CN104246384B - 空气调节机控制装置和空气调节机控制方法 - Google Patents

Abstract

一种空气调节机控制装置，进行空气调节机***的控制，其中空气调节机***具有一台或多台室外机(110)和多台室内机(120)，空气调节机控制装置具备：环境目标值设定部(170)，设定各室内机(120)通过空气调节想要达到的环境的环境目标值；区域设定部(190)，将多台室内机(120)分为一个或多个组，与各组对应地设定区域；区域负荷运算部(200)，运算设定了的区域中的热负荷；空调能力分配运算部(210)，根据室内机(120)和室外机(110)中的消耗电力量，决定室内机(120)与室外机(110)的工作能力的分配；控制指令部(240)，发送基于各工作能力的控制信号。

Description

空气调节机控制装置和空气调节机控制方法

技术领域

本发明涉及控制例如具有多台室内机的空气调节机***的空气调节机控制装置等。

背景技术

例如,在空气调节机***中，将空间物理地分隔，针对分隔了的每个空间设置一台或多台室内机，控制室内机和室外机(以下，室内机、室外机也称为“空调机”)，使得各空间的环境与任意的设定目标一致。例如，在对于空间以一台室内机和室外机进行空气调节的能力不足的情况下，通过进一步设置室内机、室外机来应对。

这里，在包括多台空调机的***的情况下，为了减少***整体的消耗电力量，通过经验规则、各种规划方法(数理规划方法、元启发式(metaheuristic)方法等)等，进行空调机负荷预测来控制。此时，例如根据空调机负荷预测来规划多台空调机的工作点，对各空调机进行控制(例如参照专利文献1)。

另外，有如下方法：通过确定需要空气调节的对象的位置，将对该对象起到影响的1台以上的空调机确定为控制对象组，高效地控制多台空调机来实现节能(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2011-89679号公报(第4页40～第5页24行、图1)

专利文献2：日本特开2009-174734号公报(第9页6～8行、第10页36～40行、图9)

发明内容

在这样的空气调节机***中，在存在多台室内机的情况下，各室内机被配置为控制预先确定了的空间的环境。因此，在想要控制空气调节机***的情况下，如果实际的负荷与室内机、室外机的能力不一致，则存在不能使该空间成为目标的环境这样的问题。

另外，例如像办公大楼那样的在空间内存在很多人的情况下，各人所希望的环境不同，所以即使与针对每个空间所设定的目标一致，也不一定各人始终舒适。进而，存在如果只追求舒适性，则能量消耗量(电力消耗量)增大这样的问题。

本发明是为了解决上述那样的问题而做出的，其目的在于，获得一种能够实现空间内的环境目标与节能工作的平衡的工作的空调机控制装置等。

本发明的空气调节机控制装置，进行空气调节机***的控制，其中空气调节机***具有一台或多台室外机和与该室外机管道连接而进行空间内的空气调节的多台室内机，其特征在于，空气调节机控制装置具备：环境目标值设定部，设定各室内机通过空气调节想要达到的环境的环境目标值；以及区域设定部，将多台室内机分组为一个或多个组(分组化)，与各组对应地设定成为部分空间的区域或变更区域；以及区域负荷运算部，根据环境目标值与室内环境状态检测单元在与各室内机对应的设置位置中检测到的有关环境状态的值的差，运算区域设定部设定或者变更了的区域中的热负荷；以及空调能力分配运算部，根据室内机和室外机中的消耗电力量，进行用于使消耗电力量最小的运算，决定各室内机与各室外机的工作能力的分配；以及控制指令部，将基于空调能力分配运算部运算出的室内机和室外机的各工作能力的控制信号发送到各室内机和各室外机。

通过本发明，由于具备区域设定部，能够针对分割了空间所得到的每个区域进行使得与环境目标一致的控制，因此即使例如没有将空间物理地划分，也取得能够将空间内的各位置控制为对各自的位置设定的环境的效果。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的空气调节控制装置和空气调节机***的结构的图。

图2是示出本发明的实施方式1的室外机、室内机、室内环境传感器以及室外环境传感器的空间内外中的配置关系等的图。

图3是示出本发明的实施方式1的室内机120、室外机110与区域的关系的图。

图4是示出本发明的实施方式1的关于空气调节控制装置的控制的处理的流程的图。

图5是示出本发明的实施方式2的关于区域的设定、变更的处理的图。

图6是用于说明本发明的实施方式2的区域设定部190进行的区域的设定处理的图。

图7是示出本发明的实施方式3的环境目标值设定部170的处理的图(其1)。

图8是示出本发明的实施方式3的环境目标值设定部170的处理的图(其2)。

图9是用于说明本发明的实施方式4的区域设定部190和空调能力分配运算部210的处理的图(其1)。

图10是用于说明本发明的实施方式4的区域设定部190和空调能力分配运算部210的处理的图(其2)。

图11是示出本发明的实施方式4的区域设定部190和空调能力分配运算部210的处理的流程的图。

符号说明

110 室外机、120 室内机、131 室外环境传感器、132 室内环境传感器、133 环境状况输入部、140 电力量测量部、150 ***模型D/B、160 环境信息收集部、170 环境目标值设定部、180 测量D/B、190 区域设定部、200 区域负荷运算部、210 空调能力分配运算部、220 环境状态预测部、230 评价部、240 控制指令部、250 输入部、260 输出部、270 空调能力补充设备。

