JP5180172B2

JP5180172B2 - 空調システム

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Publication number: JP5180172B2
Application number: JP2009224034A
Authority: JP
Inventors: 吉秋小泉; 直之樋原; 利康樋熊; 正明矢部; 紀之久代; 成憲中田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: JP2011075133A

Description

本発明は、空調システムに関し、更に詳しくは、空間内の空気を調和する空調システムに関する。

近年の地球温暖化や、世界規模で進行する経済産業の発展にともない、ＣＯ_２排出量の削減、或いはエネルギー消費量の削減を目的とする取り組みが重要視されている。このような背景から、オフィスビルや大型店舗などで消費されるエネルギーを削減し、省エネ化を推進するための技術が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたシステムは、店舗などにおいて、人の出入りや、移動等に伴って移り変わる空気調和を実施すべき場所の近傍に設置された空調機を、動的にグループ化する。そして、グループ化した空調機に、空調動作を連係して実行させる。

特開２００９−１７４７３４号公報

特許文献１に記載されたシステムでは、空調の実施を必要とする場所の空調が、グループ化された複数の空調機によって集中的に実行される。このため、所望の場所の空調が短時間に行われる。

しかしながら、当該システムでは、グループ化された空調機は、それぞれの効率が考慮されることなく一律に運転される。したがって、グループ化された空調機全体としての効率は、必ずしもよいとはいえない。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、空調機を効率よく運転しつつ、空間の内部にいるユーザそれぞれの周囲を集中的に空調することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の空調システムは、
調和した空気を第１の吐出口から空間内へ吐出する第１の空気調和装置と、
調和した空気を第２の吐出口から前記空間内へ吐出する第２の空気調和装置と、
前記空間内のユーザが所持し、前記ユーザが希望する希望温度に関する情報を送信するための通信端末と
前記通信端末の前記空間内での位置を検出する位置検出装置と、
前記通信端末の位置での気温が前記希望温度と一致するように、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置の双方を運転したときの消費電力と、
前記通信端末の位置での気温が前記希望温度と一致するように、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置のうちのいずれか一方を運転したときの消費電力とを比較して、
その比較結果から、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置の双方を運転するか、又はいずれか一方を運転するかを決定し、
前記決定結果に基づいて、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置を運転する制御装置と、
を備える。

本発明によれば、ユーザが所持する通信端末それぞれの位置と、吐出口それぞれの位置との関係に基づいて、吐出口から吐出される調和された空気の量がそれぞれ調整される。これにより、空調機を効率よく運転しつつ、空間の内部にいるユーザの周囲を集中的に空調することができる。

第１の実施形態に係る空調システムのブロック図である。空調の対象となる空間の平面図（その１）である。コントローラの動作を説明するためのフローチャートである。調和空気の吐出量の調整要領を説明するための図である。第２の実施形態に係る空調システムの動作を説明するための図である。第３の実施形態に係る空調システムのブロック図である。空調の対象となる空間の平面図（その２）である。第４の実施形態に係る空調システムのブロック図である。空調の対象となる空間の平面図（その３）である。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る空調システム１０の概略的な構成を示すブロック図である。空調システム１０は、例えばオフィスビルに区画されたフロアなど、多数のユーザによって共有される空間１００の内部の空気を調和するシステムである。

図１に示されるように、空調システム１０は、コントローラ２０、空調ユニット３０、ダクト３４、吹き出し制御ユニット４０、ダンパユニット４１〜４４、３つの測位ユニット５１〜５３、及び４つの通信端末７１〜７４を有している。

空調ユニット３０は、空間１００に配置された空気調和装置３１と、空間１００の外部に配置された室外機３２と、空気調和装置３１及び室外機３２に供給される電力を計測する計測ユニット３５Ａ，３５Ｂとを備えている。

空気調和装置３１は、蒸発器と、空間１００の内部の空気を蒸発器を介して循環させるブロアファンと、コントローラからの指示に基づいてブロアファンの出力を制御する制御ユニットを備えている。また、室外機３２は、コンプレッサと、凝縮器と、凝縮器を冷却する冷却ファンと、コントローラからの指示に基づいて、コンプレッサ等の出力を制御する制御ユニットを備えている。空気調和装置３１及び室外機３２の各構成機器は、電力系統から供給される電力をエネルギーとして動作する。

