JP7801975B2 - 制御システムおよび制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、建物に設置された空調機から供給される所定温度の風量を制御する可変風量ユニットに用いられる制御システムおよび制御方法に関する。

建物に配置された空調機から供給される風量を制御する装置として、可変風量（ＶＡＶ：Variable Air Volume）ユニットがある。ＶＡＶユニットは、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの制御装置からの指令に基づき動作する。

ＶＡＶユニットは、動作モード（冷房／暖房動作モード）、対象となる室内の室内温度および設定温度といった条件に基づき、部屋に送る風量を変化させて室内温度を調整する機能を持つ。たとえば、特開２０１２－６３１１７号公報（特許文献１）には、ＶＡＶユニットによって風量を制御する技術が開示されている。

特開２０１２－６３１１７号公報

ところで、従来、１つの空調機を用いて複数の部屋の室内温度を調整する場合、複数の部屋のそれぞれに対応して設置された複数台のＶＡＶユニットに対して、冷房動作モードおよび暖房動作モードのいずれかでの指令が一括して送信されるよう構成されていた。

しかしながら、建物内に調理室やスポーツジムなどの室内温度が上がりやすい部屋があるような場合、冬場でも冷房運転を行うことがあり、オフィスなどの他の部屋と温度環境が大きく異なることがある。

このように、温度環境が大きく異なる複数の部屋が建物内に存在する場合、全ての部屋に対して一律の動作モードによる制御を行った場合、各部屋の室内温度を好適に調整できないことがある。また、温度環境が大きく異なる部屋に対して専用のパッケージ空調を設置することも考えられるが、この場合、設備のコストが増加してしまう。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＶＡＶユニットを用いて好適に室内温度を制御することができる制御システムおよび制御方法を提供することである。

本開示に係る制御システムは、建物に設置された空調機から供給される所定温度の風量を制御するＶＡＶユニットに用いられるシステムである。制御システムは、プロセッサと、プロセッサによって実行可能なプログラムを記憶するメモリとを備える。空調機からの風は、供給経路を介して建物に配置された部屋に供給される。ＶＡＶユニットは、部屋に対応して供給経路に設置されている。プロセッサは、部屋に設置された温度センサによって計測された室内温度が部屋の設定温度より高いときに、ＶＡＶユニットの動作モードを冷房動作モードに決定する。プロセッサは、室内温度が設定温度より低いときに、動作モードを暖房動作モードに決定する。プロセッサは、所定温度と室内温度と動作モードとに基づき、風量を制御するためのＶＡＶユニットの動作量を決定する。プロセッサは、決定した動作量をＶＡＶユニットに対して送信する。

本開示に係る制御方法は、建物に設置された空調機から供給される所定温度の風量を制御するＶＡＶユニットに用いられる制御システムを制御する方法である。空調機からの風は、供給経路を介して建物に配置された部屋に供給される。ＶＡＶユニットは、部屋に対応して供給経路に設置されている。制御方法は、部屋に設置された温度センサによって計測された室内温度が部屋の設定温度より高いときに、ＶＡＶユニットの動作モードを冷房動作モードに決定するステップと、室内温度が設定温度より低いときに、動作モードを暖房動作モードに決定するステップと、所定温度と室内温度と動作モードとに基づき、風量を制御するためのＶＡＶユニットの動作量を決定するステップと、決定した動作量をＶＡＶユニットに対して送信するステップとを備える。

本開示によれば、ＶＡＶユニットを用いて好適に室内温度を制御することができる。

制御システムおよびビル内設備のハードウェア構成の一例を示す図である。 従来の制御システムでの処理方法を説明するための図である。 本実施の形態における制御システムでの処理方法を説明するための図である。 許容温度判定結果の表示例を示す図である。 メイン処理のフローチャートである。 モード判定処理のフローチャートである。 風量設定処理のフローチャートである。 風量設定処理のフローチャートである。 許容温度判定処理のフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、制御システム１０およびビル１内設備のハードウェア構成の一例を示す図である。本実施の形態において、ビル１（建物）には、部屋２０が複数設けられている。本例では、ビル１には、部屋２０として部屋２０ａ～ｃ（部屋１～３とも称する）が設けられているものとする。部屋２０は、たとえば、オフィスまたは店舗が入居する居室である。

ビル１には、空調機４００、可変風量ユニット（以下、「ＶＡＶ（Variable Air Volume）ユニット」とも称する）２１、制御システム１０等が設置されている。制御システム１０は、空調機４００およびＶＡＶユニット２１を制御するシステムである。

ＶＡＶユニット２１は、空調対象となる部屋２０の熱負荷の変動に応じて、空調機４００から供給される風量を調整する。ＶＡＶユニット２１は、図示しないアクチュエータと風量調整用のダンパとを含み、アクチュエータでダンパの羽根を開閉させることで（ダンパの羽根の開度に応じて）風量を調節することができる。ダンパの羽根が全開したときは風量が最大になり、ダンパの羽根が全閉したときは風量が０になる。また、ＶＡＶユニット２１には、ＶＡＶユニット２１を制御するＶＡＶコントローラ（図示なし）が設けられ、制御システム１０は、ＶＡＶコントローラを介してＶＡＶユニット２１を制御するものとする。

空調機４００からの空気は、供給経路であるダクト８を介してビル１に配置された各部屋２０（部屋１～３）に供給される。空調機４００は、ダクト８と接続されている。ダクト８は、各部屋に給気可能となるように分岐しており、各部屋２０（部屋１～３）と接続されている。これにより、空調機４００からの空気は各部屋２０（部屋１～３）に送ることが可能となっている。

以下、空調機４００から供給される空気の温度は「給気温度」と称する。本実施の形態においては、空調機４００によって一定の給気温度に調整された風が、空調機４００から各部屋２０（部屋１～３）に送られる。本実施の形態では、空調機４００から部屋１～３に供給される給気温度は２２℃である。なお、給気温度は、各部屋２０の設定温度を加味して、適切な温度に決定してもよい。たとえば、部屋１～３の全ての部屋の設定温度が２４℃である場合に、空調機４００から給気温度２４℃の送風をするようにしてもよい。

