JP3549692B2

JP3549692B2 - 空気調和機の制御装置及び制御方法

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Publication number: JP3549692B2
Application number: JP30465396A
Authority: JP
Inventors: 聡伊藤; 靖人向井; 博司奥井; 隆出口; 理文西宮
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2016-11-15
Also published as: JPH1030834A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は夏場等における電力需要の増加に伴う電力負荷のピ−クをカットし、電力負荷の平準化を目的とした空気調和機の制御装置に関するものである。本発明はまた、ワイヤレスリモコンで制御可能な既設の空気調和機を通信ネットワークを利用して電力制御を行うための空気調和機の制御装置に関するものである。本発明はさらに、ワイヤレスリモコン方式の既設の一般家庭用の空気調和機において、快適性を損なわずに電力会社からの要求に応じて電力制御を行う、空気調和機の制御方法および制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電力事情として、夏期の酷暑時における使用電力量が大きく上昇して供給限界に迫ることが問題となっている。この原因の一つは家庭やオフィス、工場における空気調和機の使用によるものであることが知られているため、使用電力量の上昇に応じて空気調和機の消費電力を抑制する電力制御の要求が高まりつつある。さらに最近では、電気による暖房手段に依存する傾向の高まりから冬期の電力制御の必要性も話題にされている。
空気調和機の電力制御を行う方法としては、日本工業会規格のＨＡ端子（ＪＥＭ−Ａ）を利用する方法が簡便である。外部からの電力制御指令に応じてON／OFF制御を行うことはＨＡ端子を備えた空気調和機に対しては比較的簡単に行うことが可能である。
前記電力制御を行う空気調和機の制御装置の一例を図面を参照して説明する。
図４に示すように、１００１は空気調和機であり、空気調和機１００１に設けられたＨＡ端子（ＪＥＭ−Ａ端子）（ＪＥＭＡ規格準拠）等の運転状態検出装置１００２、運転信号出力装置１００３、運転信号演算装置１００４及び電力制御信号受信装置１００５がツイストペア線等で構成される通信線１００６を介して接続されている。また、伝送線１００７は電灯線或いは光ファイバケ−ブル等で構成され、電力制御信号受信装置１００５と外部電力供給源１００８とを接続している。
【０００３】
以上のように構成された空気調和機の遠隔制御装置について、電力負荷平準化の手法について説明する。
例えば夏場などの消費電力がピ−クを向かえる時期などに電力会社等の外部電力供給源１００８において電力負荷がピ−クに達すると消費電力抑制を図る電力制御信号が伝送線１００７を介して外部電力供給源１００８より電力制御信号受信装置１００５に受信される。電力制御信号受信装置１００５が受信した電力制御信号により、運転信号演算装置１００４において空気調和機１００１の運転を停止するコマンドが演算され、演算された運転停止コマンドは通信線１００６を介して運転信号出力装置１００３より運転状態検出装置１００２に出力される。空気調和機１００１は運転状態検出装置１００２より運転停止コマンドを受信後運転を停止し、一定時間経過すると再び運転を再開する。以上の一連の制御を繰り返すことにより空気調和機１００１の消費電力が抑制される。また、電力抑制量は運転停止時間を変える或いは運転・停止を切換える回数を変えることにより調整される。これらの制御は電力負荷のピ−クが過ぎるまで行われる。
【０００４】
次に図５に空気調和機の室内吸込温度を検出する回路図を示す。
熱電対（サ−ミスタ）１００９の一端は一定電位に接続されており、熱電対１００９の他端と抵抗１０１０との間にスイッチ１０１１が接続されている。スイッチ１０１１には複数のスイッチ１０１１ａ〜１０１１ｅと抵抗１０１２ａ〜１０１２ｅの直列回路が複数段並列に接続されている。抵抗１０１２ａ〜１０１２ｅはそれぞれ異なる抵抗値を持っている。スイッチ１０１１と抵抗１０１０の接続点１０１３にコンデンサ１０１４の一端及び室内吸込温度演算装置１０１５が接続されており、抵抗１０１０及びコンデンサ１０１４の他端はア−スに接続されている。
【０００５】
以上のように構成された空気調和機の室内吸込温度の検出回路について、電力負荷平準化の手法について説明する。
図５において点線内は通常の空気調和機の室内吸込温度の検出回路である。
室内吸込温度に応じて熱電対１００９の抵抗値が変化し、それに伴って図５における点１０１３の電位が変化する。点１０１３の電位より室内吸込温度演算装置１０１５が室内吸込温度を演算する。この結果、室内吸込温度が設定温度に到達すると、空気調和機の運転は定常状態に落ち着き電力消費量も減少する。以上は通常の空気調和機の運転制御法である。図５においては、スイッチ１０１１に並列にスイッチ１０１１ａ〜１０１１ｅと抵抗１０１２ａ〜１０１２ｅの直列回路が複数段接続されており、これらのスイッチ１０１１，１０１１ａ〜１０１１ｅを切り換えることにより、点１０１３の電位を通常の空気調和機の回路における点１０１３に対応する位置の電位より低く設定させることができる。
即ち、実際には室内吸込温度が設定温度に到達していないのに室内吸込温度演算装置１０１５には見かけ上設定温度に到達したように見せかけ、空気調和機の運転を定常状態に落ちつかせることにより、電力消費量を抑制させる。スイッチ１０１１，１０１１ａ〜１０１１ｅを適当に切り換えることにより実際の室内吸込温度との温度差を調整することで消費電力の抑制量を調整する。
【０００６】
しかしながら、上記構成において、ＪＥＭ−Ａ端子（ＪＥＭＡ規格準拠）等の運転状態検出装置１００２では空気調和機１００１の運転・停止しか操作できず、電力負荷の平準化を行う際、需要家の快適性を損なうという課題を有していた。
【０００７】
また、既存の空気調和機に対し温度制御により電力負荷の平準化を行うためには空気調和機本体の改造を行わなければならないという課題を有していた。
【０００８】
さらに、ＨＡ端子はON／OFFの２値間の制御及び状態管理を実現する規格であり、制御及び状態管理の内容が限られてしまう。従って室内の温度変化を細かく制御することは困難で、快適性が大きく犠牲になる。また、圧縮機の能力が可変であるインバータ方式の空気調和機では、室温と設定温度の差が大きいとき能力を上げる制御が一般に行われるためOFFからONに変化したときの消費電力が安定運転時よりも大きくなる可能性がある。
【０００９】
そこで、前記のように単に空気調和機全体のON／OFFを行うのではなく温度設定値を制御することによって、快適性をなるべく損なわず、しかも瞬間的な消費電力が逆に大きくなるようなことのない方法が特開平1-114654号公報に開示されている。これは図２３に示すような構成がとられている。空気調和機１０２０は負荷制御装置１０２１、外部との通信を制御する通信制御部１０２２と空気調和機の運転／停止を制御する空気調和機制御部１０２３、温度センサ１０２７からなる。通信制御部１０２２は、電力計１０２４で使用電力量を監視しながら必要に応じて電力制御指令を発する電力監視装置１０２５と伝送線１０２６で結ばれている。
【００１０】
使用電力量の増加に伴い電力監視装置から電力制御指令が発せられると伝送線を通して通信制御部に入力される。電力制御指令の内容と空気調和機の温度センサの値から空気調和機の温度設定値をシフトさせることで電力制御を行う。
【００１１】
しかしながら図２３の構成では空気調和機の温度設定値を直接制御しているために、負荷制御装置の機能が予め空気調和機に組み込まれていなければならない。もし前記負荷制御装置の機能を持たない既設の空気調和機に対し電力制御を行うとすれば改造が必要となりそのためのコストと手間が大きな問題である。そこで簡便に既設空気調和機の電力制御を行う方法が要求されていた。
【００１２】
次に、特開平２−１１５６４４号公報には、図３２（ａ），（ｂ）に示すように、住宅に設置されたブレ−カ容量範囲内で複数台の空気調和機を住宅配線に流れる総合負荷電流値（図３２（ａ））に基づいて、優先順位の低いものから強制サーモオフ（圧縮機停止）あるいは圧縮機の最低運転周波数駆動を行うこと（図３２（ｂ））により快適性を損なわないデマンド（電力負荷）制御を行う方式が開示されている。