計測ユニット３５Ａ，３５Ｂそれぞれは、コントローラ２０と無線通信するための無線インターフェイスと、電力系統から空気調和装置３１或いは室外機３２に供給される電力を計測する電力計と、供給された電力の量を計測する電力量計を有している。計測ユニット３５Ａ，３５Ｂそれぞれは、電力計や電力量計による計測の結果をコントローラ２０へ出力する。

上述のように構成された空調ユニット３０では、室外機３２のコンプレッサで圧縮されることにより凝縮器で液化した冷媒が、循環ホース３３を介して、空気調和装置３１の蒸発器へ送られる。そして、蒸発器で気化した冷媒が循環ホース３３を介して、室外機３２のコンプレッサに戻る。このように、冷媒が、空気調和装置３１と室外機３２との間を循環する際に、冷媒と空間１００の空気との間で熱交換が行われるとともに、冷媒と外気との間で熱交換が行われることで、空間１００の内部の空気が調和される。調和された空気（以下、調和空気ともいう）は、空気調和装置３１のブロアファンによって、ダクト３４へ吐出される。

また、空調ユニット３０では、コントローラの指示の下、空気調和装置３１及び室外機３２にそれぞれ設けられた制御ユニットが、協調して、ブロアファン、コンプレッサ、冷却ファンなどの機器の出力を制御することで、ダクト３４へ吐出する調和空気の温度や、吐出量が調整される。

ダクト３４は、空間１００に配置される４つの吐出口３４ａ〜３４ｄと、口調装置３１から吐出された調和空気が、吐出口３４ａ〜３４ｄまで移動する通路となるダクト本体３４ｅの２部分を有している。ダクト３４に設けられた吐出口３４ａ〜３４ｄは、調和空気が空間１００の内部に満遍なく行き渡るように、適当に分散して配置されている。

図２は、空間１００の平面図である。図２を参照するとわかるように、吐出口３４ａ〜３４ｄは、空間１００の床面に、Ｘ軸及びＹ軸にそれぞれ平行な直線Ｌ１及び直線Ｌ２で区画される領域Ａ１〜Ａ４のほぼ中心に位置するように配置されている。これにより、吐出口３４ａから吐出される調和空気は、主として領域Ａ１上の空間に吐出される。また、吐出口３４ｂから吐出される調和空気は、主として領域Ａ２上の空間に吐出される。また、吐出口３４ｃから吐出される調和空気は、主として領域Ａ３上の空間に吐出される。また、吐出口３４ｄから吐出される調和空気は、主として領域Ａ４上の空間に吐出される。

図１に戻り、ダンパユニット４１〜４４それぞれは、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれに対応して設けられている。各ダンパユニット４１〜４４は、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれを開閉する開閉板と、この開閉板を動かして吐出口３４ａ〜３４ｄの開度を規定する駆動モータとを有している。

吹き出し制御ユニット４０は、コントローラ２０からの指示に基づいて、ダンパユニット４１〜４４それぞれの駆動モータを介して開閉板を動かすことにより、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれの開度の調整を行う。

通信端末７１〜７４は、空間１００内のユーザ８１〜８４それぞれに所持される無線通信端末である。通信端末７１〜７４は、各通信端末に割り当てられたコードなどを含む識別情報ＩＤを、測位ユニット５１〜５３からの測距要求信号に応じて発信する。この識別情報ＩＤは、測位ユニット５１〜５３それぞれに受信される。以下、通信端末７１〜７４の識別情報を、それぞれＩＤｎと表示する。なお、ｎは、通信端末７１〜７４それぞれに対応する、１から４までの整数である。

ユーザ８１〜８４それぞれは、通信端末７１〜７４を介して、自己が希望する空間１００の温度に関する情報をコントローラ２０に送信することができる。例えば、ユーザ８１〜８４が、通信端末７１〜７４に設けられたボタンや方向キーなどで、通信端末７１〜７４の表示画面に表示された設定温度の値を変更すると、変更された値が希望温度ＳＴｎとして設定される。通信端末７１〜７４それぞれは、設定温度ＳＴ１〜ＳＴ４を、識別情報ＩＤ１〜ＩＤ４と関連づけて、情報（ＩＤｎ，ＳＴｎ）として、コントローラ２０へ送信する。