ダクト８には、各部屋２０（部屋１～３）に対応してＶＡＶユニット２１が設置されている。ダクト８のうち、各部屋２０に向けて分岐した部分をダクト８ａ～８ｃと称する。ダクト８から分岐するダクト８ａは部屋１（部屋２０ａ）に接続され、ダクト８から分岐するダクト８ｂは部屋２（部屋２０ｂ）に接続され、ダクト８から分岐するダクト８ｃは部屋３（部屋２０ｃ）に接続されている。

ＶＡＶユニット２１ａは、部屋１に対応してダクト８ａに設置され、ＶＡＶユニット２１ｂは、部屋２に対応してダクト８ｂに設置され、ＶＡＶユニット２１ｃは、部屋３に対応してダクト８ｃに設置されている。

制御システム１０は、各ＶＡＶユニット２１に対して風量を調整するための指令（風量指令）を送信する。そして、各ＶＡＶユニット２１は、本指令に基づき部屋２０に送る風量を制御する。ＶＡＶユニット２１ａは、部屋１に送る風量を制御し、ＶＡＶユニット２１ｂは、部屋２に送る風量を制御し、ＶＡＶユニット２１ｃは、部屋３に送る風量を制御する。

また、部屋１～３の各々には、温度センサとしてセンサ２３が設置されている。センサ２３は、各部屋２０（部屋１～３）の室内温度を計測する。制御装置１００は、各部屋２０のセンサ２３が計測した室内温度を取得することができる。

制御装置１００は、各部屋２０の室内温度が、予め設定された温度になるように、ＶＡＶユニット２１を制御して各部屋２０に送られる風量を調整する。

図１の例では、空調機４００からの給気温度は２２℃である。部屋１の設定温度は２０℃であり、現在の室内温度は３０℃である。部屋２の設定温度は２８℃であり、現在の室内温度は２６℃である。部屋３の設定温度は１５℃であり、現在の室内温度は１９℃である。

制御システム１０は、制御装置１００と、サーバ２００と、端末３００を備える。制御装置１００は、たとえば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）であって、空調機４００および各ＶＡＶユニット２１と通信可能である。

サーバ２００は、制御装置１００および端末３００と通信可能である。サーバ２００は、制御装置１００を介して、空調機４００および各ＶＡＶユニット２１を監視および制御可能である。サーバ２００が取得した各種情報は、端末３００に送信される。

端末３００は、ビル１の管理人が使用する。端末３００が備える表示部３２０は、サーバ２００が取得した各種情報を表示する。さらに、端末３００の入力部３１０からの操作により、空調機４００および各ＶＡＶユニット２１を制御（たとえば、設定温度の変更等）することも可能である。

制御装置１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、サーバ２００と接続するための通信インターフェイス（図示なし）と、空調機４００と接続するための入出力カードを備える。これらは、バスを介して相互に通信可能に接続されている。プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。メモリ１０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、記憶部とで構成される。

ＣＰＵは、ＲＯＭに保存されているプログラムをＲＡＭに読み込んで実行し、制御装置１００の各種機能を実現する。ＲＯＭは、制御装置１００の処理手順が記されたプログラムを格納する。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるものであり、プログラムやプログラムを実行する際のデータ等を一時的に記憶する。記憶部は、不揮発性の記憶装置である。記憶部は、たとえば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等であってもよい。

制御装置１００は、入出力カードを介して、空調機４００の信号を入出力する。入出力カードは、デジタル信号を入力するためのデジタル入力カードと、アナログ信号を入力するためのアナログ入力カードと、デジタル信号を出力するためのデジタル出力カードと、アナログ信号を出力するためのアナログ出力カードとで構成される。入出力カードは、それぞれ複数の端子を有する端子台を有する。空調機４００は、デジタル入力カードの端子台の端子を介して制御装置１００にデジタル信号を入力する。空調機４００は、アナログ入力カードの端子台の端子を介して制御装置１００にアナログ信号を入力する。制御装置１００は、デジタル出力カードの端子台の端子を介して空調機４００にデジタル信号を出力する。制御装置１００は、アナログ出力カードの端子台の端子を介して空調機４００にアナログ信号を出力する。空調機４００から出力される信号は、制御装置１００を介して最終的にサーバ２００で取得可能である。サーバ２００から出力される信号は、制御装置１００を介して空調機４００に送信される。

サーバ２００は、図示しないプロセッサ（ＣＰＵ）と、メモリと、通信インターフェイスとを備える。これらは、バスを介して相互に通信可能に接続されている。メモリとして、ＲＯＭと、ＲＡＭと、記憶部とを備えるようにしてもよい。

ＣＰＵは、ＲＯＭに保存されているプログラムをＲＡＭに読み込んで実行し、サーバ２００の各種機能を実現する。ＲＯＭは、サーバ２００の処理手順が記されたプログラムを格納する。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるものであり、プログラムやプログラムを実行する際のデータ等を一時的に記憶する。記憶部は、不揮発性の記憶装置であって、ＨＤＤやＳＳＤ等であってもよい。

端末３００は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、記憶部と、通信インターフェイスと、入力部３１０と、表示部３２０とを備える。これらは、バスを介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵは、ＲＯＭに保存されているプログラムをＲＡＭに読み込んで実行し、端末３００の各種機能を実現する。ＲＯＭは、端末３００の処理手順が記されたプログラムを格納する。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるものであり、プログラムやプログラムを実行する際のデータ等を一時的に記憶する。記憶部は、不揮発性の記憶装置であって、ＨＤＤやＳＳＤ等であってもよい。