【００１３】
また、図３３のようにＨＡ端子（ＪＥＭ−Ａ）及びＨＡ端末機１０３０を利用して、通信ネットワ−ク１０３１からの情報に応じて、空気調和機１０３２の運転あるいは停止によるデマンド制御を行うことも可能であった。
【００１４】
さらに、特開平１−１１４６５４号公報では、複数台の空気調和機に対するデマンド制御装置において、契約電力超過時に空気調和機の設定温度を電力量が低下する方向に１℃ずつシフトする方式が開示されている。
【００１５】
図３４は、冷房時のデマンド運転動作チャートである。これによると、空気調和機の電力量が上限の規定値を越えると、運転中の空気調和機の設定温度（ｔ₀時の設定）を１度上げ、一定時間経過後、電力量が上限の規定値以下とならない場合は、さらに設定温度を１度上げる制御を繰り返す（ｔ₂，ｔ₃時の設定）ことにより室内温度と設定温度の差を小さくして、室内コントロ−ル機能により圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ運転を繰り返すことによりデマンド制御が行える。
【００１６】
特開平７−１４３６７０号公報には、空気調和機を含む電力負荷が接続された系統で使用電力値が契約電力値を超過しそうになった場合に電力の使用を制限するデマンド制御装置が開示されている。デマンド制御装置は、図３５に示すように、超過電力にあわせて、系統内の使用電力量、室内外温度などに基づいた電力量の最適配分による快適性を損なわないデマンド（電力負荷）制御を行うものである。
【００１７】
次に、一般家庭用空気調和機の運転制御方法を簡単に説明する。図３６は一般家庭用空気調和機のブロックダイアグラムであり、ワイヤレス方式のリモコン１０４０を介して、利用者の意志（運転モード）は空気調和機１０４１に伝えられ、空気調和機１０４１の演算処理部において、冷暖房，風向，風量，設定温度などの運転モードが決定される。この運転モードに基づいて、室内外機の送風機や圧縮機などが運転制御されるが、一般的に空気調和機の圧縮機の運転制御はワイヤレスリモコン１０４０からの設定温度と吸込み（空気調和機に対して流れ込む）空気温度の差に基づいて行われる。
【００１８】
図３７は、インバータ可変速タイプの一般家庭用空気調和機の消費電力と圧縮機運転周波数の関係を示したものである。圧縮機の運転周波数がＡ→Ｂ→…高くなるにつれて、消費電力も増加することがわかる。また、図３８（ａ）は、インバータ可変速タイプの一般家庭用空気調和機の冷房時の設定温度と吸込み温度差と圧縮機運転周波数の関係を示したものであり、図３８（ｂ）は同様に暖房時の設定温度と吸込み温度差と圧縮機運転周波数の関係を示したものである。
【００１９】
冷暖房時ともに、空気調和機は、設定温度と吸込み温度の差に応じて、図３７のＡ，Ｂ，…の圧縮機の運転周波数が割り当てられている。図３７と図３８からわかるように、冷房時には空気調和機の設定温度を上昇させることで、圧縮機の運転周波数はＤ→Ｃ→Ｂ→Ａと低下し、消費電力を低減させることが可能となる。同様に、暖房時は前記設定温度を低下させていくことで消費電力を低減させることが可能である。
【００２０】
また、商用電源により直接圧縮機が駆動されるいわゆる一定速タイプの空気調和機は図３９のように吸込み温度が設定温度を下回ると圧縮機を停止させ（サーモＯＦＦ）、吸込み温度が設定温度＋αになると圧縮機を再運転させる（サーモＯＮ）ことにより室内温度コントロールを行っている。この場合は設定温度を変更することにより、圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ運転で空気調和機のデマンド制御が実現できる。
【００２１】
しかしながら、上記従来の構成では、室内外環境状態の如何に拘らず、一般家庭用空気調和機の運転・停止や圧縮機の最低周波数駆動が行なわれるため、空気調和機のデマンド制御装置によって、著しく運転モードを変更されると利用者の快適性が損なわれ、デマンド制御がキャンセルされる確率が上昇し、有効な電力ピークカットを実施することが困難となるという課題を有していた。
【００２２】
また、空気調和機を含む電力負荷が接続された系統において、契約電力量を超過しないように空気調和機の電力を低減させるデマンド制御装置では、ＯＮ−ＯＦＦの繰り返しや複数台の空気調和機に電力を分散させるため、必要以上に快適性を悪化せざるをえないという課題も有していた。
【００２３】
契約電力値を電力会社と取り交わしているビルや工場などの大電力需要者では、複数台の空気調和機を集中管理（コントロール）しており、各空気調和機の電力使用状態や室内環境状態を比較的把握しやすいのに対し、一般家庭用空気調和機は独立して存在するため、集中管理や他の機器を用いて空気調和機の運転状態や情報を得ることも困難であるという課題を有していた。
【００２４】
加えて、近年、一般家庭用の空気調和機は安全にクリーンで年間を通して使用できる冷暖房器具として著しく普及し、これに伴って、夏期を問わず冬期の電力消費量も著しく伸びてきている。これに伴い電力需要の平準化や電力ピークカットが現実的な社会問題となってきている。
【００２５】
特に、電力ピークカットに関しては、各家庭の電力消費量を少しずつ抑制することで実現でき、また、発電所の過負荷による地域的停電事故を防止することができるため、一般家庭において消費電力の大きい空気調和機に対するデマンド制御の機運が高まっている。一般家庭における空気調和機のデマンド制御を効率的に行うためには、室内環境の快適性の悪化を最小限にとどめて、デマンド制御のキャンセル率を引き下げることがもっとも重要課題である。
【００２６】
さらに、従来は、家庭，工場やビルなどの限られた電力系統内で電力制御が行われていた場合には問題はないが、発電所を含む地域内で大規模な電力制御が行われる場合には、電力制御終了時に空気調和機の運転モードを電力制御開始時点の設定まで一気に変更すると地域内の電力負荷が急激に重くなり、再度電力制御が必要な状況が繰り返される恐れも考えられる。
【００２７】
本発明は上記課題を解決するもので、既存の空気調和機本体の改造を行うことなく、しかも需要家の快適性を損なわずに電力負荷ピ−ク時における電力負荷の平準化を図ることを目的とするものである。
【００２８】
本発明はまた、ワイヤレスリモコン方式の空気調和機を、簡便な方法で、快適性をできる限り損なうことなく、有効に電力制御するための空気調和機の制御装置を提供することを別の目的とする。
【００２９】
本発明はさらに、ワイヤレスリモコン方式の空気調和機の電力制御方法および電力制御装置を提供することを他の目的とするものである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の目的を達成するためになされたものである。なお、以下の説明において、「電力制御」と「デマンド制御」という表現を適宜併用することがあるが、その場合に両者は内容的には同じことを意味する。
具体的に、本発明は、空気調和機の運転設定値を設定するとともに前記運転設定値を前記空気調和機に出力する運転設定装置を備えた空気調和機に対する制御装置であって、空気調和機と同じ室内空間に設置され、少なくとも室内空間内の人の有無又は人数に関する室内環境情報を得ることのできる室内環境検出装置と、外部電力供給先から電力負荷のピ−ク時に出力される電力制御信号を受信する電力制御信号受信装置と、
前記室内環境情報及び前記電力制御信号により、前記空気調和機に対する電力制御設定値を演算する設定値演算処理装置と、前記電力制御設定値を運転制御信号として前記空気調和機に対して出力する運転制御信号出力装置とを具備し、
前期設定値演算処理装置は、前記室内環境検出装置から得られる室内環境情報に応じて電力制御設定値を決定し、前記運転制御信号出力装置が出力する信号と、前記運転設定装置が出力する信号が同等とするものである。
この発明によれば、既存の空気調和機に対して空気調和機本体の改造を行うことなく室内の人数に応じ運転・停止以外に温度設定、風量設定等の制御を行うことができ、外部電力供給先よりこれらの制御を適時行うことにより電力負荷のピ−ク時に需要家の快適性を損なうことなく空気調和機の消費電力を抑え、効果的に電力負荷の平準化を行うことができる。
【００３１】
本発明の他の形態は、ネットワーク端末との通信制御を行う通信制御処理部と、空気調和機の制御信号を送信するワイヤレスリモコン信号送信部と、前記空気調和機の制御内容を決定し前記ワイヤレスリモコン信号送信部に送信を指令する演算処理部を具備し、