また、通信端末７１〜７４それぞれは、空気温度を計測する温度センサを有している。通信端末７１〜７４それぞれは、温度センサを介して計測した空気温度Ｔ１〜Ｔ４を、識別情報ＩＤ１〜ＩＤ４と関連づけて、情報（ＩＤｎ，Ｔｎ）として、コントローラ２０へ送信する。

測位ユニット５１〜５３それぞれは、空間１００内の既知の位置にそれぞれ配置されている。具体的には、図２を参照するとわかるように、測位ユニット５１及び測位ユニット５３それぞれは、空間１００の−Ｙ側のコーナー近傍にそれぞれ配置されている。そして、測位ユニット５２は、空間１００の＋Ｙ側の中央部に配置されている。

測位ユニット５１〜５３それぞれは、通信端末７１〜７４に測距要求信号を発信した後、通信端末７１〜７４からの応答信号を受信すると、測距要求信号を発信した時刻から、応答信号を受信した時刻までの時間に基づいて、発信元の通信端末７１〜７４までの距離Ｄ１〜Ｄ３を推測する。

例えば、測位ユニット５１〜５３が測距要求信号を発信し、応答信号を受信するまでの時間をＴ１とする。そして、通信端末７１〜７４が測距要求信号を受信し、応答信号を発信するまでの時間をＴ２とする。この時間Ｔ２は、通信端末７１〜７４が信号処理を行うのに要する時間である。このため、時間Ｔ２は、測位ユニット５１〜５３と通信端末７１〜７４との距離に依存して変動することはなく、常に一定である。一方、時間Ｔ１と時間Ｔ２との差分Ｔ３は、測位ユニット５１〜５３と通信端末７１〜７４との距離に依存して変動する。この差分Ｔ３は、測位ユニット５１〜５３と通信端末７１〜７４との間を、電磁波が往復するのに要する時間である。そこで、測位ユニット５１〜５３は、次式（１）を用いて距離Ｄｎ（ｎ＝１，２，３）をそれぞれ推測する。なお、次式（１）におけるＶは、測位ユニット５１〜５３と通信端末７１〜７４との通信に用いられる電磁波の速度であり、光速と等価である。

Ｄｎ＝Ｖ×（Ｔ３／２） …（１）

そして、測位ユニット５１〜５３は、推測した距離Ｄ１〜Ｄ３と、通信端末の識別情報ＩＤ１〜ＩＤ４とを関連づけて、位置情報（ＩＤｎ，Ｄ１）、位置情報（ＩＤｎ，Ｄ２）、或いは位置情報（ＩＤｎ、Ｄ３）として、コントローラ２０へ送信する。

前記コントローラ２０は、空気調和装置３１、室外機３２、通信端末７１〜７４、測位ユニット５１〜５３と無線通信を行う。そして、通信端末７１〜７４、測位ユニット５１〜５３からの情報に基づいて、空気調和装置３１、室外機３２、及び吹き出し制御ユニット４０を統括的に制御する。

以下、コントローラ２０の動作について、図３を参照しつつ説明する。

図３は、コントローラ２０が実行する処理を示すフローチャートである。空調システム１０の各構成機器が起動されると、コントローラ２０は、まず、最初のステップＳ１０１で、測位ユニット５１〜５３と通信を行い、各通信端末７１〜７４についての位置情報（ＩＤｎ，Ｄ１）、位置情報（ＩＤｎ，Ｄ２）、及び位置情報（ＩＤｎ、Ｄ３）を取得する。

次のステップＳ１０２では、コントローラ２０は、各通信端末７１〜７４それぞれと測位ユニット５１〜５３それぞれとの距離と、測位ユニット５１〜５３それぞれの空間１００における既知の位置とから、各通信端末７１〜７４それぞれの、空間１００における位置Ｌｎを算出する。

一般に、ユーザ８１〜８４は、通常空間１００の床面を移動する。このため、位置Ｌｎは、例えば空間１００の図２における左端のコーナーを原点とするＸＹ座標系を基準に表すことができる。そこで、コントローラ２０は、各通信端末７１〜７４それぞれについての位置情報（ＩＤｎ，Ｄ１）、位置情報（ＩＤｎ，Ｄ２）、及び位置情報（ＩＤｎ、Ｄ３）と、測位ユニット５１〜５３それぞれのＸＹ座標系の位置座標とから、各通信端末７１〜７４の位置Ｌｎ（ｘ，ｙ）を算出する。