入力部３１０は、ユーザからの入力を受け付ける。入力部３１０は、たとえば、タッチパネルであるが、キーボード、マウスであってもよい。表示部３２０は、各種情報の表示を行う。表示部３２０は、たとえば、液晶表示器、ディスプレイである。

図２は、従来の制御システムでの処理方法を説明するための図である。各部屋の状況は、図１の例と同じである。従来の処理方法では、まず、制御装置１００は、部屋１～３の平均室内温度を算出する。平均室内温度は、２５℃（＝（３０℃＋２６℃＋１９℃）／３）である。以下、平均室内温度＝各部屋の室内温度とみなして処理を行う。給気温度は、２２℃に設定されている。

制御装置１００は、給気温度＜平均室内温度である場合に、空調機４００から供給される空気により各部屋２０（部屋１～３）の温度を下げることができるものと想定し、運転モードを「冷房運転モード」と判定する。制御装置１００は、給気温度＞平均室内温度である場合に、空調機４００から供給される空気により各部屋２０の温度を上げることができるものと想定し、運転モードを「暖房運転モード」と判定する。

本例では、各部屋２０の室内温度が２５℃であると想定し、空調機４００から送られる風の給気温度が２２℃であるため、室内温度（２５℃）より温度が低い給気温度（２２℃）の風を送ることで、室内の温度が下がる（冷房運転が行われる）と判断している。一方、室内温度より温度が高い給気温度の風を送るような場合には、室内の温度が上がる（暖房運転が行われる）と判断する。

そして、部屋１では、平均室内温度「２５℃」に対して、設定温度「２０℃」であるため、給気温度「２２℃」の風を送ることで室内の温度を下げることができると判断する。このため、制御装置１００は、部屋１に対して送風を行う（送風量を増加させる）ようにＶＡＶユニット２１ａを制御する。

部屋２では、平均室内温度「２５℃」に対して、設定温度「２８℃」である。この場合、２５℃を２８℃に上昇させる必要がある。しかしながら、制御装置１００は、給気温度「２２℃」の風を送る冷房運転を行った場合、平均室内温度「２５℃」をさらに下げてしまうと判断し、部屋２に対する送風を停止させる（あるいは送風量を減少させる）ようにＶＡＶユニット２１ｂを制御する。

部屋３では、平均室内温度「２５℃」に対して、設定温度「１５℃」である。この場合、制御装置１００は、平均室内温度「２５℃」より低い給気温度「２２℃」の風を送る冷房運転を行うことで、室内の温度を下げることができると判断し、部屋３に対して送風を行う（送風量を増加させる）ようにＶＡＶユニット２１ｃを制御する。ところが、実際には、部屋３の室内温度は「１９℃」である。給気温度「２２℃」の風を送った場合、室内の温度はむしろ上昇してしまうことになる。

従来の処理方法では、同一ビル内の各部屋において、夏場であれば同じように各部屋の室内温度が上昇し、同じような設定温度が設定されるという前提のもとで、上記のようにシステムが構成されていた。たとえば、オフィスビルにおいて、各部屋の室内温度が全て２０℃であり、各部屋の設定温度が全て２４℃であったとする。この場合、平均室内温度は２０℃である。給気温度「２４℃」の風を送る暖房運転を行えば、全ての部屋において設定温度まで温度を上げることができる。

ところが、たとえば、フィットネスジム、調理室のように室内温度が上がりやすい特殊な環境では、冬場であっても温度を下げる（冷房運転を行う）ようなケースもある。あるいは、低い室内温度を維持する必要のある特殊な環境では、冬場においてさらに室内の温度を下げる必要性があるケースも想定される。

このような特殊な事情があるビルにおいては、従来の方法では、平均室内温度を用いた制御を行っていたために、好適に温度制御が行えないケースが発生していた。このような、特殊な温度環境の部屋がある場合、別途、専用の空調機を設けることも考えられる。しかしながら、設備コストの関係でビル内に複数系統の空調機を設置できない場合や、テナントの入れ替えにより、予期せず特殊な温度環境のテナントが入居する可能性がある。

本実施の形態においては、このような特殊な事情も加味した上で、以下に説明するような制御装置１００を構成する。図３は、本実施の形態における制御システム１０での処理方法を説明するための図である。本実地の形態においては、各部屋の室内温度の情報を利用する。

本実施の形態において、給気温度は「２２℃」である。給気温度は、ビル１内の各部屋の室内温度を調整するために予め設定された温度である。たとえば、ビル１の管理人が給気温度を設定してもよいし、ビル１内の全部屋の設定温度の平均値を給気温度として設定してもよい。

部屋１において、室内温度「３０℃」、設定温度「２０℃」である。制御装置１００は、室内温度より低い設定温度に温度を下げるために「冷房運転」を行う必要があると判断する。部屋１には給気温度「２２℃」の風を供給可能である。この場合、制御装置１００は、３０℃の室内にこれより温度の低い２２℃の風を送ることで設定温度「２０℃」に近づけるようＶＡＶユニット２１ａを制御する。

部屋２において、室内温度「２６℃」、設定温度「２８℃」である。制御装置１００は、室内温度より高い設定温度に温度を上げるために「暖房運転」を行う必要があると判断する。部屋２には給気温度「２２℃」の風を供給可能である。この場合、制御装置１００は、２６℃の室内にこれより温度の低い２２℃の風を送ることでむしろ室温が下がってしまうため、制御装置１００は、部屋２に対する送風量を減少させる（あるいは送風を停止させる）ようにＶＡＶユニット２１ｂを制御する。

部屋３において、室内温度「１９℃」、設定温度「１５℃」である。制御装置１００は、室内温度より低い設定温度に温度を下げるために「冷房運転」を行う必要があると判断する。部屋３には給気温度「２２℃」の風を供給可能である。この場合、制御装置１００は、１９℃の室内にこれより温度の高い２２℃の風を送ることでむしろ室温が上がってしまうため、制御装置１００は、部屋３に対する送風量を減少させる（あるいは送風を停止させる）ようにＶＡＶユニット２１ｃを制御する。処理の詳細については、図５～図８のフローチャートを用いて詳細に説明する。