具体实施方式

实施方式1

图1至图4是用于说明本发明的实施方式1的空气调节控制装置的概要的图。图1是示出本发明的实施方式1的空气调节控制装置和空气调节机***的结构的图。图2是示出本发明的实施方式1的室外机、室内机、室内环境传感器以及室外环境传感器的空间内外中的配置关系等的图。图3是示出本发明的实施方式1的室内机与区域的关系的图。然后，图4是示出本发明的实施方式1的关于空气调节控制装置的控制的处理的流程的图。根据这些图，说明本实施方式中的空气调节控制装置。

图1是示出本发明的实施方式1的空气调节控制装置和空气调节机***的结构的图。如图1所示，成为本实施方式的空气调节控制装置中的控制对象的空气调节机***具有多台室外机110和多台室内机120。而且，将一台室外机110与一台或多台室内机120进行管道连接而构成使制冷剂循环的制冷剂回路。在本实施方式中，例如构成与室外机110的数量相同的制冷剂回路。室外机110例如具有压缩机、室外热交换器(未图示)，进行用于在室内机120中进行空气调节的热量供给。另外，室内机120具有室内热交换器、膨胀阀等节流装置(未图示)，通过与制冷剂的热交换，针对空间的空气进行空气调节。

成为室外环境状态检测单元的室外环境传感器131设置于各室外机110或其附近等，检测室外机110周围的物理量作为环境状态。另外，成为室内环境状态检测单元的室内环境传感器132设置于成为空气调节的空调的空间(以下称为空间)，检测设置位置中的物理量作为环境状态。在本实施方式中，至少设置于各室内机120或其附近等来检测环境状态。另外，环境状况输入部133被输入例如有关室内环境传感器132的检测的物理量以外的环境状况作为数据。这里，作为环境状况的例子，例如有温度、湿度、二氧化碳浓度、气流等。关于室外机110、室内机120、室外环境传感器131、室内环境传感器132以及环境状况输入部133的关系将后述。

电力量测量部140测量各室外机110和各室内机120消耗的电力量。

在空气调节控制装置中，***模型数据库(D/B)150存储并积蓄空气调节机控制***的处理所需要的数据。***模型数据库150存储的数据有例如室外机110与室内机120的连接关系、室外机110与室外环境传感器131的对应关系、室内机120与室内环境传感器132的对应关系、室内机120之间的邻接关系、室内环境传感器132之间的邻接关系、后述的区域与室内机120的对应关系、区域之间的邻接关系、区域与室内环境传感器132的对应关系、区域与环境状况输入部133的对应关系、室外机110的输入输出特性模型数据、室内机120的输入输出特性模型数据、各设备的输入输出关系、管道的模型数据、外部环境的模型数据、环境状况模型数据、室内空间的模型数据。

环境信息收集部160收集有关室外环境传感器131、室内环境传感器132的检测的关于环境状态的数据、关于来自环境状况输入部133的环境状况的数据作为环境信息。另外，环境目标值设定部170设定或设定变更与有关各室内环境传感器132的检测的环境状态比较的与各目标值、舒适度、电力消耗量等的环境相关的目标值。测量数据库(D/B)180存储电力量测量部140测量了的数据以及环境信息收集部160收集了的数据。

区域设定部190根据设定了的基准、运算，将空间内的室内机120分为在由邻接的室内机120之间构成的一个或多个组，与各组的室内机120的位置对应地，将空间分为一个或多个区域(部分空间)，对区域与室内机120的对应(包含)关系进行设定、设定变更等。另外，根据在环境目标值设定部170中设定了的环境目标值和环境信息收集部160收集了的环境信息，区域负荷运算部200运算各区域中的负荷(热负荷)。空调能力分配运算部210根据各区域中的负荷和***模型D/B150存储的数据，运算室内机120和室外机110中的能力分配。环境状态预测部220根据空调负荷和空调能力分配运算部210运算出的工作能力分配，对将来的环境状态进行预测处理。评价部230对环境状态预测部220预测了的将来的环境状态进行评价处理。控制指令部240根据空调能力分配运算部210运算出的值，向室内机120、室外机110发送有关控制指令的信号。

输入部250成为例如用于***利用者等进行环境目标值的设定的数据输入单元。另外，输出部260成为输出环境状态预测部220预测出的值、环境信息、电力消耗量、评价值等数据的数据输出单元。

这里，关于空气调节控制装置，该空气调节控制装置也能够仅由专用设备(硬件)构成，但是一般地，例如通过以CPU(Central Processing Unit:中央处理器)为中心的运算控制单元(计算机、控制器)构成硬件。另外，将空气调节控制装置的各单元进行的处理步骤预先程序化为软件、固件等，存储于例如存储装置等，运算控制单元通过执行程序来进行各部的处理。

