JP6985794B2 - Control device for air conditioning system, air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は、空調システム用の制御装置、空調システムに関する。本発明は、詳しくは、建物における複数の空調領域の空調をまとめて行う空調システム用の制御装置、この制御装置を備える空調システムに関する。 The present invention relates to a control device for an air conditioning system and an air conditioning system. The present invention specifically relates to a control device for an air conditioning system that collectively performs air conditioning in a plurality of air conditioning regions in a building, and an air conditioning system including the control device.
特許文献1には、室内機からの冷気又は暖気が複数の部屋に分配される空気調和機で、吹出口への冷気又は暖気の供給がダンパによってオンあるいはオフされる構成が記載されている。また、室外機は能力可変型圧縮機を備えており、開いているダンパに対応する吹出口の合計数に応じて、能力可変型圧縮機の能力が決定されている。特許文献1では、吹出口の合計数と能力可変型圧縮機の能力とを対応付けた能力割合テーブルが設けられている。
特許文献1に記載された空気調和機が備えるダンパは、部屋への冷気又は暖気の供給のオンまたはオフを切り替えるだけである。すなわち、特許文献1に記載された技術では、ダンパの個数が変更されると能力割合テーブルも変更しなければならない。
The damper provided in the air conditioner described in
特許文献1に記載された構成は、ダンパの個数が変更された場合に、設計などの変更を伴わずに、熱源機の能力をフルレンジで使用することはできない。
In the configuration described in
本発明は、ダンパの個数にかかわらず熱源機の能力をフルレンジで使用することを可能にした空調システム用の制御装置、空調システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a control device and an air conditioning system for an air conditioning system that enables the full range of the capacity of the heat source machine to be used regardless of the number of dampers.
本発明に係る一態様の空調システム用の制御装置は、処理部と制御部とを備える。前記処理部は、冷気又は暖気を生成する熱源機から建物の複数の空調領域それぞれへ単位時間当たりに供給する熱量を定める。前記制御部は、前記熱源機が生成した前記冷気又は前記暖気を前記複数の空調領域に配分する分配装置を制御する。前記分配装置は、給気ダクトと複数のダンパとを備える。前記給気ダクトは、前記熱源機からの前記冷気又は前記暖気を前記複数の空調領域それぞれに配分するように複数系統に分岐している。前記複数のダンパは、前記給気ダクトの前記複数系統それぞれから前記複数の空調領域に吹き出す前記冷気又は前記暖気の流量を調節する。前記処理部は、以下の少なくとも2つの機能を有する。第1の機能は、前記複数の空調領域それぞれへ単位時間当たりに供給する前記熱量に応じて前記複数のダンパそれぞれの開度を定める機能である。第2の機能は、前記複数のダンパそれぞれの開度の平均値に相当する評価値に対して、前記熱源機が供給する前記冷気又は前記暖気の風量を決定する機能である。前記処理部は、現在温度と目標温度との温度差から空調の充足又は不足の評価を行い、かつ前記現在温度の時間に対する温度変化から、前記複数の空調領域に供給している単位時間当たりの前記熱量が過少又は過多の評価を行い、前記複数のダンパの各々の開度を補正する機能を有する。前記処理部は、前記複数の空調領域それぞれについて、所定時間ごとに取得した前記現在温度と前記目標温度との相違の程度に基づいて前記ダンパの開度を決めるように構成されている。前記処理部は、制御テーブルと、点数テーブルと、風量テーブルと、決定部と、を備える。前記制御テーブルは、前記現在温度と前記目標温度との相違の程度が区分された複数の区間それぞれに前記ダンパの開度が対応付けられる。前記点数テーブルは、前記ダンパの開度に点数を対応付ける。前記風量テーブルは、前記点数が区分された複数の区間それぞれに前記熱源機が供給する前記冷気又は前記暖気の風量を対応付ける。前記決定部は、前記現在温度が取得されると、前記制御テーブルに基づいて前記複数のダンパそれぞれの開度を求めた後、前記点数テーブルに基づいて前記複数のダンパそれぞれの開度に対応する点数を求め、求めた点数の平均値を前記評価値として、前記風量テーブルに基づいて前記熱源機の前記風量を決定する。 The control device for an air conditioning system according to the present invention includes a processing unit and a control unit. The processing unit determines the amount of heat supplied per unit time from the heat source machine that generates cold air or warm air to each of the plurality of air-conditioned areas of the building. The control unit controls a distribution device that distributes the cold air or the warm air generated by the heat source machine to the plurality of air-conditioned regions. The distribution device includes an air supply duct and a plurality of dampers. The air supply duct is branched into a plurality of systems so as to distribute the cold air or the warm air from the heat source machine to each of the plurality of air conditioning regions. The plurality of dampers adjust the flow rate of the cold air or the warm air blown from each of the plurality of systems of the air supply duct to the plurality of air-conditioned regions. The processing unit has at least two functions as follows. The first function is a function of determining the opening degree of each of the plurality of dampers according to the amount of heat supplied to each of the plurality of air conditioning regions per unit time. The second function is a function of determining the air volume of the cold air or the warm air supplied by the heat source machine with respect to the evaluation value corresponding to the average value of the opening degree of each of the plurality of dampers. The processing unit evaluates the satisfaction or deficiency of air conditioning from the temperature difference between the current temperature and the target temperature, and from the temperature change with respect to the time of the current temperature, per unit time supplied to the plurality of air conditioning regions. It has a function of evaluating whether the amount of heat is too small or too large and correcting the opening degree of each of the plurality of dampers. The processing unit is configured to determine the opening degree of the damper based on the degree of difference between the current temperature and the target temperature acquired at predetermined time intervals for each of the plurality of air conditioning regions. The processing unit includes a control table, a score table, an air volume table, and a determination unit. In the control table, the opening degree of the damper is associated with each of a plurality of sections in which the degree of difference between the current temperature and the target temperature is divided. The score table associates the score with the opening degree of the damper. In the air volume table, the air volume of the cold air or the warm air supplied by the heat source machine is associated with each of the plurality of sections in which the points are divided. When the current temperature is acquired, the determination unit obtains the opening degree of each of the plurality of dampers based on the control table, and then corresponds to the opening degree of each of the plurality of dampers based on the score table. The points are obtained, and the average value of the obtained points is used as the evaluation value, and the air volume of the heat source machine is determined based on the air volume table.
本発明に係る一態様の空調システムは、熱源機と分配装置と複数の温度センサと空調システム用の制御装置とを備えている。前記熱源機は、建物に供給する冷気又は暖気を生成する。前記分配装置は、前記熱源機が生成した前記冷気又は前記暖気を前記建物における複数の空調領域に配分する。前記複数の温度センサは、前記複数の空調領域それぞれの温度を計測する。前記制御装置は、前記複数の温度センサが計測した温度を現在温度として取得するように構成されている。 One aspect of the air conditioning system according to the present invention includes a heat source device, a distribution device, a plurality of temperature sensors, and a control device for the air conditioning system. The heat source machine generates cold air or warm air to be supplied to the building. The distribution device distributes the cold air or the warm air generated by the heat source machine to a plurality of air-conditioned areas in the building. The plurality of temperature sensors measure the temperature of each of the plurality of air conditioning regions. The control device is configured to acquire the temperature measured by the plurality of temperature sensors as the current temperature.
本発明の構成では、複数の空調領域それぞれへ単位時間当たりに供給する熱量に応じて複数のダンパの開度が決められ、複数のダンパそれぞれの開度の開度の平均値に相当する評価値に対して、熱源機が供給する冷気又は暖気の風量が決定されている。したがって、ダンパの個数にかかわらず熱源機の能力をフルレンジで使用することが可能である。 In the configuration of the present invention, the opening degree of the plurality of dampers is determined according to the amount of heat supplied to each of the plurality of air conditioning regions per unit time, and the evaluation value corresponding to the average value of the opening degree of each of the plurality of dampers. On the other hand, the amount of cold air or warm air supplied by the heat source unit is determined. Therefore, it is possible to use the full range of the capacity of the heat source unit regardless of the number of dampers.
以下に説明する実施形態においては、建物が戸建て住宅である場合を想定し、空調システムが全館空調システムである場合を想定している。この全館空調システムは、熱源機が生成した冷気あるいは暖気として建物のほぼ全体に供給する構成である。また、この全館空調システムは、空調と換気とを行うように構成されている。 In the embodiment described below, it is assumed that the building is a detached house and the air conditioning system is a whole building air conditioning system. This whole building air conditioning system is configured to supply almost the entire building as cold air or warm air generated by a heat source unit. In addition, this whole building air conditioning system is configured to perform air conditioning and ventilation.