また、本実施の形態においては、各部屋２０に対して許容温度範囲を設定可能である。許容温度範囲とは、各部屋２０の利用者が室内温度として許容できる温度範囲を示すものである。現在の室内温度あるいは冷房運転／暖房運転を行った結果の室内温度が、設定された許容温度範囲である場合に、室内の利用者はこれを許容するものとする。

本例においては、部屋１の許容温度範囲は、１７℃～２３℃に設定されている。この場合、給気温度２２℃の風を供給する冷房運転を行うことによって、室内温度を２２℃まで下げることが可能である。その結果、部屋１の室内温度は許容温度範囲（１７℃～２３℃）内に制御可能であるため、部屋１の利用者の要求を満たすことになる。

部屋２の許容温度範囲は、２６℃～３０℃に設定されている。部屋２においては、給気温度２２℃の風を供給したとしても設定温度まで上げることができない。しかしながら、現在の部屋２の室内温度（２６℃）が許容温度範囲（２６℃～３０℃）内であるため、室内温度を制御しなかったとしても、部屋２の利用者の要求を満たすことになる。

部屋３の許容温度範囲は、１３℃～１７℃に設定されている。部屋３においては、給気温度２２℃の風を供給したとしても設定温度まで下げることができない。そして、現在の部屋３の室内温度（１９℃）が許容温度範囲（１３℃～１７℃）外であるため、室内温度を制御してもしなくても、部屋３の利用者の要求を満たすことができない。

図４は、許容温度判定結果の表示例を示す図である。端末３００の表示部３２０は、サーバ２００が制御装置１００から取得した各種情報を表示することができる。図４には、図３で例示した情報を表示するものとする。

図４に示すように、空調機４００からの給気温度は２２℃であることが示されている。さらに、部屋１について、設定温度「２０℃」、室内温度「３０℃」、許容温度範囲「１７℃～２３℃」であることが示されている。そして、冷房運転を行うことによって部屋１の室内温度は許容温度範囲（１７℃～２３℃）内に制御可能であるため、「許容温度範囲内：ＯＫ」が表示されている。

部屋２について、設定温度「２８℃」、室内温度「２６℃」、許容温度範囲「２６℃～３０℃」であることが示されている。そして、部屋２の室内温度（２６℃）は許容温度範囲（２６℃～３０℃）内であるため、「許容温度範囲内：ＯＫ」が表示されている。

部屋３について、設定温度「１５℃」、室内温度「１９℃」、許容温度範囲「１３℃～１７℃」であることが示されている。そして、部屋３の室内温度（１５℃）は、室内温度を制御してもしなくても、許容温度範囲（１３℃～１７℃）内にすることができないため、「許容温度範囲内：ＮＧ」が表示されている。

以下、フローチャートを用いて、制御装置１００が実行する処理について説明する。図５は、メイン処理のフローチャートである。制御装置１００は、メイン処理を実行する。メイン処理は、周期的（たとえば、１秒毎、１０秒毎、１分毎）に起動するようにすればよい。以下、「ステップ」を単に「Ｓ」とも称する。

メイン処理が開始すると、制御装置１００は、Ｓ１０１において、各種情報を取得する。取得する情報は、給気温度、各部屋２０の設定温度、室内温度、許容温度範囲、各ＶＡＶユニット２１の動作状態等である。

制御装置１００は、Ｓ１０２において、ｉ＝０に設定する。制御装置１００は、Ｓ１０３において、ｉに１を加える。制御装置１００は、Ｓ１０４において、ｉ番目のＶＡＶユニット２１および部屋を設定する。これにより、まず、Ｓ１０３においてｉ＝１が設定され、Ｓ１０４において１番目のＶＡＶユニット（ＶＡＶユニット２１ａ）および部屋１（部屋２０ａ）が設定される。

制御装置１００は、Ｓ１０５において、モード判定処理（後述の図６）を実行する。制御装置１００は、Ｓ１０６において、風量設定処理（後述の図７，図８）を実行する。制御装置１００は、Ｓ１０７において、許容温度判定処理（後述の図９）を実行する。これにより、まず、部屋１に対応したＶＡＶユニット２１ａの運転モードおよび風量設定が決定されるとともに、許容温度範囲内であるか否かが判定される。

制御装置１００は、Ｓ１０８において、ｉ＝最大部屋数Ｎであるか否かを判定する。最大部屋数Ｎは、ビル１に設置されている部屋の数であり、本実施の形態においては、最大部屋数Ｎ＝３である。

制御装置１００は、ｉ＝最大部屋数Ｎであると判定した場合（Ｓ１０８においてＹＥＳと判定）、処理をＳ１０９に進める。一方で、制御装置１００は、ｉ＝最大部屋数Ｎでないと判定した場合（Ｓ１０８においてＮＯと判定）、処理をＳ１０３に戻す。

上記例では、ｉ＝１であるため、処理がＳ１０３に戻る。次に、Ｓ１０３においてｉ＝２が設定され、Ｓ１０４において２番目のＶＡＶユニット（ＶＡＶユニット２１ｂ）および部屋２（部屋２０ｂ）が設定される。これにより、Ｓ１０５～Ｓ１０７において、部屋２に対応したＶＡＶユニット２１ｂの運転モードおよび風量設定が決定されるとともに、許容温度範囲内であるか否かが判定される。

さらに、ｉ＝２であるため、Ｓ１０８の判定（ＮＯ）後に処理がＳ１０３に戻る。そして、Ｓ１０３においてｉ＝３が設定され、Ｓ１０４において３番目のＶＡＶユニット（ＶＡＶユニット２１ｃ）および部屋３（部屋２０ｃ）が設定される。これにより、Ｓ１０５～Ｓ１０７において、部屋３に対応したＶＡＶユニット２１ｃの運転モードおよび風量設定が決定されるとともに、許容温度範囲内であるか否かが判定される。この場合、ｉ＝３＝最大部屋数Ｎであるため、Ｓ１０８の判定（ＹＥＳ）後に処理がＳ１０９に進む。

