空调管理装置和空调系统的制作方法

本发明涉及控制多个空调机的动作的空调管理装置和空调系统。

背景技术：

在大厦等建筑物中，由于地球温暖化所带来的气温的上升、电力公司的消耗电力量的削减要求，正在谋求消耗电力量的削减和舒适性的提高。现已提出各种实现它的方法，已知如下的空调系统：该空调系统是具有多个室外机和多个室内机的空调系统，作为运转控制，除了常规控制外还具有节能控制(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-125691号公报(摘要)

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上述现有的空调系统中，使用者利用手动来指示从常规控制向节能控制的转移，需要花费工夫。因此，希望有一种从常规控制向节能控制自动转移的方法。节能控制一般是在空调机负荷小的情况下进行的控制，所以在自动化时，能够考虑如下的方法：设定允许从常规控制向节能控制转移的负荷条件，在多个室内机各自的周围环境(负荷状况)满足该负荷条件的情况下，自动地从常规控制向节能控制转移。但是，在该方法的情况下，存在以下问题。

也就是说，即使各室内机被设置在相同的房间，多个室内机各自的周围环境也未必就相同。因此，例如在一部分室内机的周围环境恶劣(具体而言，例如在窗侧而容易受到外气的影响等)的情况下，有可能引起只有这一部分室内机的周围环境迟迟不满足上述负荷条件的问题。在此情况下，存在如下问题：即使在本来希望进入节能运转的负荷状况下，空调系统也无法作为整体进入节能控制，无法获得节能效果。

另外，节能控制一般是通过抑制空调能力来实现消耗电力的降低的控制，所以在过于抑制空调能力时，舒适性会下降。因此，在节能控制中，不仅只是降低消耗电力，维持舒适性也很重要。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于提供一种在能够维持舒适性的同时能够实现节能的空调管理装置和空调系统。

用于解决课题的方案

本发明的空调管理装置是对具有多个室内机的多个空调机的动作进行控制的空调管理装置，其中，该空调管理装置具有控制部，该控制部在将室内维持在设定温度的常规控制中，在表示多个室内机各自的周围环境的各负荷数据满足特定的负荷条件的情况下，进行从常规控制进入节能控制的空调控制，即使在各室内机中的一部分的室内机的负荷数据不满足负荷条件的情况下，控制部在根据一部分的室内机的过去的运转状态数据的历程预测室内环境的舒适性不会因进入节能控制而产生下降时，也进入节能控制。

另外，本发明的空调系统具有上述的空调管理装置以及由空调管理装置控制的多个空调机。

发明效果

根据本发明，能够获得在能够维持舒适性的同时能够实现节能的空调管理装置和空调系统。

附图说明

图1是表示具有本发明的实施方式1的空调管理装置的空调系统整体的构成的框图。

图2是表示图1的控制设定数据库的一个例子的图。

图3是表示图1的空调控制数据库的一个例子的图。

图4是表示图1的运转状态数据库的一个例子的图。

图5是表示图1的背离判定数据库的一个例子的图。

图6是表示本发明的实施方式1的空调管理装置中的处理流程的流程图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是表示具有本发明的实施方式1的空调管理装置的空调系统整体的构成的框图。

在图1中，空调系统1具有多个空调机10-1、10-2(以下有时总称为空调机10。)以及空调管理装置100，该空调管理装置100统一控制多个空调机10的动作而承担起空调系统1中的电力消耗的降低和舒适性的提高。另外，空调系统1还具有外气处理装置13，该外气处理装置13利用风扇将外气取入到室内。需要说明的是，也可以省略外气处理装置13。

多个空调机10-1、10-2具有室外机11-1、11-2(以下有时总称为室外机11)以及多个室内机12-1、12-2、12-3、12-4(以下有时总称为室内机12)。

在空调机10中，室外机11和多个室内机12通过专用通信线或lan来连接。并且，各室外机11和各室内机12能够分别将与自身的运转状态相关的运转状态数据发送给空调管理装置100。运转状态例如与运转中、运转停止中、运转模式(制冷制热的区分)、风速、风量、设定温度、吸入温度(室内温度)、外气温度、操作禁止的状态、加湿状态等相当。

空调管理装置100经由专用通信线或lan等的通信线路而与各室外机11连接，并能够经由通信线路而与各室外机11进行数据的收发。另外，空调管理装置100能够经由各室外机11而与各室内机12进行数据的收发。并且，空调管理装置100至少能够将控制各室内机12和各室外机11的运转或停止的信号发送给各室外机11和各室内机12。另外，空调管理装置100能够将控制外气处理装置13的运转和停止的信号发送给外气处理装置13。需要说明的是，虽然在图1中并未示出，但也可以构成为将各空调机10分割成多个组而能够控制各组的每一个。此情况的分组方法是任意的，既可以按每个房间作为一个组，也可以对一个房间内进行区域划分来作为一个组。

