JP2020125881A - 空気調和システム及び空気調和システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような空気調和システムでは、室内機の温度センサにより空間の温度が検知され、検知された温度に基づいて空間全体の温度が均一化されるような制御が行われている。さらに、人感センサにより人が存在するか否かが検知され、検知結果に基づいて制御を行うシステムも知られている。
複数のゾーンに分かれた空間の空気調和を行う空気調和システムであり、
ゾーンの中央に向かって風を吹き出すゾーニング空調用の室内機である第1室内機と、前記ゾーニング空調用の室内機ではない第2室内機とを含み、前記複数のゾーンそれぞれに対応して設置された複数の室内機と、
前記複数のゾーンそれぞれを対象として、人が存在する在ゾーンから人が存在しない不在ゾーンに対象のゾーンが変化した場合に、前記対象のゾーンに設置された室内機に対して制御を行う制御装置であって、前記室内機が前記第1室内機と前記第2室内機とのどちらであるかに応じて異なる制御を行う制御装置と
を備える。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る空気調和システム100が設置される空間200を説明する。
図1では、空間200は、執務室を示している。空間200が示す執務室では、業務内容別に、グループEとグループFとグループGとグループHとにグループ分けされ、各グループ用の什器が配置されている。
上長席311及び担当者席312以外に、打合せスペース313B及び打合せスペース313Dが設けられている。打合せスペース313B及び打合せスペース313Dは、打合せ時にのみ人が在席する。
ドア314A及びドア314Dにより執務室への出入りが行われる。また、上長席311と担当者席312と打合せスペース313との間の空間は、通路として利用される。
空気調和システム100は、オフィスビルといった大型の商業建物に設置され、室内の空気調和を行う。空気調和システム100は、複数のゾーン201に分かれた空間200の空気調和を行う。図2では、空間200は、ゾーン201Aからゾーン201Hまでの8個のゾーンに分かれている。つまり、ゾーン201Aからゾーン201Hまでの8個のゾーンが空気調和システム100の空調対象エリアである。各ゾーン201は、例えば、1辺が7.2m(メートル)程度の矩形のエリアである。
なお、図2では、各ゾーンの境界が点線によって示されているが、各ゾーンの境界には壁があるわけではない。
なお、各ゾーン201の大きさが同じである必要はない。
図3では、ゾーン201Aとゾーン201Bとの2つのゾーン201が示されている。図3では、破線矢印は吹出風向を示す。
なお、吹出口111は、対象のゾーン201の端部よりも少し中央寄りの位置に設置されていてもよい。ここで、ゾーン201が1辺が7.2mの矩形のエリアである場合には、吹出口111は、吸込口112から3.6m以内の範囲に設置される。
実施の形態1では、第1室内機110は、天井埋込型の室内機とする。
なお、4辺それぞれの付近に吹出口111が設けられていなくてもよい。例えば、吹出口111は3つであり、4辺のうち3辺の付近にのみ吹出口111が設けられていてもよい。また、矩形の対象のゾーン201Aの4隅それぞれに吹出口111が設けられていてもよい。
図3では、第2室内機120は、中央に設けられた吸込口122のすぐ外側に4つの吹出口121a〜吹出口121dが設けられている。そして、吹出口121a〜吹出口121dから対象のゾーン201Bの外側に向かって風が吹き出される。
これにより、各第1室内機110及び各第2室内機120は、設置されたゾーン201に人が存在するか否かを自機に設置された人感センサ131により特定できる。そのため、人感センサ131と第1室内機110又は第2室内機120とが同じゾーン201にあるという情報の紐付けが不要となり、据え付け作業を軽減できる。
なお、各ゾーン201に人が存在するか否かを検知する方法は人感センサ131を用いる方法に限らない。例えば、各ゾーン201に設置されたコンピュータのキーボード操作の有無を検知することにより、各ゾーン201に人が存在するか否かを検知してもよい。