图2是示出本发明的实施方式1的室外机、室内机、室内环境传感器以及室外环境传感器的空间内外中的配置关系等的图。这里，示出室外环境传感器131与室外机110的对应关系以及室内环境传感器132、环境状况输入部133与室内机120的对应关系和邻接关系的一个例子。如前述那样，本实施方式的室外环境传感器131与各室外机110对应地被设置。本实施方式的室外环境传感器131能够至少检测温度(室外空气的温度)作为环境状况。另外，室内环境传感器132与各室内机120对应地被设置。本实施方式的室内环境传感器132能够例如检测室内机120吸入的空气(吸入空气)的温度和湿度、从室内机120吹出的空气(吹出空气)的温度和湿度以及吹出空气的流速。这里，如图2(a)，不仅可以进行与各室内机120对应的设置，也可以如图2(b)所示，在空间内的其它的地方与室内机分开地设置。例如，如图2(b)，在室内环境传感器132的数量比室内机120的数量多的情况下，基本上有关与室内机120的距离最近的室内环境传感器132的检测的环境状态与该室内机120中的环境状态相对应。但是，由于有可能受到遮蔽物等的影响，对应关系可以任意设定。这里，设为各环境传感器测量值s^κ _m。κ示出例如与室外环境传感器131、室内环境传感器132的检测有关的物理量的属性(温度、湿度、气流)。然后，环境目标值设定部170设定与各自的属性相对应的环境目标值o^κ _m。在实施方式1和实施方式2中，以温度的属性为例子进行说明。环境状况输入部133是补充室内环境传感器132的设备。例如，环境状况输入部133例如根据输入发送包括与室内环境传感器132的检测有关的环境状态(物理量)以外的环境状况、例如热、微热、舒适、微冷、冷等该空间中的定性的信息的数据的信号。另外，能够获得空间的领域位置信息、监视照相机的位置信息、RFID的位置信息、从无线或有线网络连接设备获得的位置信息等环境状况的位置信息。

图3是示出本发明的实施方式1的室内机120、室外机110与区域的关系的图。图3(a)示出针对每个与室外机110并列地管道连接的室内机120设定一个区域的结构。在构成这样的区域而进行空气调节的情况下，能够使室外机110中的负荷成为最优的。另外，图3(b)示出设定包括空间内的所有的室内机120的一个区域的结构。此时，空间与区域相同，进行用于使空间内成为相同环境目标的空气调节。在构成这样的区域而进行空气调节的情况下，能够使电力消耗量成为最小。然后，图3(c)示出针对每台室内机120设定各区域的结构。在构成这样的区域而进行空气调节的情况下，能够针对每台室内机120使区域的负荷成为最优。

图4是示出本发明的实施方式1的空气调节控制装置的控制的处理的流程的图。根据图4，说明实施方式1的空气调节控制装置进行的处理。

执行了启动空气调节机***的步骤S110后，执行读入初始数据的步骤S120。步骤S120执行：从***模型D/B150读入***构成数据的步骤S121；读入室内机120、室外机110、管道的模型数据的步骤S122；经由环境信息收集部160读入与室外环境传感器131和室内环境传感器132得到的环境状态有关的数据以及电力量测量部140的测量数据的步骤S123；以及从外部环境读入与任意的时间段的消耗电力量的限制有关的数据的步骤S124。

接下来，环境目标值设定部170执行判断是否设定了环境目标值的步骤S130。如果判断为设定了环境目标值，则执行步骤S150。另一方面，如果判断为未设定环境目标值，则环境目标值设定部170执行设定环境目标值的步骤S140。另外，执行将基于环境信息收集部160的收集处理的环境信息和基于电力量测量部140的电力测量处理的电力的数据存储于测量D/B180的步骤S150。

然后，如接下来的式(1)所示，执行算出环境目标值o^κ _m与对应的环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m的步骤S160。

[数学式1]

e^κ _m＝o^κ _m－s^κ _m …(1)

然后，区域设定部190执行进行设定区域Z的处理的步骤S170。这里，在最开始的阶段，例如图3(c)所示，可以针对空间内的每台室内机120分别设定区域，也可以进行合并等而变更区域等。接下来，通过区域负荷运算部200，执行根据环境目标值与环境传感器的测量值的差和当前的负荷来估计各区域的负荷的步骤S180。另外，通过空调能力分配运算部210，执行计算室内机120与室外机110的工作能力分配的步骤S190。进而，通过环境状态预测部220和评价部230，执行预测/评价各区域的环境的步骤S200。在步骤S200中，如前述那样，环境状态预测部220预测直到达到目标的环境的时间以及能量消耗量。然后，向输出部260输出(例如显示等)预测结果。然后，根据在步骤S190中空调能力分配运算部210计算出的工作能力分配，控制指令部240执行向各室外机110、各室内机120发送包括控制目标值的数据的信号的步骤S210。

接下来，环境目标值设定部170执行判断是否维持环境目标的步骤S220。如果判断为不维持环境目标，则执行变更环境目标值的步骤S230。如果变更环境目标值，则返回步骤S150而继续执行各处理。

如果判断为维持环境目标，则执行判断是否向输入部250输入了结束空气调节机***的动作的结束指令的步骤S240。如果判断为未输入结束指令，则在执行了待机控制间隔τ的步骤S250之后，返回步骤S150而继续执行各处理。另一方面，如果判断为输入了结束指令，则执行结束处理的步骤S260。

这里，根据前述的图3说明区域的设定。图3(a)示出管道连接到室外机110的室内机120属于一个区域的情况。此时，例如可以通过式(2)表示室内机120－1～120－4属于区域Z₁。这里，ACI表示室内机120。

[数学式2]

{ACI₁，ACI₂，ACI₃，ACI₄}∈Z₁ …(2)

在图3(b)中，所有的室内机120－1～120－16属于一个区域Z₁，其可以通过式(3)表示。

[数学式3]

{ACI₁，ACI₂，…，ACI₁₆}∈Z₁ …(3)

图3(c)是区域与室内机120一一对应的情况。此时，如果使各区域i(i＝1，2，3，4，…，16)对应于室内机120－j(j＝1，2，3，4，…，16)，则室内机120－j与区域Z_i的关系通过式(4)表示。