以下，对空调管理装置100的构成进行说明。

空调管理装置100具有：应用控制装置20，该应用控制装置20决定空调机10的控制内容(蒸发温度、压缩机的转速、设定温度、风量、风向、运转开始、运转停止等)；以及空调控制装置30，该空调控制装置30基于由应用控制装置20决定的控制内容来控制空调机10和外气处理装置13。应用控制装置20和空调控制装置30各自的装置既能够彼此独立而在不同的设备中实现，也能够搭载于同一设备内来实现。需要说明的是，虽然在图1中并未示出，但空调系统1还可以具有加湿器和换气装置，将这些设备经由专用通信线或lan等的通信线路而与空调管理装置100连接，从而利用空调管理装置100进行管理。

(空调控制装置)

空调控制装置30具有空调机管理部31和空调机通信管理部32。空调控制装置30具有带cpu、ram和rom等的微型计算机，在rom中存储有控制程序。并且，利用cpu和控制程序功能性地构成空调机管理部31。空调机通信管理部32能够由lan接口等网络接口或专用通信用的硬件来实现。

空调机管理部31是如下部分：经由空调机通信管理部32取得从室外机11和室内机12发送的运转状态数据，并基于运转状态数据对空调机10的运转状态进行管理。空调机管理部31所接收的运转状态数据的一部分或全部被发送到应用控制装置20，并被储备到后述的运转状态数据库22。

空调机通信管理部32是进行空调机管理部31与各室外机11和各室内机12之间的信息传递的部分，将来自空调机管理部31的数据传递给空调机10和外气处理装置13，还接收来自空调机10等的数据并向空调机管理部31传递。另外，由空调机管理部31和空调机通信管理部32保持的数据也能够保持在hdd(harddiskdrive，硬盘驱动器)或闪存等能够存储的装置中。

(应用控制装置)

应用控制装置20具有应用控制部21、运转状态数据库22、控制设定数据库23、空调控制数据库24以及背离判定数据库25。

应用控制部21既能够由实现功能的电路器件等硬件来实现，也能够作为在微型计算机或cpu等运算装置上实现的软件来实现。应用控制部21存储有包含与后述的流程图对应的程序在内的控制程序。另外，对于应用控制装置20而言，即使存在于网络上的存储装置内，也能够实现。

应用控制部21具有常规控制和节能控制作为空调系统1的运转控制。常规控制指的是如下控制：控制构成空调机10的各部分(压缩机、减压装置和送风机等)，以便室内机12的吸入温度维持由使用者设定的设定温度。节能控制指的是以节能和维持舒适性为目的而实施的控制，控制蒸发温度、压缩机的转速等，以降低各空调机10或空调系统1整体的消耗电力。当然，节能控制也可以控制这些以外的项目，总之，只要是在降低空调系统整体的消耗电力的同时维持舒适性的控制即可。

以下，更为详细地说明节能控制。

应用控制部21基于各室内机12的周围环境数据、设定温度、保持于应用控制装置20内的各数据库23～25的数据等，来实施节能控制。

应用控制部21具有多个控制(控制a～控制e)作为节能控制，从这些控制a～控制e中选择任意控制。控制a是提高蒸发温度来降低空调能力的控制。控制b是降低压缩机的频率来降低空调能力的控制。控制c与空调机10的控制的节能不同，是使用外气处理装置13的节能控制(外气导入控制)，且是停止空调机10的运转而驱动外气处理装置13的控制。需要说明的是，上述的控制内容是一个例子，在本发明中使用的节能控制不限于上述的控制内容。另外，关于控制d、控制e，没有特别地明确记载，总之，只要是能够实现节能的控制即可。另外，节能控制的能够选择的种类数不限于五个，既可以是一个，也可以是六个以上，能够自由地设定。

并且，按每种节能控制设定有负荷条件。负荷条件是判断是否从常规控制转移到节能控制的转移条件。也就是说，当在常规控制中各室内机12各自的周围环境(温湿度环境)满足与当前选择中的节能控制对应的负荷条件时，应用控制部21从常规控制转移到节能控制。

