JP5067474B2 - 空調システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る空調システム1の構成を概略的に示す図である。空調システム1は、建物RA(空調対象空間に相当)内に設置されている複数の室内機2a,2b,2c,2d(空調部に相当)を、空調制御装置3で統括して制御するシステムである。図1の空調システム1は、主として、建物RA内に空調空気を供給するための複数の室内機2a〜2d、及び空調制御装置3を備える。
(2−1)室内機
次に、室内機2a〜2dの構成について、図1〜2及び図4〜5を用いて説明する。尚、以下の室内機2a〜2dの構成の説明では、室内機2a〜2d全てが同じ構造を有しているため、説明の便宜上、室内機2a〜2dを単に“室内機2”と記載する。
次に、空調制御装置3の構成について、図6〜13を用いて説明する。図6に示すように、空調制御装置3は、通信部31、操作パネル32(表示部及び受付部に相当)、記憶部33及び制御部35を有している。
通信部31は、各室内機2a〜2dと通信を行うための通信用インターフェースである。例えば、通信部31は、室内機2a〜2dの室内温度センサ25が検知した室内の温度を、室内機2a〜2dから受信することができる。また、通信部31は、各室内機2a〜2dの運転指示や風向きを制御するための指示等を、各室内機2a〜2dに送信することができる。
操作パネル32は、例えば液晶ディスプレイ及びマトリクススイッチ等で構成されるタッチパネルであって、各種画面を表示することができると共に、各種指示を受け付けることができる。
記憶部33は、例えばHDDやフラッシュメモリ等で構成されている。記憶部33は、決定部35aとして機能する制御部35(後述)が決定した風向パターンを複数含む風向パターンテーブル34を記憶する。
制御部35は、CPU及びRAMで構成されるマイクロコンピュータであって、図6に示すように、通信部31、操作パネル32及び記憶部33と接続されている。制御部35は、接続されたこれらの機器それぞれを制御する。例えば、制御部35は、通信部31の通信制御や、操作パネル32の表示操作制御を行う。
決定部35aは、操作パネル32により受け付けられた空調対象ゾーンzo11〜zo44の選択結果に基づいて風向パターンを決定する。具体的には、操作パネル32を介して空調空気の供給を要する空調対象ゾーンが選択された場合、決定部35aは、選択された空調対象ゾーンの位置情報に基づいて、選択されたゾーンに空調空気を供給可能な室内機2a〜2dを判断する。つまり、決定部35aは、選択された空調対象ゾーンが建物RA内のどの位置にあるかを示す情報(即ち、座標データ)から、最寄りの吹き出し口21a〜21dを特定し、特定した吹き出し口21a〜21dを有する室内機2a〜2dを判断する。次いで、決定部35aは、判断した室内機2a〜2dから選択された空調対象ゾーン内に設置されているテーブルTa11〜Ta44までの高さ、建物RA内における床から天井までの高さ等の各種データを用いて、上下フラップ22a〜22dの位置及び左右ルーバ23a〜23dの位置を決定する。更に、決定部35aは、風量のデフォルト値を用いて、各吹き出し口21a〜21dから吹き出される風量を決定する。
空調制御部35bは、決定部35aにより決定された風向パターンに基づいて、各室内機2a〜2dを制御する。
次に、空調制御装置3が行う動作について、図14〜15を用いて説明する。尚、以下では、既に述べたように、「通常気流モード」がデフォルト設定されているとする。
以下では、空調システム1に係る気流制御の具体例A〜Cについて説明する。
図16は、本実施形態に係る空調システム1が、回転寿司店舗内の気流制御用として利用された場合の一例を示している。図16(a)〜(c)は順に、在席率が約25%である時間帯、平日10時半〜11時半及び15時〜16時の時間帯(在席率約50%)、週末及び休日(具体的には、金曜日、土曜日、日曜日)の12時〜13時及び17時〜19時の時間帯(在席率約100%)の店舗内の状態を表している。尚、図16(a)〜(c)において、運転中である室内機2a〜2dは、冷房運転を行っているものとする。また、この店舗では、来店した顧客を建物RA内の左上エリアから順に案内していくとする。
、顧客のいない右エリアには空調空気が供給されないような風向パターンに決定するため、図16(b)に示されるような空調運転が各室内機2a〜2dによって行われるようになる。つまり、室内機2a,2cは、4方向に空調空気を吹き出すが、室内機2b,2dは、室内機2a,2c側に位置する吹き出し口それぞれからエアカーテン気流を吹き出す。これにより、全室内機2a〜2dが弱冷房を行う場合よりも、室内機2a〜2dにより消費されるエネルギーを例えば約10%抑えることができる。