[数学式4]

{ACI₁}∈Z₁ …(4)

另外，图3中表示的室内机120与室外机110的关系用室内机120－j(i＝1，2，3，4，…，16)与室外机110－k(k＝1，2，3，4)通过接下来的式(5)至(8)表示。

[数学式5]

{ACI₁，ACI₂，ACI₃，ACI₄}∈ACO₁ …(5)

[数学式6]

{ACI₅，ACI₆，ACI₇，ACI₈}∈ACO₂ …(6)

[数学式7]

{ACI₉，ACI₁₀，ACI₁₁，ACI₁₂}∈ACO₃ …(7)

[数学式8]

{ACI₁₃，ACI₁₄，ACI₁₅，ACI₁₆}∈ACO₄ …(8)

接下来，说明在步骤S180中区域负荷运算部200进行的负荷运算处理。如接下来的式(9)，各区域的负荷通过属于各区域的室内机120的热输出的总和求出。这里，i是区域编号、L_i是区域编号i中的负荷、H^ACI _j是能够根据通过接下来的式(10)表示的室内机120－j的热输出函数表示的热输出。这里TI_j是吹出空气的温度、TO_j是吸入空气的温度、HO_j是吸入空气的湿度、WF_j为吹出风量。

[数学式9]

$L_i=\underset{j\∈Z_i}{\mathrm{\Σ}}{H}_j^{\mathrm{ACI}}---\left(9\right)$

[数学式10]

$H_j^{\mathrm{ACI}}=H^{\mathrm{ACI}}({\mathrm{TI}}_j,{\mathrm{TO}}_j,{\mathrm{HO}}_J,{\mathrm{WF}}_j)...\left(10\right)$

接下来，说明步骤S190中的空调能力分配运算部210运算的各室外机110与各室内机120的工作能力分配方法。对各室外机110、各室内机120进行的能力分配，能够作为如接下来的式(11)至(16)的被公式化的最优化问题的解而获得。作为空气调节机***整体的消耗电力量E能够通过式(11)表示。然后，满足了限制条件式(12)至(16)的同时，算出使式(11)的消耗电力量E成为最小的室外机110、室内机120的各消耗电力量，进行根据消耗电力量的能力分配。这里，E^ACO _k是室外机110－k的消耗电力量，E^ACI _j是室内机120－j的消耗电力量。这里，i是区域编号，L_i是区域编号i中的负荷，H^ACI _j是室外机110－k的热输出。另外，E^ACO _k(H^ACO _k，T^O)是室外机k的热输出为H^ACO _k、外气温度为T^O时的室外机110－k的消耗电力量、E^ACI _j(WF_j)是室内机120－j的吹出风量为WF_j时的室内机120－j中的消耗电力量。

[数学式11]

$\underset{k\∈\mathrm{ACO}}{\mathrm{\Σ}}{E}_k^{\mathrm{ACO}}+\underset{j\∈\mathrm{ACI}}{\mathrm{\Σ}}{E}_j^{\mathrm{ACI}}...\left(11\right)$

[数学式12]

$L_i=\underset{j\∈Z_i}{\mathrm{\Σ}}{H}_j^{\mathrm{ACI}}(\∀i\∈Z)...\left(12\right)$

[数学式13]

$H_j^{\mathrm{ACI}}=H^{\mathrm{ACI}}({\mathrm{TI}}_j,{\mathrm{TO}}_j,{\mathrm{HO}}_J,{\mathrm{WF}}_j)(\∀j\∈\mathrm{ACO})...\left(13\right)$

[数学式14]

$H_k^{\mathrm{ACO}}=\underset{j\∈{\mathrm{ACO}}_K}{\mathrm{\Σ}}{H}_j^{\mathrm{ACI}}(\∀k\∈\mathrm{ACO})...\left(14\right)$

[数学式15]

$E_k^{\mathrm{ACO}}=E_k^{\mathrm{ACO}}(H_k^{\mathrm{ACO}},T^O)(\∀k\∈\mathrm{ACO})...\left(15\right)$

[数学式16]

$E_j^{\mathrm{ACI}}=E_j^{\mathrm{ACI}}\left({\mathrm{WF}}_j\right)(\∀j\∈\mathrm{ACI})...\left(16\right)$

作为该最优化问题的解法，优选适用与式(11)的目的函数与式(12)至(16)的限制条件相应的解法。例如，目的函数与限制条件是1次函数的情况可以适用单体法、内点法等。另外，是2次函数的情况可以适用内点法、拉格朗日未定乘数法(Lagrange’s method ofundetermined multipliers)等。然后，3次函数以上的情况可以依次适用二次规划法、PSO(Particle Swarm Optimization：粒子群优化)、DE(Differential Evolution：差分进化)、实数值GA(Real-coded Genetic Algorithm：实数值编码遗传算法)等基于元启发式的解法。

如以上那样，通过实施方式1的空气调节机控制装置，具备区域设定部190，能够针对分割了空间所得到的每个区域进行使得与环境目标一致的控制，因此即使例如未物理地划分空间，也能够将空间内的各位置控制为对各位置设定了的环境。此时，空调能力分配运算部210通过根据环境目标值与环境状态的值的差决定了的工作能力分配，使室内机120与室外机110进行动作，从而达到环境目标的同时，能够减少能量消耗量，能够实现节能。另外，没有将空间物理地划分，所以通过协调空间内的室内机120而进行工作，工作的效率变高，能够实现空气调节机***的节能化、节电等。然后，例如通过环境目标值设定部170将多个环境目标同时或者相应于时间段变更一部分环境目标值，能够达到节能、节电等其它的环境的目标。