前記ネットワーク端末を通しての電力制御信号に基づいて前記演算処理部で制御内容を決定し、前記空気調和機の設定をワイヤレスリモコン信号により変更することで電力制御を行うものである。
これにより、大多数の電力制御機能を持たないスタンドアロンの空気調和機を通信ネットワークを通して集中的に制御できるため、非常に効果的に電力カットが行える。また、空気調和機に対して改造等を加える必要がないので簡便で安価に電力制御を行うことができる。
【００３２】
本発明の別の形態は、ワイヤレスリモコンから空気調和機に送信される制御信号を受信するワイヤレスリモコン信号受信部を具備し、ワイヤレスリモコンによる前記空気調和機の設定値に基づいて演算処理部で制御内容を決定し、空気調和機の設定をワイヤレスリモコン信号により変更することで電力制御を行うものである。
【００３３】
本発明の他の形態では、ワイヤレスリモコンの方式に応じた専用の信号伝送線路をワイヤレスリモコン信号送信部と空気調和機のワイヤレスリモコン信号受信部との間に設けるものである。
これにより、ワイヤレスリモコン信号送信部からの信号を自身のワイヤレスリモコン信号受信部で受けるといった誤動作を防ぎ、信頼性が増す。
また、制御装置の設置状態に対する自由度が増し、設置が簡単に行える。
【００３４】
本発明の別の形態では、空気調和機に供給される電流を検出する電流センサを具備し、電流センサにより検出される電流値に基づいて電力制御を行うものである。
これにより、設置を簡単に行うことができ、配線が簡潔で見た目もすっきりとしたものになる。
【００３５】
本発明の他の形態は、ワイヤレスリモコン方式の空気調和機と電力会社との通信ネットワークの端末の間で情報のやりとりを行い、少なくとも空気調和機で空調を行う室内の環境情報と、電力ピーク時に電力会社から通信ネットワークを通して送られる電力制御信号およびワイヤレスリモコンから送信された現状の設定値を基に、空気調和機の電力制御設定値を決定するとともに、この電力制御設定値をワイヤレスリモコン信号と同等の信号で空気調和機に送信するものである。
これにより、空気調和機の利用者の希望する運転設定値と室内外環境情報および電力会社からの電力制御要求に応じて電力制御設定値を空気調和機に送信することにより、快適性と電力ピ−クカットを両立させた空気調和機の電力制御が行えるという効果を奏する。
また、快適度ＰＭＶに基づいて空気調和機の設定温度の変更を行うデマンド制御の構成によると快適性をほとんど損なわないデマンド制御が行われるため、利用者のデマンド制御キャンセル率を低減できるという効果も奏する。
さらに、熱画像検出装置を具備したデマンド制御装置によれば、人***置及び人***置での快適度ＰＭＶを推定できるため、０．５程度変化させてデマンド制御を行う場合には気流感（風量，風向）を快適方程式に導入できるため、設定温度のみによりデマンド制御する場合に比べて、圧縮機の運転周波数を１ランクダウンできる可能性があり、効率的なデマンド制御と快適性の両立による電力ピークカットを行えるという効果を奏する。
そして、発電所を中心とした地域的な大規模電力系統に対し、家庭内の電力負荷である既設の空気調和機をデマンド制御装置を用いて、室内外環境情報，デマンド要求レベルや利用者の望む環境などに応じたデマンド運転モードによりデマンド（電力負荷）制御することにより、利用者の快適性をほとんど損なうことなく、効率的なデマンド制御と電力ピークカットが実現でき、地域的な停電事故を未然に防ぐことができる。
【００３６】
また、ワイヤレスリモコン信号を用いて、空気調和機の運転制御が可能なため、既設の空気調和機に対して、何ら手を加える必要がないという効果も奏する。
【００３７】
本発明の他の形態は、空気調和機の運転開始からの経過時間あるいは室内環境検出手段より得られる環境情報の時間変化に基づいて室内空調環境の過渡状態あるいは安定状態の判定を行い、これを基に電力制御設定値を決定するものである。
これにより、室内環境の過渡あるいは安定状態に基づいて電力制御を行うことができるという効果を奏する。
【００３８】
本発明の他の形態は、電力制御終了後、電力制御設定値を電力制御開始以前の設定値まで段階的に変更させるものである。
これにより、電力制御終了時の圧縮機の運転周波数アップに伴う消費電力の瞬間的な増加による電力ピークの再発を防止するという効果を奏する。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下の説明では夏期の冷房時にデマンド制御システムを行う場合について例を上げるが、冬季の暖房時についても設定温度のシフト方向が異なるだけで方法としては同じである。
（１）第１実施形態：
また、各実施形態における同一の部分及び対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１に示す空気調和機用デマンド制御システムにおいて、空気調和機１０、リモコン等の運転設定装置１１、室内環境検出装置１２、電力制御信号受信装置１３、運転制御設定値演算装置１４及び運転制御信号出力装置１５が設けられており、空気調和機１０を除き各装置はツイストペア線等で構成される通信線１６を介して接続されている。また、伝送線１７は電灯線或いは光ファイバケ−ブル等で構成され、電力制御信号受信装置１３と外部電力供給源１８とを接続している。
【００４０】
以上のように構成された空気調和機のデマンド制御システムについて、電力負荷平準化の手法について説明する。例えば夏場などの消費電力がピ−クを向かえる時期などに、電力会社等の外部電力供給源１８において電力負荷がピ−クに達すると消費電力抑制を図る電力制御信号が伝送線１７を介して電力制御信号受信装置１３に受信される。室内環境検出装置１２より検出される室内の人の在・不在或いは人数等の室内環境情報及び電力制御信号受信装置１３が受信した電力制御信号より、運転制御設定値演算装置１４において空気調和機１０に対する運転・停止設定、温度設定或いは風量設定等の運転制御設定値が演算される。演算された運転制御設定値は運転制御信号出力装置１５より運転制御信号として運転設定装置１１が出力する赤外線信号等の無線信号と同形式の信号が空気調和機１０に対して出力され、この運転制御信号に従い空気調和機１０は消費電力が少なくなる状態へ運転・停止設定、温度設定或いは風量設定等の運転設定を変更し、一定時間経過すると再び元の運転設定値で運転を行う。以上の制御を繰り返すことにより空気調和機１０の消費電力が抑制される。消費電力の抑制量は運転設定値の変更内容、運転設定を変更し省電力制御を行う時間、或いは省電力制御を行う回数等を変化させることにより調整される。
これらの制御が各空気調和機に対して電力負荷のピ−クが過ぎるまで行われ、結果として電力負荷が平準化される。
【００４１】
図１の実施例では室内環境検出装置１２、電力制御信号受信装置１３、運転制御設定値演算装置１４及び運転制御信号出力装置１５がそれぞれ単独に設けられているが、これら装置の構成については、何れかの装置が一体化している場合、或いは全ての装置が一体化している場合においても効果は同等である。
【００４２】
（２）第２実施形態：
図２に示す第２実施形態のデマンド制御システムにはタイマ２０が含まれており、このタイマ２０と運動制御設定値演算装置１４が通信線１６により接続されている。
【００４３】
この空気調和機のデマンド制御システムについて、電力負荷平準化の手法について説明する。夏場などの消費電力がピ−クを向かえる時期などに、外部電力供給源１８において電力負荷がピ−クに達すると消費電力抑制を図る電力制御信号が伝送線１７を介して電力制御信号受信装置１３に受信される。また、室内環境情報検出装置１２より人の不在状態を検出し、その不在時間をタイマ装置２０により積算する。タイマ装置２０による積算値が一定値以上になると人が外出状態と見なし第２の運転制御設定値演算装置１４において空気調和機１０の運転を停止する運転制御信号が生成され運転制御信号出力装置１５より出力される。これにより、空気調和機１０の運転が停止され外出時の空気調和機１０の消し忘れ等による無駄な電力消費をなくすことができ、他の部屋或いは需要家の空気調和機に対する省電力制御のための運転設定の変更内容を緩めることができる。これにより無駄のない省電力制御を行うことができ、非常に効果的に電力負荷が平準化される。
【００４４】
図２の実施形態では室内環境情報検出装置１２、タイマ装置２０、電力制御信号受信装置１３、運転制御設定値演算装置１４及び運転制御信号出力装置１５がそれぞれ単独に設けられているが、これらの装置の構成については、何れかの装置が一体化している場合、或いは全ての装置が一体化している場合においても効果は同等である。