図17は、本実施形態に係る空調システム1が、ファミリーレストランの店舗内の気流制御用として利用された場合の一例を示している。図17(a)(b)では、図16(a)〜(c)と同様、運転中である室内機2a〜2dは、冷房運転を行っているものとする。
図18は、本実施形態に係る空調システム1が、営業オフィス内の気流制御用として利用された場合の一例を示している。図18(a)(b)では、図16(a)〜(c)や図17(a)(b)と同様、運転中である室内機2a〜2dは、冷房運転を行っているものとする。
(A)
本実施形態に係る空調システム1によると、操作パネル32上には、例えば建物RA内におけるテーブルTa11〜Ta44や椅子の配置に基づいて定義された複数の空調対象ゾーンzo11〜zo44が選択可能となっているレイアウト画面p1が表示される。そして、空調システム1のユーザによって空調空気を供給すべき空調対象ゾーン、及び/または空調空気を供給すべきでない空調対象ゾーンが選択されることで、風向パターン、即ち室内機2a〜2dの各吹き出し口21a〜21dから吹き出される空調空気の風向き等が決定される。これにより、ユーザは、レイアウト画面p1上から、建物RA内の環境に応じてきめ細かい気流制御を容易に指示することができる。従って、各空調部の風向き等の設定における操作性が向上する。
また、本実施形態に係る空調システム1によると、レイアウト画面p1上には、建物RA内に設置された室内機2a〜2dの位置が表示されると共に、各室内機2a〜2dから供給される空調空気の風向き及び風量を示す気流イメージim1,im2,・・・が表示される。従って、ユーザは、建物RA内において室内機2a〜2dがどの位置に配置され、かつどのような空調空気がどの方向に吹き出されているのかを、レイアウト画面p1上から知ることができる。
また、本実施形態に係る空調システム1によると、レイアウト画面p1には、空調空気の供給を要さない空調対象ゾーンと空調空気の供給を要する空調対象ゾーンとが、区別可能に表示される。そのため、ユーザは、空調空気の供給を要さない空調対象ゾーンと空調空気の供給を要する空調対象とを、容易に知ることができる。
また、本実施形態に係る空調システム1によると、空調制御装置3は、人が不在である空調対象ゾーンを、空調空気の供給を要さない空調対象ゾーンとして受け付けることができる。ユーザによって人が不在である空調対象ゾーンが選択されると、室内機2a〜2dは、人が不在である空調対象ゾーンへの空調空気の供給を停止することができるため、室内機2a〜2dによって消費されるエネルギーを抑えることができる。
また、本実施形態に係る空調システム1では、ユーザは、空調対象ゾーンzo11〜zo44について旋回気流を形成する旋回気流モード、及び旋回気流を形成しない通常気流モードのいずれかを設定することができる。従って、建物RA内における温度ムラを解消することができる。
また、本実施形態に係る空調システム1によると、空調空気の供給を要さない空調対象ゾーンが選択された場合、このゾーンと空調空気の供給を要するゾーンとの間を空調空気が出入りしないように、室内機2a〜2dが制御される。具体的には、空調空気の供給を要する空調対象ゾーンに設置された室内機2a〜2d、及びこのゾーンに隣接する空調空気の要求を要さない空調対象ゾーンに設置された室内機2a〜2d双方が協調して冷気を流出し難い気流を発生させることができる。これにより、例えば冷房運転による冷気が空調空気の供給を要さないゾーンに漏れることを防ぐことができる。
また、本実施形態に係る空調システム1によると、ユーザが、禁煙エリアとするべき空調対象ゾーン、または喫煙エリアとするべき空調対象ゾーンを選択することができる。これにより、例えば喫煙エリアと禁煙エリアとの間の空調空気の出入りがブロックされるような気流制御が行われる。従って、建物RA内にいる人にあわせて、容易に建物RA内を禁煙エリアまたは喫煙エリアにすることができる。
また、本実施形態に係る空調システム1によると、ユーザは、空調空気の供給を要する空調対象ゾーンへの空調空気の風量を、例えば「弱」や「強」などに設定することができる。従って、各空調対象ゾーンzo11〜zo44へは、ユーザの好みに応じた風量の空調空気が送られるようになる。
また、本実施形態に係る空調システム1では、空調空気の供給を要する空調対象ゾーンが選択された場合、選択された空調対象ゾーンの位置情報に基づいて、このゾーンに空調空気を供給可能な室内機2a〜2dが判断され、判断された室内機2a〜2dについての風向パターンが決定される。つまり、空調空気の供給を要する空調対象ゾーンには、このゾーン内またはこのゾーン近くに配置されている室内機2a〜2dから空調空気が供給されることになる。従って、空調空気の供給を要すると選択された空調対象ゾーンには、最適な位置の吹き出し口21a〜21dから空調空気が送られるようになる。