図1に示す空調システム10は、建物20に設置されており、熱源機11と、エアフィルタ12と、2台の搬送ファン13とを備える。また、図1に示す空調システム10は、1台の搬送ファン13に対して3個以上のダンパ14と、3個以上の吹出口15とを備えている。ダンパ14及び吹出口15の個数は、望ましくは5個以上7個以下である。ダンパ14と吹出口15とは一対一に対応しているため、ダンパ14と吹出口15との個数は同数である。ここでのダンパ14は、VAVユニット(VAV:Variable Air Volume)で実現される。搬送ファン13の台数と、ダンパ14及び吹出口15の個数とは、熱源機11の容量、建物20の構成及び規模などに応じて適宜に定められる。以下では説明を簡単にするために、ダンパ14と吹出口15が、1台の搬送ファン13に対して5個ずつである場合を例として説明する。
The
また、空調システム10は、熱源機11からの冷気又は暖気を吹出口15に送る給気ダクト16と、熱源機11に外気を導入する外気ダクト171とを備える。熱源機11には、建物20の内部の空気も導入される。図1では、建物20の内部の空気を熱源機11に導入する経路を符号172で表している。この経路172は、空気の流れを模式的に表しており、建物20の内部におけるドアの隙間、換気口のように空気が流通する箇所を含む。また、経路172は、還流用のダクトを備えていてもよい。
Further, the
熱源機11が送り出す空気には、熱源機11の運転状態に応じて、熱源機11が冷却した冷気と、熱源機11が加熱した暖気とがある。さらに、図1に示す空調システム10は制御装置30及び複数個の温度センサ18を備えている。ここでは、熱源機11とエアフィルタ12と2台の搬送ファン13とは、建物20に設置される単一の筐体101に収納されており、ユニット化されている。したがって、熱源機11からエアフィルタ12を通り2台の搬送ファン13に至る経路(図1に破線で示している)は、筐体101の内部に形成されている。
The air sent out by the heat source machine 11 includes cold air cooled by the heat source machine 11 and warm air heated by the heat source machine 11 according to the operating state of the heat source machine 11. Further, the
この空調システム10は、熱源機11が生成した冷気又は暖気を10個の吹出口15に配分するために、2台の搬送ファン13、及び10個のダンパ14を備えている。搬送ファン13が送り出した空気は、給気ダクト16を通して吹出口15に送られる。すなわち、2台の搬送ファン13と10個のダンパ14と給気ダクト16とは、熱源機11が生成した冷気又は暖気を10個の吹出口15に配分する分配装置102を構成している。熱源機11が生成した冷気又は暖気を10個の吹出口15に配分する割合は、2台の搬送ファン13それぞれの風量と、10個のダンパ14それぞれの開度とにより決まる。すなわち、制御装置30が分配装置102を制御することにより、熱源機11が生成した冷気又は暖気を10個の吹出口15に配分する割合が決まる。そして、複数の空調領域21それぞれに単位時間に供給される熱量は、吹出口15から空調領域21に供給される空気の温度及び流量により決まる。
The
ここでの空調領域21は、吹出口15に一対一に対応するように仮想的に定めた空間領域である。空調の対象である空調空間としての単一の部屋23に複数の吹出口15から冷気又は暖気を供給する場合、単一の部屋23に複数個の空調領域21が存在する。空調空間は、部屋23に限らず廊下あるいは階段などでもよい。図1に示す空調システム10では、1つの部屋23に2つの空調領域21が存在する場合を例示している。部屋23に示す破線は、空調領域21を実空間で仕切っているわけではなく、2つの空調領域21が存在することを示すために仮に設定した線である。
The air-
制御装置30は、複数個の温度センサ18それぞれが計測した温度を所定時間ごとに現在温度として取得し、現在温度に基づいて熱源機11と分配装置102とを制御し、10個の吹出口15への単位時間当たりの熱量の配分量を調節する。複数個の温度センサ18それぞれは、輻射熱の影響を受けずに気温を計測するように、通気口を有したケースに収納されていることが望ましい。
The
建物20は内部に複数の空調領域21を備える。空調領域21は、空調の対象となる空間である。複数の空調領域21それぞれは、一般的には、建物20の部屋23に一対一に対応している。ただし、単一の部屋23に複数の空調領域21が存在する場合があり、また単一の空調領域21が複数の部屋23に跨がる場合がある。空調領域21は、部屋23に限らず、廊下あるいは階段であってもよい。複数の空調領域21には、それぞれ吹出口15が配置される。すなわち、複数の空調領域21それぞれには、吹出口15から空気が供給される。
The
温度センサ18と空調空間である部屋23(廊下あるいは階段でもよい)は、原則として一対一に対応し、温度センサ18は、部屋23の温度を計測する。したがって、単一の部屋23に複数の空調領域21が存在する場合、部屋23に1個の温度センサ18が配置される。図1に示す空調システム10では、2つの空調領域21がある単一の部屋23に、1個の温度センサ18が配置された例が示されている。したがって、図1に示す空調システム10は、10個の吹出口15に対して9個の温度センサ18を備える。単一の部屋23に複数の空調領域21が存在する場合、部屋23に配置された1個の温度センサ18が計測した温度は、複数の空調領域21で共用される。すなわち、空調領域21はダンパ14に一対一対応しているが、部屋23がダンパ14に一対多対応する場合、複数のダンパ14の開度は1個の温度センサ18が計測した温度により決まる。ただし、単一の部屋23に複数の空調領域21が存在する場合に、2個以上の温度センサ18が配置されていてもよい。
In principle, the
温度センサ18が配置される場所は、吹出口15が吹き出した空気が温度センサ18に直接当たることがないように定められる。温度センサ18の位置は、空調領域21を囲む壁面であって、例えば床から110[cm]以上120[cm]以下の高さとなるように定められる。このような温度センサ18の位置は、適宜に変更することが可能である。
The place where the
吹き抜けが形成されている部屋23であって、床から天井までの寸法が大きい場合、複数の吹出口15が上下に離れて配置されることがある。このような部屋23では、単一の部屋23に上下に並んだ複数の空調領域21が形成される。吹き抜けが形成されている部屋23は、1階の天井がなく2階の天井が部屋23の天井であることが多い。吹き抜けが形成されている部屋23が、上下に並ぶ2つの空調領域21を備える場合、温度センサ18は2つの空調領域21それぞれに配置される。そして、一方の温度センサ18は1階の床から上述した高さとなる位置に配置され、他方の温度センサ18は2階の床に相当する高さから上述した高さだけ上の位置に配置される。このような温度センサ18の位置は一例に過ぎず、適宜に変更することが可能である。
In a
熱源機11は、1台の室内機111と1台の室外機112とを備えたヒートポンプ式のエアコンであって、室内機111からの空気は給気ダクト16を通して空調領域21に供給される。また、室内機111が取り込む空気は、建物20の床下22から外気ダクト171を通して取り込まれる屋外の空気と、建物20の内部から経路172を通して回収される屋内の空気とである。外気ダクト171は、床下22の空気を取り込む換気ファン19に接続されている。
The heat source unit 11 is a heat pump type air conditioner including one
熱源機11は、夏季には室内機111から冷気を送り出す冷房運転を行い、冬季には室内機111から暖気を送り出す暖房運転を行う。熱源機11の冷房運転と暖房運転との切替は、春季あるいは秋季のような中間期に行う。冷房運転と暖房運転との違いは、熱源機11の設定温度を、上限値として用いるか、下限値として用いるかの相違である。熱源機11は、冷房運転の際は、室内機111から送り出す冷気の温度が上限値である熱源機11の設定温度を上回らないように動作し、暖房運転の際は、室内機111から送り出す暖気の温度が下限値である熱源機11の設定温度を下回らないように動作する。以下の説明において、暖房運転の際の熱量は暖気の熱量を意味し、冷房運転の際の熱量は冷気の熱量を意味する。
The heat source unit 11 performs a cooling operation in which cold air is sent out from the
室内機111からの空気は、エアフィルタ12を通して搬送ファン13に送られる。エアフィルタ12は、HEPAフィルタ(HEPA:High Efficiency Particulate Air)であることが望ましい。エアフィルタ12がHEPAフィルタであれば、微小粒子状物質の除去が可能である。ここに、サイズが比較的大きい塵埃及び昆虫などは、換気ファン19と外気ダクト171と室内機111とを含む経路内の1箇所以上に配置されたフィルタによって、空気をエアフィルタ12に導入する前に除去される。そのため、エアフィルタ12の目詰まりが抑制される。
The air from the
この空調システム10では、給気ダクト16は、2台の搬送ファン13が送り出した空気がそれぞれ導入される2系統の分岐ダクト161を備える。すなわち、室内機111から送り出されエアフィルタ12を通過した後に2台の搬送ファン13に送られた空気が、搬送ファン13ごとに異なる分岐ダクト161に導入される。2台の搬送ファン13はそれぞれ室内機111からの空気を加速する。この空調システム10では、2系統の分岐ダクト161それぞれが、更に5系統の末端ダクト162に分岐している。つまり、室内機111からの空気は10系統の末端ダクト162に導入される。
In the
10系統の末端ダクト162のそれぞれにはダンパ14が配置される。ダンパ14は、開度が調節可能であり、開度の変化により末端ダクト162を通る空気の流量を変化させる。末端ダクト162の末端には吹出口15が接続されている。したがって、室内機111からの空気は、搬送ファン13を通してダンパ14に送られ、ダンパ14で流量が調節された後、吹出口15を通して空調領域21に吹き出す。
A
上述した空調システム10は、建物20の換気を常時行う。そのため、原則として、搬送ファン13は常に運転を行う。また、空調システム10は、冷房運転あるいは暖房運転を必要としない場合、熱源機11を停止させる。すなわち、外気ダクト171から室内機111に導入される外気は、熱源機11が冷却あるいは加熱を行わない場合でも、換気のために搬送ファン13により空調領域21に送り込まれる。ただし、メンテナンスなどの必要に応じて搬送ファン13を停止させることは可能である。また、換気扇などによる換気を行う場合、搬送ファン13を停止させる場合もある。
The
以下では、制御装置30について詳述する。制御装置30は、図2に示すように、処理部31と制御部32とを備える。処理部31は、複数の空調領域21のそれぞれに供給する熱量の配分量を定める。制御部32は、熱源機11と搬送ファン13とダンパ14との制御を行う。また、制御装置30は、操作表示装置40との間で情報の入力及び出力を行うためのインターフェイス部33を備える。
Hereinafter, the
操作表示装置40は、表示装置とタッチパッドとを含むタッチパネルを備え、ユーザインターフェイス(GUI:Graphic User Interface)として機能する。すなわち、制御装置30は、操作表示装置40が備える表示装置に情報を出力し、操作表示装置40が備えるタッチパッドから入力される情報を受け付ける。操作表示装置40には、必要に応じて様々な画面が表示される。操作表示装置40は、専用でなくても、スマートフォン、タブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータなどであってもよい。また、操作表示装置40ではなく、表示装置と操作装置とを個別に備えていてもよい。
The
操作表示装置40に表示される画面には、部屋23にダンパ14を対応付ける画面、建物20の複数の部屋23それぞれに温度センサ18を対応付けるための画面などがある。部屋23とダンパ14との対応関係が定まり、部屋23と温度センサ18との対応関係が定まると、部屋23とダンパ14と温度センサ18とが結び付く。また、吹出口15はダンパ14と一対一に対応しているから、部屋23とダンパ14との対応関係が定まると、部屋23と吹出口15とが結びつく。
The screen displayed on the
ところで、操作表示装置40に表示される画面の1つは、図3のような部屋23(廊下あるいは階段でもよい)のユーザ希望温度を決める画面P1である。この画面P1は、複数の部屋23それぞれのユーザ希望温度を受け付ける複数のボタン群B1、B2、B3を有する。画面P1には、部屋名を示すフィールドF1が設けられている。図3に示す例では、1つの画面P1で3つの部屋23のユーザ希望温度を定めることが可能である。建物20が備える部屋23の個数が、1つの画面P1に表示可能な部屋23の個数を超えている場合は、画面P1に他の画面へ切り替えるボタンが表示される。このボタンが操作されると、他の画面に切り替えられ、他の部屋23のユーザ希望温度が設定可能になる。
By the way, one of the screens displayed on the
図3に示す例では、ボタン群B1は、3個のボタンB10、B11、B12が上下に並ぶ。中央のボタンB10は建物20の全体に一つ設定される基準温度に対応している。基準温度は、ユーザによる設定が可能である。また、空調システム10には、工場出荷時に基準温度の初期値が定められていてもよい。このボタンB10を操作すると、ユーザ希望温度は基準温度に定められる。また、上のボタンB11を操作するとユーザ希望温度が基準温度より高く設定され、下のボタンB12を操作するとユーザ希望温度が基準温度より低く設定される。ボタンB11又はボタンB12が操作されると、制御装置30は、1回の操作毎に所定温度刻みでユーザ希望温度を変化させる。選択されている温度は、ボタン群B1に対応付けて数値で表示される。
In the example shown in FIG. 3, in the button group B1, three buttons B10, B11, and B12 are arranged one above the other. The button B10 in the center corresponds to a reference temperature set for the
一例として、基準温度が26.0[℃]であり、所定温度が0.5[℃]であって、ユーザ希望温度が基準温度である場合を想定する。この場合、ボタンB11を1回操作するとユーザ希望温度が26.5[℃]に設定され、ボタンB12を1回操作するとユーザ希望温度が25.5[℃]に設定される。また、ユーザ希望温度が基準温度であるときに、ボタンB11を2回操作するとユーザ希望温度は27.0℃に設定される。設定されたユーザ希望温度にかかわらず、ボタンB10を操作すると、ユーザ希望温度は基準温度である26.0[℃]に復帰する。ここに示した数値は、空調システム10が冷房運転の期間である場合の一例であり、これらの数値に限定する趣旨ではない。
