WO2016051471A1

WO2016051471A1 - 冷熱装置の管理装置

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Publication number: WO2016051471A1
Application number: PCT/JP2014/075926
Authority: WO
Inventors: 右文前田; 一郎高田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-04-07
Also published as: JPWO2016051471A1

Abstract

　この発明に係る冷熱装置の管理装置１００は、同一の伝送線５００上に機器が接続された、制御内容が異なる複数種の冷熱装置に対して、それぞれの冷熱装置に合わせた制御処理を行う複数の冷熱装置制御部と、制御対象の冷熱装置に対応する冷熱装置制御部に冷熱装置を制御させる指示を送る全制御部１０１とを備え、管理する温度域等により制御内容が異なる冷熱装置を統合制御して効率よく管理することができるものである。

Description

冷熱装置の管理装置

　この発明は、空気調和装置、冷却装置等の複数種の冷熱装置で構成するシステムの管理装置に関するものである。特に空気調和装置、低温装置等のように制御内容が異なる複数種の冷熱装置（システム）を統合制御等する管理装置に係るものである。

　冷媒回路を構成して冷媒を循環させ、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用して、対象を冷却または加熱する冷凍サイクル装置（ヒートポンプ装置）等の冷熱装置がある（たとえば特許文献１参照）。冷熱装置には、空調対象空間を冷却、加熱等して空気調和を行う空気調和装置、物品を冷却して冷蔵、冷凍等を行うショーケース等の低温装置（冷却装置）、水を加熱して湯を供給する給湯装置等がある。

特開２０１３－０７６５０９号公報（図１）

　ここで、たとえば、コンビニエンスストア等のように、低温装置と空気調和装置とを設置する建物等が増えている。このため、温度域、これらの冷熱装置を制御し、管理可能な管理装置が求められている。しかし、空気調和装置、低温装置、給湯装置等の冷熱装置は、ともに冷凍サイクルを利用して加熱、冷却等する装置であるが、管理する温度域等の関係で制御内容（処理、運用等）が異なる。このため、制御内容が異なる冷熱装置を統合制御して効率よく管理するには工夫が必要となる。

　この発明は、上記のような課題を解決するために、制御内容が異なる冷凍サイクル装置を統合制御等して管理することができる冷熱装置の管理装置を得ることを目的とする。

　この発明に係る冷熱装置の管理装置は、同一の伝送線上に接続された第１冷熱装置と第１冷熱装置とは制御内容が異なる第２冷熱装置に対して、第１冷熱装置に合わせた制御処理を行う第１冷熱装置制御部および第２冷熱装置に合わせた制御処理を行う第２冷熱装置制御部と、第１冷熱装置に対する制御指令を第１冷熱装置制御部に送り、第２冷熱装置に対する制御指令を第２冷熱装置制御部に送る全制御部とを備えるものである。

　この発明の管理装置によれば、複数の冷熱装置制御部と、冷熱装置制御部に対して指示を送って全体制御を行う全制御部とを備えるようにしたので、複数の冷熱装置を統合して効率よく管理することができる。

この発明の実施の形態１に係る管理装置１００を中心とするシステムの構成を示す図である。この発明の実施の形態１に係る管理装置１００の構成を示す図である。この発明の実施の形態１に係るフロア画面例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る負荷側ユニット２２０の一覧画面例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る負荷側ユニット２２０の状態表示画面例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る冷凍機２１０の一覧画面例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る冷凍機２１０の状態表示画面例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る室内機３２０の一覧画面例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る室内機３２０の操作画面例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る低温装置２００の操作画面例を示す図である。

　以下、発明の実施の形態に係る管理装置等について図面等を参照しながら説明する。ここで、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。さらに、添字または枝番で区別等している複数の同種の機器等について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字等を省略して記載する場合がある。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、各システム、各装置等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。

実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１に係る管理装置１００を中心とするシステムの構成を示す図である。本実施の形態のシステムは、管理装置１００により、それぞれ制御内容が異なる冷熱装置である低温装置２００と空気調和装置３００とを同一システム上で管理できるシステムである。ここで、本実施の形態における低温装置２００と空気調和装置３００とは、冷凍サイクルを利用して加熱、冷却等を行う冷凍サイクル装置であるものとする。