次のステップＳ１０３では、コントローラ２０は、各通信端末７１〜７４の位置Ｌｎ（ｘ，ｙ）を参照しつつ、各通信端末７１〜７４が位置する領域Ａ１〜Ａ４を特定する。そして、各領域Ａ１〜Ａ４に位置する通信端末７１〜７４の数に応じて、吐出口３４ａ〜３４ｄから吐出される調和空気の量の比率を算出する。

例えば、図４に示されるように、領域Ａ１に通信端末７１及び通信端末７２が位置し、領域Ａ２に通信端末７３が位置し、領域Ａ３に通信端末７４が位置し、領域Ａ４にはいずれの通信端末も位置しない場合には、コントローラ２０は、吐出口３４ａ〜３４ｄから吐出する調和空気の吐出量の比率を、例えば２／４：１／４：１／４：０／４と決定する。

次のステップＳ１０４では、コントローラ２０は、各通信端末７１〜７４それぞれと通信し、設定温度に関する情報（ＩＤｎ，ＴＳｎ）を取得する。

次のステップＳ１０５では、コントローラ２０は、各通信端末７１〜７４それぞれと通信し、空気温度に関する情報（ＩＤｎ，Ｔｎ）を取得する。

次のステップＳ１０６では、コントローラ２０は、設定温度に関する情報（ＩＤｎ，ＴＳｎ）と、空気温度に関する情報（ＩＤｎ，Ｔｎ）とに基づいて、空調ユニット３０を構成する空気調和装置３１と室外機３２の出力をそれぞれ決定する。各出力は、例えば、各通信端末７１〜７４それぞれで検出された空気温度Ｔ１〜Ｔ４の平均値Ｔ_ＡＶＧと、各通信端末７１〜７４それぞれに設定された設定温度ＳＴ１〜ＳＴ４の平均値ＳＴ_ＡＶＧとを算出し、平均値Ｔ_ＡＶＧと平均値ＳＴ_ＡＶＧとの差に応じて決定することが考えられる。

次のステップＳ１０７では、コントローラ２０は、決定した出力値を空気調和装置３１及び室外機３２へ送信する。空気調和装置３１及び室外機３２の制御ユニットは、コントローラ２０によって決定された出力値に基づいて、空気調和装置３１及び室外機３２を構成する機器の制御を行う。これにより、コントローラ２０によって決定された出力で、空気調和装置３１及び室外機３２が運転される。

次のステップＳ１０８では、コントローラ２０は、ステップＳ１０３において算出された、吐出量の比率に関する情報を、吹き出し制御ユニット４０へ出力する。吹き出し制御ユニット４０は、吐出量の比率に関する情報が通知されると、吐出口３４ａ〜３４ｄからそれぞれ吐出する調和空気の量が、通知された比率となるように、ダンパユニット４１〜４４それぞれの制御を行う。これにより、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれから、ステップＳ１０３において算出された比率で調和空気が吐出する。

例えば、比率に関する情報（２／４、１／４、１／４、０／４）が、吹き出し制御ユニット４０に通知された場合には、吐出口３４ａ〜３４ｄからの調和空気の吐出量は、空気調和装置３１からの吐出量をａとすると、それぞれ２ａ／４、a／４、ａ／４、０となる。

以降、コントローラ２０は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０８までの処理を繰り返し実行する。これにより、ユーザ８１〜８４が、他の領域へ移動したり、通信端末７１〜７４の表示画面に表示された設定温度の値を変更すると、それに応じて、空気調和装置３１及び室外機３２の出力や、吐出口３４ａ〜３４ｄからの調和空気の吐出量が適宜調整される。

以上説明したように、本実施形態では、ユーザが所持する通信端末７１〜７４それぞれの位置と、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれの位置との関係に基づいて、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれから吐出される調和空気の量が調整される。具体的には、吐出口３４ａ〜３４ｄから吐出する調和空気の量の比率が、領域Ａ１〜Ａ４に位置する通信端末７１〜７４の数に応じて定まる比率となるように、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれから吐出される調和空気の吐出量が調整される。