制御装置133は、マイクロコンピュータといったコンピュータである。制御装置133は、測定部141と、演算部142と、制御部143と、記憶部144とを備える。
測定部141は、人感センサ131によって検知された結果と、温度センサ132によって検知された温度といった情報を取得する。演算部142は、測定部141によって取得された情報に基づき、種々の運転パラメータを演算する。制御部143は、演算部142によって演算された運転パラメータに従い、第1室内機110と、第1室内機110に接続された室外機との少なくともいずれかを制御する。記憶部144は、制御に必要な情報を記憶する。具体例としては、第1室内機110の記憶部144は、ゾーニング空調用の第1室内機110であることを示す種別情報を記憶する。第2室内機120の記憶部144は、ゾーニング空調用でない第2室内機120であることを示す種別情報を記憶する。また、第1室内機110及び第2室内機120の記憶部144は、空気調和システム100がゾーニング空調用の第1室内機110とゾーニング空調用でない第2室内機120との両方を備えていることを記憶している。
実施の形態1に係る空気調和システム100の動作を説明する。
実施の形態1に係る空気調和システム100の動作は、実施の形態1に係る空気調和システム100の制御方法に相当する。
空気調和システム100は、利用者によって冷房運転と暖房運転と送風運転といった運転モードが選択される。
運転モードが冷房運転の場合には、各第1室内機110の吸込口112から吸入された空気が冷却されて、吹出口111から吹き出され、各第2室内機120の吸込口122から吸入された空気が冷却されて、吹出口121から吹き出される。運転モードが暖房運転の場合には、各第1室内機110の吸込口112から吸入された空気が加熱されて、吹出口111から吹き出され、各第2室内機120の吸込口122から吸入された空気が加熱されて、吹出口121から吹き出される。運転モードが送風運転の場合には、各第1室内機110の吸込口112から吸入された空気がそのまま吹出口111から吹き出され、各第2室内機120の吸込口122から吸入された空気がそのまま吹出口121から吹き出される。
この際、各ゾーン201について、対象のゾーン201に設置された室内機の制御装置133は、対象のゾーン201の温度が設定温度に到達しているか、対象のゾーン201に人が存在するか否かといった情報に基づき、運転制御を行う。具体的には、制御装置133は、サーモオン/オフと、設定温度と、風量と、風向といった運転パラメータを制御する。なお、サーモオンとは室外機を動作させる運転であり、サーモオフとは室外機を動作させない運転である。つまり、サーモオフの場合には、運転モードが冷房運転及び暖房運転の場合であっても、送風運転と同様の状態になる。
図5に示す処理は、各第1室内機110及び各第2室内機120の制御装置133で定期的に実行される。
制御装置133の測定部141は、人感センサ131の検知結果を取得する。人感センサ131の検知結果は、対象のゾーン201に人が存在するか否かを示す。測定部141は、人感センサ131の検知結果を記憶部144に書き込む。
制御装置133の制御部143は、ステップS1で取得された検知結果を記憶部144から読み出す。
制御部143は、人が存在することを検知結果が示す場合には、処理をステップS3に進める。一方、制御部143は、人が存在しないことを検知結果が示す場合には、処理をステップS4に進める。
制御装置133の制御部143は、種々の運転パラメータを基準値に設定する。ここで、基準値とは、温度センサ132によって検知された温度といった情報に基づき、演算部142によって演算されて得られる値である。
制御装置133の制御部143は、記憶部144に記憶された種別情報を参照して、室内機が、ゾーニング空調用の第1室内機110であるか、ゾーニング空調用でない第2室内機120であるかを判定する。
制御部143は、室内機がゾーニング空調用の第1室内機110である場合には、処理をステップS5に進める。一方、制御部143は、室内機がゾーニング空調用でない第2室内機120である場合には、処理をステップS6に進める。