【００４５】
（３）第３実施形態：
図３のデマンド制御システムは、タイマに代えて電力制御解除信号送出装置２１を備えている。
【００４６】
以上のように構成された空気調和機の遠隔制御装置について、電力負荷平準化の手法について説明する。夏場などの消費電力がピ−クを向かえる時期などに、電力会社等の外部電力供給源１８において電力負荷がピ−クに達すると消費電力抑制を図る電力制御信号が伝送線１７を介して電力制御信号受信装置１３に受信される。運転制御設定値演算装置１４は電力制御信号受信装置１３が受信した電力制御信号に応じて運転制御設定値を演算する。演算された運転制御設定値は運転制御信号出力装置１５より運転制御信号として運転設定値出力装置１１の出力する赤外線信号等の無線信号と同形式の信号が空気調和機１０に対して出力され、この運転制御信号に従い空気調和機１０は省電力制御のため運転設定が変更される。しかし、需要家においては人が病気等で寝込んでいる場合等の緊急時、空気調和機１０の設定を変更されると困る場合も生じる。このような時、顧客が電力制御解除信号送出装置２１を操作することで外部電力供給先からの省電力制御を解除することができ、緊急時に空気調和機１０の運転状態を変更されると困る場合にも対応が可能となる。
【００４７】
図３の実施例では電力制御信号受信装置１３、運転制御設定値演算装置１４、運転制御信号出力装置１５及び電力制御解除信号送出装置２１がそれぞれ単独に設けられているが、これらの装置の構成については、何れかの装置が一体化している場合、或いは全ての装置が一体化している場合においても効果は同等である。また、運転制御信号出力装置１５から空気調和機１０、空気調和機１０或いは空気調和機１０への運転制御信号の出力は本実施例のように赤外線信号等の無線による方法以外に、空気調和機１０、空気調和機１０或いは空気調和機１０と運転制御信号出力装置１５を通信線１６で接続することによって有線で出力する方法においても同等の効果が得られることはも容易に想像することができる。
【００４８】
（４）第４実施形態：
図６に示す空気調和機のデマンド制御システムにおいて、３０は空気調和機、３１はリモコン信号受信部、３２は運転設定装置（ワイヤレスリモコン）である。３３は通信ネットワーク、３４はネットワーク端末、３５は通信制御処理部、３６は演算処理部、３７はワイヤレスリモコン信号送信部で、このシステムでは、通信制御処理部３５、演算処理部３６、ワイヤレスリモコン信号送信部３７は制御装置３８として一体化されている。また、通信制御処理部３５は低圧配電線３９によりネットワーク端末３４に接続されている。
消費電力が上昇して電力供給限界に迫ると通信ネットワーク３３を通してネットワーク端末３４にデマンド制御要求及びその緊迫度に応じた要求レベルが送られる。ネットワーク端末３４と通信制御処理部３５との間の通信は低圧配電線３９により行い、演算処理部３６にデマンド制御要求が入力される。演算処理部３６ではデマンド制御要求レベルに応じて適切な温度設定値を決定し、ワイヤレスリモコン信号送信部３７からその内容に応じたリモコン信号を空気調和機３０のワイヤレスリモコン信号受信部３１に送信して設定を変更する。
【００４９】
図７を用いてデマンド制御要求が出された場合の設定値の変更例を説明する。空気調和機は冷房運転されておりその設定温度はＴ_S0であったとする。時刻ｔ₁でデマンド制御要求（レベル１）、時刻ｔ₂にレベル２、ｔ₃にレベル３、ｔ₄にレベル２に変更され、ｔ₅に要求が解除されたとする。ここでは仮にレベルの数値が大きいほど緊迫度が高いと決めておく。時刻ｔ₁にレベル１の要求が出ると、それまでの空気調和機の設定に拘わらずマニュアル運転モードで設定温度をＴ_SM＋Ｔ_L1に変更する。
Ｔ_SMは冷房運転時の平均的な設定値、Ｔ_L1はレベル１に対する温度シフト量であり、予め装置内に保持している。デマンド制御中に在室者がワイヤレスリモコン３２の操作を行うと設定が変更されるため本制御装置からのワイヤレスリモコン信号の送信は一定間隔で繰り返し行う。同様にレベル２、レベル３に対してはＴ_SM＋Ｔ_L2，Ｔ_SM＋Ｔ_L3に設定する。Ｔ_L1＜Ｔ_L2＜Ｔ_L3としておくことでレベルが高くなるほど設定温度が高くなり消費電力が低く抑えられることとなる。インバータ方式の空気調和機の場合では設定温度を１℃高くすることで約１０％の電力カットを行うことができる。
時刻ｔ₅にデマンド制御要求が解除されるとマニュアル運転モードのまま設定温度をＴ_SMに変更する。
【００５０】
上記のように本システムにより、ワイヤレスリモコン方式の空気調和機であれば、デマンド制御機能を持たない既設の空気調和機に対して改造等を加えることなくデマンド制御を行うことができる。
なお本実施形態においてネットワーク端末３４と通信制御処理部３５との通信方式として低圧配電線搬送方式を用いたがこれに限定されるものではなく、特定小電力無線やＨＢＳ回線など他の方式を用いてもかまわない。
【００５１】
（５）第５実施形態：
図８及び図９を用いて第５実施形態を説明する。本実施形態のシステムには、ワイヤレスリモコン信号受信部４０が設けてあり、これと演算処理部３６が接続してある。このシステムでは、消費電力が上昇して電力供給限界に迫ると通信ネットワーク３３を通してネットワーク端末３４にデマンド制御要求及びその緊迫度に応じた要求レベルが送られる。ネットワーク端末と通信制御処理部３５との間の通信は低圧配電線搬送方式により行い、演算処理部３６にデマンド制御要求が入力される。ワイヤレスリモコン信号受信部４０で在室者の操作するワイヤレスリモコンの信号を受信しその内容を演算処理部３６に入力する。演算処理部３６ではデマンド制御要求レベルと在室者による設定内容に応じて温度設定値を決定し、ワイヤレスリモコン信号送信部３７からその内容に応じたリモコン信号を空気調和機３０のリモコン信号受信部３１に送信して設定を変更する。
【００５２】
図９（ａ）及び９（ｂ）を用いてデマンド制御要求が出された場合の設定値の変更例を説明する。空気調和機は冷房運転されておりその設定温度はＴ_S0であったことがワイヤレスリモコン信号を受信してわかっていたとする。図９（ａ）に示すように、時刻ｔ₁でデマンド制御要求（レベル１）が出され、時刻ｔ₂にレベル２に変更、ｔ₃に要求が解除されたとする。時刻ｔ₁にレベル１の要求が出ると、マニュアルモードのままで設定温度をＴ_S0＋Ｔ_L1に変更する。Ｔ_L1はレベル１に対する温度シフト量であり、例えば図９（ｂ）のように予め決めておく。この例ではＴ_S0＝２３℃の場合、設定温度を２５℃（２３＋２）に変更する。同様にレベル２に対してはＴ_S0＋Ｔ_L2に設定する。デマンド制御要求が解除されると設定温度をもとのＴ_S0に戻す。
また、デマンド制御直前での設定温度Ｔ_S0が不明な場合には、Ｔ_S0の代わりに平均設定温度Ｔ_SMを用いて、例えばレベル１の場合にはＴ_SM＋Ｔ_L1に設定する。
Ｔ_SMは冷房運転時の平均設定温度として予め決めておき、Ｔ_L1、Ｔ_L2としては一定の値を設定する。デマンド制御要求の直前の設定内容は復帰状態として記憶しておき、解除された場合にこの状態に設定を戻す。
【００５３】
上記実施形態によれば、デマンド制御直前の空気調和機の設定温度（Ｔ_S0）に応じて温度シフト量を厳密に制御できるため、設定温度が平均的な設定値に比べ高い場合にも低い場合にも、空調環境を大きく損なうことなく有効に消費電力をカットすることが可能である。
また、自動モードで運転されている場合、一般に設定温度が平均設定温度（Ｔ_SM）から大きくずれることは稀であるため、マニュアルモードの場合と同様に空調環境を大きく損なうことなく有効に消費電力をカットすることが可能である。
さらに、デマンド制御の解除後には、変更前の設定に戻すことができるので在室者に与える違和感を小さくできる。
【００５４】
（６）第６実施形態：
図１０に示す本実施形態の基本構成は図８のシステムと同じであるが、ワイヤレスリモコン信号送信部３７と空気調和機３０のワイヤレスリモコン信号受信部との間に専用の伝送線路を設ける。ワイヤレスリモコン３２は赤外線方式、伝送線路４１は光ファイバーを用いる。本制御装置３８のリモコン信号送信部からの光ファイバー４１は光ファイバー取り付け治具４２によって空気調和機３０のリモコン信号受信部の受光窓４３の一部分に接続する。リモコン信号受光窓４３には開口部を残しておき赤外線リモコン３２からの信号が受信できるようにしておく。
【００５５】