これにより、空間１００の内部で通信端末７１〜７４を所持するユーザ８１〜８４の周囲を集中的に空調することができる。また、ユーザ８１〜８４が空間１００の内部で他の領域に移動したとしても、通信端末７１〜７４を所持するユーザ８１〜８４の位置に応じて、吐出口３４ａ〜３４ｄから吐出する調和空気の吐出量がそれぞれ調整される。これにより、空気調和装置３１及び室外機３２を最適な効率で運転しつつ、移動するユーザ８１〜８４の周囲を集中的に空調することができる。

なお、上記実施形態では、領域Ａ１〜Ａ４に位置する通信端末７１〜７４の数に応じて、吐出口３４ａ〜３４ｄから吐出される調和空気の量を調整した。本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、領域Ａ１〜Ａ４内の通信端末７１〜７４に設定された希望温度の平均値を、領域Ａ１〜Ａ４ごとに算出する。そして、算出した希望温度に基づいて、ダンパユニット４１〜４４を制御して、吐出口３４ａ〜３４ｄからそれぞれ吐出される調和空気の量を調整することとしてもよい。

例えば、領域Ａ１〜Ａ４での設定温度の平均値と、この平均値と上限温度３０℃との差をもとめる。そして、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれからの吐出量が、この差で規定される比率となるように、ダンパユニット４１〜４４を駆動する。例えば、領域Ａ１〜Ａ４での設定温度の平均値が２６℃、２７℃、２８℃、２８℃であった場合には、吐出口３４ａ〜３４ｄそれぞれからの吐出量が４：３：２：２となるように、ダンパユニット４１〜４４を制御する。この場合、ユーザ８１〜８４が他の領域へ移動すると、移動先の領域での調和空気の吐出量が、移動したユーザ８１〜８４の希望温度に基づいて調整される。したがって、ユーザ８１〜８４の周囲の空調が、ユーザ８１〜８４の好みに応じて行われる。

この場合において、各領域Ａ１〜Ａ４での設定温度の平均値ではなく、例えば各領域Ａ１〜Ａ４での設定温度の中央値に基づいて、ダンパユニット４１〜４４を制御して、吐出口３４ａ〜３４ｄからそれぞれ吐出される調和空気の量を調整することとしてもよい。

《第２の実施形態》
次に本発明の第２の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、第１の実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施形態に係る空調システム１０は、空調ユニット３０で消費される電力が所定の目標値を超えない範囲で、空気調和装置３１及び室外機３２の出力が調整される点で、第１の実施形態に係る空調システム１０と相違する。

図５には、時間と消費電力量との関係を示す曲線Ｓ１及び曲線Ｓ２が示されている。曲線Ｓ１は、空調ユニット３０で過去の一週間或いは一ヶ月間など所定の期間に消費された電力量の推移を示している。また、曲線Ｓ２は、現在運転されている計測ユニット３０で消費された電力量の推移を示している。

コントローラ２０は、計測ユニット３５Ａ及び計測ユニット３５Ｂからの計測結果を監視しながら、空気調和装置３１及び室外機３２の出力を決定する。具体的には、曲線Ｓ２で示される空調ユニット３０での電力量が、曲線Ｓ１によって示される電力量を下回るように、空気調和装置３１及び室外機３２の出力を決定する。そして、決定した出力値を、空気調和装置３１及び室外機３２へ送信する。空気調和装置３１及び室外機３２の制御ユニットは、コントローラ２０によって決定された出力値に基づいて、空気調和装置３１又は室外機３２を構成する機器の制御を行う。

これにより、空調ユニット３０での消費電力量は、図５の曲線Ｓ２で示されるように、一時的に曲線Ｓ１を上回って推移したとしても、最終的には管理目標値以下に収まる。

なお、本実施形態では、計測ユニット３５Ａ及び計測ユニット３５Ｂからの計測結果を監視しながら、空気調和装置３１及び室外機３２の出力を決定した。本発明は、これに限定されず、例えば、コントローラ２０は、空気調和装置３１及び室外機３２についての設定温度を上下することにより、空気調和装置３１及び室外機３２の出力を調整することとしてもよい。

《第３の実施形態》
次に本発明の第３の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

図６に示されるように、第３の実施形態に係る空調システム１０は、コントローラ２０、２台の空調ユニット３０Ａ，３０Ｂ、３つの測位ユニット５１〜５３、及び通信端末７１を有している。