实施方式2

图5是示出本发明的实施方式2的有关区域的设定、变更的处理的图。在本实施方式中，说明在实施方式1中区域设定部190进行的有关区域的设定、变更的处理。这里，本实施方式中的空气调节机***、空气调节机控制装置的结构等与实施方式1相同。

首先，与式(1)相同地，执行判断环境目标值o^κ _m与环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m是否在所有的区域Z中是差e^κ _m＝0的步骤S360。这里，在区域Z中的环境传感器测量值s^κ _m有多个的情况下，使用中央值、平均值等进行运算。如果判断为在所有的区域Z中是e^κ _m＝0，则执行结束处理的步骤S480。另一方面，如果判断为有不是e^κ _m＝0的区域Z，则执行将m初始化为1的步骤S370。然后，直到m变为等于区域Z的总数，重复接下来示出的步骤S380至步骤S460的执行。另外，e^κ _m＝0与|e^κ _m|是近似于0的值ε意义相同(|e^κ _m＜ε|、ε任意地设定)。

执行判断区域Z_m中的环境目标值o^κ _m与环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m是否为0以上的步骤S380。然后，如果判断为差e^κ _m不是0以上(小于0)，则执行判断m是否等于区域Z的总数(是否进行了针对所有的区域Z的处理)的步骤S460。然后，如果判断为m不是区域Z的总数，则执行将m增大1的步骤S470，对接下来的区域Z执行步骤S380。另一方面，如果判断为差e^κ _m是0以上，则执行将e^κ _m代入q^κ _m的步骤S390。

接下来，针对区域Z_m，执行判断是否有邻接的区域Z_n的步骤S400。如果判断为有邻接的区域Z_n，则执行判断区域Z_n中的环境目标值o^κ _n与环境传感器测量值s^κ _n的差e^κ _n是否比0小的步骤S410。这里，在有多个环境传感器测量值s^κ _n的情况下，使用中央值、平均值等进行运算。另一方面，如果判断为有邻接的区域Z_n，则执行步骤S460。

在步骤S410中，如果判断为差e^κ _n是0以上，则执行将n增加1的步骤S420，返回步骤S400。另一方面，如果判断为s^κ _m比s^κ _n小、并且差e^κ _n比0小，则执行将区域Z_m的范围扩大到邻接的区域Z_n的步骤S430。然后，执行判断q^κ _m与e^κ _n的和p^κ _n是否为0以下的步骤S440。如果判断为和p^κ _n不是0以下(比0大)，则将和p^κ _n作为新的q^κ _m，返回步骤S420。另一方面，如果判断为和p^κ _n是0以下，则执行前述的步骤S460。如果判断为对所有的区域Z进行了处理，则执行结束处理的步骤S480，如果判断为未进行，则对接下来的区域Z执行步骤S380。

图6是用于说明本发明的实施方式2的区域设定部190进行的区域的设定处理的图。在这里，根据环境目标值o^κ _m与环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m和阈值对空间内的室内机120分类。然后，进行区域的设定，使得属于相同的分类的邻接的室内机120属于相同的区域。通过环境目标值o^κ _m与环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m为同水平的室内机120的组设定区域，从而能够对邻接的室内机120赋予相同的负荷(能力)。

如以上那样，通过实施方式2的空气调节机控制装置，针对包括环境不能成为环境目标值等、在能力上没有富余的室内机120的区域，变更区域的设定，以与包括在能力上有富余的室内机120的区域协调，从而通过由有富余的室内机120来转移能力，抑制作为***整体的消耗电力量的同时，对于包括在能力上没有富余的室内机120的区域也能接近环境目标。

实施方式3

图7和图8是示出本发明的实施方式3的环境目标值设定部170的处理的图。在上述的实施方式1和实施方式2中，说明了环境状况、环境目标值是温度这1种类型。然而，环境目标不限于1种类型。例如，在设定了消耗电力量的目标值的情况下，如果消耗电力量的目标值小，则也存在不能使成为对象的空间(区域)的温度的值与环境目标值物理地一致的情况。在这样的情况下，达到其它的哪个环境目标成为问题。因此，在实施方式3中说明环境目标值设定部170中的环境目标的变更处理。

该处理是例如在实施方式1中说明了的在图4的步骤S230中进行的处理。在步骤S220中，例如在设定了的环境目标的一部分不能持续达到环境目标的情况下、不能达到消耗电力量的目标值的情况下、环境状况输入部133中有了新的输入的情况下，如果判断为没有维持目标值，则执行步骤S230。

首先，执行判断是否已经达到消耗电力量的环境目标的步骤S500。如果判断为已经达到，则执行判断环境状况输入部133中是否有了输入的步骤S510。如果判断为有了输入，则确定环境状况输入部133的位置，执行搜索关联的环境目标的步骤S520。

进而，执行从环境状况输入值、环境目标值、环境传感器测定值算出新的环境目标值的步骤S530。例如，设为环境状况输入部133的输入示出为“微热(－0.5℃)”。然后，在环境目标值是29℃、环境传感器测量值是30℃的情况下，设定28.5℃(＝29－0.5)作为新的环境目标值。通常，对于环境目标，假设制冷的情况下设定为25～29℃，制暖的情况下设定为18～22℃。这里,作为初始值设定热(－1℃)、微热(－0.5℃)、舒适(0℃)、微冷(+0.5℃)、冷(+1℃)，虽然温度的大小关系维持，但是温度的值不限于此。