上記実施例によれば、本制御装置のリモコン信号送信部から空気調和機に送られるリモコン信号の伝達を確実に行うことができる。このため本制御装置の設置場所の自由度が増し、ワイヤレスリモコンからの信号をワイヤレスリモコン信号受信部で受信できる確率がより高い位置に設置することが可能となる。また、本制御装置から発せられた制御信号を自身のリモコン信号受信部で受けるといった誤動作を防ぐことができる。
【００５６】
なお、光ファイバー取り付け治具４２でリモコン信号受光窓４３を完全に覆ってしまい赤外線リモコン３２からの信号が入射しないようにすれば、本制御装置３８を通してのみ設定を変更できるようにすることができる。この場合、デマンド制御中の在室者による設定変更の一部を受け付けなくして、確実に電力カットを行うことができる。
【００５７】
（７）第７実施形態：
本実施形態のシステムは、具体的に図示していないが、図６の構成に加えて空気調和機３０の電源コードの電流を検出する電流センサを備え、その検出値を演算処理部３６に入力するようにしたものである。インバータ方式の空気調和機では設定温度の変更が途中で行われない場合、一般的に電流は図１１（ａ）のように変化する。ここでは仮に空気調和機の運転状態を図中ＡＢＣＤの４つの状態に分類する。最初は停止している（Ａ：ＯＦＦ）。起動直後は設定温度と実際の室温に開きがあるため最大出力で運転される（Ｂ：最大出力状態）。その後、設定温度にある程度近づくと徐々に運転能力が下げられそれに伴い電流値も小さくなる（Ｃ：過渡状態）。最終的に設定温度にほぼ等しくなり電流値は方向性を持って変化しなくなる（Ｄ：安定状態）。演算処理部では、電流値の変化の仕方から空気調和機がＡからＤのどの状態にあるかを推定し、その結果とデマンド制御の要求レベルから例えば図１１（ｂ）に示すように設定値を変更する。Ｄの温度シフト量に対し、Ｂ，Ｃの温度シフト量を小さく設定し、Ｂ→Ｃ→Ｄの変化に応じてシフト量も変化させる。
【００５８】
上記実施例によれば室温と設定温度の差が大きい場合には、差の小さな安定状態に比べて緩い制御となるためデマンド制御により快適性が著しく損なわれるのを防ぐことができる。
【００５９】
（８）第８実施形態：
図１２に本実施形態のデマンド制御システムを示す。このシステムにおいて、制御装置３８は、商用電源に接続されるプラグ４５とこれに電線コード４６を介して接続されたアウトレット（コンセント）４７を備えており、このアウトレット４７に空気調和機３０の電源コード４８に設けたプラグ４９が接続可能としてある。制御装置３８はまた商用電源から空気調和機３０に流れる電流を検出する電流センサ５０を備えており、その出力が演算装置３６に出力されるようになっている。なお、５１は制御装置３８の内部回路用電源である。
上記実施例によれば空気調和機と本制御装置の電源を一カ所から取ることができ、設置時新たにコンセントを増設するといった工事を必要としない。さらに空気調和機の電源コードに電流センサを設置する手間が省け、設置を簡単に行うことができる。また、配線が簡潔で見た目もすっきりとしたものになる。
【００６０】
（９）第９実施形態：
図１３に示す本実施形態のデマンド制御システムにおいて、空気調和機３０が日本工業界規格のＨＡ端子（ＪＥＭ−Ａ）５２を備えている。制御装置３８はＨＡ入力部５３を有し、ＨＡ端子接続ケーブル５４で空気調和機３０のＨＡ端子５２に接続されている。したがって、ＨＡ入力部５３から空気調和機のＯＮ／ＯＦＦ情報が得られる。一般に家庭用の空気調和機では状況にもよるが冷房運転が開始されてから３０分から６０分程度で室温は安定する。そこで、例えば運転開始後６０分以内であれば過渡状態、それより長ければ安定状態と判断し、デマンド制御時の温度シフト量を安定状態に比べ過渡状態では小さく設定する。上記実施例により、空気調和機の動作状態に応じて制御内容を決めることで、空調環境を著しく損うことなくデマンド制御が行える。また電流センサ５０から情報を合わせればより精度良く空気調和機の動作状態を知ることができる。
【００６１】
（１０）第１０実施形態：
図１４に示す本実施形態のデマンド制御システムにおいて、制御装置３８は環境情報検知部として室温センサ５６を備えている。図１５にデマンド制御要求が出された場合の変更する設定値の例を示す。空気調和機はマニュアルモードで冷房運転されておりその設定温度はＴ_S0であったことがワイヤレスリモコン信号を受信してわかっていたとする。室温センサの検出温度（Ｔ_C）とデマンド制御の要求レベルに応じて、例えば図１５に示すように設定温度を変更する。
【００６２】
上記実施例により、室温が低いほど設定温度のシフト量が大きく逆に室温が高い場合にはシフト量が小さくなるため、空調環境を大きく損なうことなくデマンド制御を行うことができる。また、電力負荷が大きい空気調和機ほど厳しい制御を受けることになり有効にデマンド制御が行える。なお、上記実施例では環境情報検知部は室温センサのみとしたが、さらに湿度センサ、輻射センサ、人数センサ、人***置センサ、活動量センサ、及び外気温度センサなどを組み合わせ、状況に応じて細かな制御を行うことも可能である。例えば予測平均申告（ＰＭＶ）や新標準有効温度（ＳＥＴ＊）といった快適指標や温熱指標を計算し、これをもとに温度と風量を制御することでより快適感を損なうことなくデマンド制御を行うことが可能である。
【００６３】
（１１）第１１実施形態：
図１６に示す本実施形態のデマンド制御システムにおいて、制御装置３８はキャンセル要求入力部５７を備えており、デマンド制御中にキャンセル要求入力部５７へ在室者からの入力があると演算処理部３６で解除処理を行う。例えば、図１７に示すように時刻ｔ₃にキャンセル要求があるする。その時刻でのデマンド制御による設定温度（Ｔ_S0＋Ｔ_L2）を初期設定温度（Ｔ_S0）に戻す。上記実施例によると、デマンド制御により空調環境が悪化して不快感が大きくなった場合でも、在室者の意志を反映して快適な状態に戻すことができる。
【００６４】
（１２）第１２実施形態：
本実施形態における装置構成は図８に示す第５実施形態と同じである。本実施形態ではデマンド制御中に在室者がワイヤレスリモコンを操作した場合、その操作内容の一部をキャンセル要求に割り当てるものであり、例えば図１８に示すようにキャンセル処理や設定変更の内容を決めておく。図中のＴ_SAは本制御装置による設定温度、Ｔ_SRは在室者によるワイヤレスリモコンでの設定温度、Ｔ_Sは実際の空気調和機の設定温度である。本実施例では、モード変更もしくは設定温度を下げるような操作が行われた場合デマンド制御を解除する。逆に設定温度を上げるような操作や温度以外の風量や風向を変更する操作が行われた場合にはデマンド制御は継続し、操作内容通りに空気調和機の設定は変更される。
【００６５】
上記実施例によると、デマンド制御により空調環境が悪化して不快感が大きくなった場合でも、在室者の意志を反映して快適な状態に戻すことができる。また、その操作をワイヤレスリモコン操作で行うためデマンド制御を意識することなく普段と変わりのない操作感覚で空調環境の調整ができる。さらに、設定温度を上げるというデマンド制御に協力的な意志の反映も行いやすく、効果的に電力カットを行うことができる。
【００６６】
なお、本実施例では空気調和機に付属のワイヤレスリモコンの操作内容によりキャンセル処理を行ったが、予めキャンセルコードを設定しておいてキャンセル専用のワイヤレスリモコンを用いることも可能である。
【００６７】
（１３）第１３実施形態：
図１９に示す本実施形態のデマンド制御システムにおいて、制御装置３８はリモコンコード設定部５８を備えている。リモコンコード設定部５８は複数組のリモコンコードを保持しており、制御対象の空気調和機３０に合ったリモコンコードをディップスイッチで設定する。上記実施例によると、異なったリモコンコードを有する空気調和機に対しそれに応じた個別の制御装置を選択する必要がなくなり、汎用性の高い制御装置が得られる。
【００６８】
（１４）第１４実施形態：
図２０に示す本実施形態のデマンド制御システムにおいて、制御装置３８はそれぞれアドレス設定部５９を備えている。アドレス設定部５９には４ｂｉｔのディップスイッチが備えられ、アドレス１から１５のうち他の制御装置とは異なる値に設定する。また、ネットワーク端末３４にはアドレス０を割り付けておく。本制御装置とネットワーク端末間の信号をアドレスワード、コントロールワード、データワードから構成し、通信制御処理部３５での受信信号のアドレスワードが自身のアドレスに一致した場合のみ、コントロールワード、データワードの内容に応じた処理を行う。上記実施例によると、一つのネットワーク端末から複数の空気調和機のデマンド制御が可能となる。また、特定のアドレスに対応する空気調和機はデマンド制御の対象外にするといった優先順位に基づく制御も可能となる。