As an example, it is assumed that the reference temperature is 26.0 [° C.], the predetermined temperature is 0.5 [° C.], and the user's desired temperature is the reference temperature. In this case, if the button B11 is operated once, the user's desired temperature is set to 26.5 [° C.], and if the button B12 is operated once, the user's desired temperature is set to 25.5 [° C.]. Further, when the user's desired temperature is the reference temperature and the button B11 is operated twice, the user's desired temperature is set to 27.0 ° C. Regardless of the set user's desired temperature, when the button B10 is operated, the user's desired temperature returns to the reference temperature of 26.0 [° C.]. The numerical values shown here are examples of the case where the
ここでは、ボタン群B1の構成及び動作を説明した。ボタン群B2、B3も同様の構成及び動作である。また、1画面で3つの部屋23のユーザ希望温度を設定可能にする構成を例示したが、1画面でユーザ希望温度を設定する部屋23の個数は設計により変更可能である。さらに、ボタン群B1、B2、B3の構成及び動作は、上述した構成に限らない。例えば、複数のボタン群B1、B2、B3のそれぞれが5個ずつのボタンを備える構成でもよい。この構成では、複数のボタン群B1、B2、B3のそれぞれで、選択されているユーザ希望温度に相当するボタンを残りのボタンとは異なる表示状態とすればよい。異なる表示状態は、例えば、ボタンのサイズ、ボタンの色、ボタンに付加するマークなどの少なくとも1つの要素によって実現される。
Here, the configuration and operation of the button group B1 have been described. Button groups B2 and B3 have the same configuration and operation. Further, although the configuration in which the user's desired temperature of the three
複数の部屋23それぞれについて、画面P1を使ってユーザ希望温度が定められると、制御装置30は、ユーザ希望温度を記憶部34に格納する。記憶部34には、複数の部屋23それぞれについてユーザ希望温度が格納される。
When the user's desired temperature is determined by using the screen P1 for each of the plurality of
図2に示す制御装置30の処理部31は、複数の温度センサ18それぞれと通信する取得部310を備える。この空調システム10では、取得部310は、温度センサ18との間で有線通信を行い、複数の温度センサ18に対して定期的に現在温度を問い合わせるように構成されている。すなわち、取得部310は、複数の温度センサ18に対してポーリングを行うことにより、個々の温度センサ18から現在温度を取得する。取得部310が複数の温度センサ18それぞれに現在温度を問い合わせる周期は、1分以上15分以下の範囲、望ましくは5分以上10分以下の範囲に定められている。この周期は、温度センサ18の計測精度、部屋23の温度が変化する速さなどにより決まる。
The
取得部310が温度センサ18から取得した現在温度は、取得部310が温度センサ18に問い合わせたときに温度センサ18が計測した温度である。ただし、温度センサ18が取得部310からの問い合わせを受けた時点付近に定めた所定期間での温度の平均値であってもよい。この所定期間は、温度センサ18が取得部310から問い合わせを受けた時点の前と後とのどちらか、あるいは、その時点を跨ぐ。この所定期間は、例えば10秒以上3分以下の範囲、望ましくは30秒以上1分以下の範囲に定められている。
The current temperature acquired by the
制御装置30の処理部31は、取得部310に加えて、第1計算部311、第2計算部312、決定部313を備える。ここで、説明のために、取得部310が取得する現在温度の時系列に順序を表す正の整数値iを対応付け、複数の部屋23を互いに区別するための識別情報をjで表す。識別情報jは、例えば正の整数値で表される。
The
第1計算部311は、複数の部屋23それぞれについて、記憶部34に格納されているユーザ希望温度に基づいて目標温度を定める。制御装置30の動作によっては、目標温度がユーザ希望温度と異なる場合があるが、ここでは、目標温度がユーザ希望温度と同じである場合について説明する。第1計算部311は、取得部310が取得した現在温度とを入力として、所定時間ごとに取得した現在温度と目標温度との現在温度との温度差を計算する。識別情報がjである部屋23について、取得部310が取得した現在温度をθj1(i)で表し、目標温度をθj2で表すと、第1計算部311は、温度差Δθj(i)を、Δθj(i)=θj1(i)−θj2という計算で求め、正負の符号付きで出力する。第1計算部311は、複数の部屋23それぞれについて温度差Δθj(i)を求める。第1計算部311が求めた温度差Δθj(i)は、部屋23の識別情報jに対応付けて記憶部34に一時的に格納される。
The
記憶部34は、部屋23ごとに少なくとも2つの温度差Δθj(i)、Δθj(i−1)を記憶する。記憶部34に格納されている2つの温度差Δθj(i)、Δθj(i−1)は、取得部310が現在温度θj1(i)を取得すると更新される。すなわち、記憶部34は、最新の温度差Δθj(i)と1つ前の温度差Δθj(i−1)とを記憶する。最新の温度差Δθj(i)は、取得部310が現在温度θj1(i)を取得した後、次の現在温度θj1(i+1)を取得するまでの期間に求められる温度差である。また、1つ前の温度差Δθj(i−1)は、取得部310が現在温度θj1(i)を取得する前で、1つ前の現在温度θj1(i−1)を取得した後の期間に求められた温度差である。
The
第2計算部312は、取得部310が現在温度θj1(i)を取得するたびに、温度変化Vj(i)を計算する。温度変化Vj(i)は、取得部310が取得した2回分の現在温度θj1(i)、θj1(i−1)の差分のことである。すなわち、第2計算部312は、単位時間における温度変化Vj(i)を、Vj(i)=θj1(i−1)−θj1(i)という計算で求める。求めた温度変化Vj(i)は、時間に対する温度変化を表している。第1計算部311が温度差Δθj(i)を求めているから、第2計算部312は、温度変化Vj(i)を求めるために、現在温度θj1(i)、θj1(i−1)の差分に代えて、2つの温度差Δθj(i)、Δθj(i−1)の差分を求めてもよい。取得部310が2回分の現在温度θj1(i)、θj1(i−1)を取得する期間に目標温度θj2が変化しなければ、2回分の現在温度θj1(i)、θj1(i−1)の差分と、2つの温度差Δθj(i)、Δθj(i−1)の差分とは同じ値である。
The second calculation unit 312 calculates the temperature change Vj (i) every time the
決定部313は、複数の部屋23それぞれについて、第1計算部311が求めたi番目の温度差Δθj(i)と、第2計算部312が求めた温度変化Vj(i)とを用いて、複数の部屋23それぞれに熱源機11から供給する熱量の配分量を定める。複数の部屋23それぞれに配分される熱量は、複数のダンパ14それぞれの開度と、2台の搬送ファン13それぞれの風量と、熱源機11が単位時間当たりに生成する熱量とにより定まる。すなわち、決定部313は、複数の部屋23それぞれの温度差Δθj(i)及び温度変化Vj(i)に基づいて、複数のダンパ14それぞれの開度を定めた後に、2台の搬送ファン13それぞれの風量及び熱源機11が単位時間当たりに生成する熱量を定める。ここに、単一の部屋23に複数個の吹出口15がある場合、単一の部屋23に対応した複数個の吹出口15それぞれから部屋23に供給される熱量は、原則として等しい熱量に定められる。
The
決定部313の具体的な動作例を以下に説明する。以下では、1つの部屋23に1つの吹出口15がある場合についてダンパ14の開度を定める機能を説明した後、建物20に配置されたすべてのダンパ14の開度に基づいて、2台の搬送ファン13の風量及び熱源機11が単位時間当たりに生成する熱量を定める機能を説明する。ダンパ14の開度を定める機能については、部屋23の識別情報jは省略して説明する。したがって、以下の説明では、現在温度はθ1(i)、目標温度はθ2、温度差はΔθ(i)(=θ1(i)−θ2))で表す。目標温度θ2は変更されることがあるが、説明を簡単にするために、目標温度θ2が変更されない場合を想定して説明する。ここでは、1つの部屋23に1つの吹出口15が対応するから、部屋23は空調領域21と読み替えることが可能である。
A specific operation example of the
決定部313は、温度差と開度とを対応付けた表1のような形式の制御テーブル314を備える。制御テーブル314では、温度差が複数の区間に区分され、複数の区間それぞれにダンパ14の開度が対応している。表1は、想定した標準の熱負荷の部屋23において、空調システム10が冷房運転である期間の制御テーブル314を示している。
The
冷房運転では、現在温度が目標温度を上回っていると、熱源機11からの冷気を部屋23に供給し、現在温度を目標温度付近に維持しなければならない。冷房運転では、空調領域21において、現在温度が目標温度を上回っていることは冷房が不足であることを表している。また、空調領域21において、現在温度が目標温度に一致していることは、冷房の充足を表しており、現在温度が目標温度を下回っていることは冷房が過剰であることを表している。
In the cooling operation, when the current temperature exceeds the target temperature, the cold air from the heat source machine 11 must be supplied to the
冷房が不足である場合、現在温度が目標温度より高いほど単位時間当たりに部屋23に供給する冷熱の熱量を増加させる必要がある。言い換えると、冷房が不足であれば、現在温度が目標温度を上回り、かつ目標温度に対する現在温度の差が大きいほど、冷房の不足の程度が大きいと言える。
When the cooling is insufficient, it is necessary to increase the amount of cold heat supplied to the
第1計算部311は、現在温度から目標温度を減算した温度差を正負の符号付きで求める。したがって、第1計算部311が求めた温度差が正であれば、冷房が不足であることを表し、温度差が大きいほど冷房の不足の程度が大きいことを表す。表1の制御テーブル314では、温度差が正である区間を温度差が負である区間よりも多く設けている。
The
この制御テーブル314は、一例として、温度差について1[℃]の間隔で5つの区間を定めている。この制御テーブル314は冷房運転の期間に用いるから、この制御テーブル314では、温度差が正であって相対的に大きい区間に対してダンパ14の開度として相対的に大きい開度が対応している。すなわち、制御テーブル314では、冷房の不足の際に、不足の程度が大きいほど、部屋23に単位時間当たりに供給される冷熱の熱量が多くなるように、ダンパ14の開度が設定されている。
As an example, the control table 314 defines five sections with an interval of 1 [° C.] for the temperature difference. Since this control table 314 is used during the cooling operation period, in this control table 314, a relatively large opening as the opening of the
表1に示す制御テーブル314では、温度差が負であっても、現在温度が目標温度より1[℃]下がるまでは、空調領域21の温度が上昇しない程度の熱量を供給するように、ダンパ14のダンパ14の開度が設定されている(25[%])。また、表1に示す制御テーブル314では、温度差が2[℃]を超えた場合は、ダンパ14の開度が最大になるように定められている(100[%])。さらに、表1に示す制御テーブル314では、現在温度が目標温度に対して1[℃]を超えて下がった場合は、ダンパ14の開度が最小になるように定められている(5[%])。ダンパ14の最小の開度は、部屋23で最低限度の換気が確保できるように定められる。ただし、搬送ファン13を停止させても部屋23の換気が可能である場合、ダンパ14は閉じてもよい。この場合、ダンパ14の開度は0[%]である。
In the control table 314 shown in Table 1, even if the temperature difference is negative, the damper is supplied so as to supply heat so that the temperature of the
ところで、温度差は「不足度」と言い換えることができる。表1に付記した不足度は、温度差に対応させ「−1」から「3」までの5段階の整数値で表している。不足度が0である場合は空調の充足を表し、不足度が正である場合は空調の不足を表し、不足度が負である場合は空調の過剰を表す。空調の不足は、3段階の整数値で表しており、数値が大きいほど空調の不足の程度が大きいことを表している。 By the way, the temperature difference can be rephrased as "insufficiency". The degree of deficiency added to Table 1 is represented by an integer value in five stages from "-1" to "3" corresponding to the temperature difference. When the degree of deficiency is 0, it indicates the satisfaction of air conditioning, when the degree of deficiency is positive, it indicates the deficiency of air conditioning, and when the degree of deficiency is negative, it indicates the excess of air conditioning. The lack of air conditioning is represented by an integer value in three stages, and the larger the value, the greater the degree of lack of air conditioning.