　図１に示すように、本実施の形態のシステムは、管理装置１００、低温装置２００、空気調和装置３００および外部制御装置４００を有している。また、管理装置１００と低温装置２００および空気調和装置３００との間を伝送線５００で通信（信号の送受）が可能に接続している。ここで、伝送線５００に直接接続する機器は、伝送線５００での通信に用いられる通信プロトコルに則って通信可能な機器となる。そして、管理装置１００とシステム外部にある外部制御装置４００との間を、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）６００で接続している。たとえば最終的に管理装置１００がＬＡＮ６００と通信接続されていれば、公衆回線等の電気通信回線を介して管理装置１００と外部制御装置４００との間の通信接続を行うようにしてもよい。

　低温装置２００は、物品を対象に冷却（冷凍も含む）を行う、主として対物用の冷凍サイクル装置である。低温装置２００は、熱源側ユニットとなる１または複数の冷凍機（コンデンシングユニット）２１０と１または複数の負荷側ユニット２２０とを冷媒配管（図示せず）で接続して冷媒回路を構成している。また、リモートコントローラ２３０は、たとえば操作者がリモートコントローラ等を介して入力した設定温度等の指示に係る信号を負荷側ユニット２２０に送り、負荷側ユニット２２０の動作制御等を行う。また、表示装置を有し、低温装置２００の状態、冷却対象の温度等を示す。

　一方、空気調和装置３００は、空気（空間）を対象に空気調和を行う、主として対人用の冷凍サイクル装置である。空気調和装置３００は、熱源側ユニットとなる１または複数の室外機３１０と１または複数の室内機３２０とを冷媒配管（図示せず）で接続して冷媒回路を構成している。

　ここで、低温装置２００および空気調和装置３００において、伝送線５００と接続した機器と、管理装置１００が間接的に制御を行うことができる機器との間を接続する通信線は点線で示している。また、冷媒回路を構成していても、通信接続関係がなく、管理装置１００が管理できない機器があってもよい。

　外部制御装置４００は、ＬＡＮ（ここでは電気通信回線等も含む）を介して管理装置１００と通信可能な装置である。たとえば、パーソナルコンピュータがソフトウェアを実行することで外部制御装置４００として機能する。外部制御装置４００は、低温装置２００および空気調和装置３００の制御に係る指示を管理装置１００に送る、低温装置２００および空気調和装置３００に係る信号を管理装置１００から受ける。

　図２はこの発明の実施の形態１に係る管理装置１００の構成を示す図である。図２において、管理装置１００は、全制御部１０１、空調制御部１０２、低温制御部１０３、ローカル通信解析部１０４、ローカル通信部１０５、ＬＡＮ通信制御部１０６、ＬＡＮ通信部１０７、表示部１０８、操作部１０９およびデータ記憶部１１０を有している。

　本実施の形態の管理装置１００は、専用制御部となる空調制御部１０２および低温制御部１０３を備えている。空調制御部１０２は、全制御部１０１からの指示に基づいて空気調和装置３００の制御処理を行う。また、同様に、専用制御部となる低温制御部１０３は、全制御部１０１からの指示に基づいて低温装置２００の制御処理を行う。空調制御部１０２および低温制御部１０３は、全制御部１０１から設定温度、運転状態、操作変更等が行われなければ、それぞれ空気調和装置３００および低温装置２００との間で通信を行って制御する。

　ここで、低温装置２００と空気調和装置３００とはそれぞれ運用等が違う。たとえば、目的とする温度帯については、低温装置２００は－３７℃～１７℃である。一方、空気調和装置３００は１７℃～３０℃と基本的には異なる。また、低温装置２００は物（商品）を対象とし、空気調和装置３００は主として人を対象とする。また、低温装置２００では、一定時間毎に除霜（デフロスト）を行う必要がある。

　そして、低温装置２００は、温度が上がる等により物が変性等することを防ぐため、たとえば通信に障害が発生しても冷却運転が完全に停止しないようにする必要がある。空気調和装置３００の場合には、省エネルギー等との関係で細かな制御をするために、運転を停止する場合は、停止のみを指示して、運転を再開するときに開始を指示する。一方、低温装置２００に停止を指示する場合には、停止時間を指示しておき、時間経過後に自動的に運転を開始させるようにすることで、たとえば伝送線５００が断線等しても、低温装置２００が停止し続けないようにする。また、スケジュールで管理する場合にもスケジュールを一括して低温装置２００に指示しておく。このように、同じ指示、管理等を行う場合でも、低温装置２００と空気調和装置３００とでは処理が違う。
また、接続機器数にもよるが、低温装置２００と空気調和装置３００とでは制御装置との通信量も違う。

　以上の違いにより、低温装置２００と空気調和装置３００とが同じ伝送線５００での通信を共有し、統合制御による管理を行う場合においても、空調制御部１０２および低温制御部１０３に分けて制御を行う方が、全体として負荷を減らすことができる。