【００６９】
（１５）第１５実施形態：
本実施形態における装置構成は図１９と同じであり、これを基に説明する。演算処理部３６、ワイヤレスリモコン信号送信部３７、通信制御処理部３５、リモコンコード設定部５８の機能は基本的に実施形態１３と同じである。ワイヤレスリモコン信号受信部４０では、リモコンコード設定部５８での設定に拘わらずモード設定専用リモコンからのモード設定信号を受信し、これにより空気調和機に応じたリモコンコードの設定を行う。上記実施例によると、リモコンコードの設定等の設置時やメンテナンス時の作業がモード設定専用リモコンを用いて簡単に行うことができる。また、モード設定専用リモコンを用いてしか設定を変更できないため、不注意に設定が変わるといった事故を防ぎ信頼性も向上する。
【００７０】
なお、本実施例ではモード設定専用リモコンでリモコンコードの設定のみを行ったが、これに限定されるものではなく、ネットワーク端末との通信における本制御装置自身のアドレスや、空気調和機の方式（一定速／インバータ方式）に応じて制御内容が異なる場合にはその方式の設定等も同様に行うことができる。
【００７１】
（１６）第１６実施形態：
本実施例における装置構成は図６の構成に図２１に示す３連のＬＥＤを用いた表示部を設けたものである。演算処理部３６、ワイヤレスリモコン信号送信部３７、通信制御処理部３５の機能は実施形態４と同じである。いま仮にデマンド制御の要求レベルは１から３の３段階であるとする。デマンド制御が行われていない通常の状態では、図２１のＡに示すように全て消灯している。デマンド制御要求が出されるとそのレベル１から３に応じてＢ、Ｃ、Ｄに示すように点灯するＬＥＤの数を変化させる。
【００７２】
上記実施例により、デマンド制御中であること及びその要求レベルを在室者が知ることができる。なお、本実施例においては表示部として３連のＬＥＤを用いたが、表示手段や数はこれに限定されるものではなく、例えば、液晶ディスプレイ等による文字やブザー等による音を単独もしくは組み合わせて使用することもできる。また本実施例では表示情報をデマンド制御の要求レベルとしたが、表示情報はこれに限定されるものではなく、地域の電力使用状況といったネットワークを通しての種々の情報を表示することもできる。
【００７３】
（１７）第１７実施形態：
本実施形態は図１６に示す装置構成で説明する。演算処理部３６、ワイヤレスリモコン信号送信部３７、及びワイヤレスリモコン信号受信部４０、キャンセル要求入力部５７の機能は実施形態１１と同じである。在室者によるリモコン操作やデマンド制御要求により空気調和機の設定が変化した場合には、通信制御処理部３７からネットワーク端末３３にその内容を送信する。例を図２２に示す。ｔ₁で空気調和機がＯＮ（設定温度：Ｔ_S1）、ｔ₂に設定温度変更（Ｔ_S2）、ｔ₃でデマンド制御要求（レベル１、設定温度→Ｔ_S3）、ｔ₄にレベル２に変更（設定温度→Ｔ_S4）、ｔ₅にキャンセル要求（設定温度→Ｔ_S2）のように変化した場合、図中に示すように本制御装置からネットワーク端末にＯＮ、設定温度、キャンセル入力の各情報がその時刻に送信される。
【００７４】
上記実施例により、デマンド制御に対する在室者の協力状況（キャンセル入力の有無）をネットワークを通して知ることができ、課金制度に反映させることが可能となる。また、空気調和機のＯＮ／ＯＦＦや設定温度の時間変化を蓄積し、空気調和機の使用状況をネットワークを通して調べることができる。
【００７５】
なお、本実施例においては装置状態に変化があった場合にネットワーク端末への送信を行っているがこれに限定されるものではなく、一定時間毎又はネットワーク端末からの要求に応じて送信しても同様の効果が得られる。また、本実施例においては送信内容をＯＮ／ＯＦＦ、設定温度、キャンセル入力としているが、環境情報や前記空気調和機への供給電流などの情報を送信することでより正確な空気調和機の使用状況を知ることができる。
【００７６】
（１８）第１８実施形態：
図２４は本実施形態のデマンド制御システムを示す。
このシステムにおいて、既設のワイヤレスリモコン方式の空気調和機のデマンド制御装置６０は、空気調和機６１と電力会社との通信ネットワーク６２端末の間に、前記端末と電力会社からのデマンド要求情報やデマンド制御装置が保有する空気調和機の運転状況情報などをやりとりする通信部６３と、ワイヤレスリモコン６４の送受信部６５と、室内環境状況検出手段６６と運転モード演算部６７を有する。
デマンド制御装置６０のワイヤレスリモコンの受信部６５は、利用者のワイヤレスリモコン操作内容（運転モード）を空気調和機６１と同様に得ることができる。
【００７７】
また、デマンド制御装置６０内に室内環境状況検出手段６６として、室内温度センサや熱画像検出装置などを具備する。さらに、熱画像検出装置の代わりに輻射センサにより室内の代表輻射温度や人体センサを用いて室内の人の在／不在情報を取得してもよい。
【００７８】
なお、前記通信部６３とワイヤレスリモコン６４の送受信部と室内環境検出手段６６と運転モード演算部６７をデマンド制御装置内に有する構成としているが、空気調和機６１のデマンド制御が実現可能であれば、各機器や手段が独立して存在していてもよい。
【００７９】
さらに、空気調和機６１の空調負荷を求めるための手段として、室内環境情報検出手段６６のみに限定されることなく、室外温度センサや光センサなどにより室外環境情報を取得してもよい。
【００８０】
したがって、前述の空気調和機のデマンド制御装置６０は、電力会社からのデマンド要求情報とワイヤレスリモコン６４からの（利用者の希望する）空気調和機の運転モード情報および室内環境情報あるいは快適度ＰＭＶなどに基づいて、空気調和機６１のデマンド運転モードを運転モ−ド演算部６７で決定するとともに、このデマンド運転モードをデマンド制御装置６０に設けられたワイヤレスリモコン送信部６５から空気調和機６１のワイヤレスリモコン６４で用いる送信信号と同等の信号を空気調和機６１に対して送信することによって、デマンド要求と利用者の希望する室内環境と現在の室内環境状況に基づいたデマンド運転モ−ドによる空気調和機６１のデマンド制御が可能となる。
【００８１】
表１は室温，設定温度及びデマンド要求情報に基づいて、設定温度を変更した例である。本発明では、電力会社からのデマンド要求情報を仮に、デマンド要求レベルを１〜３とし、要求レベル１は電力ピークカットを実施するため、必ず電力消費量の抑制効果が必要であるとしており、デマンド要求レベル２，３ではさらに多少の電力消費量の抑制を行うための情報としている。
【００８２】
設定例１は、室温２７℃，設定温度２４℃の冷房の場合であり、利用者の望む室内空調環境と現状の室内空調環境とは大きな差がある。
デマンド要求レベル１ではデマンド制御の効果が必要であり、設定温度を必ず１℃以上変更する。また、デマンド要求レベル２を受けた場合、さらに１℃（デマンド制御開始時より２℃）変更する。後述するが、人間は室温２℃程度の変化を感じとるため、この場合はデマンド要求レベル３での設定温度の変更は行わないことにしている。
【００８３】
設定例２は室温２７℃，設定温度２６℃の冷房の場合であり、利用者の望む室内空調環境と実際の空調環境は近く、デマンド要求レベル１，２で１℃ずつ上昇させ、要求レベル３ではデマンド制御開始時点より室内空調環境を悪化させる方向に設定温度が変更されるため、設定温度を変更させないとしている。
【００８４】
上記は、デマンド制御装置による空気調和機の温度設定例であり、デマンド要求レベル１により、設定温度を２℃上昇させる方式をとってもよい。
しかし、電力ピークカットが予想される夏の暑い日に設定温度が冷房１６℃の場合には、現実的に室温が１６℃になることはなく、空気調和機の圧縮機は最高運転周波数で運転し続けるため、デマンド制御は不可能である。このような場合、利用者の設定温度を無視して、表１の設定例３のようにデマンド要求レベル１，２で４℃程度温度設定を上昇させてもよいとしている。
【００８５】
【表１】

【００８６】
このように運転モードと室内環境情報および電力会社からのデマンド要求レベルに応じて、デマンド制御装置により空気調和機のデマンド運転モード、特に、設定温度を決定することにより、利用者の快適性を考慮した空気調和機のデマンド制御を行うことができる。
【００８７】
また、室外環境（温度や太陽光など）も、室内空調環境側に対して空調負荷となり、例えば、室内温度２７℃が同じ状況でも室外温度２８℃と３２℃の場合で表２の設定例４、５のようにデマンド要求レベル２における設定温度に差を設けてもよい。