決定部313は、空調システム10が暖房運転である期間に表2のような形式の制御テーブル314を用いる。暖房運転では、現在温度が目標温度を下回っていると、熱源機11からの暖気を部屋23に供給し、現在温度を目標温度付近に維持しなければならない。暖房運転では、空調領域21において、現在温度が目標温度を下回っていることは暖房が不足であることを表している。表2では、温度差が負である区間を正である区間よりも多く設けている。また、不足度は、温度差が負であって絶対値が大きいほど大きい数値になるように対応付けている。
The
決定部313は、取得部310が現在温度θ1(i)を取得するたびに、第1計算部311から温度差Δθ(i)を受け取り、この温度差Δθ(i)が属する区間を制御テーブル314から求める。決定部313は、温度差Δθ(i)が属する区間に応じてダンパ14の開度を決める。表1及び表2の制御テーブル314に設定されているダンパ14の開度は、この空調システム10では、温度差に対する開度のデフォルト値である。すなわち、表1及び表2に示す制御テーブル314は、標準として想定した空調領域21に対応する制御テーブル314である。なお、表1及び表2における不足度は必須ではない。
Each time the
ここに、温度差Δθ(i)は、現在温度から目標温度を減算した値であるから、表1と表2とを比較すると分かるように、空調システム10が冷房運転か暖房運転かに応じて、空調が不足している状態を表す温度差Δθ(i)の正負の符号が反転する。以下の説明では、空調システム10が冷房運転である場合を例として説明する。したがって、空調システム10が暖房運転である場合には、温度差Δθ(i)の正負の符号を逆にして読み替えることが必要である。
Here, since the temperature difference Δθ (i) is a value obtained by subtracting the target temperature from the current temperature, as can be seen by comparing Table 1 and Table 2, it depends on whether the
ところで、冷房が不足している場合、温度差が大きいほど部屋23に供給する単位時間当たりの熱量を多くするほうが、現在温度が目標温度に達するまでの時間が短縮される。また、複数の部屋23について、熱負荷が同じで、部屋23に供給する単位時間当たりの熱量が同じであれば、部屋23の温度の変化はほぼ等しいと考えられる。しかしながら、部屋23の容積、部屋23に流入する熱量あるいは部屋23から流出する熱量、部屋23で生じる熱量などの要因によって、建物20における複数の部屋23それぞれの熱負荷は異なる。そのため、複数の部屋23について、供給する単位時間当たりの熱量が同じであると、現在温度が変化する速さに、ばらつきが生じる。
By the way, when the cooling is insufficient, the larger the temperature difference, the larger the amount of heat supplied to the
いま、熱負荷が異なる複数の部屋23について、目標温度が同じに設定されており、空調を開始する時点の温度が等しいと仮定する。この場合、複数の部屋23に対して単位時間当たりに供給する熱量が等しいと、現在温度が目標温度に達するまでの時間にばらつきが生じる。すなわち、熱負荷が相対的に大きい部屋23では、現在温度が目標温度に達するまでの時間が長くなる可能性があり、熱負荷が相対的に小さい部屋23では、現在温度が目標温度を超えて冷房が過剰になる可能性がある。また、現在温度が目標温度に達した状態で、単位時間当たりに部屋23に供給する熱量が部屋23の熱負荷に見合っていないと、現在温度の変動が大きくなる可能性がある。
Now, it is assumed that the target temperatures are set to be the same for the plurality of
要するに、建物20の複数の部屋23それぞれで熱負荷が異なっている場合に、現在温度と目標温度との温度差のみに基づいて単位時間当たりに部屋23に供給する熱量を決定すると、複数の部屋23で現在温度の変化の特性にばらつきが生じる可能性がある。言い換えると、複数の部屋23それぞれの熱負荷が異なると、単位時間当たりに部屋23に供給する熱量が、適正範囲にならず、過少又は過多になることがある。
In short, when the heat load is different in each of the plurality of
この空調システム10では、決定部313は、ダンパ14の開度を温度差のみに基づいて決めるのではなく、時間に対する温度変化も用いて決めている。すなわち、決定部313は制御テーブル314に設定された開度を補正する補正部315を備えている。補正部315は、空調の不足の程度が比較的大きく、かつ時間に対する温度変化が相対的に小さい場合、時間に対する温度変化が相対的に大きくなるようにダンパ14の開度を補正する。また、補正部315は、空調が充足又は過剰であるか、あるいは空調の不足の程度が比較的小さく、かつ時間に対する温度変化が相対的に大きい場合、温度変化が相対的に小さくなるようにダンパ14の開度を補正する。ここに、時間に対する温度変化の大きさは、部屋23における温度変化の速さを表している。
In the
ダンパ14の開度を補正するか否かの条件は、温度差と時間に対する温度変化とを組み合わせて定められている。決定部313は、温度差を第1閾値と比較することによって、空調が不足であるか否かを評価する。また、決定部313は、時間に対する温度変化を第2閾値と比較することによって、部屋23に供給している単位時間当たりの熱量が過少か否かの評価を行う。時間に対する温度変化が第2閾値より小さい場合、部屋23に供給している単位時間当たりの熱量が、部屋23の熱負荷に対して過少であることを表す。
The condition for whether or not to correct the opening degree of the
決定部313には、温度差と比較される第3閾値及び温度変化と比較される第4閾値も定められている。第3閾値は、温度差と比較されることにより空調がほぼ充足しているか否かを評価するために用いられる。第4閾値は、部屋23に供給している単位時間当たりの熱量が過多か否かの評価を行うために用いられる。時間に対する温度変化が第4閾値より大きい場合、部屋23に供給している単位時間当たりの熱量が、部屋23の熱負荷に対して過多であることを表す。
The
ところで、補正部315は、第1閾値及び第3閾値と比較される温度差として、最新の温度差Δθ(i)と1つ前の温度差Δθ(i−1)とから選択された1つの温度差を用いる。2つの温度差Δθ(i)、Δθ(i−1)は記憶部34が記憶しているから、どちらを用いてもよいが、以下では、1つ前の温度差Δθ(i−1)を用いる場合を例として説明する。すなわち、決定部313は、最新の温度差Δθ(i)に基づいてダンパ14の開度を決定し、1つ前の温度差Δθ(i−1)を第1閾値及び第3閾値と比較する。以下では、第1閾値をTH1、第2閾値をTH2、第3閾値をTH3、第4閾値をTH4として説明する。
By the way, the
補正部315は、Δθ(i−1)>TH1かつV(i)<TH2という条件が満たされると、温度変化V(i)が増加するようにダンパ14の開度を補正する。ここでの条件は、温度差Δθ(i−1)が第1閾値TH1より大きいから空調の不足の程度が比較的大きいことを表し、かつ温度変化が第2閾値TH2より小さいから部屋23に単位時間当たりに供給する熱量が過少であることを意味している。すなわち、この条件が成立する部屋23は、熱負荷が標準として想定している部屋23の熱負荷よりも大きく、単位時間当たりに供給している熱量が過少であることを表している。そのため、補正部315は、この部屋23に対応するダンパ14の開度を大きくし、単位時間当たりに供給する熱量が増加するように制御テーブル314を補正する。制御装置30は、このような補正を行うことにより、この部屋23の熱負荷に見合う制御テーブル314を与えることを可能にしている。
The
また、補正部315は、Δθ(i−1)<TH3かつV(i)>TH4という条件が満たされると、温度変化V(i)が減少するようにダンパ14の開度を補正する。ここでの条件は、温度差Δθ(i−1)が第3閾値TH3より小さいから空調がほぼ充足しているか過剰であることを表し、かつ温度変化が第4閾値TH4より大きいから部屋23に単位時間当たりに供給する熱量が過多であることを意味している。空調がほぼ充足している状態では、空調が不足側であっても現在温度と目標温度との温度差が0[℃]に近い状態と、空調が充足している状態とを含む。すなわち、この条件が成立する部屋23は、熱負荷が標準として想定している部屋23の熱負荷よりも小さく、単位時間当たりに供給している熱量が過多であることを表している。そのため、補正部315は、この部屋23に対応するダンパ14の開度を小さくするように制御テーブル314を補正する。制御装置30は、このような補正を行うことにより、この部屋23の温度が目標温度θ2付近で大きく変動する可能性を低減させている。
Further, the
第1閾値TH1は、空調の不足側において目標温度θ2に対する現在温度θ1(i−1)の差が比較的大きいことを評価するために用いられる。そのため、第1閾値TH1は、比較的大きい値であって、例えば1[℃]に定められる。第2閾値TH2は、例えば0[℃]以上1[℃]以下の範囲から選択され、望ましくは0.2[℃]以上0.5[℃]以下の範囲から選択され、一例として0.3[℃]に設定される。一方、第3閾値TH3は、空調が充足又は過剰あるいは空調の不足側において目標温度θ2に対する現在温度θ1(i−1)の差が比較的小さいことを評価するために用いられる。そのため、第3閾値TH3は、比較的小さい値であって、例えば0.5[℃]に定められる。第4閾値TH4は、例えば0.2[℃]以上1[℃]の範囲から選択され、望ましくは0.3[℃]以上0.7[℃]以下の範囲から選択され、一例として0.5[℃]に設定される。 The first threshold value TH1 is used to evaluate that the difference between the current temperature θ1 (i-1) and the target temperature θ2 on the insufficient side of air conditioning is relatively large. Therefore, the first threshold value TH1 is a relatively large value, and is set to, for example, 1 [° C.]. The second threshold TH2 is selected from, for example, a range of 0 [° C.] or more and 1 [° C.] or less, preferably 0.2 [° C.] or more and 0.5 [° C.] or less, and is 0.3 as an example. It is set to [℃]. On the other hand, the third threshold value TH3 is used to evaluate that the difference between the current temperature θ1 (i-1) and the target temperature θ2 is relatively small on the side where the air conditioning is sufficient or excessive or the air conditioning is insufficient. Therefore, the third threshold value TH3 is a relatively small value, and is set to, for example, 0.5 [° C.]. The fourth threshold TH4 is, for example, selected from the range of 0.2 [° C.] or more and 1 [° C.], preferably selected from the range of 0.3 [° C.] or more and 0.7 [° C.] or less, and 0. It is set to 5 [° C].