図７は、空間１００の平面図である。図７を参照するとわかるように、空調ユニット３０Ａを構成する空気調和装置３１の吐出口３４ａと、空調ユニット３０Ｂを構成する空気調和装置３１の吐出口３４ｂそれぞれは、Ｙ軸に平行な直線Ｌ２で区画される領域Ａ１，Ａ２のほぼ中心に位置するように配置されている。これにより、吐出口３４ａから吐出される調和空気は、主として領域Ａ１上の空間に吐出される。また、吐出口３４ｂから吐出される調和空気は、主として領域Ａ２上の空間に吐出される。

コントローラ２０は、上記各実施形態で述べた方法で、通信端末７１が位置する領域が領域Ａ１であるか領域Ａ２であるかを特定する。そして、通信端末７１が位置するところの空気温度が、ユーザ８１の希望温度になるまで、各空調ユニット３０Ａ，３０Ｂを運転する。次に、コントローラ２０は、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの出力パターンを、例えばＴ時間ごとに、それぞれ変更しながら、各空調ユニット３０Ａ，３０Ｂを運転して、通信端末７１が位置するところの空気温度をユーザ８１の希望温度に保つ。同時に、Ｔ時間毎に、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂ全体で消費された電力量を計測する。そして、電力量が最も少なかったときの出力パターンを特定する。以下、この出力パターンを出力パターン１とする。

次に、コントローラ２０は、通信端末７１が位置する領域Ａ１上の空間を主として空調する空調ユニット３０Ａの出力パターンを、Ｔ時間ごとに、それぞれ変更しながら、空調ユニット３０Ａを運転して、通信端末７１が位置するところの空気温度をユーザ８１の希望温度に保つ。同時に、Ｔ時間毎に、空調ユニット３０Ａで消費された電力量を計測する。そして、電力量が最も少なかったときの出力パターンを特定する。以下、この出力パターンを出力パターン２とする。

次に、コントローラ２０は、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂを、出力パターン１でＴ時間運転したときの消費電力量と、空調ユニット３０Ａを、出力パターン２でＴ時間運転したときの消費電力量とを比較する。

次に、コントローラ２０は、出力パターン１で、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂを運転したときの消費電力の方が少なかった場合には、以後、図７に示される状況のときには、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂを出力パターン１で運転する。一方、コントローラ２０は、出力パターン２で、空調ユニット３０Ａを運転したときの消費電力の方が少なかった場合には、以後、図７に示される状況のときには、空調ユニット３０Ａのみを出力パターン２で運転する。

これにより、本実施形態では、ユーザ８１の周囲を、少ない電力で効率的に空調することが可能となる。

なお、本実施形態では、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂは、それぞれ室外機３２を有していた。本発明は、これに限らず、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂで、一台の室外機を共用してもよい。

《第４の実施形態》
次に本発明の第４の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

図８に示されるように、第４の実施形態に係る空調システム１０は、コントローラ２０、２台の空調ユニット３０Ａ，３０Ｂ、３つの測位ユニット５１〜５３、及び４つの通信端末７１〜７４を有している。

図９は、空間１００の平面図である。図９を参照するとわかるように、空調ユニット３０Ａを構成する空気調和装置３１の吐出口３４ａと、空調ユニット３０Ｂを構成する空気調和装置３１の吐出口３４ｂそれぞれは、Ｙ軸に平行な直線Ｌ２で区画される領域Ａ１，Ａ２のほぼ中心に位置するように配置されている。これにより、吐出口３４ａから吐出される調和空気は、主として領域Ａ１上の空間に吐出される。また、吐出口３４ｂから吐出される調和空気は、主として領域Ａ２上の空間に吐出される。

コントローラ２０は、上記各実施形態で述べた方法で、通信端末７１〜７４が位置する領域が領域Ａ１であるか領域Ａ２であるかを特定する。そして、各領域Ａ１，Ａ２に位置する通信端末７１〜７４の数に応じて、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの双方を運転するか、或いはいずれか一方を運転するかを決定する。

例えば、運転する空調ユニットの決定方法としては、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数の差が所定の値以下である場合には、双方の空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０を運転する。また、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数の差が所定の値以上である場合には、位置する通信端末７１〜７４の数が多い方の領域に調和空気を吐出する空調ユニットを運転する。