　また、本実施の形態の管理装置１００は、空調制御部１０２および低温制御部１０３の上位の制御を行うための全制御部１０１を有している。全制御部１０１は管理装置１００全体の統括制御を行う。また、低温装置２００および空気調和装置３００を管理するために共通する機能の処理（たとえば操作による指示に係る処理、表示に係る処理、外部の装置との通信処理等）を行う。全制御部１０１の機能等については後でも説明する。

　ローカル通信部１０５は、信号方式の変換等、管理装置１００が、伝送線５００を介して通信を行うインターフェースとなる。ローカル通信解析部１０４は、空調制御部１０２および低温制御部１０３と、ローカル通信部１０５との間で通信制御を行う。特に、伝送線５００側（ローカル通信部１０５）から送られた信号に対し、たとえば、アドレスに係るデータを参照して、低温装置２００から送られた信号を低温制御部１０３に送り、空気調和装置３００から送られた信号を空調制御部１０２に送るための振り分ける判断を行う。

　ＬＡＮ通信部１０７は、管理装置１００が、ＬＡＮ６００を介して通信を行うインターフェースとなる。ＬＡＮ通信制御部１０６は、全制御部１０１とＬＡＮ通信部１０７との間で通信制御を行う。

　表示部１０８は、液晶表示器等を有し、全制御部１０１から送られる信号に基づいて、文字、記号、図等を画面表示する。また、操作部１０９は、入力装置等を有し、操作者が入力した指示に基づく信号を全制御部１０１に送る。ここで、本実施の形態では、表示部１０８の表示と連動して指示を入力するタッチパネルを、操作部１０９の入力装置とするが、特に限定するものではない。

　データ記憶部１１０は、さらに装置データ記憶部１１１および画面レイアウト記憶部１１２を有している。装置データ記憶部１１１は、管理装置１００が管理する低温装置２００に関するデータおよび空気調和装置３００に関するデータをそれぞれ記憶する。これらのデータは、操作部１０９からの指示に基づいて、全制御部１０１が表示部１０８に表示させることができる。また、画面レイアウト記憶部１１２は、全制御部１０１の処理に基づいて、低温装置２００および空気調和装置３００に関する表示を表示部１０８にさせる際の画面のレイアウトに関するデータを保存する。

　次に全制御部１０１が行う機能に係る処理について説明する。全制御部１０１は、管理対象となる低温装置２００および空気調和装置３００に係るデータを収集し、管理する。ここで、全制御部１０１は、操作部１０９からの指示により、データ記憶部１１０が記憶するデータを検索し、指示に対応した画面を表示部１０８に表示させる処理を行う。

　図３はこの発明の実施の形態１に係るフロア画面例を示す図である。フロア画面は、管理装置１００の操作者が、管理対象となる低温装置２００の負荷側ユニット２２０および空気調和装置３００の室内機３２０の建物（複数階あるときは各階）内における位置関係を把握する際に表示させる画面である。図３に示すように、フロア画面には、建物内に設置された負荷側ユニット２２０および室内機３２０の配置位置に対応したアイコン等が、レイアウトとともに表示される。フロア画面は、低温装置２００および空気調和装置３００について共通している。

　図４はこの発明の実施の形態１に係る負荷側ユニット２２０の一覧画面例を示す図である。たとえば、図３の画面中に「負荷側ユニット一覧」、「冷凍機一覧」および「室内機一覧」のアイコンまたはタブ等を配置しておき、「負荷側ユニット一覧」がタッチされると図４の画面を表示する。図４に示すように、全制御部１０１は管理対象となる低温装置２００の負荷側ユニット２２０を一覧可能な画面を表示部１０８に表示させることができる。図４では、たとえば名称、設定温度および庫内温度（周囲空気温度）のデータを、対応するアイコンとともに、負荷側ユニット２２０の管理単位毎に一覧画面として表示している。

　図５はこの発明の実施の形態１に係る負荷側ユニット２２０の状態表示画面例を示す図である。たとえば、図４の一覧画面中で使用者が任意の負荷側ユニット２２０を選択している状態で状態表示ボタンをタッチすることで、操作部１０９から全制御部１０１に信号が送られる。全制御部１０１は、装置データ記憶部１１１および画面レイアウト記憶部１１２を検索し、表示部１０８に選択した負荷側ユニット２２０に関する情報を状態表示画面に表示させる処理を行う。図５の状態表示画面には、管理単位毎の運転状態、設定温度、デマンド制御設定、設定されたスケジュールの名称が表示される。また、各負荷側ユニット２２０の番号、運転状態、以上レベル、庫内温度、冷媒回路を構成する冷凍機２１０のアドレス等のデータが表示される。