制御装置１００は、Ｓ１０９において、各ＶＡＶユニット２１（ＶＡＶユニット２１ａ～ｃ）に対して決定した動作量を風量指令として送信する。これにより、制御装置１００からの指令に基づきＶＡＶユニット２１ａ～ｃが動作する。

制御装置１００は、Ｓ１１０において、端末３００に対して表示情報を送信し、メイン処理を終了する。表示情報は、給気温度、各部屋２０の設定温度、室内温度、許容温度範囲、許容温度範囲内であるか否かの判定情報等である。これにより、図４で示したように、端末３００の表示部３２０に各種情報が表示される。

図６は、モード判定処理のフローチャートである。制御装置１００は、部屋２０に設置されたセンサ２３によって計測された室内温度が部屋２０の設定温度より高いときに、対応するＶＡＶユニット２１の動作モードを冷房動作モードに決定する。制御装置１００は、部屋２０に設置されたセンサ２３によって計測された室内温度が設定温度より低いときに、動作モードを暖房動作モードに決定する。

具体的には、モード判定処理が開始すると、制御装置１００は、Ｓ２０１において、対象とする部屋２０において、室内温度＞設定温度であるか否かを判定する。制御装置１００は、室内温度＞設定温度であると判定した場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）、Ｓ２０２において、対象とするＶＡＶユニット２１の動作モードを冷房動作モードに設定（冷房動作設定）し、モード判定処理を終了する。

制御装置１００は、室内温度＞設定温度であると判定しなかった場合（Ｓ２０１でＮＯ）、Ｓ２０３において、対象とする部屋２０において、室内温度＜設定温度であるか否かを判定する。制御装置１００は、室内温度＜設定温度であると判定した場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、Ｓ２０４において、対象とするＶＡＶユニット２１の動作モードを暖房動作モードに設定（暖房動作設定）し、モード判定処理を終了する。制御装置１００は、室内温度＜設定温度であると判定しなかった場合（Ｓ２０３でＮＯ）、モード判定処理を終了する。

図３の例では、部屋１に対応するＶＡＶユニット２１ａの動作モードは冷房動作モードに設定され、部屋２に対応するＶＡＶユニット２１ｂの動作モードは暖房動作モードに設定され、部屋３に対応するＶＡＶユニット２１ｃの動作モードは冷房動作モードに設定される。

図７，図８は、風量設定処理のフローチャートである。制御装置１００は、対象とする部屋２０の給気温度と室内温度と動作モードとに基づき、風量を制御するためのＶＡＶユニット２１の動作量を決定する。

本実施の形態において、ＶＡＶユニット２１の動作量は、ＶＡＶユニット２１のダンパ羽根の開度である。ＶＡＶユニット２１のダンパ羽根の開度と、対応する部屋２０に送られる風量とは一定の関係がある。ダンパ羽根が全閉したときは風量が０になり、ダンパ羽根の開度が大きくなるほど風量が大きくなり、ダンパ羽根が全開したときは風量が最大となる。たとえば、動作量＝Ａ１であるときに風量＝Ｂ１となり、動作量＝Ａ２であるときに風量＝Ｂ２となり、動作量＝Ａ３であるときに風量＝Ｂ３となるとする。Ａ１＜Ａ２＜Ａ３である場合、Ｂ１＜Ｂ２＜Ｂ３の関係が成り立つ。本実施の形態においては、以下のように動作するものとする。

制御装置１００は、動作量＝Ａ２でＶＡＶユニット２１が動作しているときに、動作モードが冷房動作モードに決定されかつ給気温度が室内温度より低い場合は、動作量＝Ａ３（＞Ａ２）に決定する。つまり、冷房動作モードに決定され、給気温度＜室内温度であれば、風量が増加するように、ＶＡＶユニット２１はダンパ羽根の開度を大きくする。

制御装置１００は、動作量＝Ａ２でＶＡＶユニット２１が動作しているときに、動作モードが冷房動作モードに決定されかつ給気温度が室内温度より高い場合は、動作量＝Ａ１（＜Ａ２）に決定する。つまり、冷房動作モードに決定され、給気温度＞室内温度であれば、風量が減少するように、ＶＡＶユニット２１はダンパ羽根の開度を小さくする。

制御装置１００は、動作量＝Ａ２でＶＡＶユニット２１が動作しているときに、動作モードが暖房動作モードに決定されかつ給気温度が室内温度より高い場合は、動作量＝Ａ３（＞Ａ２）に決定する。つまり、暖房動作モードに決定され、給気温度＞室内温度であれば、風量が増加するように、ＶＡＶユニット２１はダンパ羽根の開度を大きくする。

制御装置１００は、動作量＝Ａ２でＶＡＶユニット２１が動作しているときに、動作モードが暖房動作モードに決定されかつ給気温度が室内温度より低い場合は、動作量＝Ａ１（＜Ａ２）に決定する。つまり、暖房動作モードに決定され、給気温度＜室内温度であれば、風量が減少するように、ＶＡＶユニット２１はダンパ羽根の開度を小さくする。

図７に示すように、風量設定処理が開始すると、制御装置１００は、Ｓ３０１において、冷房動作モードであるか否かを判定する。制御装置１００は、冷房動作モードであると判定した場合（Ｓ３０１でＹＥＳ）は処理をＳ３０２に進め、冷房動作モードであると判定しなかった場合（Ｓ３０１でＮＯ）は処理を「Ａ」（図８のＳ４０１）に進める。