接下来，执行算出对与室内环境传感器132对应了的环境目标值的各值设定的按季节的更新频率的步骤S540。例如，与某室内环境传感器132－j对应了的环境目标值为27℃时是5次更新、28℃时是10次更新、29℃时是20次更新等。该按季节的更新频率成为例如在季节的开始设定各环境目标值的情况等的参考数据。另外，执行计算更新了的环境目标值o^κ _m与环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m的步骤S550。然后，执行更新与最大的差e^κ _m对应的环境目标值o^κ _m的步骤S560，结束环境目标值的变更处理。

另一方面，在步骤S510中如果判断为环境状况输入部133中没有输入，则执行判断空调机***是否以制冷模式工作的步骤S570。如果判断为以制冷模式工作，则确定最小值的环境目标值，执行将该环境目标值增大1个等级的步骤S580，结束环境目标值的变更处理。这里，此时变更了的环境目标值在N时间(任意设定了的时间)后返回原来的值。另外，如果判断为未以制冷模式工作，则确定最大值的环境目标值，执行将该环境目标值减小1个等级的步骤S590，结束环境目标值的变更处理。这里，变更了的环境目标值在N时间(任意设定了的时间)后也返回原来的值。

另外，在步骤S500中，如果判断为没有达到消耗电力量的环境目标，则执行判断空调机***是否以制冷模式工作的步骤S600。如果判断为以制冷模式工作，则执行判断环境状况输入部133中是否有了输入的步骤S610。如果判断为有了输入，则确定环境状况输入部133的位置，执行搜索关联的环境目标的步骤S620。进而，执行根据环境状况输入值、环境目标值、环境传感器测定值算出新的环境目标值的步骤S630。算出的方法与前述的步骤S530相同。

接下来，执行计算算出了的环境目标值o^κ _m与环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m的步骤S640。然后，从最小的环境目标值依次执行更新环境目标值o^κ _m的步骤S650，直到达到消耗电力量的目标值、或者直到更新所有的环境目标值。进而，直到达到消耗电力量的目标值、或者直到更新所有的环境目标值，从最小的环境目标值依次执行将该环境目标值增大1个等级的步骤S660，结束环境目标值的变更处理。这里，此时变更了的环境目标值在M时间(任意设定了的时间)后返回原来的值。

另外，在步骤S610中如果判断为环境状况输入部133中没有输入，则执行步骤S660，结束环境目标值的变更处理。

另一方面，在步骤S600中，如果判断为未以制冷模式工作，则执行判断环境状况输入部133中是否有了输入的步骤S670。如果判断为有了输入，则确定环境状况输入部133的位置，执行搜索关联的环境目标的步骤S680。进而，执行根据环境状况输入值、环境目标值、环境传感器测定值算出新的环境目标值的步骤S690。例如，设为环境状况输入部133的输入示出“微热(－0.5℃)”。然后，在环境目标值是21℃、环境传感器测量值是21℃的情况下，将20.5℃(＝21－0.5)设定为新的环境目标值。

接下来，执行计算算出了的环境目标值o^κ _m与环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m的步骤S700。然后，从最大的环境目标值依次执行更新环境目标值o^κ _m的步骤S710，直到达到消耗电力量的目标值、或者直到更新所有的环境目标值。进而，直到达到消耗电力量的目标值、或者直到更新所有的环境目标值，从最大的环境目标值依次执行将该环境目标值减小1个等级的步骤S720，结束环境目标值的变更处理。这里，此时变更了的环境目标值在M时间(任意设定了的时间)后返回原来的值。

另外，在必须达到消耗电力量的环境目标的情况下，使用式(17)至(24)代替式(11)至(16)来决定各室外机110、各室内机120的工作能力。这里，es^κ _m是环境传感器m的环境传感器测量值的预测值。另外，ES^κ _m(H^ACI _m，s^κ _m)表示室内机120的输出热量为H^ACI _m、环境传感器测量值为s^κ _m时的下次测量时的环境传感器测量值的预测函数。另外，w_m是对各环境目标m附加的权重。例如，在制冷的情况下，环境目标值o^κ _m越大将w_m的值设定得越大等，考虑整体的环境目标而设定。

[数学式17]

$\underset{m}{\mathrm{\Σ}}{w}_m{(o_m^{\mathrm{\κ}}-{\mathrm{es}}_m^{\mathrm{\κ}})}^2...\left(17\right)$

[数学式18]

$\underset{k\∈\mathrm{ACO}}{\mathrm{\Σ}}{E}_k^{\mathrm{ACO}}+\underset{j\∈\mathrm{ACI}}{\mathrm{\Σ}}{E}_j^{\mathrm{ACI}}\≤E^{\max }...\left(18\right)$

[数学式19]

$L_i=\underset{j\∈Z_i}{\mathrm{\Σ}}{H}_j^{\mathrm{ACI}}(\∀i\∈Z)...\left(19\right)$

[数学式20]

$H_j^{\mathrm{ACI}}=H^{\mathrm{ACI}}({\mathrm{TI}}_j,{\mathrm{TO}}_j,{\mathrm{HO}}_J,{\mathrm{WF}}_j)(\∀j\∈\mathrm{ACI})...\left(20\right)$

[数学式21]