以下に、制御テーブル314を補正する方法を具体的に説明する。補正部315は、ダンパ14の開度を相対的に大きくするように補正する場合、表3のように補正された制御テーブル314を用いる。
The method of correcting the control table 314 will be specifically described below. When the
ここでは、空調システム10が冷房運転である場合を想定しているから、表3に示す制御テーブル314は表1に示した制御テーブル314を補正して作成されている。すなわち、温度差Δθ(i)が1[℃]以上2[℃]未満の場合、ダンパ14の開度は70[%]から100[%]に変更され、温度差Δθ(i)が0[℃]以上1[℃]未満の場合、ダンパ14の開度は40[%]から70[%]に変更される。また、表3の制御テーブル314において、温度差Δθ(i)が−1[℃]以上0[℃]未満の場合、表1の制御テーブル314に対して、ダンパ14の開度が25[%]から40[%]に変更されている。
Here, since it is assumed that the
ここに、ダンパ14の開度は100[%]が上限であるから、温度差Δθ(i)が2[℃]以上である場合、表3の制御テーブル314においても、ダンパ14の開度は100[%]が維持される。また、ここでは、空調システム10は常時換気を行うために、温度差Δθ(i)が−1[℃]未満の場合でも、ダンパ14を閉じることはなく、ダンパ14は開度が5[%]に維持される。
Here, since the upper limit of the opening degree of the
建物20における複数の部屋23のうちのいずれかの部屋23に対して、制御テーブル314が表3のように補正されると、決定部313は、その部屋23については、補正後の制御テーブル314を用いてダンパ14の開度を決定する。また、補正後の制御テーブル314を用いて制御を行っても、依然として、温度差Δθ(i−1)が第1閾値TH1より大きく、かつ温度変化V(i)が第2閾値TH2より小さい場合がある。この場合、補正部315は、その部屋23に対する制御テーブル314を、ダンパ14の開度がさらに大きくなるように補正する。補正後の制御テーブル314の例を、表4、表5に示す。
When the control table 314 is corrected as shown in Table 3 for any
ここに、現在温度が目標温度であるときにダンパ14の開度が100[%]になることがないように、空調システム10は、部屋23の容積などに応じて設計されている必要がある。また、補正部315は、ダンパ14の開度の上限を制限していることが望ましい。例えば、補正部315は、表1に示す制御テーブル314に対してダンパ14の開度を大きくする場合、1段階では表3の制御テーブル314に補正し、2段階では表4の制御テーブル314に補正する。そして、補正部315は、ダンパ14の開度を大きくする場合に上限を制限していることが望ましい。ダンパ14の開度を補正する際の上限は、デフォルト値に対して1段階から3段階程度であることが望ましい。
Here, the
一方、補正部315は、ダンパ14の開度を相対的に小さくするように補正する場合、表6のように補正された制御テーブル314を用いる。
On the other hand, when the
表6に示す制御テーブル314は、表1に示した制御テーブル314に対して、ダンパ14の開度を相対的に小さくするように補正されている。すなわち、温度差Δθ(i)が1[℃]以上2[℃]未満の場合、ダンパ14の開度は70[%]から40[%]に変更され、温度差Δθ(i)が0.5[℃]以上1[℃]未満の場合、ダンパ14の開度は40[%]から25[%]に変更される。また、表4の制御テーブル314において、温度差Δθ(i)が−1[℃]以上0.5[℃]未満の場合、表1の制御テーブル314に対して、ダンパ14の開度は25[%]から5[%]に変更されている。補正部315がダンパ14の開度を小さくするように補正する場合も、ダンパ14の開度を大きくする場合と同様に、ダンパ14の開度は複数段階の補正が可能である。また、補正部315は、ダンパ14の開度の下限を制限していることが望ましい。
The control table 314 shown in Table 6 is corrected so that the opening degree of the
ここに、温度差Δθ(i)が−1[℃]未満の場合、空調システム10が常時換気を行うために、表3に示した制御テーブル314と同様に、ダンパ14の開度は5[%]が維持される。また、温度差Δθ(i)が2[℃]以上の場合、ダンパ14の開度は100[%]が維持される。
Here, when the temperature difference Δθ (i) is less than -1 [° C.], the opening degree of the
補正部315は、取得部310が取得した現在温度θ1(i)と目標温度θ2との温度差Δθ(i)ではなく、1回前の現在温度θ1(i−1)と目標温度θ2との温度差Δθ(i−1)を、第1閾値TH1及び第3閾値TH3と比較している。これに対して、補正部315は、最新の温度差Δθ(i)を第1閾値TH1及び第3閾値TH3と比較してもよい。
The
表3、表4、表5、表6は、空調システム10が冷房運転である場合の補正後の制御テーブル314を示している。これに対して、空調システム10が暖房運転である場合、補正部315は、表2に示した制御テーブル314を補正する。ダンパ14の開度は、表1に対する表3、表4、表5、表6と同様の考え方で補正される。また、上述した空調システム10は、温度差とダンパ14の開度とを対応付けた制御テーブル314を用いているが、温度差に代えて不足度を用いると、表3、表4、表5、表6は空調システム10が暖房運転である場合も用いることができる。上述した制御テーブル314における数値は動作の説明のために用いた値であり、設計により適宜に変更される。
Tables 3, 4, 5, and 6 show the corrected control table 314 when the
上述した動作では、空調システム10が冷房運転か暖房運転かに応じて温度差の正負の符号が反転している。これに対して、第1計算部311が、冷房運転か暖房運転に応じて温度差を求める際の現在温度と目標温度との2つの項を入れ替えると、冷房運転か暖房運転かにかかわらず、空調の不足の程度に対する温度差の正負の符号を一致させることが可能である。すなわち、第1計算部311は、冷房運転の際には現在温度から目標温度を減算した値を温度差として採用し、暖房運転の際には目標温度から現在温度を減算した値を温度差として採用するように構成されていてもよい。この場合、決定部313は、冷房運転と暖房運転とで異なる制御テーブル314を用いる必要がなく、冷房運転と暖房運転との両方で表3、表4、表5、表6のような制御テーブル314を共用可能である。また、単位時間における温度変化は、冷房運転の際に、最新の現在温度から前回の現在温度を減算した値を用い、暖房運転の際に、前回の現在温度から最新の現在温度を減算した値を用いてもよい。この場合、補正部315が温度変化を第2閾値TH2及び第4閾値TH4と比較するときに、冷房運転と暖房運転とで大小の関係を入れ替える必要がなく、上述した大小関係を、冷房運転と暖房運転との両方で共用可能である。
In the above-mentioned operation, the positive and negative signs of the temperature difference are reversed depending on whether the
ところで、複数の部屋23それぞれに単位時間当たりに供給される熱量は、熱源機11が単位時間当たりに生成した熱量と、2台の搬送ファン13それぞれの風量と、10個のダンパ14それぞれの開度とにより定まる。また、2台の搬送ファン13それぞれの風量と、10個のダンパ14それぞれの開度とが定まると、10個の空調領域21それぞれに単位時間当たりに供給される空気の体積が定まる。すなわち、熱源機11が単位時間当たりに生成した熱エネルギーは、熱の損失がない理想的な条件では、単位時間当たりに10個の空調領域21それぞれに供給される空気の体積の比率に応じて、10個の空調領域21に配分される。そして、熱源機11が単位時間当たりに生成する熱エネルギーの量は、熱の損失がない理想的な条件では、建物20におけるすべての部屋23それぞれに供給される熱エネルギーの合計に等しい。
By the way, the amount of heat supplied per unit time to each of the plurality of
上述した動作では、取得部310が複数の部屋23それぞれの現在温度を取得すると、決定部313が複数の部屋23それぞれに対応するダンパ14の開度を求める。決定部313は、複数の部屋23それぞれに配分する単位時間当たりの熱量を決めるために、ダンパ14の開度を求めた後には、2台の搬送ファン13それぞれの風量を求める。2台の搬送ファン13の風量は、それぞれ複数段階から選ぶことが可能であり、この空調システム10では、2台の搬送ファン13の風量がそれぞれ4段階から選ばれる。
In the above operation, when the
この空調システム10では1台の搬送ファン13に5個のダンパ14を対応させているから、決定部313は、1台の搬送ファン13の風量を、搬送ファン13に対応した5個のダンパ14の開度に基づいて定める。搬送ファン13の風量は、ダンパ14の開度とあらかじめ対応付けてある。決定部313は、1台の搬送ファン13に対応した5個のダンパ14それぞれの開度を決めた後、搬送ファン13の風量を定める。
In this
以下では、制御装置30が搬送ファン13の風量を定める動作について説明する。搬送ファン13の風量をダンパ14の開度に基づいて定めるために、決定部313は、ダンパ14の開度に点数を対応付けた表7のような点数テーブル316と、点数に搬送ファン13の風量を対応付けた表8のようなファン風量テーブル317とを備えている。ファン風量テーブル317では、点数を区分した複数の区間それぞれに搬送ファン13の風量を対応付けている。ファン風量テーブル317における風量は、時間当たりの体積を意味している。決定部313は、点数テーブル316を参照することにより、10個のダンパ14それぞれの開度に対応した点数を求め、ファン風量テーブル317を参照することにより、2台の搬送ファン13それぞれの風量を定める。
Hereinafter, the operation in which the
具体的には、決定部313は、1台の搬送ファン13に対応した5個のダンパ14それぞれの開度に対応する点数を点数テーブル316から求め、点数の平均値(平均点)を求めた後、ファン風量テーブル317から搬送ファン13の風量を求める。決定部313が求めた平均点は、5個のダンパ14それぞれの開度の平均値に相当する評価値であると言える。点数テーブル316におけるダンパ14の開度と点数との比率は一定ではないから、平均点は必ずしも開度の平均値に対応していないが、ダンパ14の開度に対して点数は単調に増加するから、評価値としての平均点は開度の平均値に相当すると言える。
Specifically, the
表8に示すファン風量テーブル317における点数は、5個のダンパ14の点数の平均点である。表7に示す点数テーブル316では、点数の最大値が5点であり、点数の最小値が1点であるから、5個のダンパ14の点数の合計であれば5点以上25点以下であるが、平均点は1点以上5点以下である。したがって、決定部313は、搬送ファン13に対応付けるダンパ14の個数にかかわりなく、表8に示すファン風量テーブルを用いて搬送ファン13の風量を定めることができる。表8では、建物20の規模などによりダンパ14の個数が変更される場合を想定しているため、ダンパ14の開度に対応する点数の平均値を評価値に用いている。ただし、ダンパ14の個数を変更しない場合、評価値はダンパ14の開度に対応する点数の合計(合計点)でもよい。すなわち、ダンパ14の個数に変更がなければ、平均点とダンパ14の個数との積が合計点であるから、合計点は平均点と同様に扱うことができる。また、評価値は、ダンパ14の開度に対応する点数ではなく、ダンパ14の開度から直接求めてもよい。
The score in the fan air volume table 317 shown in Table 8 is the average score of the scores of the five
表8に示すファン風量テーブル317では、搬送ファン13は風量を4段階から選択できる。搬送ファン13の風量の段階の数は説明のための一例であって、設計などにより適宜に定められる。また、表8において点数で区切られた区間に対応する風量の値についても、設計などにより適宜に定められる。なお、2台の搬送ファン13の風量の和の種類は、2台の搬送ファン13の風量を単純に組み合わせると、重複を許して4個から2個を選ぶ重複組み合わせで計算されるから10種類である。一方、ファン風量テーブル317の隣り合う2段階で風量の差が一定であれば、2台の搬送ファン13の風量の和の種類は7種類であり、搬送ファン13の風量に対して熱源機11の風量を適合させることが容易である。もっとも、隣り合う2段階の風量差を一定にすることは必須ではない。
In the fan air volume table 317 shown in Table 8, the