(a)
上記実施形態では、図3に示すように、空調対象ゾーンzo11〜zo44が、1卓のテーブルとそのテーブルの周りに設置された4脚の椅子とを囲む範囲で定義された場合について説明した。しかし、空調対象ゾーンzo11〜zo44の定義は、これに限定されない。例えば、建物RA内に設置された椅子の位置によって空調対象ゾーンを定義したり、椅子やテーブルの位置に関係なく単に建物RA内を複数の区画に区分し、その各区分を1つの空調対象ゾーンとして定義したりしてもよい。また、空調対象ゾーンは、1台の室内機を基準とした所定範囲で定義されていてもよい。
また、上記実施形態では、旋回気流モードが選択された場合、図10の風向パターンテーブル34における風向パターンID101に示されるように、全ての室内機2a〜2dが旋回気流を行う場合(つまり、建物RA内全体、即ち全空調対象ゾーンzo11〜zo44について旋回気流が行われる場合)について説明した。しかし、旋回気流モードでは、全ての空調対象ゾーンzo11〜zo44について旋回気流が行われる他に、選択された複数の空調対象ゾーンzo11〜zo44について部分的に旋回気流が行われてもよい。但し、部分的な旋回気流についても、上記実施形態と同様、旋回気流を実行可能な複数の空調対象ゾーンzo11〜zo44が選択されているという条件が満たされる場合に行われるものとする。
また、上記実施形態では、空調制御装置3の操作パネル32を介して「旋回気流モード」が設定された場合に、旋回気流が行われる場合について記載した。しかし、旋回気流制御は、自動で行われてもよい。
上記実施形態では、操作パネル32に表示されたレイアウト画面p1上から、不在である空調対象ゾーンがユーザによって選択される場合について説明した。しかし、不在である空調対象ゾーンが設定される方法は、これ以外であってもよい。
上記実施形態に係る空調システム1は、空調対象ゾーンzo11〜zo44それぞれについての空調制御の他、更に建物RA内にいる人それぞれの好みに応じた空調制御を自動で行うことが可能であってもよい。この場合、人が着席する椅子の近くには、椅子付近の温度及び/または湿度を検知するためのセンサノードが配置されており、各椅子には、制御の便宜上、椅子IDが割り当てられている。空調制御装置3は、センサノードの検知結果を取得すると、そのセンサノードの設置位置付近の椅子の位置、該椅子に対応する椅子ID、及びセンサノードの検知結果(即ち、椅子付近の温度及び/または湿度)と、予め記憶している着席している人物の嗜好情報とから、風向き及び風量を含む風向パターン301,302を決定する(図19参照)。つまり、図19における風向パターンID301,302・・・に対応する風向パターンは、椅子に着席している各個人向けに空調空気を提供するか否かといった、いわゆるパーソナル空調のパターンを示している。この場合、空調制御装置3の記憶部33が記憶する風向パターンテーブル34’には、図10の風向パターンテーブル34における風向パターンID、ゾーンID、室内機ID等に加え、更に椅子IDが1レコードとして表されている。これにより、空調システム1は、各個人の好みに応じた空調空気を自動で提供することができる。
上記実施形態では、4台の室内機2a〜2dが、建物RA内に図2に示すようにして配置される場合について説明した。しかし、建物RA内に配置される室内機の数は4台に限定されず、また設置位置についても、図2に限定されず、どのように配置されてもよい。
上記実施形態では、室内機2a〜2dが、天井埋込タイプの室内機である場合を例にとり説明した。しかし、本発明に係る室内機は、天井埋込タイプに限定されず、天井吊り下げタイプ、ダクト式(天井吹き出し、床吹き出し)タイプ等、吹き出し口毎に風向及び風速を制御できるものであれば、どのようなタイプの室内機であってもよい。
上記実施形態では、空調システム1が実際に利用されるようになる前より、予めレイアウト画面p1上における空調対象ゾーンzo11〜zo44及び室内機2a〜2dの設置位置、つまり、気流イメージim1,im2,im3・・・を除くレイアウト画面p1上の情報が空調制御装置3にインプットされており、気流イメージim1,im2,im3・・・は、各室内機2a〜2dの運転時にその都度決定され、上記情報と共にレイアウト画面p1上に表示されると説明した。しかし、レイアウト画面p1上における空調対象ゾーンzo11〜zo44及び室内機2a〜2dの設置位置は、利用可能なデータとして予め空調制御装置3にインプットされているのではなく、気流イメージim1,im2,im3・・・と共にレイアウト画面p1が表示される度に決定されてもよい。