$H_k^{\mathrm{ACO}}=\underset{j\∈{\mathrm{ACO}}_k}{\mathrm{\Σ}}{H}_j^{\mathrm{ACI}}(\∀k\∈\mathrm{ACO})...\left(21\right)$

[数学式22]

$E_k^{\mathrm{ACO}}=E_k^{\mathrm{ACO}}(H_k^{\mathrm{ACO}},T^O)(\∀k\∈\mathrm{ACO})...\left(22\right)$

[数学式23]

$E_j^{\mathrm{ACI}}=E_j^{\mathrm{ACI}}\left({\mathrm{WF}}_j\right)(\∀j\∈\mathrm{ACI})...\left(23\right)$

[数学式24]

${\mathrm{es}}_j^{\mathrm{\κ}}={\mathrm{ES}}_j^{\mathrm{\κ}}(H_j^{\mathrm{ACI}},s_j^{\mathrm{\κ}})(\∀j\∈\mathrm{ACI})...\left(24\right)$

如以上那样，通过实施方式3的空气调节机控制装置，在不能达到消耗电力量的环境目标的情况下、希望反映在空间内的人的期望的情况下等，按照环境目标的达到程度和经由环境状况输入部133输入的环境目标的设定状况动态地变更环境目标值，因此适当地修正环境目标值，具有能够达到消耗电力量的环境目标的效果。例如即使某些原因导致成为了过冷等情况，也能够解除。

实施方式4

在上述的实施方式2中，说明了如下方法：通过将区域扩大到邻接的区域来变更区域的设定，从有富余的室内机120转移能力，抑制作为***整体的消耗电力量的同时，即使对于包括在能力上没有富余的室内机120的区域，也可以接近环境目标。

在实施方式4中，将在能力上没有富余的邻接的一台或多台室内机120彼此作为组，追加新的区域而设定。在已有的区域上重叠设定新的区域。然后，通过将能力上有富余的室内机120的能力向设定了的新的区域的室内机120中转移，抑制作为***整体的消耗电力量的同时，即使对于包括在能力上没有富余的室内机120的区域，也可以接近环境目标。使用图9、图10、图11说明本实施方式。

图9和图10是用于说明本发明的实施方式4的区域设定部190和空调能力分配运算部210的处理的图。图9是将多台室内机120的组作为Z17a、Z17b以及Z17c的区域而设定了的例子。

图11是示出本发明的实施方式4的区域设定部190和空调能力分配运算部210的处理的流程的图。首先，区域设定部190执行计算环境目标值o^κ _m与环境传感器测量值s^κ _m的差e^κ _m的步骤S800。接下来，执行判断是否有e^κ _m的值小于0的室内机120的步骤S810。如果在S810中有e^κ _m的值小于0的室内机120，则执行将e^κ _m的值相同(e^κ _m的值的差是ε以下，ε任意设定)并且邻接着的室内机120的组新设定为区域的步骤S820。在S810中没有小于0的e^κ _m的情况下，返回步骤S800。例如，在图10中，将e^κ _m的值为－2的组新设定为区域Z17d。另外，将e^κ _m的值为－3的组新设定为区域Z17e。

这里，图10中的空调能力补充设备270是例如附属于室内机120的风扇、风向调整机、独立设置了的具有风量/风向调整功能的装置等的设备。空调能力分配运算部210判断区域的重叠。然后，空调能力补充设备270执行从没有重叠的区域(例如Z17a)的最近的室内机120向有重叠的区域(例如Z17d、Z17e)的最近的室内机120(或者室内环境传感器132存在的地方)调整风向的步骤S830。这里，在与没有重叠的区域的室内机120邻接的有重叠的区域有多个的情况下，向与该室内机120邻接的有重叠的各区域中的最近的室内机120(或者室内环境传感器132存在的地方)调整风向。

接下来，根据例如环境目标值、有关环境状态的值、该环境的热传导率、空调能力补充设备270的风向、直到达到环境目标值的要求时间，空调能力分配运算部210执行运算室外机110、室内机120、空调能力补充设备270中的各能力的处理S840。例如作为空调能力补充设备270的能力一个例子，具有根据各区域周围的环境、有重叠的区域中的环境目标值o^κ _m与有关环境状态的值(环境传感器测量值s^κ _m)的差e^κ _m与没有重叠的区域的环境目标值o^κ _m与有关环境状态的值的差e^κ _m之间的差、该环境的热传导率、室外机110和室内机120的能力、空调能力补充设备270的风向、直到达到环境目标的要求时间而算出的空调能力补充设备270的风量。这里，要求时间随着时间的经过而减少。

接下来，控制指令部240执行向各室外机110、各室内机120、各空调能力补充设备270发送包括控制目标值的数据的信号的步骤S850。

进而，执行判断在与其它区域重叠的、新设定了的区域中是否存在e^κ _m的值是0以上的室内机120(或者室内环境传感器132)的步骤S860。如果判断为存在e^κ _m是0以上的室内机120(或者室内环境传感器132)，则执行将该室内机120(或者室内环境传感器132)存在的领域从新设定了的区域去除的步骤S870。另一方面，在步骤S860中如果判断为不存在e^κ _m是0以上的室内机120(或者室内环境传感器132)则返回步骤S800。

接下来，执行判断在新设定了的区域中是否存在e^κ _m小于0的室内机120(或者室内环境传感器132)不属于的区域的步骤S880。如果判断为存在室内机120(或者室内环境传感器132)不属于的区域，则执行将该区域去除的步骤S890。另一方面，在步骤S880中如果判断为没有室内机120(或者室内环境传感器132)不属于的区域，则返回步骤S800。