在此，在常规控制中，有时会产生如下状况：各室内机12中的一部分室内机12的周围环境不满足负荷条件，所以不会进入节能控制而无谓地持续进行常规控制。例如在制冷运转的情况下，多个室内机12中的特定的室内机12、例如距窗侧近的窗侧室内机12由于日照的影响而负荷高。因此，窗侧室内机12中的室内空气的吸入温度与其它室内机12的吸入温度相比难以降低。在此情况下，例如在负荷条件是从吸入温度减去设定温度而得到的温度差不足规定值这样的条件时，窗侧室内机12不满足该负荷条件，所以会产生如下问题：不会进入节能控制而持续进行常规控制，而不能节能。

在本实施方式中，进行改善这样的状况的控制，以下，对本实施方式的控制的概要进行说明。也就是说，首先，检测多个室内机12各自的周围环境，并根据基于检测结果的各室内机12各自的各负荷数据(例如吸入温度与设定温度的温度差)，来特定成为无法进入节能控制的主要因素的室内机12。然后，修正特定室内机12中的负荷数据，以使该特定室内机12的负荷数据满足进入节能控制的负荷条件。这样一来，就能够避免不进入节能控制的状况持续的问题，从而实现节能。

需要说明的是，像这样在尽管特定室内机12实际上不满足负荷条件，但对负荷数据进行修正、可以说强制性地进入节能控制的情况下，特定室内机12的周围环境的舒适性有可能会下降。因而，在本实施方式中，仅限于在能够预测即使进入节能控制室内环境的舒适性也不会产生下降时才进入节能控制。

具体而言，当成为不进入节能控制的主要因素的特定室内机12的周围环境在过去一定时期背离负荷条件的状态持续时，判断为不会产生室内环境的舒适性的下降而进入节能控制。关于在过去一定时期背离进入节能控制的条件的状态，若以负荷条件是“吸入温度与设定温度的温度差不足1℃”为例进行说明的话，例如相当于以下的状态。也就是说，相当于如下的能力不足的状态：在制冷运转中，在窗侧室内机12，由于来自窗的日照量和室内机12的空调能力的关系，吸入温度没有降低到设定温度，而是持续吸入温度比设定温度例如高2℃的状态。

在此情况下，以使窗侧室内机12也满足负荷条件的方式进行将窗侧室内机12的设定温度提高例如2℃的修正来修正上述温度差(负荷数据)，即使空调系统1进入节能控制，窗侧室内机12的吸入温度最终也为27℃不变。也就是说，窗侧室内机12的周围环境的舒适性即使是进入节能控制实质上也不会改变。因此，即使是不满足负荷条件的室内机(特定室内机)12，只要在该特定室内机12的周围环境符合背离负荷条件的背离条件的状态持续一定时期的情况下，就允许进入节能控制。需要说明的是，在修正负荷数据时，既可以如上述那样修正为了算出负荷数据而使用的参数(在上述例子中为设定温度)来修正负荷数据，也可以修正特定室内机12的负荷数据(在本例中为吸入温度与设定温度的温度差)本身。

在此，通过对背离条件设置“在一定时期持续”这样的限制，具有以下的效果。也就是说，若不设置该限制的话，那么仅仅是例如室内的人数急剧增加而使得周围环境暂时符合背离条件，就会进入节能控制。在此情况下，存在会产生特定室内机12的周围环境的舒适性下降的问题的可能性。但是，通过设置上述限制，能够避免上述问题，并能够实现舒适性的维持。

接下来，返回图1，对应用控制装置20所具有的各数据库依次进行说明。

图2是表示图1的控制设定数据库的一个例子的图。

控制设定数据库23将把一年划分成多个而得到的各时期与优先控制相关联并加以保存，其中，优先控制是按各时期在该时期的多个节能控制(控制a、控制b、控制c……)中优先进行的控制。对于时期而言，在图2中设定有五个时期，但也可以为更多或者更少。另外，也可以没有时期设定。另外，控制设定数据库23的优先控制既可以与环境相应地从多个控制a～e中自动选择地设定，也可以由使用者来设定。

图3是表示图1的空调控制数据库的一个例子的图。

在空调控制数据库24中，按每种节能控制(控制a、控制b、控制c……)来设定：指定该节能控制的控制单位“室内机”；指定转移到该节能控制的负荷条件的“负荷条件”；以及，指定修正对象的数据的“参数”。

在该例子中，将控制a设定为在满足如下的负荷条件的情况下实施，该负荷条件为在所有的室内机12的每一个中从吸入温度减去设定温度而得到的温度差不足1℃。另外，将控制b设定为在满足如下的负荷条件的情况下实施，该负荷条件为在所有的室内机的每一个中从吸入温度减去设定温度而得到的温度差不足0℃。