　図６はこの発明の実施の形態１に係る冷凍機２１０の一覧画面例を示す図である。たとえば、図３の画面中に「負荷側ユニット一覧」、「冷凍機一覧」および「室内機一覧」のアイコンを配置しておき、「冷凍機一覧」がタッチされると図４の画面を表示する。図６に示すように、全制御部１０１は管理対象となる低温装置２００の冷凍機２１０を一覧可能な画面を表示部１０８に表示させることができる。一覧画面には、各冷凍機２１０の名称、低圧側圧力および圧縮機吸入側温度が、各冷凍機２１０に対応するアイコンとともに表示される。ここで、アイコンは、運転状態（運転、停止、異常等）により、色分け表示される。

　図７はこの発明の実施の形態１に係る冷凍機２１０の状態表示画面例を示す図である。たとえば、図６の一覧画面中で使用者が任意の冷凍機２１０を選択している状態で状態表示ボタンをタッチすることで操作部１０９から全制御部１０１に信号が送られる。全制御部１０１は、装置データ記憶部１１１および画面レイアウト記憶部１１２を検索し、表示部１０８に選択した冷凍機２１０に関する情報を状態表示画面を表示させる処理を行う。図７の状態表示画面には、設定温度、デマンド制御設定、設定スケジュールおよび各冷凍機２１０の運転状態が表示される。また、各冷凍機２１０の運転状態における低圧側圧力（圧縮機吸入側圧力）、高圧側圧力（圧縮機吐出側圧力）、高圧飽和温度換算値、液管温度、吐出温度および吸入温度がデータとして表示される。

　図８はこの発明の実施の形態１に係る室内機３２０の一覧画面例を示す図である。たとえば、図３の画面中に「負荷側ユニット一覧」、「冷凍機一覧」および「室内機一覧」のアイコンを配置しておき、「室内機一覧」がタッチされると図４の画面を表示する。図８に示すように、全制御部１０１は管理対象となる空気調和装置３００の室内機３２０を一覧可能な画面を表示部１０８に表示させることができる。図８では、たとえば名称、設定温度のデータを、対応するアイコンとともに、室内機３２０の管理単位毎に一覧画面として表示している。

　また、全制御部１０１、操作部１０９、外部制御装置４００等から送られた信号に基づいて処理した指示を、空調制御部１０２または低温制御部１０３に送る処理を行う。そして、スケジュールおよびデマンドの管理を行い、管理に基づく指示を、空調制御部１０２または低温制御部１０３に送る処理を行う。

　図９はこの発明の実施の形態１に係る室内機３２０の操作画面例を示す図である。たとえば、図８の操作画面中で使用者が任意の室内機３２０を選択している状態で状態表示ボタンをタッチすることで操作部１０９から全制御部１０１に信号が送られる。たとえば図９の操作画面は、対応する管理単位の室内機３２０の状態表示画面を兼ねている。全制御部１０１は、装置データ記憶部１１１および画面レイアウト記憶部１１２を検索し、表示部１０８に選択した室内機３２０に関する情報を状態表示とともに操作画面を表示させる処理を行う。画面に表示する情報は、運転中か停止中かを示す表示、現在の運転モード（冷房、暖房、ドライ、自動、送風、セットバックのいずれか）、冷房時と暖房時のそれぞれの設定温度、風向、風速などである。

　図１０はこの発明の実施の形態１に係る低温装置２００の操作画面例を示す図である。たとえば、図６の一覧画面中の状態表示ボタンをタッチすることで操作部１０９から全制御部１０１に信号が送られる。全制御部１０１は、画面レイアウト記憶部１１２を検索し、表示部１０８に状態表示画面を表示させる処理を行う。図１０の操作画面では、運転操作、霜取操作、設定温度およびスケジュールに係る操作を行うことができる。操作は、管理単位毎の負荷側ユニット２２０に対して行うことができる。

　表示部１０８に操作画面が表示された状態で、操作部１０９から全制御部１０１に信号が送られると、全制御部１０１は、信号に基づいて指示を判断する。そして、データ記憶部１１０の装置データ記憶部１１１に記憶されたアドレスのデータに基づいて、空調制御部１０２または低温制御部１０３のいずれに送るかを判断し、指示を送る。