決定部313は、10個のダンパ14の開度に基づいて2台の搬送ファン13の風量を決めた後、熱源機11の風量を定める。搬送ファン13の風量と熱源機11の風量とは、あらかじめ対応付けられている。熱源機11の設定温度は、空調システム10が冷房運転であれば、複数の部屋23の目標温度のうちの最低温度よりも低い温度に設定され、空調システム10が暖房運転であれば、複数の部屋23の目標温度のうちの最高温度よりも高い温度に設定される。例えば、暖房運転であれば熱源機11の設定温度は、複数の部屋23の目標温度のうちの最高温度に、適宜の温度を加算した値に定められる。最高温度に加算する温度は、1[℃]以上7[℃]未満の範囲から選択され、一例として4[℃]に設定される。冷房運転であれば、同程度の温度が上述した最低温度から減算される。熱源機11の設定温度が決まると、熱源機11が単位時間当たりに供給する熱量は、風量によって調節される。決定部313は、熱源機11の風量を、2台の搬送ファン13の風量の合計に近くなるように決定する。
The
上述した制御装置30は、プログラムを実行するプロセッサを備えるデバイスを主なハードウェア構成として実現される。プロセッサを備えるデバイスは、半導体メモリを別に設けるMPU(Micro Processing Unit)のほか、半導体メモリと合わせて単一のパッケージに収納したマイクロコントローラ(Micro-Controller)でもよい。制御装置30は、メモリとして、少なくともRAM(Random Access Memory)を備え、他にROM(Read-Only Memory)とEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)との少なくとも一方を備えることが望ましい。
The
プログラムは、ROMに書き込まれた状態で提供されるほか、光学記録ディスクのような記録媒体あるいはフラッシュメモリを備える記録媒体であって、コンピュータ読取可能な記録媒体によって提供されてもよい。また、プログラムは、インターネット、移動体通信網などの電気通信回線を通して提供されてもよい。記録媒体あるいは電気通信回線により提供されるプログラムは、書換可能な不揮発性メモリ(例えば、EEPROM)に格納されることが望ましい。 The program is provided as written in ROM, or may be a recording medium such as an optical recording disk or a recording medium including a flash memory, and may be provided by a computer-readable recording medium. The program may also be provided through a telecommunication line such as the Internet or a mobile communication network. Programs provided by recording media or telecommunication lines are preferably stored in rewritable non-volatile memory (eg EEPROM).
図1に示した空調システム10を想定した場合の制御装置30の動作例を図4、図5にまとめて説明する。この空調システム10は、1台の熱源機11と、2台の搬送ファン13と、10個のダンパ14と、9つの部屋23それぞれに配置された9個の温度センサ18を備える。制御装置30は、9個の温度センサ18それぞれから現在温度を一定時間ごとに定期的に取得する。また、以下の説明は空調システム10が冷房運転である場合を想定する。
An operation example of the
制御装置30は、図4に示すように、温度差及び温度変化に応じてダンパ14の開度を制御するための制御テーブル314を決める(S10)。ここでの温度差は、一例として1つ前の温度差Δθ(i−1)である場合を説明したが、最新の温度差Δθ(i)でもよい。制御装置30は、10個のダンパ14それぞれに対して個別に制御テーブル314を決める。その後、制御装置30の決定部313は、10個のダンパ14それぞれについて、ステップS10で決めた制御テーブル314を用いて温度差に応じたダンパ14の開度を定める(S11)。ここでの温度差は、一例として最新の温度差Δθ(i)である場合を説明したが、1つ前の温度差Δθ(i−1)でもよい。
As shown in FIG. 4, the
次に、ステップS12では、決定部313が、2台の搬送ファン13それぞれに対応する5個ずつのダンパ14それぞれの開度に基づいて、2台の搬送ファン13それぞれの風量を定める。決定部313は、2台の搬送ファン13それぞれの風量が定まると、熱源機11の風量を決定する(S13)。制御装置30の制御部32は、10個のダンパ14の開度と、2台の搬送ファン13の風量と、熱源機11の風量とが決まると、熱源機11と搬送ファン13とダンパ14とに指示を与える(S14)。
Next, in step S12, the
図5は、ステップS10の具体的な手順を表している。すなわち、1つのダンパ14に対応した空調領域21の現在温度θ1(i)を取得部310が取得すると(S101)、第1計算部311は、現在温度θ1(i)と空調領域21の目標温度θ2との温度差Δθ(i)を計算する(S102)。記憶部34は、第1計算部311が計算した最新の温度差Δθ(i)と、1回前の温度差Δθ(i−1)とを記憶する。ここでは、ダンパ14の開度を決めるために最新の温度差Δθ(i)を用い、制御テーブル314を決めるために1回前の温度差Δθ(i−1)を用いる例で説明する。以下の動作は、空調が不足している場合の例である。
FIG. 5 shows a specific procedure of step S10. That is, when the
制御装置30は、いずれかのダンパ14に対応した空調領域21について、取得部310が前回の現在温度θ1(i−1)を取得してから今回の現在温度θ1(i)を取得するまでの期間に、目標温度θ2が変更されたか否かを判断する(S103)。いずれかのダンパ14に対応した空調領域21について目標温度θ2が変更された場合(S103:Y)、このダンパ14の開度は、取得部310が前回の現在温度θ(i−1)を取得した時点で使用された制御テーブル314を用いて定められる(S107)。すなわち、現在温度θ1(i)を取得した時点において1回前の現在温度θ1(i−1)を取得した時点以降に目標温度θ2が変更されている空調領域21については、制御テーブル314を補正しない。
In the
一方、ダンパ14に対応した空調領域21について目標温度θ2が変更されていなければ(S103:N)、第2計算部312は、このダンパ14に対応した空調領域21について温度変化V(i)を求める(S104)。記憶部34が記憶している最新の温度差Δθ(i)及び1回前の温度差Δθ(i−1)と、第2計算部312が求めた温度変化V(i)とは、決定部313に与えられる。決定部313は、第1閾値TH1及び第2閾値TH2を用いて、温度差Δθ(i−1)と温度変化V(i)とを評価する(S105)。すなわち、決定部313は、温度差Δθ(i−1)を第1閾値TH1と比較し、かつ温度変化V(i)を第2閾値TH2と比較することにより、制御テーブル314の補正が必要か否かを評価する。制御テーブル314の補正が必要であるときは(S105:補正必要)、表3、表4、表5、表6のような補正された制御テーブル314を採用してダンパ14の開度を定める(S106)。また、制御テーブル314の補正が必要でないときは(S105:補正不要)、決定部313は、取得部310が1回前の現在温度θ1(i−1)を取得した時点で使用された制御テーブル314を採用してダンパ14の開度を定める(S107)。
On the other hand, if the target temperature θ2 is not changed for the air-conditioned
ステップS10の処理は、すべての空調領域21について現在温度θ1(i)を取得するまで繰り返される(S108)。上述した空調システム10では、建物20に10個の空調領域21が存在するから、10個の空調領域21のすべてについて、ステップS101からステップS105の処理を繰り返し、10個の制御テーブル314を決定する。
The process of step S10 is repeated until the current temperature θ1 (i) is acquired for all the air-conditioned regions 21 (S108). In the
上述したように、図1に示す空調システム10では、9つの部屋23のうちの1つの部屋23が、2つの空調領域21を有しており、これらの2つの空調領域21が温度センサ18を共用している。したがって、10個の空調領域21のうちの2つの空調領域21については、同じ制御テーブル314を用いることが可能である。この場合、ステップS101からステップS105の処理の繰り返し回数は10回ではなく9回でもよい。
As described above, in the
空調システム10が冷房運転である場合、制御装置30は、ステップS10において、表1、表3、表4、表5、表6に例示したような複数種類の制御テーブル314のいずれかを、10個のダンパ14それぞれに対して選択する。空調システム10が暖房運転である場合も同様であり、制御装置30は、表2に例示した制御テーブル314を含む複数種類の制御テーブル314のいずれかを、10個のダンパ14それぞれに対して選択する。
When the
図5に示す動作例では、制御装置30は、10個の空調領域21のいずれかで目標温度が変更されると、目標温度が変更された空調領域21でのみ、取得部310が1回前の現在温度θ(i−1)を取得したときに採用した制御テーブル314を採用している。すなわち、個々の空調領域21で温度差Δθ(i)を計算した後に、その空調領域21で目標温度の変更が生じたか否かを判断している。この動作に対して、制御装置30は、6つの空調領域21のいずれかで目標温度が変更されると、6つの空調領域21のすべてで、取得部310が1回前の現在温度θ(i−1)を取得したときに採用した制御テーブル314を採用してもよい。
In the operation example shown in FIG. 5, when the target temperature is changed in any of the 10 air-
決定部313は、ステップS11では、ステップS10で決めた10個のダンパ14それぞれに対する制御テーブル314を用い、10個の空調領域21それぞれの温度差Δθ(i)もしくは温度差Δθ(i−1)に応じて、10個のダンパ14それぞれの開度を求める。そして、上述したように、決定部313は、10個のダンパ14それぞれの開度に基づいて搬送ファン13の風量を求め、ステップS13で搬送ファン13の風量から熱源機11の風量を求める。このように、制御装置30は、空調領域21の現在温度に基づいて最初に10個のダンパ14それぞれの開度を定めた後、2台の搬送ファン13それぞれの風量を決め、次に熱源機11の風量を決定する。
In step S11, the
建物20は、戸建て住宅に限らず、集合住宅、店舗などの他の建物であってもよい。空調システム10として、ヒートポンプ式の熱源機11を備える構成を例示したが、空調システム10は、温水あるいは冷水を複数のファンコイルユニットに通す構成などであってもよい。また、暖房のみを行う場合、空調システム10は、スチームあるいは温水をラジエータに通す構成であってもよい。上述した空調システム10では、エアフィルタ12としてHEPAフィルタを採用しているが、他の構成のエアフィルタ12を用いることを妨げない。上述した搬送ファン13の台数、ダンパ14及び吹出口15の個数、温度センサ18の個数、部屋23の個数などは一例であり、適宜に変更される。また、搬送ファン13は空調システム10の必須構成ではない。すなわち、空調システム10は、熱源機11が生成した冷気又は暖気が、加速されることなくダンパ14を通って吹出口15から吹き出す構成であってもよい。
The
表1から表6に示しているダンパ14の開度は一例であって、空調システム10の仕様に応じて適宜に変更される。例えば、表1のうち、70[%]と記載している値は、50[%]以上90[%]以下の範囲で適宜の値に定められ、40[%]と記載している値は、30[%]以上60[%]以下の範囲で適宜の値に定められる。また、25[%]と記載している値は、15[%]以上30[%]以下の範囲の適宜の値に定められる。表1のうち、5[%]は常時換気の最小限度の換気量を考慮して、5[%]以上10[%]以下の範囲の適宜の値に定められる。空調システム10とは別に常時換気を行う場合には、ダンパ14の開度の最小値は0[%]であってもよい。ここに記載した数値の範囲も一例であり、設計などによって適宜に変更される。
The opening degree of the
また、表1から表6では、温度差の区間の最小単位は0.5[℃]に定めているが、温度差の区間の最小単位は0.1[℃]以上1.5[℃]以下の範囲で適宜に定めることが可能であり、0.1[℃]以上1.0[℃]以下の範囲であればなお望ましい。区間の個数は5つに限らず適宜に定めることが可能である。 Further, in Tables 1 to 6, the minimum unit of the temperature difference section is set to 0.5 [° C], but the minimum unit of the temperature difference section is 0.1 [° C] or more and 1.5 [° C]. It can be appropriately determined in the following range, and it is more desirable if it is in the range of 0.1 [° C.] or more and 1.0 [° C.] or less. The number of sections is not limited to five and can be appropriately determined.