制御装置１００は、Ｓ３０２において、給気温度＜室内温度であるか否かを判定する。制御装置１００は、給気温度＜室内温度であると判定した場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、Ｓ３０３において、風量増加を設定し、風量設定処理を終了する。具体的には、制御装置１００は、上述のように、ＶＡＶユニット２１のダンパ羽根の開度（動作量）が大きくなる（風量が増加する）ように、動作量を設定する。

制御装置１００は、給気温度＜室内温度であると判定しなかった場合（Ｓ３０２でＮＯ）、Ｓ３０４において、給気温度＞室内温度であるか否かを判定する。制御装置１００は、給気温度＞室内温度であると判定した場合（Ｓ３０４でＹＥＳ）、Ｓ３０５において、風量減少を設定し、風量設定処理を終了する。具体的には、制御装置１００は、上述のように、ＶＡＶユニット２１のダンパ羽根の開度（動作量）が小さくなる（風量が減少）ように、動作量を設定する。制御装置１００は、室内給気温度＞室内温度であると判定しなかった場合（Ｓ３０４でＮＯ）、風量設定処理を終了する。

図８に示すように、制御装置１００は、Ｓ４０１において、暖房動作モードであるか否かを判定する。制御装置１００は、暖房動作モードであると判定した場合（Ｓ４０１でＹＥＳ）は処理をＳ４０２に進め、暖房動作モードであると判定しなかった場合（Ｓ４０１でＮＯ）、処理を「Ｂ」（図７）に進め、風量設定処理を終了する。

制御装置１００は、Ｓ４０２において、給気温度＞室内温度であるか否かを判定する。制御装置１００は、給気温度＞室内温度であると判定した場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、Ｓ４０３において、風量増加を設定し、風量設定処理を終了する。具体的には、制御装置１００は、上述のように、ＶＡＶユニット２１のダンパ羽根の開度（動作量）が大きくなる（風量が増加する）ように、動作量を設定する。

制御装置１００は、給気温度＞室内温度であると判定しなかった場合（Ｓ４０２でＮＯ）、Ｓ４０４において、給気温度＜室内温度であるか否かを判定する。制御装置１００は、給気温度＜室内温度であると判定した場合（Ｓ４０４でＹＥＳ）、Ｓ４０５において、風量減少を設定し、風量設定処理を終了する。具体的には、制御装置１００は、上述のように、ＶＡＶユニット２１のダンパ羽根の開度（動作量）が小さくなる（風量が減少）ように、動作量を設定する。制御装置１００は、室内給気温度＜室内温度であると判定しなかった場合（Ｓ４０４でＮＯ）、処理を「Ｂ」（図７）に進め、風量設定処理を終了する。

図３の例では、部屋１に対応するＶＡＶユニット２１ａは冷房動作モードにおいて風量増加を設定され（Ｓ３０３）、部屋２に対応するＶＡＶユニット２１ｂは暖房動作モードにおいて風量減少が設定され（Ｓ４０５）、部屋３に対応するＶＡＶユニット２１ｃは冷房動作モードにおいて風量減少が設定される（Ｓ３０５）。

たとえば、Ａ１＝ダンパ羽根の全閉状態、風量Ｂ１＝０、Ａ３＝ダンパ羽根の全開状態、風量Ｂ３＝最大風量、Ａ１＜Ａ２（たとえば、初期状態（電源投入時）でのダンパ羽根の開度）＜Ａ３、であってもよい。この場合、Ｓ３０３，Ｓ４０３において、ダンパ羽根の開度が初期状態であれば全開状態に変化させることで風量を最大にし、ダンパ羽根の開度が全開状態であれば風量最大の状態を維持することになる。Ｓ３０５，Ｓ４０５において、ダンパ羽根の開度が初期状態であれば全閉状態に変化させることで送風を停止し、ダンパ羽根の開度が全閉状態であれば送風停止状態を維持することになる。

なお、上記に限らず、動作モードが冷房動作モードである場合の、室内温度と設定温度の差分と、ＶＡＶユニット２１のダンパ羽根の開度（動作量）との関係を示すテーブルを予め用意し、本テーブルに基づき動作量を決定するようにしてもよい。この場合、室内温度＞設定温度であって差分が大きければ大きいほど（室内温度が高いほど）ダンパ羽根の開度を大きくするように制御してもよい。また、室内温度＜設定温度である場合は、ダンパ羽根の開度＝０または所定の開度にしてもよい。

同様に、動作モードが暖房動作モードである場合の、室内温度と設定温度の差分と、ＶＡＶユニット２１のダンパ羽根の開度（動作量）との関係を示すテーブルを予め用意し、本テーブルに基づき動作量を決定するようにしてもよい。この場合、室内温度＜設定温度であって差分が大きければ大きいほど（室内温度が低いほど）ダンパ羽根の開度を大きくするように制御してもよい。また、室内温度＞設定温度である場合は、ダンパ羽根の開度＝０または所定の開度にしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態においては、部屋２０の室内温度が設定温度より高いときに冷房動作モードに決定され、室内温度が設定温度より低いときに暖房動作モードに決定され、給気温度と室内温度と動作モードとに基づきＶＡＶユニット２１の動作量を決定される。このように、各部屋の室内温度と設定温度との関係に基づいて各部屋の動作モードを決定するため、複数の部屋に対応した複数のＶＡＶユニット２１を動作させる場合において、冬場に冷房運転モードで動作させたり、夏場に暖房運転モードで動作させるような特殊な温度環境にも対応可能となり、各部屋の温度環境に合わせたＶＡＶユニット２１の制御を行うことができる。これにより、ＶＡＶユニット２１を用いた好適な室内温度の制御をすることができる。

また、暖房動作モードに決定されているにもかかわらず給気温度＜室内温度とする状況（給気により室内温度が下がってしまう）、あるいは、冷房動作モードに決定されているにもかかわらず給気温度＞室内温度とする状況（給気により室内温度が上がってしまう）は、一般的には想定され得ない。しかしながら、本実施の形態においては、このような特殊な状況下においても、図３～図８を用いて説明したように、ＶＡＶユニット２１を用いて好適に室内温度を制御することができる。