制御装置133の制御部143は、サーモオン/オフと、設定温度といった運転パラメータの制御を行う。具体的には、制御部143は、サーモオンからサーモオフに変更する制御と、冷房運転時には設定温度を上げ、暖房運転時には設定温度を下げる制御と等を行う。つまり、対象のゾーン201に人が存在しないため、制御部143は、消費電力を削減するような制御を行う。
制御装置133の制御部143は、送風量と風向との少なくともいずれかの運転パラメータの制御を行う。具体的には、制御部143は、送風量の運転パラメータを送風量が少なくなる設定値に変更する制御と、風向の運転パラメータを真下に近くなる設定値に変更する制御との少なくともいずれかの制御を行う。送風量の運転パラメータは、例えば、ファンノッチと、送風口の数とである。例えば、制御部143は、送風量に3段階の設定がある場合に、1段階低い送風量の設定値に変更する。また、制御部143は、風向の運転パラメータをできるだけ真下になるように変更する。
なお、制御部143は、送風量と風向との少なくともいずれかの運転パラメータの制御とともに、サーモオン/オフと、設定温度といった運転パラメータの制御を行ってもよい。
また、制御装置133は、不在ゾーンから在ゾーンに対象のゾーン201が変化した場合に、対象のゾーン201に設置された室内機の運転パラメータを基準値に戻す。
以上のように、実施の形態1に係る空気調和システム100は、各ゾーン201を対象として、在ゾーンから不在ゾーンに対象のゾーン201が変化した場合に、対象のゾーン201に設置された室内機に対して、室内機が第1室内機110と第2室内機120とのどちらであるかに応じて異なる制御を行う。特に、実施の形態1に係る空気調和システム100は、室内機が第2室内機120である場合には、送風量の運転パラメータを送風量が少なくなる設定値に変更する制御と、風向の運転パラメータを真下に近くなる設定値に変更する制御との少なくともいずれかの制御を行う。
これにより、ゾーニング空調用の第1室内機110と、ゾーニング空調用でない第2室内機120とが混在して設置されている場合に、省エネルギー性能の向上を可能にすることができる。
在ゾーンから不在ゾーンに対象のゾーン201が変化した場合に、室内機が第1室内機110と第2室内機120とのどちらであるかに関わりなく、サーモオフに変更する、設定温度を変更するといった消費電力を削減するような制御を行うとする。ここでは、サーモオフに変更するとする。
ゾーン201Aに設置されたゾーニング空調用の第1室内機110は、冷熱又は温熱を対象のゾーン201Aで十分に熱交換した後に外部に流れるように気流を制御している。つまり、第1室内機110は、対象のゾーン201Aだけを温度調節するように気流を制御している。
このとき、ゾーン201Bが不在ゾーンになったとする。すると、ゾーン201Bに設置された第2室内機120がサーモオフに変更される。第2室内機120がサーモオフに変更されると、吹出口121a〜吹出口121dから対象のゾーン201Bの外側に向かって、吸込口122から吸入された空気がそのまま吹き出される。その結果、ゾーン201Bの空気がゾーン201Aに流れる。第2室内機120は、サーモオフになっているため、ゾーン201Bの空気は温度調節されていない空気である。つまり、第1室内機110による気流の制御を乱し、ゾーン201Bの空調負荷をゾーン201Aに与えることになる。
このような場合に、実施の形態1に係る空気調和システム100の制御を行うことにより、省エネルギー性能の向上を可能にすることができる。
<変形例1>
実施の形態1では、各第1室内機110及び各第2室内機120が備える制御装置133により制御が行われた。しかし、空気調和システム100は、全ての第1室内機110及び全ての第2室内機120制御する制御装置を備え、この制御装置により、室内機が第1室内機110と第2室内機120とのどちらであるかに応じて異なる制御が行われてもよい。また、この制御装置の指示に従い、各第1室内機110及び各第2室内機120が備える制御装置133により制御が行われてもよい。
