う。

一方で、各空調機器（室内機）２には、自律的に冷媒を流す量を調節することにより、吹き出し温度を制御し、室内温度を設定温度に近づける機能が設けられている。この機能は、リモコン６からは直接操作することのできない機能である。逆に言えば、この機能は、同じグループ内の各空調機器（室内機）２で個別に制御できる機能である。そこで、この実施の形態では、空調制御装置４は、冷媒量を強制的に遮断する命令を送信し、いわゆるサーモオフを行うような省エネルギー制御を、機器単位で行う。

さらに、空調制御装置４は、リモコン６は共通な複数の空調機器（室内機）２をグループ化し、省エネルギー制御を行う制御単位を、グループ単位と機器単位との間で切り替え可能とし、制御内容に応じて最適な制御単位で省エネルギー制御を行う。

図１１には、この実施の形態に係る空調システム１の概略的な構成が示されている。図１１に示すように、この空調システム１では、空調機器（室内機）２のうち、空調機器０１、０２に接続されたリモコン６は共通である。また、空調機器（室内機）２のうち、空調機器０３、０４に接続されたリモコン６が共通である。また、空調機器（室内機）２のうち、空調機器０５、０６、０７に接続されたリモコン６が共通である。また、空調機器（室内機）２のうち、空調機器０８、０９に接続されたリモコン６が共通である。また、空調機器（室内機）２のうち、空調機器１０、１１に接続されたリモコン６が共通となっている。

図１２（Ａ）には、平面図上の空調機器（室内機）２が、グループ単位で区切って示されている。図１２（Ｂ）には、グループと空調機器（室内機）２との対応関係を示すテーブルが示されている。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示すように、グループ１には空調機器０１、０２が登録され、グループ２には空調機器０３、０４が登録されている。また、グループ３には空調機器０５、０６、０７が登録され、グループ４には空調機器０８、０９が登録され、グループ５には空調機器１０、１１が登録されている。

なお、図１２（Ａ）に示す各グループの位置座標は、グループ内に含まれる空調機器（室外機）２の位置座標の平均値である。

この実施の形態に係るその他の構成は、上記実施の形態１と同様である。

次に、この実施の形態に係る空調システム１の動作について説明する。

まず、初期設定処理について説明する。空調システム１の起動時に実行される初期設定処理の流れは、上記実施の形態１（図３参照）と同じである。ただし、ステップＳ１で登録される空調機器（室内機）２の接続情報６１には、例えば、図１２（Ｂ）に示すような、各空調機器（室内機）２が属するグループに関するテーブルも含まれる。

その他の初期設定処理は実施の形態１と同様である。

続いて、制御順序算出処理について説明する。この制御順序算出処理は、空調制御装置４が起動したとき、空調機器接続情報６１、エリア情報７１、設置位置情報８２が変更されたときに実行される。

制御順序算出処理の流れは、上記実施の形態１と同じである。ただし、この実施の形態では、制御単位をブロック単位として制御順序算出処理が行われ、さらに、制御単位を機器単位として制御順序算出処理が行われる。すなわち、ここでは、ブロック単位での制御順序と、機器単位での制御順序とが両方算出される。グループ単位の制御順序を求める場合には、１グループを１つの空調機器（室内機）２とみなして制御順序が算出される。各グループの位置座標は、設置位置情報８２に含まれる空調機器（室外機）２の位置座標の平均値とする。

図１２（Ａ）には、各グループを制御単位として、上記実施の形態１で示した制御順序算出処理を実行して算出された省エネルギー制御の制御順序が矢印で示されている。グループ単位で制御順序を算出した場合は、図１２（Ａ）に示すように、グループ単位で省エネルギー制御が遷移するものとし、図１２（Ａ）では、グループ１、グループ２、グループ５、グループ４、グループ３の順に省エネルギー制御が実行される。

また、図１３には、制御単位を機器単位として上記実施の形態１で示した制御順序算出処理を実行して算出された省エネルギー制御の制御順序が示されている。機器単位で制御順序を算出した場合は、図１３に示すように、操作グループとは関係なく、上記実施の形態１と同様に、空調機器０１、空調機器０３、空調機器１０、空調機器０５、空調機器０６、空調機器０４、空調機器０２、空調機器０８、空調機器０７、空調機器０９、空調機器１１という順に省エネルギー制御が実行される。

図１４（Ａ）には、制御単位がグループ単位である場合の省エネルギー制御のタイミングチャートが示されている。また、図１４（Ｂ）には、制御単位が機器単位である場合の省エネルギー制御のオンオフパターンのタイミングチャートが示されている。グループ単位及び機器単位での省エネルギー制御を行うオンオフパターンのタイミングは、制御時間７３、エリア情報７１に保持されている制御対象となる空調機器（室内機）２の台数に基づいて決定される。