また、上記実施形態では、各室内機2a〜2dの運転時にその都度風向パターンが計算され、当該風向パターンに基づく気流イメージim1,im2,im3・・・がレイアウト画面p1上に表示される場合について説明した。しかし、本発明に係る空調システムにおいては、風向パターンは、その都度計算されずともよい。予め試運転ツール等で計算された複数の風向パターンが風向パターンテーブル内に格納されており、操作パネル32を介して設定された各種内容やその時々の各種情報(建物RA内の温度等)に応じて当該テーブルの中から風向パターンを選択する手法が採用されてもよい。また、風向パターンは、当該テーブル内の既存の風向パターンを複数組み合わせる等して作成され、気流制御に利用されてもよい。
上記実施形態では、レイアウト画面p1中の気流イメージim1,im2,im3・・・に対応する風量や風向については、基本的に空調制御装置3によって自動で決定され、更にユーザは、図9を用いて風量や風向を好みに合わせて微調整することが可能であると説明した。しかし、本発明に係る空調システム1では、風量や風向が空調制御装置3によって自動でのみ決定され、ユーザによる微調整機能が無くてもよい。
上記実施形態では、風向が縦方向、横方向の両方向に制御できる室内機2a〜2dを例に取り説明した。しかし、本発明では、横方向の風向制御がない室内機が利用されてもよい。この場合、旋回気流が行われる際には、図12のように空調空気は斜め方向には供給されないが、図20に示すように供給されるようになる。つまり、隣接する室内機に向けて空調空気が供給されるが、どの室内機においても、空調空気を供給するゾーンが重複することなく、それぞれが異なるゾーンへと空調空気を供給する。図20では、空調空気が反時計回り方向に供給されている一例を示している。
上記実施形態では、図10の風向パターンテーブル34、図19の風向パターンテーブル34’に示すように、空調制御装置3は、風向だけではなく、風温を制御することができる場合について説明した。しかし、本発明に係る空調システムは、少なくとも風向の制御が実行されればよく、風温の制御が行われなくともよい。
上記実施形態では、図8の設定画面p2上において、1以上のボタンb1〜b7が選択された場合、図14,15に示すように、選択された各ボタンに対応する動作が優先順位(図13)等に基づいて実行されると説明した。しかし、本発明に係る空調システム1では、図8の設定画面p2上において1つのボタンが選択されると、そのボタンに対応する制御が終了するまでは他のボタンが選択できないような、全モード相互排他方式が採用されてもよい。図21及び図22は、全モード相互排他方式が採用された場合の、空調制御装置3が行う動作の流れを示している。
また、上記実施形態に係る「(3)動作」においては、人の在/不在、床温度分布を検知するためのセンサノードが建物RA内に複数配置されており、当該センサノードの検知結果に基づいて、選択された各ボタンb1〜b7に対応する制御の起動条件が成立したか否かが把握されると説明した。しかし、本発明に係る空調システムでは、センサノードを利用せずに、各ボタンb1〜b7に対応する制御の起動条件が成立したか否かを把握する手法が採用されてもよい。この場合、建物RA内にいるユーザが空調制御装置に直接入力した各種データ(例えば、人の在/不在、体感温度等)を用いて、各ボタンb1〜b7に対応する制御の起動条件が成立したか否が把握される。
また、上記実施形態において、「通常気流モード」がデフォルトで設定されていることをユーザに知らせるべく、設定画面p2上の「通常気流モード」ボタンb1は常に選択されている状態となっていてもよい。
2a〜2d 空調機
3 空調制御装置
21a〜21d 吹き出し口
22a〜22d 上下フラップ
23a〜23d 左右ルーバ
31 通信部
32 操作パネル
33 記憶部
34 風向パターンテーブル
35 制御部
35a 決定部
35b 空調制御部
p1 レイアウト画面
p2 各種設定画面
p3 風量設定用の画面
zo11〜zo44 空調対象ゾーン
Claims (8)
- 複数の吹き出し口(21a〜21d)を介して空調対象空間(RA)に空調空気を供給する空調部(2a〜2d)と、
複数の空調対象ゾーン(zo11〜zo44)を含む前記空調対象空間(RA)のレイアウト画面(p1)を表示すると共に、前記レイアウト画面(p1)における前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)を選択可能に表示する表示部(32)と、
