JP4668824B2 - 可変給気量制御確認装置および方法 - Google Patents

Description

この発明は、空調機からの吹出給気の供給を受け被制御エリアの負荷状況に応じてそこへの送風量を制御する可変給気量調節システム（ＶＡＶ制御システム）において、被制御エリアの現在の負荷状況を知らせる可変給気量制御確認装置および方法に関するものである。

従来より、大規模な建築物において、空調機より給気ダクトを介して各部へ給気の供給を行う場合、各空調対象部位（被制御エリア）の給気吹出口毎に可変給気量調節ユニット（ＶＡＶユニット）を設け、このＶＡＶユニットからの送風量をＶＡＶコントローラにより被制御エリアの負荷状況に応じて制御するようにしている。すなわち、ＶＡＶコントローラによってＶＡＶユニットのダンパ開度を調整することにより、被制御エリアへの送風量を制御するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

このＶＡＶ制御システムでは、各ＶＡＶコントローラからの被制御エリアの現在の負荷状況（室内状態）を示す制御ステータスに基づいて、空調機からの吹出給気温度（送風温度）や送風量（空調機送風量）を制御するようにしている。ＶＡＶコントローラは、現在の室内温度、現在の被制御エリアへの送風量（ＶＡＶ送風量）、送風温度などに応じ、被制御エリアの現在の負荷状況を示す制御ステータスを決定し、この制御ステータスを制御装置へ送る。制御装置は、各ＶＡＶコントローラからの制御ステータスを総合的に判断し、最適な制御となるように、空調機からの送風温度を調整したり、空調機からの送風量を調整したりする。

特開２０００−３０４３３３号公報

しかしながら、上述した従来のＶＡＶ制御システムでは、各ＶＡＶコントローラからの制御ステータスに基づいて空調機からの送風温度や送風量の制御を行うようにしているが、この制御ステータスは制御装置内で用いられるのみで、被制御エリアの各々において実際にどのような制御が行われているかは表示されず、視覚的に確認することができなかった。このため、従来においては、多数ある個々のＶＡＶコントローラによる制御の検証は、１つひとつ、トレンドの傾向、設定温度、室内温度それぞれを照らし合わせて行うしか方法がなく、非常に面倒であった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、被制御エリアの各々において実際にどのような制御が行われているかを分かり易い形で即座に知らせることができる可変給気量制御確認装置および方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、空調機からの給気を受け第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の被制御エリアの負荷状況に応じて被制御エリアへの送風量をそれぞれ制御する第１〜第Ｎの可変給気量調節手段と、第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況を示す制御ステータスとして、空調機の現在の冷暖房の動作種別および第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況と第１〜第Ｎの被制御エリアへの現在の送風状況との関係を示す、オペレータがその状況を把握できるように予め定められたステータスをそれぞれ作成する第１〜第Ｎの制御ステータス作成手段と、第１〜第Ｎの被制御エリアに対して作成された制御ステータスを収集し、この収集した制御ステータスを被制御エリア毎に、その制御ステータスの種別を視覚的に区分して、ディスプレイ上に一覧表示する制御ステータス表示手段とを設けたものである。

この発明によれば、第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況を示す制御ステータスとして、空調機の現在の冷暖房の動作種別および第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況と第１〜第Ｎの被制御エリアへの現在の送風状況との関係を示す、オペレータがその状況を把握できるように予め定められたステータスが収集され、この収集された制御ステータスが被制御エリア毎に、その制御ステータスの種別を視覚的に区分して、ディスプレイ上に表示される。例えば、第１〜第Ｎの被制御エリアへの現在の送風能力の程度を冷暖房の種別と合わせて示すステータスが収集され、フロア毎に各室の制御ステータスの種別を色分けして示した一覧表がディスプレイ上に表示される。

なお、本発明において、制御ステータスの種別を視覚的に区分して表示するとは、その種別を色分けして表示する以外に、その種別を斜線や網線などで区別して表示したり、その種別をアイコン（絵文字）で表示したりするなどの方法も含まれる。また、本発明は、可変給気量制御確認装置としてではなく、可変給気量制御確認方法としても実現することが可能である。