制御内容が停止制御、送風制御など、グループ単位で統一しなければならないものである場合には、制御部５０は、グループ単位で省エネルギー制御を行う。また、制御内容がサーモオフなど、空調機器自身で自律制御するものである場合は、制御部５０は、機器単位で省エネルギー制御を行う。このようにすれば、快適性の低下を極力防止することができる。

例えば、省エネ設定データ４２において、制御レベル３に対応する制御時間として［３分間（３０分中）］が設定され、制御内容として［停止］が設定されているものとする。また、制御レベル２に対応する制御時間として［３分間（３０分中）］が設定されており、制御内容として［サーモオフ］が設定されているものとする。制御部５０は、電力量計測機器３で計測された電力量が閾値を下回ると、電力量に余裕が出たとみなして、制御レベルを３から２に変更し、制御内容を、停止制御からサーモオフ制御へ変更する。

制御実行部５３は、この制御内容の変更に応じて、制御単位をグループ単位から機器単位に切り替える。例えば、図１５に示すように、制御レベルが３であるときには、制御実行部５３は、グループ単位で省エネルギー制御を行っていたが、電力量が所定の閾値を下回った時点ｔで、制御実行部５３は、制御レベルを３から２に切り替え、制御内容を、停止制御からサーモオフ制御へ変更するとともに、グループ単位から機器単位での省エネルギー制御に切り替える。

なお、グループ単位、機器単位での省エネルギー制御のオンオフパターンは、制御台数、制御時間７３に基づいて算出されるようにしてもよいし、予め登録されているオンオフパターンを用いて作成してもよい。

また、制御部５０は、オンオフパターンを、空調制御装置４の起動時や設定変更時に算出して保持しておいてもよいし、毎分ごとに制御対象の空調機器（室内機）２を決定し、その都度、省エネルギー制御を行ってもよい。

また、この実施の形態では、制御部５０は、空調機器（室内機）２のアイコン４００を機器単位で表示装置１０に表示しているが、グループのアイコンを表示するようにしてもよい。また、設置位置情報８２にグループの位置座標が含まれるようにしてもよい。

以上詳細に説明したように、この実施の形態に係る空調制御装置４によれば、グループ単位での省エネルギー制御が可能となる。

また、この実施の形態に係る空調制御装置４によれば、制御内容に応じてグループ単位での省エネルギー制御と、機器単位での省エネルギー制御とを切り替える。より具体的には、制御部５０は、制御内容がリモコンで操作可能な項目であればグループ単位で省エネルギー制御を行い、制御内容がリモコンで操作できない項目であれば機器単位で省エネルギー制御を行う。これにより、リモコン６の表示と実際の空調機器（室内機）２の運転状態の相違が発生せず、かつ快適性の低下を極力防ぎつつ、省エネルギー化を実現することができる。

また、例えば、電力量の使用量に余裕がある場合は、快適性を重視した機器単位での省エネルギー制御が行われ、電力使用量がひっ迫し、停止制御により通常より電力量を削減したい場合には、グループ単位での省エネルギー制御に切り換えられる。このようにすれば、電力量の使用状況に応じた最適な省エネルギー制御を実現することができる。

なお、上記実施の形態において、実行されるプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行するシステムを構成することとしてもよい。

また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロード等するようにしてもよい。

また、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロード等してもよい。

また、この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本出願は、２０１０年８月１８日に出願された、日本国特許出願２０１０−１８２９１９号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２０１０−１８２９１９号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

本発明は、複数の空調機器（室内機）が設置されている居室空間の環境制御に好適である。

１ 空調システム
２ 空調機器（室内機）
３ 電力量計測機器
４ 空調制御装置
５ 専用通信線
６ リモートコントローラ（リモコン）
７ 空調機器群
１０ 表示装置
２０ 入力装置
３０ 通信管理部
４０ データ管理部
４１ 空調機器データ
４２ 省エネ設定データ
４３ 設置位置データ
４４ 計測機器データ
５０ 制御部
５１ 距離算出部
５２ 制御順序決定部
５３ 制御実行部
６１ 接続情報
６２ 運転状態データ
７１ エリア情報
７２ 制御レベル
７３ 制御時間
７４ 制御内容
８１ 平面図情報
８２ 設置位置情報
９１ 接続情報
９２ 計測状態データ
４００ アイコン

Claims (11)