上述した空調システム10において、取得部310は、温度センサ18との間で有線通信を行っているが、無線通信を行ってもよく、建物20において有線通信と無線通信とが混在していてもよい。取得部310と温度センサ18との間の通信規約にはとくに制限はない。また、上述した空調システム10では、取得部310が複数の温度センサ18それぞれに現在温度を問い合わせる構成であるが、複数の温度センサ18が適宜のタイミングで現在温度を取得部310に送信する構成であってもよい。
In the
上述した空調システム10では、現在温度θ1(i)と目標温度θ2との相違の程度が温度差Δθ(i)で表されており、制御装置30は、温度差Δθ(i)に基づいてダンパ14の開度を決めている。現在温度θ1(i)と目標温度θ2との相違の程度は、目標温度θ2に対する現在温度θ1(i)の比で表してもよい。
In the above-mentioned
熱源機11とダンパ14との間に搬送ファン13を設けずに冷気又は暖気を熱源機11から吹出口15に送ることができる場合、搬送ファン13を省略することが可能である。この場合、10個のダンパ14の開度の平均値に相当する評価値を用いて、熱源機11の風量を決めることが望ましい。搬送ファン13の風量を決めるためのファン風量テーブル317と同様に、制御装置30は、ダンパ14の開度から熱源機11の風量を決める場合、点数の平均値に熱源機11の風量を対応付けた表9のような熱源機風量テーブル318(図2に破線で示している)を用いる。熱源機風量テーブル318を用いて熱源機11の風量を決める場合でも、ダンパ14の開度は点数テーブル316により点数に置き換えられる。制御装置30は、ファン風量テーブル317と熱源機風量テーブル318との一方を備えていればよい。
If cold air or warm air can be sent from the heat source machine 11 to the
上述した空調システム10において、制御装置30は、1台の搬送ファン13に対応する5個のダンパ14の開度の平均値に相当する平均点を評価値として搬送ファン13の風量を決めているが、他の評価値を用いてもよい。例えば、評価値は、5個のダンパ14の開度の平均値であってもよく、上述した不足度の平均値であってもよい。
In the
以上説明した空調システム用の制御装置30は、処理部31と制御部32とを備える。処理部31は、冷気又は暖気を生成する熱源機11から建物20の複数の空調領域21それぞれへ単位時間当たりに供給する熱量を定める。制御部32は、熱源機11が生成した冷気又は暖気を複数の空調領域21に配分する分配装置102を制御する。分配装置102は、給気ダクト16とダンパ14とを備える。給気ダクト16は、熱源機11からの冷気又は暖気を複数の空調領域21それぞれに配分するように複数系統に分岐している。ダンパ14は、給気ダクト16の複数系統それぞれから複数の空調領域21に吹き出す冷気又は暖気の流量を調節する。処理部31は、以下の少なくとも2つの機能を有する。第1の機能は、複数の空調領域21それぞれへ単位時間当たりに供給する熱量に応じて複数のダンパ14それぞれの開度を定める機能である。第2の機能は、複数のダンパ14それぞれの開度の平均値に相当する評価値に対して、熱源機11が供給する冷気又は暖気の風量を決定する機能である。
The
この空調システム用の制御装置30は、複数の空調領域21それぞれへ単位時間当たりに供給する熱量を決める複数のダンパ14の開度に基づいて、熱源機11が供給する冷気又は暖気の風量を定める構成である。制御装置30は、熱源機11が供給する冷気又は暖気の風量を複数のダンパ14の開度の平均値に相当する評価値に対して決定するから、評価値が取り得る範囲は、ダンパ14の個数にかかわりなく、ダンパ14の開度の調節範囲によって制限される。そのため、熱源機11の風量の調節範囲が、ダンパ14の個数で変化することがなく、熱源機11の風量を最小値から最大値までのフルレンジで使用することが可能になる。
The
仮に、ダンパ14の開度の合計に熱源機11の風量を対応付けているとすれば、熱源機11の風量の調節範囲がダンパ14の個数により変化し、空調領域21の個数が少ない場合には、熱源機11の風量が相対的に小さくなる可能性がある。これに対して、ダンパ14の開度の平均値に相当する評価値で熱源機11の風量を決めるから、空調領域21の個数が少ない場合でも、熱源機11の風量をフルレンジで使用できる。
Assuming that the air volume of the heat source machine 11 is associated with the total opening degree of the
処理部31は、複数の空調領域21それぞれについて、所定時間ごとに取得した現在温度θ1(i)と目標温度θ2との相違の程度に基づいてダンパ14の開度を決めるように構成されていることが望ましい。
The
すなわち、目標温度θ2に対する現在温度θ1(i)の相違の程度によって、空調領域21に単位時間当たりに供給される熱量が調節され、空調領域21が要求する熱量に応じて冷気又は暖気が配分される。
That is, the amount of heat supplied to the air-conditioned
また、処理部31は、制御テーブル314と点数テーブル316と熱源機風量テーブル318と決定部313とを備えることが望ましい。制御テーブル314は、現在温度θ1(i)と目標温度θ2との相違の程度が区分された複数の区間それぞれにダンパ14の開度が対応付けられている。点数テーブル316は、ダンパ14の開度に点数を対応付けられている。熱源機風量テーブル318は、点数が区分された複数の区間それぞれに熱源機11が供給する冷気又は暖気の風量を対応付けてある。決定部313は、現在温度θ1(i)が取得されると、制御テーブル314に基づいて複数のダンパ14それぞれの開度を求めた後、点数テーブル316に基づいて複数のダンパ14それぞれの開度に対応する点数を求める。また、決定部313は、求めた点数の平均値を評価値として、熱源機風量テーブル318に基づいて熱源機11の風量を決定する。
Further, it is desirable that the
すなわち、決定部313が、現在温度θ1(i)からダンパ14の開度を決めた後、複数のダンパ14それぞれの開度に対応する点数の平均値を評価値として熱源機11の風量を決定するから、複雑な計算を要することなく熱源機11の風量が決定される。
That is, after the
分配装置102は、熱源機11が供給する冷気又は暖気を複数のダンパ14に送る搬送ファン13を更に備えていてもよい。この場合、処理部31は、評価値に対して、搬送ファン13の風量を決定した後に、熱源機11が供給する冷気又は暖気の風量を決定するように構成されることが望ましい。
The
すなわち、搬送ファン13が熱源機11からの冷気又は暖気を加速するから、熱源機11から離れた空調領域21でも熱量の調節が可能である。また、搬送ファン13とダンパ14とによって、空調領域21に単位時間当たりに供給する熱量が調節されるから、空調領域21ごとに単位時間当たりに供給する熱量の精度を高めることが可能である。さらに、決定部313は、ダンパ14の開度を定めてから、搬送ファン13の風量を決め、さらに搬送ファン13の風量に基づいて熱源機11の風量を定める。そのため、制御装置30は、空調領域21に供給する熱量に応じて搬送ファン13及び熱源機11を制御することになり、搬送ファン13及び熱源機11を運転するエネルギーの無駄が低減される。この場合、複数のダンパ14の開度に対して熱源機11の風量は、搬送ファン13の風量が決まった後に間接的に決定される。
That is, since the
また、搬送ファン13が複数ある場合、給気ダクト16は、複数の分岐ダクト161と複数の末端ダクト162とを備えることが望ましい。分岐ダクト161は、複数の搬送ファン13がそれぞれ配置されている。末端ダクト162は、複数の分岐ダクト161それぞれから更に複数系統に分岐し複数のダンパ14がそれぞれ配置されている。この場合、処理部31は、複数の末端ダクト162それぞれに配置されたダンパ14の開度をそれぞれ決めた後、ダンパ14の開度に基づいて複数の分岐ダクト161ごとに搬送ファン13の風量を決定するように構成されていることが望ましい。
When there are a plurality of
すなわち、1台の搬送ファン13に複数個のダンパ14が対応し、かつ搬送ファン13の風量を、複数のダンパ14それぞれの開度に基づいて調節するから、空調領域21の数に対して、搬送ファン13の台数を低減させることができる。その結果、建物20に設置する搬送ファン13の台数の低減が可能になり、設備の導入費用の抑制が可能になる。
That is, since a plurality of
処理部31は、制御テーブル314と点数テーブル316とファン風量テーブル317と決定部313とを備えることが望ましい。制御テーブル314は、現在温度θ1(i)と目標温度θ2との相違の程度が区分された複数の区間それぞれにダンパ14の開度が対応付けられている。点数テーブル316は、ダンパ14の開度に点数を対応付けられている。ファン風量テーブル317は、点数が区分された複数の区間それぞれに搬送ファン13の風量を対応付けてある。決定部313は、現在温度θ1(i)が取得されると、制御テーブル314に基づいて複数のダンパ14それぞれの開度を求めた後、点数テーブル316に基づいて複数のダンパ14それぞれの開度に対応する点数を求める。また、決定部313は、求めた点数の平均値を評価値として、ファン風量テーブル317に基づいて搬送ファン13の風量を決定する。
It is desirable that the
すなわち、決定部313が、現在温度θ1(i)からダンパ14の開度を決めた後、複数のダンパ14それぞれの開度に対応する点数の平均値を評価値として搬送ファン13の風量を決定するから、複雑な計算を要することなく搬送ファン13の風量が決定される。
That is, after the
また、上述した空調システム10は、熱源機11と分配装置102と複数の温度センサ18と制御装置30とを備える。熱源機11は、建物20に供給する冷気又は暖気を生成する。分配装置102は、熱源機11が生成した冷気又は暖気を建物20における複数の空調領域21に配分する。複数の温度センサ18は、複数の空調領域21それぞれの温度を計測する。制御装置30は、複数の温度センサ18が計測した温度を現在温度θ1(i)として取得するように構成されている。
Further, the above-mentioned
すなわち、この空調システム10は、制御装置30が空調領域21の温度を計測する温度センサ18から現在温度θ1(i)を取得し、現在温度θ1(i)に基づいて空調領域21に熱エネルギーを配分する。
That is, in this
以上説明した実施形態は、本発明の様々な実施形態の一部に過ぎない。また、上述した実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 The embodiments described above are only a part of various embodiments of the present invention. Further, the above-described embodiment can be variously modified according to the design and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
10 空調システム
11 熱源機
13 搬送ファン
14 ダンパ
16 給気ダクト
18 温度センサ
20 建物
21 空調領域
30 制御装置
31 処理部
32 制御部
102 分配装置
161 分岐ダクト
162 末端ダクト
313 決定部
314 制御テーブル
316 点数テーブル
317 ファン風量テーブル
318 熱源機風量テーブル
θ1(i) 現在温度
θ2 目標温度
10 Air conditioning system 11
Claims (6)
前記熱源機が生成した前記冷気又は前記暖気を前記複数の空調領域に配分する分配装置を制御する制御部とを備え、
前記分配装置は、
前記熱源機からの前記冷気又は前記暖気を前記複数の空調領域それぞれに配分するように複数系統に分岐した給気ダクトと、
前記給気ダクトの前記複数系統それぞれから前記複数の空調領域に吹き出す前記冷気又は前記暖気の流量を調節する複数のダンパとを備えており、
前記処理部は、
前記複数の空調領域それぞれへ単位時間当たりに供給する前記熱量に応じて前記複数のダンパそれぞれの開度を定める機能と、
前記複数のダンパそれぞれの開度の平均値に相当する評価値に対して、前記熱源機が供給する前記冷気又は前記暖気の風量を決定する機能と、
現在温度と目標温度との温度差から空調の充足又は不足の評価を行い、かつ前記現在温度の時間に対する温度変化から、前記複数の空調領域に供給している単位時間当たりの前記熱量が過少又は過多の評価を行い、前記複数のダンパの各々の開度を補正する機能と、を有し、
前記処理部は、
前記複数の空調領域それぞれについて、所定時間ごとに取得した現在温度と目標温度との相違の程度に基づいて前記ダンパの開度を決めるように構成され、
前記処理部は、
前記現在温度と前記目標温度との相違の程度が区分された複数の区間それぞれに前記
ダンパの開度が対応付けられた制御テーブルと、
前記ダンパの開度に点数を対応付けた点数テーブルと、
前記点数が区分された複数の区間それぞれに前記熱源機が供給する前記冷気又は前記暖気の風量を対応付けた風量テーブルと、
前記現在温度が取得されると、前記制御テーブルに基づいて前記複数のダンパそれぞれの開度を求めた後、前記点数テーブルに基づいて前記複数のダンパそれぞれの開度に対応する点数を求め、求めた点数の平均値を前記評価値として、前記風量テーブルに基づいて前記熱源機の前記風量を決定する決定部とを備える
ことを特徴とする空調システム用の制御装置。 A processing unit that determines the amount of heat supplied per unit time from a heat source machine that generates cold or warm air to each of multiple air-conditioned areas of the building.