本発明によれば、第１〜第Ｎの被制御エリアに対して作成された制御ステータスを収集し、この収集した制御ステータスを被制御エリア毎に、その制御ステータスの種別を視覚的に区分して、ディスプレイ上に表示するようにしたので、フロア毎に各室の制御ステータスの種別を色分けして表示するなどして、被制御エリアの各々において実際にどのような制御が行われているかを、分かり易い形で即座に知らせることができるようになる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る可変給気量制御確認装置を用いたＶＡＶ制御システムの一構成例を示す計装図である。同図において、１は空調機であり、電動弁２を介して冷水ＣＷが供給される冷却コイル３，電動弁４を介して温水ＨＷが供給される加熱コイル５および送風機６により構成されている。なお、送風機６において、６ａはファン、６ｂはインバータである。

空調機１におけるインバータ６ｂおよび電動弁２および電動弁４はその動作が制御装置７により制御されるものとなっており、空調機１においてそのファン６ａより吹き出される給気（吹出給気）が、給気ダクト８を介し被制御エリア９−１〜９−ｎへ供給されるものとなっている。

被制御エリア９−１〜９−ｎには各エリア毎に室温を検出する温度センサＴ１〜Ｔｎが設けられており、温度センサＴ１〜Ｔｎでの検出温度ＰＶが局部的に設けられたＶＡＶコントローラ１０−１〜１０−ｎへ各個に与えられている。

ＶＡＶコントローラ１０−１〜１０−ｎは、各個に与えられる検出温度（現在の室内温度）ＰＶと設定温度ＳＰとの偏差および制御装置７より与えられる吹出給気温度（給気温度）とに基づいて被制御エリア９−１〜９−ｎへの要求風量を演算し、これを制御装置７へ返送する一方、その要求風量を確保するように、ＶＡＶユニット１１−１〜１１−ｎのダンパ１２−１〜１２−ｎの開度を、風速センサ１３−１〜１３−ｎの検出々力（実風量）を見ながら制御する。なお、ＶＡＶユニット１１−１〜１１−ｎにおいて、１４−１〜１４−ｎはダンパ１２−１〜１２−ｎの開度を検出する開度センサである。

また、ＶＡＶコントローラ１０−１〜１０−ｎは、各個に与えられる検出温度（現在の室内温度）ＰＶ、現在の被制御エリア９−１〜９−ｎへの送風量（ＶＡＶ送風量）、送風温度などに応じ、現在の被制御エリア９−１〜９−ｎの現在の負荷状況を示す制御ステータスを決定し、この決定した制御ステータスを制御装置７へ送る機能も有している。

本実施の形態では、制御ステータスとして、「冷房中（能力不足）」，「暖房中（能力不足）」，「冷房中（満足）」，「暖房中（満足）」，「冷房中（省エネ可能）」，「暖房中（省エネ可能）」，「停止」，「全開状態」というようなステータスを決定する。例えば、被制御エリアへの送風温度が室内温度よりも低く、ＶＡＶ送風量が最大（ダンパ全開）であれば、制御ステータスを「冷房中（能力不足）」とし、被制御エリアへの送風温度が室内温度よりも低く、ＶＡＶ送風量が所定の範囲内にあれば、制御ステータスを「冷房中（満足）」とする。

制御装置７は、ＶＡＶコントローラ１０−１〜１０−ｎから送られてくる制御ステータスを総合的に判断し、最適な制御となるように、空調機１からの送風温度を調整したり、空調機１からの送風量を調整したりする。例えば、制御ステータスが「冷房中（能力不足）」であれば送風温度をダウンし、「暖房中（能力不足）」であれば送風温度をアップする。制御ステータスが「冷房中（満足）」、「暖房中（満足）」であれば、そのままの状態を維持する。制御ステータスが「冷房中（省エネ可能）」であれば送風温度を少しだけアップし、「暖房中（省エネ可能）」であれば送風温度を少しだけダウンする。

また、このＶＡＶ制御システムにおいて、ＶＡＶユニット１１−１〜１１−ｎを通過し、吹出口１５−１〜１５−ｎを介して被制御エリア９−１〜９−ｎへ吹き出される給気（給気吹出）は、被制御エリア９−１〜９−ｎにおける空調制御に貢献した後、排気口１６−１〜１６−ｎより還気ダクト１７を経て排気調整用ダンパ１８を介して排出されるが、その一部は還気調整用ダンパ１９を介し還気として空調機１へ戻される。