さらに表３の設定例６、７のようにデマンド要求レベル２において昼夜の差を設けてもよい。
【００８８】
【表２】

【００８９】
【表３】

【００９０】
さらに、室内外環境検出手段を用いて、快適度ＰＭＶを算出して設定温度を変更してもよい。ここで簡単にＰＭＶについて簡単に説明する。ＰＭＶは快適方程式に基づいて導出され、たとえば−３なら寒い，−２なら涼しい…，＋３なら暑いという風に温熱感覚が数値で表される。この快適方程式は複雑なため、これを簡単に記すと、
ＰＭＶ＝ｆ（温度，輻射温度，湿度，気流，着衣量，代謝量）
となる。ＰＭＶを算出するための６要素うち、大きな影響を与えるものは、温度及び輻射温度であり、この２要素によって、ＰＭＶを推定することが可能である。ＰＭＶの変化を０．５程度生じさせるためには、温度だけなら約２〜３℃、輻射温度だけなら約５℃の変化が必要である。
【００９１】
一般的に、人間が温熱感の変化を感じるためにはＰＭＶで０．５程度の変化が必要である。したがって、デマンド制御装置に室温検出手段と輻射温度検出手段を具備することにより、室内の代表ＰＭＶに基づいた空気調和機の運転制御が可能となる。この室内の代表ＰＭＶに基づいて空気調和機の運転モードや設定温度を変更することにより、不快感を与えないデマンド制御が可能となる。
【００９２】
さらに、図２５のような熱画像検出装置をデマンド制御装置の室内外環境検出の一手段として用いてもよい。この熱画像検出装置によると、１次元に８素子並べられた焦電素子６８を水平方向に駆動することにより、縦８×横６４画素の室内の温度分布を検出することが可能である。つまり、図２６のように熱画像検出装置６９をデマンド制御装置６０に付加し、空気調和機に対して設置することにより、温度検出部７０（斜線部）を室内全体に対して適応すると室内全体の温度分布（熱画像）の測定が可能となる。また、この熱画像検出装置６９は、熱画像の特徴点検出から人体の判別や人***置７１の特定できるため、気流７２の影響を考慮した人***置でのＰＭＶによる空気調和機の温度設定のみならず風向や風量による気流感を含めたデマンド運転モードによる空気調和機のデマンド制御が可能となる。
【００９３】
加えて、人***置でのＰＭＶを０．５程度変更させるとした時、設定温度のみでデマンド制御を行う場合に比べて、快適方程式に気流感を導入できることにより、圧縮機の回転周波数を１ランクダウンできる可能性があり、より効率的な空気調和機のデマンド制御と快適性の両立が可能となる。
【００９４】
（１９）第１９実施形態：
図２７（ａ），（ｂ）はそれぞれ夏冬の標準条件における空気調和機の運転開始から室内温度変化を示したものである。室内の温度が安定するまでに夏では３０分以上、冬では約９０分以上を要し、この間は利用者にとって快適とはいえない室内環境である。こうした状況の中で電力会社の電力ピークカットを行うためのデマンド要求情報により設定温度が大きく変更されると安定時に利用者の意志とは大きくずれた室内環境となる。
【００９５】
また、デマンド制御装置は空気調和機とは独立して存在するため、空気調和機の運転状態は不明である。
したがって、デマンド制御装置は室内環境を把握する必要がある。
例えば、図２７（ａ）の場合、夏期においては空気調和機の運転開始から３０分間を過渡状態、それ以後を安定状態とする。また、冬季には同じく運転開始から９０分間を過渡状態、それ以後を安定状態とする。
【００９６】
さらに、室内環境検出手段により、室内温度や快適度ＰＭＶの時間変化を得て、室内環境の過渡状態あるいは安定状態を判定することもできる。
【００９７】
（２０）第２０実施形態：
図２７（ａ），（ｂ）のように空気調和機が過渡状態７３にある場合、圧縮機の回転周波数は最大周波数であり、設定温度３℃程度変更しても消費電力の低減につながらないばかりか、この時点で設定温度の変更を行った場合、安定状態に至った場合、利用者の快適性も大きく損なわれる。また、過渡状態１６のような場合には、表１の設定例１のような状態であり、圧縮機の周波数制御可能な範囲にはあるが室内の熱バランスの関係から室内環境が十分安定しているとはいえない。したがって、空気調和機の運転あるいは室内空調環境が過渡状態にある場合には設定温度を頻繁に変更しても消費電力の低減に結びつかないし、利用者の快適性も得られない。
【００９８】
このような過渡状態７３，７４では、ワイヤレスリモコン６４からの（利用者の希望する）空気調和機の運転モード情報とデマンド要求レベルに応じて、１回だけデマンド運転モードの内容を変更することとし、過渡状態中にさらに、デマンド要求レベルが変更されても、このデマンド要求レベルに対するデマンド運転モードの内容を空気調和機に対して送信しないこととする。また、この間にデマンド制御装置が受け付けたデマンド要求レベルに対するデマンド運転モードは安定状態７５に移行した時にデマンド制御装置の送信部から空気調和機に対して送信される。
【００９９】
（２１）第２１実施形態：
デマンド制御装置が室内環境が安定状態７５とした場合、室内温度あるいはＰＭＶの変化に応じて、デマンド制御開始時の圧縮機の運転周波数を越えない範囲、あるいは消費電力内でデマンド運転モードを１回以上変更する。図２８は室内環境が冷房安定時において、デマンド制御中、デマンド制御装置により設定温度変更７８を複数回行った場合の室温７６と消費電力７７の時間変化を示したものである。デマンド制御開始時の消費電力７７'を越えない範囲で設定温度を変更することで、快適性とデマンド制御の両立が可能となる。
【０１００】
図２９は（実施形態１８）から（実施形態２１）の空気調和機のデマンド制御方法を簡単にフローチャートとして示したものである。
デマンド制御装置６０は、ステップ１０１に示すように室内外環境情報や空気調和機の運転開始経過時間を計測し、ステップ１０６の室内環境状態の判定に用いられる。
デマンド要求受信後（ステップ１０２）、現状の室内外環境，現状の運転モードや電力会社からのデマンド要求情報に基づいて、デマンド制御中の空気調和機のデマンド運転モードが決定され（ステップ１０４）、決定されたデマンド運転モードがデマンド制御装置６０のワイヤレスリモコンの送信部６５から空気調和機に対して送信される（ステップ１０５）。
室内環境が安定状態の場合には、任意の時間経過後、室内外環境情報に基づいて、空気調和機の運転モードを変更してもよい。
【０１０１】
（２２）第２２実施形態：
デマンド制御終了時、図３０（ａ），（ｂ）はそれぞれデマンド制御終了時点からの消費電力の時間変化とデマンド制御装置による運転モード（設定温度に限る）の変更を示したものである。図７（ｂ）の点線７９'のように設定温度をデマンド制御開始時点の運転モードに一気に戻す場合、図３０（ａ）の点線８０'のように消費電力は一気に増加する。発電所を含む電力系統には各家庭の相当多数の空気調和機が接続されているため、デマンド制御終了時に再び電力ピークカットが必要な状況に陥る可能性がある。したがって、図３０（ａ）の実線８０のようにデマンド要求によって、変更された設定温度を段階的にデマンド制御開始時まで変更７９することによって、積算消費電力は一気に設定を変更した場合とほとんど変わらないが、瞬間的な電力ピークの発生を抑制し、発電所のオーバーロードによる地域の停電などの事態を防ぐことができる。
【０１０２】
図３１は、デマンド制御終了時の空気調和機の設定温度変更を簡易的にフローチャートに示したものである。デマンド制御終了時（ステップ１０７）に、設定温度をデマンド制御開始以前の設定温度（ステップ１０９）まで段階的に時間をかけて変更していく。
【０１０３】
また、デマンド制御終了時、デマンド制御開始時とは室内外環境は変化しており、デマンド制御装置の室内外環境情報にもとづいて、前記デマンド制御装置の演算部で求められた運転モードに変更してもよい。ただし、この場合も前述の理由により段階的に運転モードを変更していく必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における空気調和機制御システムの構成図
【図２】本発明の第１実施形態における空気調和機制御システムの構成図
【図３】本発明の第２実施形態における空気調和機制御システムの構成図
【図４】従来の空気調和機制御システムの構成図
【図５】従来の空気調和機の遠隔制御における室内吸込温度の検出回路図
【図６】本発明の第４実施形態における空気調和機制御システムの構成図
【図７】本発明の第４実施形態におけるデマンド制御要求に応じた制御内容の説明図