1. 所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する空調制御装置であって、
   前記各空調機器の位置に関する情報を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記位置に関する情報に基づいて、前記各空調機器間の距離を算出する距離算出部と、
   前記距離算出部によって算出された前記各空調機器間の距離に基づいて、前記居室空間の一部で、消費電力を抑制するように前記各空調機器を所定の時間、制御する省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないように、前記省エネルギー制御が実行される前記各空調機器の制御順序を決定する制御順序決定部と、
   前記制御順序決定部によって決定された制御順序に従って前記各空調機器の省エネルギー制御を繰り返し実行する制御実行部と、
   を備える空調制御装置。
2. 前記距離算出部は、
   前記複数の空調機器のうち、制御順序が決定された決定済み空調機器と、制御順序が決定されていない残りの空調機器との距離を算出し、
   前記制御順序決定部は、
   算出された距離に基づいて、前記決定済み空調機器に近い順に前記残りの空調機器の近接順位を求め、前記残りの空調機器全体で前記近接順位が前記残りの空調機器の台数の半分に相当する空調機器を次回の制御対象として選択する処理を、全ての空調機器が制御対象として選択されるまで繰り返す、
   請求項１に記載の空調制御装置。
3. 前記制御順序決定部は、
   前記決定済み空調機器のうち、前回の制御対象となった空調機器との距離に基づいて、前記近接順位を算出する、
   請求項２に記載の空調制御装置。
4. 前記制御順序決定部は、
   前回の制御対象となった空調機器との距離が同一である空調機器について、前回よりも先行して制御対象となった空調機器との距離が近い順に前記近接順位を算出する、
   請求項３に記載の空調制御装置。
5. 前記複数の空調機器は、操作入力手段が共通である幾つかのグループにまとめられ、
   前記距離算出部は、
   前記省エネルギー制御の制御内容が前記操作入力手段により操作可能なものである場合には、前記各グループの位置情報に基づいて、前記各グループ間の距離を算出し、
   前記制御順序決定部は、
   前記各グループ間の距離に基づいて、前記居室空間の一部で、消費電力を抑制するように前記各空調機器を所定の時間、制御する省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないように前記各グループに対して省エネルギー制御を行う制御順序を決定し、
   前記制御実行部は、
   決定された制御順序に従って前記各グループの省エネルギー制御を繰り返し実行する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空調制御装置。
6. 前記制御実行部は、
   前記省エネルギー制御の制御内容が前記操作入力手段により操作可能なものである場合には、グループ単位で省エネルギー制御を実行し、
   前記省エネルギー制御の制御内容が前記操作入力手段により操作できないものである場合には、機器単位で省エネルギー制御を実行する、
   請求項５に記載の空調制御装置。
7. 前記複数の空調機器の電力量が所定の閾値を超えると、前記省エネルギー制御の制御内容が前記操作入力手段により操作可能なものに設定され、
   前記複数の空調機器の電力量が所定の閾値を下回ると、前記省エネルギー制御の制御内容が前記操作入力手段により操作できないものに設定される、
   請求項６に記載の空調制御装置。
8. 前記居室空間のフロアの平面図を表示するとともに、前記居室空間に前記各空調機器が設置された位置に相当する前記平面図内の位置に前記各空調機器の運転状態を示すアイコンを表示する表示部と、
   前記表示部に表示されたアイコンの位置を操作入力により調整可能な入力部と、
   をさらに備え、
   前記記憶部は、
   前記各空調機器のアイコンの位置情報を記憶し、
   前記距離算出部は、
   前記各空調機器のアイコンの位置情報に基づいて、前記各空調機器間の距離を算出する、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の空調制御装置。
9. 前記記憶部に記憶される情報が変更される度に、
   前記距離算出部が、前記記憶部に記憶された前記位置に関する情報に基づいて、前記各空調機器間の距離を算出し、
   前記制御順序決定部が、前記距離算出部によって算出された前記各空調機器間の距離に基づいて、前記居室空間の一部で、消費電力を抑制するように前記各空調機器を所定の時間制御する省エネルギー制御が実行される時間帯に偏りが出ないように、前記省エネルギー制御が実行される前記各空調機器の制御順序を決定する、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の空調制御装置。
10. 所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御する空調制御方法であって、
    記憶部に記憶された前記各空調機器の位置に関する情報に基づいて、前記各空調機器間の距離を算出する距離算出工程と、
    前記距離算出工程において算出された前記各空調機器間の距離に基づいて、前記居室空間の一部で、消費電力を抑制するように前記各空調機器を所定の時間制御する省エネルギー制御が特定の時間帯に特定の領域で集中して行われないように、前記省エネルギー制御が実行される前記各空調機器の制御順序を決定する制御順序決定工程と、
    前記制御順序決定工程において決定された制御順序に従って前記各空調機器の省エネルギー制御を繰り返し実行する制御実行工程と、
    を備える空調制御方法。
11. 所定の居室空間の異なる位置に設置された複数の空調機器を制御するコンピュータを、
    記憶部に記憶された前記各空調機器の位置に関する情報に基づいて、前記各空調機器間の距離を算出する距離算出手段、
    前記距離算出手段によって算出された前記各空調機器間の距離に基づいて、前記居室空間の一部で、消費電力を抑制するように前記各空調機器を所定の時間制御する省エネルギー制御が特定の時間帯に特定の領域で集中して行われないように、前記省エネルギー制御が実行される前記各空調機器の制御順序を決定する制御順序決定手段、
    前記制御順序決定手段によって決定された制御順序に従って前記各空調機器の省エネルギー制御を繰り返し実行する制御実行手段、
    として機能させるプログラム。

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