実施の形態1では、制御部143は、第2室内機120が設置されているゾーン201が在ゾーンから不在ゾーンに変化した場合に、送風量が少なくなる設定値に変更した。制御部143は、第2室内機120が設置されているゾーン201が不在ゾーンである状態が基準時間以上継続した場合には、さらに送風量が少なくなる設定値に変更してもよい。例えば、制御部143は、もう1段階低い送風量の設定値に変更する。これにより、第2室内機120が設置されているゾーン201の快適性は落ちるものの、周囲のゾーン201に与える空調負荷が少なくなり、省エネルギー性能を向上させることができる。
実施の形態1では、制御部143は、第2室内機120が設置されているゾーン201が在ゾーンから不在ゾーンに変化した場合に、送風量が少なくなる設定値に変更した。しかし、第2室内機120が設置されているゾーン201が在ゾーンの場合であっても、他のゾーン201に設置された第1室内機110が冷房運転又は暖房運転している場合には、第2室内機120の運転パラメータを送風量が少なくなる設定値に変更してもよい。また、第2室内機120が設置されているゾーン201に隣接するゾーン201に設置された第1室内機110が冷房運転又は暖房運転している場合にのみ、第2室内機120の運転パラメータを送風量が少なくなる設定値に変更してもよい。
なお、この制御を行う場合には、制御部143は、他の第1室内機110から運転モードの情報を取得する必要がある。そのため、変形例1で説明したように、全ての第1室内機110及び全ての第2室内機120制御する制御装置によってこの制御がされるとしてもよい。
Claims (7)
- 複数のゾーンに分かれた空間の空気調和を行う空気調和システムであり、
ゾーンの中央に向かって風を吹き出すゾーニング空調用の室内機である第1室内機と、前記ゾーニング空調用の室内機ではない第2室内機とを含み、前記複数のゾーンそれぞれに対応して設置された複数の室内機と、
前記複数のゾーンそれぞれを対象として、人が存在する在ゾーンから人が存在しない不在ゾーンに対象のゾーンが変化した場合に、前記対象のゾーンに設置された室内機に対して制御を行う制御装置であって、前記室内機が前記第1室内機と前記第2室内機とのどちらであるかに応じて異なる制御を行う制御装置と
を備える空気調和システム。 - 前記制御装置は、前記室内機が前記第2室内機である場合には、送風量と風向との少なくともいずれかの運転パラメータの制御を行う
請求項1に記載の空気調和システム。 - 前記制御装置は、前記室内機が前記第2室内機である場合には、前記送風量の運転パラメータを送風量が少なくなる設定値に変更する
請求項2に記載の空気調和システム。 - 前記制御装置は、前記対象のゾーンが前記不在ゾーンである状態が基準時間以上継続した場合には、前記送風量の運転パラメータを、さらに送風量が少なくなる設定値に変更する
請求項3に記載の空気調和システム。 - 前記複数の室内機は、それぞれ、対応するゾーンに人が存在するか否かを検知する人感センサを備え、
前記制御装置は、前記人感センサによって検知された結果に基づき、前記在ゾーンから前記不在ゾーンに対象のゾーンが変化したことを検知する
請求項1から4までのいずれか1項に記載の空気調和システム。 - 前記空間は、オフィスにおける執務室であり、
前記複数のゾーンには、前記オフィスで働く従業員の自席がある自席ゾーンと、打合せを行うための打合せゾーンとが含まれ、
前記第1室内機は、前記自席ゾーンに設置され、前記第2室内機は、前記打合せゾーンに設置された
請求項1から5までのいずれか1項に記載の空気調和システム。 - 複数のゾーンに分かれた空間の空気調和を行い、ゾーンの中央に向かって風を吹き出すゾーニング空調用の室内機である第1室内機と、前記ゾーニング空調用の室内機ではない第2室内機とを含み、前記複数のゾーンそれぞれに対応して設置された複数の室内機を備える空気調和システムの制御方法であり、
前記複数のゾーンそれぞれを対象として、人が存在する在ゾーンから人が存在しない不在ゾーンに対象のゾーンが変化した場合に、前記対象のゾーンに設置された室内機に対して前記室内機が前記第1室内機と前記第2室内機とのどちらであるかに応じて異なる制御を行う空気調和システムの制御方法。
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