　以上のように、本実施の形態の管理装置１００によれば、制御内容等が異なる冷凍サイクル装置である低温装置２００と空気調和装置３００とを統合して制御する場合に、管理における共通する機能の処理を行う全制御部１０１を備えることで、低温装置２００を制御する低温制御部１０３と空気調和装置３００を制御する空調制御部１０２をそれぞれ備えることができる。そして、上位の制御を行う全制御部１０１を備え、全制御部１０１が操作部１０９からの操作指示の処理、表示部１０８への表示処理等を行うようにしたので、低温装置２００および空気調和装置３００と通信を行って制御しなければならない低温制御部１０３および空調制御部１０２の情報処理の負荷を少なくすることができる。
　また、全制御部１０１を設けたことによって、低温装置２００用の表示ソフトと空気調和装置３００用の表示ソフトを準備する必要がなく、低温装置２００と空気調和装置３００に関する情報を同一の表示ソフトを用いて表示部１０８の画面に表示することができる。そして、使用者は同一の表示ソフトの画面上で低温装置２００と空気調和装置３００に関する情報の閲覧および設定変更を行うことができ、低温装置２００と空気調和装置３００でそれぞれ表示ソフトを切換える必要がなく、使用者の使い勝手が向上する。

実施の形態２．
　上述の実施の形態１は、全制御部１０１は、操作部１０９から送られた指示に基づいて処理を行った。また、全制御部１０１は、表示部１０８に表示させるものであった。ただし、この発明はこれに限定するものではない。たとえば、外部制御装置４００から送られた指示に基づいても同様の処理を行うことができる。また、外部制御装置４００が有する表示装置（図示せず）に表示させる処理についても、表示部１０８に表示させる場合と同様の処理を行うことができる。

実施の形態３．
　上述した実施の形態１においては、制御内容が異なる冷熱装置として、低温装置２００と空気調和装置３００との組み合わせについて説明したが、この発明はこれに限定するものではない。たとえば、給湯装置と空気調和装置との組み合わせにおいて統合制御を行う管理装置についても適用することができる。

　また、上述した実施の形態１においては、冷熱装置を冷凍サイクル装置で構成したが、これに限定するものではない。

　１００　管理装置、１０１　全制御部、１０２　空調制御部、１０３　低温制御部、１０４　ローカル通信解析部、１０５　ローカル通信部、１０６　ＬＡＮ通信制御部、１０７　ＬＡＮ通信部、１０８　表示部、１０９　操作部、１１０　データ記憶部、１１１　装置データ記憶部、１１２　画面レイアウト記憶部、２００　低温装置、２１０　冷凍機、２２０　負荷側ユニット、２３０　リモートコントローラ、３００　空気調和装置、３１０　室外機、３２０　室内機、４００　外部制御装置、５００　伝送線、６００　ＬＡＮ。

Claims

　第１冷熱装置に対して、前記第１冷熱装置に合わせた制御処理を行う第１冷熱装置制御部と、
　前記第１冷熱装置とは制御内容が異なり、前記第１冷熱装置と同一の伝送線上に接続された第２冷熱装置に対して、前記第２冷熱装置に合わせた制御処理を行う第２冷熱装置制御部と、
　前記第１冷熱装置に対する制御指令を前記第１冷熱装置制御部に送り、前記第２冷熱装置に対する制御指令を前記第２冷熱装置制御部に送る全制御部と、
を備える冷熱装置の管理装置。
　表示部と、
　前記伝送線を介して、第１冷熱装置および第２冷熱装置に関するデータを受信して記憶するデータ記憶部と、を有し、
　前記全制御部は、前記データ記憶部に記憶されている第１冷熱装置および第２冷熱装置に関するデータを前記表示部に表示させる
　ことを特徴とする請求項１に記載の冷熱装置の管理装置。
　前記表示部は前記第１冷熱装置および前記第２冷熱装置の配置位置に関する情報を表示することを特徴とする請求項２に記載の冷熱装置の管理装置。
　操作指示に係る信号を前記全制御部に送る操作部をさらに備える請求項１～請求項３に記載の冷熱装置の管理装置。
　外部装置と前記全制御部との間で、前記第１冷熱装置および前記第２冷熱装置に係る信号の通信制御を行う通信制御部をさらに備える請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の冷熱装置の管理装置。
　前記全制御部は、設定されたスケジュールに基づいて、対象となる冷熱装置に対応する前記第１冷熱装置制御部または前記第２冷熱装置制御部に指示を送る請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の冷熱装置の管理装置。
　前記第１冷熱装置および前記第２冷熱装置は、冷媒回路を構成し、冷凍サイクルを利用して熱供給を行う冷凍サイクル装置である請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の冷熱装置の管理装置。
　前記第１冷熱装置は空気調和装置であり、前記第２冷熱装置は低温装置とである請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の冷熱装置の管理装置。