另外，将控制c设定为在满足如下的条件的情况下进行，该条件为在特定组内的各室内机12的每一个中从外气温度减去设定温度而得到的温度差为-5℃以下。在从外气温度减去设定温度而得到的温度差为-5℃以下的情况下，在想让室温比当前降低时，可以考虑并不使空调机10运转，而能够通过将外气取入到室内来降低室温。因此，在外气温度比设定温度低5℃以上的情况下，进行控制c，也就是如上述那样进行停止空调机10的运转并驱动用于取入外气的外气处理装置13的控制。与空调机10相比，外气处理装置13以低消耗电力进行动作，所以，通过驱动外气处理装置13来代替空调机10，会变得节能。

另外，在图3中，控制a～控制c的任意的“参数”都是设定温度，当在不满足负荷条件的特定室内机12中修正负荷数据时，指定修正设定温度。

空调控制数据库24既可以预先由制造商侧来提供，也可以为能够由使用者来设定、变更。另外，也能够对空调控制数据库24追加新的控制。另外，图3的负荷条件、参数是一个例子，并不限定于图示的例子。

图4是表示图1的运转状态数据库的一个例子的图。

运转状态数据库22具有按室内机12分别储备有各自的运转状态数据的历程的表格。在表格中，作为运转状态数据，存储有“设定温度”、“吸入温度”、“外气温度”、其它的运转状态数据(例如运转停止状态、风量、风向、操作禁止的状态、加湿状态、运转模式等)。在该表格中，例如当达到定时时，录入新的运转状态数据。

需要说明的是，在图4中，示出了运转状态数据库22按室内机12分别保持表格的例子，但也可以保持将空调机10作为一个单位而汇总的表格。另外，对于存储于运转状态数据库22的项目而言，也可以存储上述项目以外的项目。例如，装置例如按每分钟来取得外气温度、设定温度、吸入温度等，所以，运转状态数据还可以包括在过去一小时内的吸入温度的平均值、设定温度的最小值、外气温度的最大值等数据。

图5是表示图1的背离判定数据库的一个例子的图。

背离判定数据库25按每种节能控制设定“参数”和“背离条件”。“背离条件”具有“持续时期”和“温度”。在以控制a为例进行说明时，在控制a的情况下，将在“参数”中指定的吸入温度与设定温度的温度差在三天始终在2℃以上地持续的室内机12特定为符合背离条件的室内机12。需要说明的是，图5的背离条件是一个例子，并不限定于图示的例子。

以上的运转状态数据库22、控制设定数据库23、空调控制数据库24和背离判定数据库25能够由hdd或闪存等存储装置来构成。

图6是表示本发明的实施方式1的空调管理装置中的处理流程的流程图。图6的流程图的处理既可以定时地(例如每30分钟、每一个小时)进行，也可以在事件发生时进行。事件例如相当于在空调管理装置100的图像(未图示)上按下操作按钮的事件以及从空调机10接收到状态改变的变化通知的事件。以下，对在应用控制部21从空调机10定时地取得运转状态数据并录入运转状态数据库22时进行的处理进行说明。另外，设为空调机10在常规控制下处于运转中。

空调管理装置100的应用控制部21基于控制设定数据库23来选择优先多个节能控制中的哪个节能控制来实施控制(s1)。需要说明的是，节能控制的选择不限于基于控制设定数据库23而自动地选择，也可以基于使用者的指定来选择。

接下来，应用控制部21从空调控制数据库24取得与在步骤s1选择的节能控制对应的负荷条件(s2)。然后，应用控制部21从运转状态数据库22取得在空调控制数据库24的“室内机”的项目中指定的各室内机12的当前的运转状态数据(s3)。接着，应用控制部21基于在步骤s3取得的各室内机12的当前的运转状态数据，核对是否存在不满足在步骤s2取得的负荷条件的室内机12(s4)。

应用控制部21在判断为没有不满足负荷条件的室内机(特定室内机)12的情况下，进入节能控制(s10)。另一方面，应用控制部21在判断为存在不满足负荷条件的特定室内机12的情况下，从运转状态数据库22取得特定室内机12的过去一个月的运转状态数据(s5)。

接着，应用控制部21从背离判定数据库25取得与在步骤s1选择的节能控制对应的背离条件(s6)，并基于在步骤s5取得的过去一个月的运转状态数据来核对特定室内机12是否符合背离条件(s7)。需要说明的是，在此，将符合背离条件的室内机12的检索的时期设定为过去一个月，但时期可以自由地变更。