これにより、本実施形態では、ユーザ８１〜８４の周囲を、少ない電力で効率的に空調することが可能となる。

なお、本実施形態では、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数に基づいて、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの双方を運転するか、或いはいずれか一方を運転するか決定した。本発明はこれに限らず、各領域Ａ１，Ａ２ごとに、希望温度の平均値を算出し、この平均値についても加味して、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの双方を運転するか、或いはいずれか一方を運転するかを決定してもよい。

また、本実施形態では、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数の差が所定の値以下である場合には、双方の空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂを運転し、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数の差が所定の値以上である場合には、位置する通信端末７１〜７４の数が多い方の領域に調和空気を吐出する空調ユニットを運転した。本発明は、これに限定されず、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数の差が所定の値以下である場合には、双方の空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂを運転し、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数の差が所定の値以上である場合には、双方の空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂを運転し、位置する通信端末７１〜７４の数が少ない方の領域を空調する空調ユニットの室外機３２の出力を零にすることとしてもよい。この場合には、位置する通信端末７１〜７４の数が少ない方の領域を空調する空調ユニットが、送風モードで運転される。これにより、消費電力を低減しつつ、空間１００の内部の空気を循環させることができる。

この場合、各領域Ａ１，Ａ２ごとに、希望温度の平均値を算出し、この平均値についても加味して、室外機３２の出力を零に設定する空調ユニットを決定してもよい。

また、本実施形態では、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数の差が所定の値以下である場合には、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの双方を運転し、各領域Ａ１，Ａ２での通信端末７１〜７４の数の差が所定の値以上である場合には、位置する通信端末７１〜７４の数が多い方の領域に調和空気を吐出する空調ユニットを運転した。本発明は、これに限定されず、各空調ユニット３０Ａ，３０Ｂの効率に基づいて、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの双方を運転するか、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂのいずれか一方を運転するかを決定してもよい。

例えば、空間１００内のすべての通信端末７１〜７４の数と、各通信端末７１〜７４の位置での空気温度と、空間１００の外部の気温とに基づいて、各通信端末７１〜７４の位置での空気温度を希望温度にするために要する出力を算出する。そして、算出した出力を、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂで負担したときの効率の方が、いずれか一方の空調ユニットで負担したときの効率よりも高い場合には、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの双方を運転する。一方、算出した出力を、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂで負担したときの効率の方が、いずれか一方の空調ユニットで負担したときの効率よりも低い場合には、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂのうちのいずれか一方を運転する。

具体的には、予測された出力が１８００Ｗの場合は、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂそれぞれが９００Ｗの出力分を負担することとなるが、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂそれぞれの効率が６０％だとすれば、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂへは合計３０００Ｗの入力が必要となる。一方、空調ユニット３０Ａのみを運転する場合には、空調ユニット３０Ａが１８００Ｗの出力分を負担することとなるが、空調ユニット３０Ａの効率が５０％だとすれば、空調ユニット３０Ａへは、３６００Ｗの入力が必要となる。この場合は、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの双方を運転する。

また、上述のように空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂそれぞれの効率に基づいて空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂの双方を運転するか、又は空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂのうちのいずれか一方を運転するかを決定する場合において、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂそれぞれの効率ではなくて、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂそれぞれの室外機３２の効率に基づく決定を行ってもよい。さらに、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂのうちのいずれか一方を運転したら、他方の空調ユニットについては空気調和装置３１のみを運転することとしてもよい。

また、本実施形態では、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂそれぞれが、空気調和装置３１と室外機３２をそれぞれ１つずつ備えている場合について説明した。本発明は、これに限定されるものではなく、空調ユニット３０Ａ及び空調ユニット３０Ｂそれぞれは、室外機３２を共用する複数の空気調和装置を有していてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態によって限定されるものではない。

例えば、上記各実施形態における通信端末の数は一例であり、空調システム１０は、１つ以上或いは４つ以上の通信端末を有していてもよい。

また、上記各実施形態における測位ユニットの数は一例であり、空調システム１０は、４つ以上の測位ユニットを有していてもよい。また、ユーザが空間１００のフロアのみを移動する場合には、測位ユニットは２つでもよい。

また、上記各実施形態では、調和空気が吐出する吐出口に対応する領域Ａ１〜Ａ４に位置する通信端末の数に応じた制御が行われたが、これに限らず、調和空気が吐出する吐出口から所定の距離以内にある通信端末の数に応じた制御を行ってもよい。