前記表示部(32)に表示された前記レイアウト画面(p1)上から、前記空調部(2a〜2d)による空調空気の供給を要する前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)または空調空気の供給を要さない前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)の選択を受け付ける受付部(32)と、
前記受付部(32)により受け付けられた前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)の選択結果に基づいて、各前記吹き出し口(21a〜21d)から吹き出される空調空気の風向きを含む風向パターンを決定する決定部(35a)と、
前記決定部(35a)により決定された前記風向パターンに基づいて前記空調部(2a〜2d)を制御する制御部(35b)と、
を備え、
前記空調部は、複数の空調モードを有し、
前記受付部は、任意の前記空調対象ゾーンに対し、相互排他的な前記空調モードの組み合わせを除く複数の前記空調モードの選択を受け付けることが更に可能であって、
前記決定部は、前記受付部が任意の前記空調対象ゾーンに対して複数の前記空調モードの選択を受け付けた場合、各前記空調モードの所定の優先順位に従って、選択された各前記空調モードに基づく前記風向パターンを決定していく、
空調システム(1)。 - 前記空調部(2a〜2d)は、前記空調対象空間(RA)に配置されており、
前記レイアウト画面(p1)には、前記空調対象空間(RA)における前記空調部(2a〜2d)の設置位置と共に、前記空調部(2a〜2d)から供給される空調空気の風向き及び風量を1つのアイコンとして示す気流イメージ(im1,im2・・・)が表示されている、
請求項1に記載の空調システム(1)。 - 前記受付部は、決定された前記風向パターンにおける風向きの変更を更に受け付けることが可能である、
請求項1または2に記載の空調システム(1)。 - 前記レイアウト画面(p1)には、空調空気の供給を要さない前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)と空調空気の供給を要する前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)とが区別可能に表示される、
請求項1〜3のいずれかに記載の空調システム(1)。 - 前記受付部(32)は、前記空調対象空間(RA)のうち少なくとも1つの前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)について旋回気流を形成する旋回気流モード、及び前記旋回気流を形成しない通常気流モードのいずれかを更に受け付け可能であって、
前記決定部(35a)は、前記受付部(32)により受け付けられた前記旋回気流モードまたは前記通常気流モードに基づいて、更に前記風向パターンを決定する、
請求項1〜4のいずれかに記載の空調システム(1)。 - 前記決定部(35a)は、前記受付部(32)が空調空気の供給を要さない前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)の選択を受け付けた場合、このゾーンと空調空気の供給を要する前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)との間を空調空気が出入りしないような風向きを含む前記風向パターンを決定する、
請求項1〜5のいずれかに記載の空調システム(1)。 - 前記受付部(32)は、空調空気の供給を要する前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)への空調空気の風量の設定を更に受け付け可能であって、
前記決定部(35a)は、前記受付部(32)が受け付けた空調空気の前記風量の設定に基づいて、更に前記風向パターンを決定する、
請求項1〜6のいずれかに記載の空調システム(1)。 - 前記決定部(35a)は、
前記受付部(32)が空調空気の供給を要する前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)の選択を受け付けた場合、選択された前記空調対象ゾーン(zo11〜zo44)の位置情報に基づいて、このゾーンに空調空気を供給可能な前記空調部(2a〜2d)を判断し、
判断した前記空調部(2a〜2d)について前記風向パターンを決定する、請求項1〜7のいずれかに記載の空調システム(1)。
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