【図８】本発明の第５実施形態における空気調和機制御システムの構成図
【図９】(a)本発明の第５実施形態におけるデマンド制御要求に応じた制御内容の説明図
(b)初期設定温度に応じて温度シフト量を決める制御内容の説明図
【図１０】本発明の第６実施形態における空気調和機制御システムの設置方法の概略図
【図１１】(a)第７実施形態のシステムにおける空気調和機の電流変化の概略図
(b)第７実施形態における空気調和機の状態に応じた制御内容の説明図
【図１２】本発明の第８実施形態における電流センサと空気調和機用コンセントを備えた制御システムの構成図
【図１３】本発明の第９実施形態におけるＨＡ出力検知部を備えた空気調和機制御システムの構成図
【図１４】本発明の第１０実施形態における環境情報検知部として温度センサを備えた空気調和機制御システムの構成図
【図１５】本発明の第１０実施形態における検出温度とデマンド制御要求に応じた制御例の説明図
【図１６】本発明の第１１実施形態におけるデマンド制御解除処理を行う空気調和機制御システムの構成図
【図１７】本発明の第１１実施形態におけるキャンセル要求が入力された場合の制御例の説明図
【図１８】本発明の第１２実施形態におけるデマンド制御中のリモコン操作に対する制御例の説明図
【図１９】本発明の第１３実施形態におけるリモコンコード設定部を備えた空気調和機制御システムの構成図
【図２０】本発明の第１４実施形態における一つのネットワーク端末から複数の空気調和機の制御を行う場合の装置構成図
【図２１】本発明の第１６実施形態における表示方法の説明図
【図２２】本発明の第１７実施形態におけるネットワーク端末との通信内容の説明図
【図２３】従来の空気調和機のデマンド制御装置の構成図
【図２４】本発明の第１８実施形態を示す空気調和機のデマンド制御装置のブッロクダイアグラム
【図２５】熱画像検出装置の断面図
【図２６】本発明の第１８実施形態を示すデマンド制御装置の室内設置状況説明図
【図２７】（ａ）は夏期における冷房開始時からの室内の温度変化を示す説明図
（ｂ）は冬季における暖房開始時からの室内の温度変化を示す説明図
【図２８】本発明の第２１実施形態を示すデマンド制御中の設定温度変更とそれに伴う室温及び消費電力の変化を示す説明図
【図２９】本発明の第２１実施形態を示す空気調和機のデマンド制御方法を示すフロ−チャート
【図３０】（ａ）は本発明の第２２実施形態を示す設定温度の変更に伴う消費電力の変化を示す説明図
（ｂ）は本発明の第２１実施形態を示すデマンド制御終了時の設定温度変更方法を示す説明図
【図３１】本発明の第２２実施形態を示すデマンド制御終了時の空気調和機の設定温度の変更方法を示すフローチャート
【図３２】（ａ）は従来の一般家庭用空気調和機のデマンド制御内容を説明する時間−電流特性を示す特性図
（ｂ）は（ａ）のデマンド制御内容にもとづく空気調和機の動作説明図
【図３３】従来のＨＡ端子を用いた一般家庭用空気調和機のデマンド制御概略構成図
【図３４】従来の空気調和機のデマンド制御による設定温度の変更と圧縮機の運転状態を示す説明図
【図３５】従来の複数台の空気調和機をデマンド制御するデマンド制御装置の概略構成図
【図３６】従来の一般家庭用空気調和機のブロックダイアグラム
【図３７】従来のインバータ可変速タイプの一般家庭用空気調和機の消費電力と圧縮機回転周波数の関係を示す特性図
【図３８】（ａ），（ｂ）はインバータ可変速タイプの一般家庭用空気調和機の冷暖房時の設定温度と吸込み温度差と圧縮機回転周波数の関係を示す説明図
【図３９】従来の一定速タイプの空気調和機の設定温度と吸い込み温度差による圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ制御を示す説明図
【符号の説明】
１０…空気調和機
１１…運転設定装置
１２…室内環境検出装置
１３…電力制御信号受信装置
１４…運転制御設定値演算装置
１５…運転制御信号出力装置
１６…通信線
１７…伝送線
１８…外部電力供給源

Claims

空気調和機の運転設定値を設定するとともに前記運転設定値を前記空気調和機に出力する運転設定装置を備えた空気調和機に対する空気調和機の制御装置であって、
前記空気調和機と同じ室内空間に設置され、少なくとも室内空間内の人の有無又は人数に関する室内環境情報を得ることのできる室内環境検出装置と、
外部電力供給先から電力負荷のピ−ク時に出力される電力制御信号を受信する電力制御信号受信装置と、
前記室内環境情報及び前記電力制御信号により、前記空気調和機に対する電力制御設定値を演算する電力制御設定値演算処理装置と、
前記電力制御設定値を運転制御信号として前記空気調和機に対して出力する運転制御信号出力装置とを具備し、
前記運転制御信号出力装置が出力する信号と、前記運転設定装置が出力する信号が同形式であることを特徴とした空気調和機の制御装置。
ワイヤレスリモコンにより制御される空気調和機とネットワーク端末との間に位置する空気調和機の制御装置であって、
前記ネットワーク端末との通信制御を行う通信制御処理部と、
前記空気調和機の制御信号を送信するワイヤレスリモコン信号送信部と、
前記空気調和機の制御内容を決定し前記ワイヤレスリモコン信号送信部に送信を指令する演算処理部を具備し、
前記ネットワーク端末を通しての電力制御信号に基づいて前記演算処理部で制御内容を決定し、前記空気調和機の設定をワイヤレスリモコン信号により変更することで電力制御を行うことを特徴とする空気調和機の制御装置。
ワイヤレスリモコンから空気調和機に送信される制御信号を受信するワイヤレスリモコン信号受信部を具備し、前記ワイヤレスリモコンによる前記空気調和機の設定値に基づいて演算処理部で制御内容を決定し、前記空気調和機の設定をワイヤレスリモコン信号により変更することで電力制御を行うことを特徴とする請求項２記載の空気調和機の制御装置。
ワイヤレスリモコンの方式に応じた専用の信号伝送線路をワイヤレスリモコン信号送信部と前記空気調和機のワイヤレスリモコン信号受信部との間に設けることを特徴とする請求項２または３記載の空気調和機の制御装置。
空気調和機に供給される電流を検出する電流センサを具備し、前記電流センサにより検出される電流値に基づいて演算処理部で制御内容を決定し、空気調和機の設定をワイヤレスリモコン信号により変更することで電力制御を行うことを特徴とする請求項２記載の空気調和機の制御装置。
空気調和機への電力供給コンセントを具備し、電流センサを本制御装置内部に配置することを特徴とする請求項５記載の空気調和機の制御装置。
ワイヤレスリモコン方式の空気調和機と電力会社との通信ネットワークの端末の間で情報のやりとりを行い、少なくとも前記空気調和機で空調を行う室内の環境情報と、電力ピーク時に電力会社から前記通信ネットワークを通して送られる電力制御信号および前記ワイヤレスリモコンから送信された設定値を基に、前記空気調和機の電力制御設定値を決定するとともに、この電力制御設定値を前記ワイヤレスリモコン信号と同等の信号で前記空気調和機に送信することを特徴とする空気調和機の電力制御方法。
ワイヤレスリモコン方式の空気調和機と電力会社との通信ネットワーク端末の間に設置され、前記ネットワーク端末と情報のやりとりを行う通信部と、
前記ワイヤレスリモコンからの信号を受信するワイヤレスリモコン信号受信部と、
室内の環境情報を検出する室内環境検出部と、
前記室内環境情報と、電力会社から電力ピーク時に前記通信ネットワークを通して送られる電力制御信号、及び前記ワイヤレスリモコンから送信された現状の設定値より前記空気調和機の電力制御設定値を決定する演算処理部と、
この電力制御設定値を前記空気調和機に送信するワイヤレスリモコン信号送信部とを設けたことを特徴とする空気調和機の電力制御装置。
空気調和機の運転開始からの経過時間と室内環境検出手段より得られる環境情報の時間変化に基づいて室内空調環境の過渡状態あるいは安定状態の判定を行い、これを基に電力制御設定値を決定することを特徴とする請求項７記載の空気調和機の電力制御方法。
空気調和機の運転開始からの経過時間と室内環境検出部より得られる環境情報の時間変化に基づいて室内空調環境の過渡状態あるいは安定状態の判定を行う室内状態判定部を設け、この判定結果に基づいて電力制御設定値を決定することを特徴とする請求項８記載の空気調和機の電力制御装置。
電力制御終了後、電力制御設定値を電力制御開始以前の設定値まで段階的に変更することを特徴とする請求項７記載の空気調和機の電力制御方法。
電力制御終了後、演算処理部は電力制御設定値を電力制御開始以前の設定値まで段階的に出力することを特徴とする請求項８記載の空気調和機の電力制御装置。