また、上記各実施形態において、通信端末７１〜７４の表示画面に、空間１００内のユーザ１人あたりの消費電力を表示することとしてもよい。これにより、ユーザが視覚的に消費電力を認識することができるので、各ユーザの省エネ意識を向上させることができる。

また、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明の空調システムは、空間内の空気を調和するのに適している。

１０空調システム
２０コントローラ
３０空調ユニット
３１空気調和装置
３２室外機
３３循環ホース
３４ダクト
３４ａ〜３４ｄ吐出口
３４ｅダクト本体
３５Ａ，３５Ｂ計測ユニット
４０吹き出し制御ユニット
４１〜４４ダンパユニット
５１〜５３測位ユニット
７１〜７４通信端末
８１〜８４ユーザ
１００空間
Ａ１〜Ａ４領域
Ｌ１，Ｌ２直線
Ｓ１，Ｓ２曲線

Claims

調和した空気を第１の吐出口から空間内へ吐出する第１の空気調和装置と、
調和した空気を第２の吐出口から前記空間内へ吐出する第２の空気調和装置と、
前記空間内のユーザが所持し、前記ユーザが希望する希望温度に関する情報を送信するための通信端末と
前記通信端末の前記空間内での位置を検出する位置検出装置と、
前記通信端末の位置での気温が前記希望温度と一致するように、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置の双方を運転したときの消費電力と、
前記通信端末の位置での気温が前記希望温度と一致するように、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置のうちのいずれか一方を運転したときの消費電力とを比較して、
その比較結果から、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置の双方を運転するか、又はいずれか一方を運転するかを決定し、
前記決定結果に基づいて、前記第１の空気調和装置の出力、及び前記第２の空気調和装置の出力をそれぞれ制御する制御装置と、
を備える空調システム。
調和した空気を空間内へ吐出する第１の空気調和装置と、
調和した空気を前記空間内へ吐出する第２の空気調和装置と、
前記空間内のユーザが所持し、前記ユーザが希望する希望温度に関する情報を送信するための通信端末と
前記通信端末の前記空間内での位置を検出する位置検出装置と、
前記空間内の前記通信端末の数と、前記通信端末の位置での気温と、前記空間の外部の気温とに基づいて、前記通信端末の位置での気温を前記希望温度にするときの出力を予測し、
前記第１の空気調和装置の出力と前記第２の空気調和装置の出力との合計が、前記予測された出力と等しくなるように、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置の双方を運転したときの、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置全体の効率と、
出力が前記予測された出力と等しくなるように、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置のうちの一方の空気調和装置を運転したときの、前記一方の空気調和装置の効率とに基づいて、
前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置の双方を運転するか、又はいずれか一方を運転するかを決定する制御装置と、
を備える空調システム。
空間の外部の空気と熱交換を行う第１の熱交換機を有し、第１の吐出口から前記空間に調和した空気を吐出する第１の空気調和装置と、
前記空間の外部の空気と熱交換を行う第２の熱交換機を有し、第２の吐出口から前記空間に調和した空気を吐出する第２の空気調和装置と、
前記空間内のユーザが所持し、前記ユーザが希望する希望温度に関する情報を送信するための通信端末と
前記通信端末の前記空間内での位置を検出する位置検出装置と、
前記空間内の前記通信端末の数と、前記通信端末の位置での気温と、前記空間の外部の気温とに基づいて、前記通信端末の位置での気温を前記希望温度にするときの出力を予測し、
前記第１の空気調和装置の出力と前記第２の空気調和装置の出力との合計が、前記予測された出力と等しくなるように、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置の双方を運転したときの、前記第１の熱交換機及び前記第２の熱交換機全体の効率と、
出力が前記予測された出力と等しくなるように、前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置のいずれか一方の空気調和装置を運転したときの、前記一方の空気調和装置の前記熱交換機の効率とに基づいて、
前記第１の空気調和装置及び前記第２の空気調和装置の双方を運転するか、又はいずれか一方を運転するかを決定する制御装置と、
を備える空調システム。
前記制御装置は、前記第１の熱交換機及び前記第２の熱交換機のいずれか一方を運転した場合に、他方を備える前記空気調和装置を運転して前記空間の内部の空気を循環させる請求項３に記載の空調システム。
前記通信端末それぞれには、前記空間内のユーザ１人あたりの、前記空気調和装置の消費電力が表示される請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空調システム。