接下来，执行判断是否结束一系列的处理的步骤S900。如果判断为结束，则结束一系列的处理。在步骤S900中如果判断为不结束，则返回步骤S800，进而执行上述的一系列的处理。

如以上那样，通过实施方式4的空气调节控制装置，将能力上没有富余的室内机120彼此作为组，对已有的区域设定重叠的新的区域，使用能够转移能力的室内机120、空调能力补充设备270来控制风量/风向，从已有的区域内的室内机120对包括于新的区域的邻接的领域转移能力，从而抑制作为***整体的消耗电力量的同时，对于新的区域也能够接近环境目标。

Claims (10)

1.一种空气调节机控制装置，进行空气调节机***的控制，其中所述空气调节机***具有一台或多台室外机和与该室外机管道连接而进行空间内的空气调节的多台室内机，其特征在于，所述空气调节机控制装置具备：

环境目标值设定部，设定各室内机通过空气调节想要达到的环境的环境目标值；

区域设定部，将所述多台室内机分为一个或多个组，与各组对应地设定成为部分空间的区域，或根据室内环境状态检测单元在与各室内机对应的设置位置中检测到的有关环境状态的值与所述环境目标值的差变更所述区域；

区域负荷运算部，运算所述区域设定部设定或者变更了的所述区域中的热负荷；

空调能力分配运算部，根据所述室内机和所述室外机中的消耗电力量，进行用于使所述消耗电力量最小的运算，决定各室内机与各室外机的工作能力的分配；以及

控制指令部，将基于所述空调能力分配运算部运算出的所述室内机和所述室外机的各工作能力的控制信号发送到各室内机和各室外机，

所述区域设定部根据所述环境目标值与有关所述环境状态的值的差，使所述多台室内机分为一个或多个组，设定所述区域。

2.根据权利要求1所述的空气调节机控制装置，其特征在于：

还具备环境状况输入部，该环境状况输入部用于输入作为有关环境状况的值的空间中的定性的信息的数据，

所述环境目标值设定部根据所述环境目标值、有关所述环境状态的值以及有关所述环境状况的值，变更所述环境目标值。

3.根据权利要求1或2所述的空气调节机控制装置，其特征在于：

所述区域设定部在所述空气调节机***进行制冷工作时，针对所述环境目标值与有关所述环境状态的值的差是0以上的第1区域，如果判断为邻接的第2区域中的所述环境目标值与有关所述环境状态的值的差比0小，则将所述第2区域包括于所述第1区域。

4.根据权利要求1或2所述的空气调节机控制装置，其特征在于：

还具备环境状态预测部，该环境状态预测部根据所述空调能力分配运算部决定了的分配，预测直到所述区域的环境状态与所述目标值一致为止所需的时间和能量消耗量。

5.根据权利要求1或2所述的空气调节机控制装置，其特征在于：

所述区域设定部根据所述环境目标值与有关所述环境状态的值的差，将所述一台或多台室内机分为多个组，追加、变更或去除将组内的一台或多台室内机与其它组共享的区域。

6.根据权利要求1或2所述的空气调节机控制装置，其特征在于：

所述区域设定部根据针对每个区域和每个时间段所设定的所述环境目标值与有关所述环境状态的值或环境状况的差，变更所述区域。

7.根据权利要求1或2所述的空气调节机控制装置，其特征在于：

所述空调能力分配运算部根据所述环境目标值、有关所述环境状态的值以及直到达到环境目标值的要求时间，运算所述室外机和所述室内机或空调能力补充设备的各工作能力。

8.根据权利要求1或2所述的空气调节机控制装置，其特征在于：

所述区域设定部根据所述室内机和所述室外机以及其它电力消耗设备的任意期间中的消耗电力量的目标值、以及所述环境目标值与有关所述环境状态的值的差，将所述一台或多台室内机分为多个组，设定或变更为将组内的一台或多台室内机与其它组共有的区域。

9.一种空气调节机控制方法，用于进行空气调节机***的控制，其中所述空气调节机***具有一台或多台室外机和与该室外机管道连接而进行空间内的空气调节的多台室内机，其特征在于，所述空气调节机控制方法执行如下处理：

环境目标值设定处理，设定各室内机通过空气调节想要达到的环境的环境目标值；

区域设定处理，将所述多台室内机分为一个或多个组，与各组对应地设定成为部分空间的区域，或根据室内环境状态检测单元在与各室内机对应的设置位置中检测到的有关环境状态的值和所述环境目标值的差变更所述区域；

区域负荷运算处理，运算在所述区域设定处理中设定或变更了的区域中的热负荷；

空调能力分配运算处理，根据所述室内机和所述室外机中的消耗电力量，进行用于使所述消耗电力量最小的运算，决定所述室内机与所述室外机的工作能力的分配；以及

控制指令处理，将基于在所述空调能力分配运算处理中运算出的所述室内机和所述室外机的各工作能力的控制信号发送到各室内机和各室外机，

在所述区域设定处理中，根据所述环境目标值与有关所述环境状态的值的差，使所述多台室内机分为一个或多个组，设定所述区域。

10.根据权利要求9所述的空气调节机控制方法，其特征在于：进一步执行环境状态预测处理，该环境状态预测处理根据在该空调能力分配运算部处理中决定了的分配预测直到所述空间的环境状态与所述目标值一致为止所需的时间和能量消耗量。