また、このＶＡＶ制御システムにおいて、空調機１へ戻される還気には、外気調整用ダンパ２０を介して所定の割合で外気が取り込まれ、排気調整用ダンパ１８，還気調整用ダンパ１９，外気調整用ダンパ２０の開度は制御装置７からの指令によって調整される。また、制御装置７へは、空調機１からの吹出給気温度および還気ダクト１７における還気温度の実際値が、温度センサ２１および２２を介して与えられる。

本実施の形態では、このように構成されたＶＡＶ制御システムに対して管理装置２３を設け、この管理装置２３を通信回線を介して制御装置７と接続している。図２に管理装置２３のハード構成の概略を示す。同図において、２３−１はＣＰＵ、２３−２はＲＡＭ、２３−３はＲＯＭ、２３−４はハードディスクなどの記憶装置、２３−５〜２３−７はインターフェイス、２３−８はディスプレイ、２３−９はキーボード、２３−１０はマウスである。

ＣＰＵ２３−１は、ＲＡＭ２３−２にアクセスしながら、ＲＯＭ２３−３や記憶装置２３−４に格納されたプログラムに従って動作する。記憶装置２３−４には、本実施の形態特有のプログラムとして、制御ステータス表示プログラムが格納されている。この制御ステータス表示プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録された状態で提供され、この記録媒体から読み出されて記憶装置２３−４にインストールされている。

以下、図３に示すフローチャートを参照して、制御ステータス表示プログラムに従ってＣＰＵ２３−１が実行する処理動作について説明する。

ＣＰＵ２３−１は、所定の周期で、ステップ１０１，１０２の処理動作を繰り返す。ステップ１０１では、制御装置７にアクセスし、ＶＡＶコントローラ１０−１〜１０−ｎからの制御ステータスを収集する。ステップ１０２では、収集した制御ステータスをその制御ステータスが作成された被制御エリア毎に、その制御ステータスの種別を視覚的に区分して、ディスプレイ２３−８上に表示する。

図４にディスプレイ２３−８上の制御ステータスの表示例を示す。この例では、ディスプレイ２３−８上の画面Ｇ１に、フロア毎に各室の制御ステータスを示した一覧表２４を表示するようにしている。この一覧表２４において、各室の制御ステータスの表示領域Ｓは、その制御ステータスの種別によって色分けされている。例えば、「冷房中（能力不足）」、「暖房中（能力不足）」の表示領域Ｓは赤とされ、「冷房中（満足）」、「暖房中（満足）」の表示領域Ｓは青とされ、「冷房中（省エネ可能）」、「暖房中（省エネ可能）」の表示領域Ｓは緑とされ、「停止」の表示領域Ｓは黒とされ、「全開状態」の表示領域Ｓは白とされる。

これにより、オペレータは、ディスプレイ２３−８に表示された一覧表２４を見て、被制御エリア９−１〜９−ｎにおいて実際にどのような制御が行われているかを、分かり易い形で即座に知ることができる。すなわち、ディスプレイ２３−８に表示された一覧表２４において、制御ステータスはその種別が色分けして表示されているので、視覚的に分かり易く、近傍の被制御エリアの制御ステータスとの比較も容易であり、それぞれの制御性の影響、故障やトラブルの発生などをリアルタイムで知ることができる。

なお、本実施の形態では、制御ステータスの種別を色分けして表示するようにしたが、制御ステータスの種別を斜線や網線などで区別して表示したり、制御ステータスの種別をアイコン（絵文字）で表示するようにしたりしてもよい。また、各フロアの平面図を示し、その平面図中に、各室の制御ステータスをその種別を視覚的に区分して表示するなどとしてもよい。