図９は、許容温度判定処理のフローチャートである。各部屋２０（部屋１～３）の利用者が室内温度として許容できる温度範囲を示す許容温度範囲を、端末３００から入力・設定可能である。図４の例においては、端末３００の入力部３１０から、部屋１の利用者が室内温度として１７～２３℃（許容温度範囲）を許容できる旨が入力されて、これが表示されている。同様に、部屋２の利用者の許容温度範囲として２６～３６℃が設定されており、部屋３の利用者の許容温度範囲として１３～１７℃が設定されている。

許容温度判定処理を開始すると、制御装置１００は、現在の室内温度または温度制御後の室内温度が許容温度範囲内であると判定した場合（Ｓ５０１でＹＥＳ）は、許容温度範囲内である旨を設定し（Ｓ５０２）、許容温度判定処理を終了する。

図３の例では、部屋１において、冷房運転によって室内温度を３０℃から２２℃（給気温度）まで低下させることが可能である。その結果、室内温度は、許容温度範囲（１７～２２℃）内に制御可能であるため、許容温度範囲内である旨が設定される。そして、図４において、「許容温度範囲内：ＯＫ」が表示される。

また、部屋２において、暖房運転により室内温度を制御することができない。しかしながら、室内温度（２６度）は、許容温度範囲（２６～３０℃）内であるため、許容温度範囲内である旨が設定される。そして、図４において、「許容温度範囲内：ＯＫ」が表示される。

制御装置１００は、現在の室内温度または温度制御後の室内温度が許容温度範囲内であると判定しなかった場合（Ｓ５０１でＮＯ）、許容温度範囲外である旨を設定し（Ｓ５０３）、許容温度判定処理を終了する。

図３の例では、部屋３において、冷房運転により室内温度を制御することができない。そして、室内温度（１９℃）は、許容温度範囲（１３～１７℃）外であるため、許容温度範囲内である旨が設定される。そして、図４において、「許容温度範囲内：ＮＧ」が表示される。

以上説明したように、制御装置１００は、室内温度が許容温度範囲内に制御可能か否かを判定する。ここで、「室内温度が許容温度範囲内に制御可能」であるとは、ＶＡＶユニット２１により室内温度が制御された結果、室内温度が許容温度範囲内に制御される場合と、ＶＡＶユニット２１により室内温度が制御されないものの、現在の室内温度がすでに許容温度範囲内である場合とを含む。表示部３２０は、室内温度が前記許容温度範囲内に制御できない場合に、その旨を表示する。

これにより、暖房動作モードにおいて給気温度の送風をすることで温度が下がってしまうため設定温度に温度調整することができない、あるいは、冷房動作モードにおいて給気温度の送風をすることで温度が上がってしまうため設定温度に温度調整することができないといった特殊な温度環境下において、部屋の利用者がその温度を許容できるか否か（不快でないか）を知ることができる。上記のように構成した場合、特殊な温度環境で部屋を使用するテナントがビル１に入居したような場合に、特に有用である。この場合、ビル１の管理者は、テナントの不満を事前に察知することができるし、室内に冷暖房装置を新たに設置する等の対策を講じることができる。

なお、上述した実施形態は、次のように構成されてもよい。

建物に設置された空調機から供給される所定温度の風量を制御するＶＡＶユニットに用いられる制御システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能なプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記空調機からの風は、供給経路から分岐した経路を介して前記建物に配置された複数の部屋の各々に供給され、
前記供給経路から分岐した経路に前記複数の部屋の各々に対応したＶＡＶユニットが設置されており、
前記プロセッサは、
前記複数の部屋の各々に設置された温度センサによって計測された室内温度が当該部屋の設定温度より高いときに、当該部屋に対応するＶＡＶユニットの動作モードを冷房動作モードに決定し、
前記複数の部屋の各々に設置された温度センサによって計測された室内温度が当該部屋の設定温度より低いときに、当該部屋に対応するＶＡＶユニットの動作モードを暖房動作モードに決定し、
前記所定温度と、前記複数の部屋の各々の室内温度と、当該部屋に対応するＶＡＶユニットの動作モードとに基づき、前記風量を制御するための、当該部屋に対応するＶＡＶユニットの動作量を決定し、
前記複数の部屋の各々に対応するＶＡＶユニットの動作量を当該ＶＡＶユニットに対して送信する、制御システム。

［付記］
上述した実施形態は、以下の付記の具体例である。

（付記１）
建物に設置された空調機から供給される所定温度の風量を制御するＶＡＶユニットに用いられる制御システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能なプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記空調機からの風は、供給経路を介して前記建物に配置された部屋に供給され、
前記ＶＡＶユニットは、前記部屋に対応して前記供給経路に設置されており、
前記プロセッサは、
前記部屋に設置された温度センサによって計測された室内温度が前記部屋の設定温度より高いときに、前記ＶＡＶユニットの動作モードを冷房動作モードに決定し、
前記室内温度が前記設定温度より低いときに、前記動作モードを暖房動作モードに決定し、
前記所定温度と前記室内温度と前記動作モードとに基づき、前記風量を制御するための前記ＶＡＶユニットの動作量を決定し、
決定した前記動作量を前記ＶＡＶユニットに対して送信する、制御システム。

（付記２）
前記動作量は、前記風量が第１風量に制御される前記ＶＡＶユニットの第１動作量と、前記風量が前記第１風量よりも大きい第２風量に制御される前記ＶＡＶユニットの第２動作量と、前記風量が前記第２風量よりも大きい第３風量に制御される前記ＶＡＶユニットの第３動作量とを含み、
前記プロセッサは、
前記第２動作量で前記ＶＡＶユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記冷房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より低い場合は、前記動作量を前記第３動作量に決定し、
前記第２動作量で前記ＶＡＶユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記冷房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より高い場合は、前記動作量を前記第１動作量に決定し、
前記第２動作量で前記ＶＡＶユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記暖房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より高い場合は、前記動作量を前記第３動作量に決定し、
前記第２動作量で前記ＶＡＶユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記暖房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より低い場合は、前記動作量を前記第１動作量に決定する、付記１に記載の制御システム。