应用控制部21在根据步骤s7的核对的结果判断为特定室内机12不符合背离条件的情况下，持续常规控制不变(s8)。另一方面，应用控制部21在判断为特定室内机12符合背离条件的情况下，修正在空调控制数据库24的“参数”的项目指定的设定温度，以使特定室内机12的负荷数据满足在步骤s2取得的负荷条件(s9)。需要说明的是，在存在多个符合的室内机12的情况下，对各个室内机12进行修正。

通过进行该修正，各室内机12的负荷数据变得满足负荷条件，应用控制部21进入在步骤s1选择的节能控制(s10)。

以下，假定具体的事例，基于图3～图5的各数据库23～25对空调管理装置100的控制进行说明。

(事例1)

例如，在7月1日时，应用控制部21基于控制设定数据库23来选择控制a的节能控制。然后，应用控制部21基于空调控制数据库24，识别当在所有的室内机12的每一个中从吸入温度减去设定温度而得到的温度差不足1℃时从常规控制进入控制a的节能控制。

然后，应用控制部21在常规控制下的运转中，核对所有的室内机12中是否存在不满足负荷条件的室内机12、即是否存在从吸入温度减去设定温度而得到的温度差为1℃以上的室内机12。在此，在室内机12-1中，若从吸入温度减去设定温度而得到的温度差为1℃以上，则接下来基于室内机12-1的过去一个月的运转状态数据来核对室内机12-1是否符合与控制a对应的背离条件。在此，设为在室内机12-1中从吸入温度减去设定温度而得到的温度差为2℃以上的状况持续3日以上，室内机12-1符合背离条件。在此情况下，应用控制部21修正室内机12-1的设定温度，以满足从室内机12-1的吸入温度减去设定温度而得到的温度差不足1℃这样的负荷条件。

通过以上的修正，所有的室内机12变得满足负荷条件，应用控制部21从常规控制进入控制a的节能控制。也就是说，进行与当前相比提高蒸发温度而降低空调能力的控制。由此，能够降低消耗电力。

(事例2)

在此，设为应用控制部21选择控制c的节能控制。然后，应用控制部21基于空调控制数据库24，按各组分别识别当在该组内的各室内机12的每一个中从外气温度减去设定温度而得到的温度差为-5℃以下时从常规控制进入控制c的节能控制。

然后，应用控制部21在常规控制下的运转中，按各组分别核对在该组内的各室内机12的每一个是否存在不满足负荷条件的室内机12、即是否存在从外气温度减去设定温度而得到的温度差为比-5℃高的室内机12。在此，若室内机12-1符合，则接下来基于室内机12-1的过去一个月的运转状态数据来核对室内机12-1是否符合与控制c对应的背离条件。在此，设为在室内机12-1中从外气温度减去设定温度而得到的温度差为-3℃以下的状况持续两小时以上，室内机12-1符合背离条件。在室内机12-1符合背离条件的情况下，能够预测即使进入控制c(外气处理控制)也不会产生室内的舒适性的下降，所以，应用控制部21修正室内机12-1的设定温度，以满足从外气温度减去设定温度而得到的温度差为-5℃以下这样的负荷条件。

通过以上的修正，所有的室内机12变得满足负荷条件，应用控制部21从常规控制进入控制c的节能控制。也就是说，进行停止空调机10的运转而驱动外气处理装置13的外气导入控制。由此，能够降低消耗电力。

需要说明的是，在以上的说明中，以成为不进入节能控制的主要因素的室内机的台数为一台的情况为例进行了说明，但不限于一台，也可以是两台以上。

如上所述，在本实施方式中，即使在一部分的室内机12的负荷数据不满足负荷条件的情况下，基于这一部分的室内机12的过去的运转状态数据来核对各室内机12各自的周围环境，在预测不会产生舒适性的下降时也会进入节能控制。具体而言，在由于因与周围环境的关系而能力不足(也包括周围环境是恶劣的环境)，一部分的室内机12不满足负荷条件的状况的情况下，会进入节能控制。因此，能够抑制无论进入节能控制是否能够维持舒适性，都无谓地持续常规控制的问题。其结果为，能够得到能提高节能控制的实施频率并实现电力量削减效果的提高的空调管理装置100。

需要说明的是，在上述中以制冷运转为例进行了说明，本发明也能够适用于制热运转。

附图标记说明

1空调系统、10空调机、10-1空调机、10-2空调机、11室外机、11-1室外机、11-2室外机、12室内机、12-1室内机、12-2室内机、12-3室内机、12-4室内机、13外气处理装置、20应用控制装置、21应用控制部、22运转状态数据库、23控制设定数据库、24空调控制数据库、25背离判定数据库、30空调控制装置、31空调机管理部、32空调机通信管理部、100空调管理装置。