A control unit for controlling a distribution device that distributes the cold air or the warm air generated by the heat source machine to the plurality of air-conditioned regions is provided.
The distribution device is
An air supply duct branched into a plurality of systems so as to distribute the cold air or the warm air from the heat source machine to each of the plurality of air conditioning regions, and
It is provided with a plurality of dampers for adjusting the flow rate of the cold air or the warm air blown out from each of the plurality of systems of the air supply duct to the plurality of air conditioning regions.
The processing unit
A function of determining the opening degree of each of the plurality of dampers according to the amount of heat supplied to each of the plurality of air conditioning regions per unit time.
A function of determining the air volume of the cold air or the warm air supplied by the heat source machine with respect to an evaluation value corresponding to the average value of the opening degrees of each of the plurality of dampers.
Satisfaction or deficiency of air conditioning is evaluated from the temperature difference between the current temperature and the target temperature, and the amount of heat supplied to the plurality of air conditioning regions per unit time is too small or insufficient from the temperature change with respect to the time of the current temperature. It has a function of performing excessive evaluation and correcting the opening degree of each of the plurality of dampers.
The processing unit
For each of the plurality of air-conditioning regions, the opening degree of the damper is determined based on the degree of difference between the current temperature and the target temperature acquired at predetermined time intervals.
The processing unit
A control table in which the opening degree of the damper is associated with each of a plurality of sections in which the degree of difference between the current temperature and the target temperature is divided.
A score table in which points are associated with the opening of the damper,
An air volume table in which the air volumes of the cold air or the warm air supplied by the heat source machine are associated with each of the plurality of sections in which the points are divided.
When the current temperature is acquired, the opening degree of each of the plurality of dampers is obtained based on the control table, and then the points corresponding to the opening degree of each of the plurality of dampers are obtained and obtained based on the score table. A control device for an air conditioning system, comprising: a determination unit for determining the air volume of the heat source machine based on the air volume table, with the average value of the points as the evaluation value .
前記熱源機が供給する前記冷気又は前記暖気を前記複数のダンパに送る搬送ファンを更に備えており、
前記処理部は、
前記評価値に対して、前記搬送ファンの風量を決定した後に、前記熱源機が供給する前記冷気又は前記暖気の風量を決定するように構成されている
請求項1記載の空調システム用の制御装置。 The distribution device is
Further, a transport fan for sending the cold air or the warm air supplied by the heat source machine to the plurality of dampers is provided.
The processing unit
The control device for an air conditioning system according to claim 1, which is configured to determine the air volume of the cold air or the warm air supplied by the heat source machine after determining the air volume of the transport fan with respect to the evaluation value. ..
前記給気ダクトは、
前記複数の搬送ファンそれぞれからの前記冷気又は前記暖気を通す複数の分岐ダクトと、
前記複数の分岐ダクトそれぞれから複数系統に分岐し前記複数のダンパがそれぞれ配置されている複数の末端ダクトとを備え、
前記処理部は、
前記複数の末端ダクトそれぞれに配置された前記ダンパの開度をそれぞれ決めた後、前記ダンパの開度に基づいて前記複数の分岐ダクトごとに前記搬送ファンの風量を決定するように構成されている
請求項2記載の空調システム用の制御装置。 There are multiple transfer fans,
The air supply duct
A plurality of branch ducts for passing the cold air or the warm air from each of the plurality of transport fans, and the plurality of branch ducts.
It is provided with a plurality of terminal ducts that branch from each of the plurality of branch ducts into a plurality of systems and in which the plurality of dampers are arranged.
The processing unit
After determining the opening degree of the damper arranged in each of the plurality of terminal ducts, the air volume of the transport fan is determined for each of the plurality of branch ducts based on the opening degree of the damper. The control device for the air conditioning system according to claim 2.
前記複数の空調領域それぞれについて、所定時間ごとに取得した現在温度と目標温度との相違の程度に基づいて前記ダンパの開度を決めるように構成されている
請求項2又は3記載の空調システム用の制御装置。 The processing unit
The air conditioning system according to claim 2 or 3, wherein the opening degree of the damper is determined based on the degree of difference between the current temperature and the target temperature acquired at predetermined time intervals for each of the plurality of air conditioning regions. Control device.
前記点数が区分された複数の区間それぞれに前記搬送ファンの風量を対応付けたファン風量テーブルを備え、
前記決定部は、前記現在温度が取得されると、前記制御テーブルに基づいて前記複数のダンパそれぞれの開度を求めた後、前記点数テーブルに基づいて前記複数のダンパそれぞれの開度に対応する点数を求め、求めた点数の平均値を前記評価値として、前記ファン風量テーブルに基づいて前記搬送ファンの風量を決定する
請求項4記載の空調システム用の制御装置。 The processing unit
A fan air volume table in which the air volume of the conveyor fan is associated with each of the plurality of sections in which the points are divided is provided.
When the current temperature is acquired, the determination unit obtains the opening degree of each of the plurality of dampers based on the control table, and then corresponds to the opening degree of each of the plurality of dampers based on the score table. The control device for an air conditioning system according to claim 4, wherein the points are obtained, and the average value of the obtained points is used as the evaluation value to determine the air volume of the conveyor fan based on the fan air volume table.
前記分配装置と、
前記複数の空調領域それぞれの温度を計測する複数の温度センサと、
請求項1、4、5のいずれか1項に記載の空調システム用の制御装置とを備え、
前記空調システム用の制御装置は、前記複数の温度センサが計測した温度を前記現在温度として取得するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 With the heat source machine
With the distribution device
A plurality of temperature sensors that measure the temperature of each of the plurality of air conditioning regions, and
The control device for the air conditioning system according to any one of claims 1, 4 and 5 is provided.
The control device for the air conditioning system is characterized in that it is configured to acquire the temperature measured by the plurality of temperature sensors as the current temperature.
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