（付記３）
前記部屋の利用者が前記室内温度として許容できる温度範囲を示す許容温度範囲を入力する入力部をさらに備え、
前記プロセッサは、前記室内温度が前記許容温度範囲内に制御可能か否かを判定する、付記１または付記２に記載の制御システム。

（付記４）
前記室内温度が前記許容温度範囲内に制御できない場合に、その旨を表示する表示部をさらに備える、付記１～付記３のいずれか１項に記載の制御システム。

（付記５）
建物に設置された空調機から供給される所定温度の風量を制御するＶＡＶユニットに用いられる制御システムを制御する制御方法であって、
前記空調機からの風は、供給経路を介して前記建物に配置された部屋に供給され、
前記ＶＡＶユニットは、前記部屋に対応して前記供給経路に設置されており、
前記制御方法は、
前記部屋に設置された温度センサによって計測された室内温度が前記部屋の設定温度より高いときに、前記ＶＡＶユニットの動作モードを冷房動作モードに決定するステップと、
前記室内温度が前記設定温度より低いときに、前記動作モードを暖房動作モードに決定するステップと、
前記所定温度と前記室内温度と前記動作モードとに基づき、前記風量を制御するための前記ＶＡＶユニットの動作量を決定するステップと、
決定した前記動作量を前記ＶＡＶユニットに対して送信するステップとを備える、制御方法。

今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ビル、８ ダクト、１０ 制御システム、２０，２０ａ～２０ｃ 部屋、２１ ＶＡＶユニット、２３ センサ、１００ 制御装置、１０１ プロセッサ、１０２ メモリ、２００ サーバ、３００ 端末、３１０ 入力部、３２０ 表示部、４００ 空調機。

Claims (4)

1. 建物に設置された空調機から供給される所定温度の風量を制御する可変風量ユニットに用いられる制御システムであって、
   プロセッサと、
   前記プロセッサによって実行可能なプログラムを記憶するメモリとを備え、
   前記空調機からの風は、供給経路を介して前記建物に配置された部屋に供給され、
   前記可変風量ユニットは、前記部屋に対応して前記供給経路に設置されており、
   前記プロセッサは、
   前記部屋に設置された温度センサによって計測された室内温度が前記部屋の設定温度より高いときに、前記可変風量ユニットの動作モードを冷房動作モードに決定し、
   前記室内温度が前記設定温度より低いときに、前記動作モードを暖房動作モードに決定し、
   前記風量を制御するための前記可変風量ユニットの動作量は、前記風量が第１風量に制御される前記可変風量ユニットの第１動作量と、前記風量が前記第１風量よりも大きい第２風量に制御される前記可変風量ユニットの第２動作量と、前記風量が前記第２風量よりも大きい第３風量に制御される前記可変風量ユニットの第３動作量とを含み、
   前記プロセッサは、
   前記第２動作量で前記可変風量ユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記冷房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より低い場合は、前記動作量を前記第３動作量に決定し、
   前記第２動作量で前記可変風量ユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記冷房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より高い場合は、前記動作量を前記第１動作量に決定し、
   前記第２動作量で前記可変風量ユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記暖房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より高い場合は、前記動作量を前記第３動作量に決定し、
   前記第２動作量で前記可変風量ユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記暖房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より低い場合は、前記動作量を前記第１動作量に決定し、
   決定した前記動作量を前記可変風量ユニットに対して送信する、制御システム。
2. 前記部屋の利用者が前記室内温度として許容できる温度範囲を示す許容温度範囲を入力する入力部をさらに備え、
   前記プロセッサは、前記室内温度が前記許容温度範囲内に制御可能か否かを判定する、請求項１に記載の制御システム。
3. 前記室内温度が前記許容温度範囲内に制御できない場合に、その旨を表示する表示部をさらに備える、請求項２に記載の制御システム。
4. 建物に設置された空調機から供給される所定温度の風量を制御する可変風量ユニットに用いられる制御システムを制御する制御方法であって、
   前記空調機からの風は、供給経路を介して前記建物に配置された部屋に供給され、
   前記可変風量ユニットは、前記部屋に対応して前記供給経路に設置されており、
   前記制御方法は、
   前記部屋に設置された温度センサによって計測された室内温度が前記部屋の設定温度より高いときに、前記可変風量ユニットの動作モードを冷房動作モードに決定するステップと、
   前記室内温度が前記設定温度より低いときに、前記動作モードを暖房動作モードに決定するステップとを備え、
   前記風量を制御するための前記可変風量ユニットの動作量は、前記風量が第１風量に制御される前記可変風量ユニットの第１動作量と、前記風量が前記第１風量よりも大きい第２風量に制御される前記可変風量ユニットの第２動作量と、前記風量が前記第２風量よりも大きい第３風量に制御される前記可変風量ユニットの第３動作量とを含み、
   前記制御方法は、
   前記第２動作量で前記可変風量ユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記冷房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より低い場合は、前記動作量を前記第３動作量に決定するステップと、
   前記第２動作量で前記可変風量ユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記冷房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より高い場合は、前記動作量を前記第１動作量に決定するステップと、
   前記第２動作量で前記可変風量ユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記暖房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より高い場合は、前記動作量を前記第３動作量に決定するステップと、
   前記第２動作量で前記可変風量ユニットが動作しているときに、前記動作モードが前記暖房動作モードに決定されかつ前記所定温度が前記室内温度より低い場合は、前記動作量を前記第１動作量に決定するステップと、
   決定した前記動作量を前記可変風量ユニットに対して送信するステップとをさらに備える、制御方法。