また、本実施の形態において、可変給気量制御確認装置は、通信ラインを介して接続されたＶＡＶコントローラ１０−１〜１０−ｎと制御装置７と管理装置２３とによって構成されるが、制御装置７を介さずに管理装置２３からＶＡＶコントローラ１０−１〜１０−ｎに直接アクセスし、被制御エリア９−１〜９−ｎにおける現在の負荷状況を示す制御ステータスを収集するようにしてもよい。この場合、可変給気量制御確認装置は、通信ラインを介して接続されたＶＡＶコントローラ１０−１〜１０−ｎと制御装置７とによって構成される。また、制御装置７において、被制御エリア９−１〜９−ｎにおける現在の負荷状況を示す制御ステータスを作成するようにしてもよい。

本発明に係る可変給気量制御確認装置を用いたＶＡＶ制御システムの一構成例を示す計装図である。 このＶＡＶ制御システムにおける管理装置のハード構成の概略を示すブロック図である。 管理装置のＣＰＵが行う制御ステータス表示プログラムに従う処理動作を示すフローチャートである。 管理装置のディスプレイ上の制御ステータスの表示例を示す図である。

符号の説明

１…空調機、２，４…電動弁、３…冷却コイル、５…加熱コイル、６…送風機、６ａ…ファン、６ｂ…インバータ、７…制御装置、９−１〜９−ｎ…被制御エリア、１０−１〜１０−ｎ…ＶＡＶコントロールユニット、１１−１〜１１−ｎ…ＶＡＶユニット、１２−１〜１２−ｎ…ダンパ、１３−１〜１３−ｎ…風速センサ、１４−１〜１４−ｎ…開度センサ、Ｔ１〜Ｔｎ…温度センサ、２３…管理装置、２３−１…ＣＰＵ、２３−２…ＲＡＭ、２３−３…ＲＯＭ、２３−４…記憶装置、２３−５〜２３−７…インターフェイス、２３−８…ディスプレイ、２３−９…キーボード、２３−１０…マウス、２４…一覧表、Ｓ…表示領域、Ｇ１…画面。

Claims (4)

1. 空調機からの給気を受け第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の被制御エリアの負荷状況に応じて前記被制御エリアへの送風量をそれぞれ制御する第１〜第Ｎの可変給気量調節手段と、
   前記第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況を示す制御ステータスとして、前記空調機の現在の冷暖房の動作種別および前記第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況と前記第１〜第Ｎの被制御エリアへの現在の送風状況との関係を示す、オペレータがその状況を把握できるように予め定められたステータスをそれぞれ作成する第１〜第Ｎの制御ステータス作成手段と、
   前記第１〜第Ｎの被制御エリアに対して作成された制御ステータスを収集し、この収集した制御ステータスを前記被制御エリア毎に、その制御ステータスの種別を視覚的に区分して、ディスプレイ上に一覧表示する制御ステータス表示手段と
   を備えることを特徴とする可変給気量制御確認装置。
2. 請求項１に記載された可変給気量制御確認装置において、
   前記第１〜第Ｎの制御ステータス作成手段は、
   前記第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況を示す制御ステータスとして、前記第１〜第Ｎの被制御エリアへの現在の送風能力の程度を冷暖房の種別と合わせて示すステータスを作成する
   ことを特徴とする可変給気量制御確認装置。
3. 空調機からの給気を受け第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の被制御エリアの負荷状況に応じて前記被制御エリアへの送風量をそれぞれ制御する第１ステップと、
   前記第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況を示す制御ステータスとして、前記空調機の現在の冷暖房の動作種別および前記第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況と前記第１〜第Ｎの被制御エリアへの現在の送風状況との関係を示す、オペレータがその状況を把握できるように予め定められたステータスをそれぞれ作成する第２ステップと、
   前記第１〜第Ｎの被制御エリアに対して作成された制御ステータスを収集し、この収集した制御ステータスを前記被制御エリア毎に、その制御ステータスの種別を視覚的に区分して、ディスプレイ上に一覧表示する第３ステップと
   を備えることを特徴とする可変給気量制御確認方法。
4. 請求項３に記載された可変給気量制御確認方法において、
   前記第２ステップは、
   前記第１〜第Ｎの被制御エリアの現在の負荷状況を示す制御ステータスとして、前記第１〜第Ｎの被制御エリアへの現在の送風能力の程度を冷暖房の種別と合わせて示すステータスを作成する
   ことを特徴とする可変給気量制御確認方法。

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