JPH102593A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 商用電源設備と自家発電設備とを併置する場
合に、ユーザにとって運転費用が少なくて済み、夏場の
電力不足解消の一助ともなる空気調和装置を提供する。 【解決手段】 商用電源設備に関する情報と、自家発電
設備に関する情報と、当該空気調和装置に関する情報と
を情報入手手段（論理システム制御装置）９で入手し、
情報処理手段（論理システム制御装置）９で該情報入手
手段が入手した情報に基づき、使用者にとって有利とな
るような電力供給の処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置に係
り、特に電力等のエネルギ供給に費やす費用ができるだ
け少なくなるようにした空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、個人住宅用等に使用する小型の空
気調和装置では、商用電源等の購買電力により目的とす
る部屋等の温度調節を行なっていた。一方、ビルディン
グ等に使用する大型の空気調和装置では、前記購買電力
と自家発電設備の電力とを併用して目的の温度調節を行
うのが一般的であった。

【０００３】ここに、自家発電設備は重油等の一次エネ
ルギを使用するのが一般的であり、エネルギ源として太
陽光を使用する太陽電池等と異なり、前記一次エネルギ
を使用すれば運転に際して費用（燃料代）が発生する。
従って、ユーザは、自家発電電力または商用電源電力を
どのように組み合わせて使用するのが、空気調和装置の
運転コスト面で有利であるか、を判断しなければならな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、商用電
源においては同一電力であっても時間帯に応じて料金が
異なる制度の導入等が検討され、また、自家発電設備の
発電コストにおいては、燃料費のみならず、発電量や周
囲温度等といった外的要因の影響を受け、刻々とその発
電コストが変動する。

【０００５】従って、空気調和装置に商用電源設備と自
家発電設備とを併用する場合には、商用電源あるいは自
家発電のいずれが有利かを即断することは難しく、不十
分な情報に基づいて空気調和装置を運転すると、併置し
た設備の有効活用ができず、コスト高で空気調和装置を
運転してしまうおそれがある。また、空気調和装置の効
率的な運転は社会的観点から見ると、商用電源供給の夏
場における電力不足解消の補助手段にすることも可能と
いえる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、商用電源設備と
自家発電設備とを併置する場合に、ユーザにとって運転
費用が少なくて済み、夏場の電力不足解消の一助ともな
る空気調和装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、自家発電設備が供給する電力
と商用電源設備が供給する電力とを併用可能な空気調和
装置において、前記商用電源設備に関する情報と、自家
発電設備に関する情報と、当該空気調和装置に関する情
報とを入手する情報入手手段と、該情報入手手段が入手
した情報に基づき、使用者にとって有利となるような電
力供給の処理を行う情報処理手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００８】請求項１記載の発明によれば、情報入手手
段は、商用電源設備に関する情報と、自家発電設備に関
する情報と、当該空気調和装置に関する情報とを入手す
る。情報処理手段は情報入手手段が入手した情報に基づ
き、使用者にとって有利となるような電力供給の処理を
行う。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、前記情報処
理手段は、前記商用電源設備に関する情報として買電単
価を使用し、前記自家発電設備に関する情報として最大
発電量および発電単価を使用し、供給される電力の単価
が最も低くなるように処理することを特徴とする。請求
項２記載の発明によれば、情報処理手段は、商用電源設
備に関する情報として買電単価を使用し、自家発電設備
に関する情報として最大発電量および発電単価を使用
し、供給される電力の単価が最も低くなるように処理す
る。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、前記情報処
理手段は、当該空気調和装置に関する情報として予測さ
れる消費電力を使用することを特徴とする。請求項３記
載の発明によれば、空気調和装置に関する情報として予
測される消費電力を使用する。このようにすれば、例え
ば、商用電力供給者に予測消費量を通報することによ
り、商用電力供給者は該予測消費量に見合った発電を行
うことや、その時点での供給単価等を通報者に知らせる
手法等が考えられ、これらを踏まえた買電契約が成立す
る可能性がある。また、一方では自家発電装置の立上が
りに時間がかかる場合も考えられ、消費電力を予測する
ことができれば、前記立上がり時間を見込んで早目に自
家発電装置を始動させることが可能になる。

【００１１】また、請求項４記載の発明は、前記情報処
理手段は、当該空気調和装置が前記自家発電設備から供
給される電力以外に熱出力を使用する場合には、前記自
家発電設備に関する情報として前記熱出力に関する情報
を使用することを特徴とする。請求項４記載の発明によ
れば、例えば自家発電装置の配管から発する熱を発電に
使用することができ、資源の有効活用を計ることが可能
となる。

【００１２】また、請求項５記載の発明は、商用電源供
給元との通信を行う通信手段を備えたことを特徴とす
る。請求項５記載の発明によれば、通信手段を介して空
気調和装置側と商用電源供給元と通信し、例えば商用電
源供給元から空気調和装置に対して当該装置の緊急停止
を指示する。これにより、例えば夏場の電力消費ピーク
時に一時的に空気調和装置を停止させて、電力供給不足
に陥ることを防ぐ。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態例
に基づいて説明する。 ［Ｉ］第１実施形態例 図１は本実施形態例の空気調和装置ＡＣのシステム全体
を示すブロック図である。

【００１４】図１に示す空気調和装置ＡＣにおいて、１
は自家発電装置であり、２は発電機３を動作させるため
のエンジンである。該エンジン３の種別は、ガスを燃料
とするガスエンジン、又は石油系の液体燃料を使用する
内燃機関、又は外燃機関のいずれでもよい。４は冷房お
よび暖房が可能な空気調和装置本体、５は空気調和装置
本体の室外機械部、６，７は空気調和装置本体の室内機
械部である。本実施形態例では、室外機械部を１個、室
内機械部を２個としているが、各々１個であっても、ま
た複数個であってもよい。８は商用電源監視部である。

【００１５】２１は自家発電装置１にて発電した電力を
空気調和装置本体４へ供給する配線であり、２３は発電
した電力を空気調和装置本体４以外へ供給するための配
線である。２４は商用電源３０からの配線であり、商用
電源監視部８を通り空気調和装置本体４に商用電源を供
給する。

【００１６】９は情報処理手段としての論理システム制
御装置であり、１０は論理演算部、１１は制御装置であ
る。２６は自家発電装置１からの情報、及び論理システ
ム制御装置９からの制御情報を伝える結線であり、２７
は商用電源監視部８からの情報を伝える結線である。２
８は空気調和装置本体４からの情報、及び論理システム
制御装置９からの制御情報を伝える結線である。

【００１７】１２は通信制御装置であり、外部の情報源
への接続線２５を通して外部からの情報を受けるととも
に空気調和装置ＡＣの情報を外部に発信する。空気調和
装置本体４では、室外機械部５と室内機械部６，７とに
おいて室温制御等が行われ、例えば、室内機械部６，７
において検出された室内の温度等と、目標とする温度等
とに基づいて室温制御運転がなされる。この運転に伴い
室外機械部５，室内機械部６，７にて使用する電力が刻
々と変化をする。この変化する情報が結線２８を介して
論理システム制御装置９へ伝達される。論理演算部１０
はこの変化する情報に基づき、必要とする電力を商用電
源３０から購買するか、または自家発電装置１を動作さ
せて供給するかを決定する。

【００１８】次に本実施形態例における各種の決定のた
めのアルゴリズムを説明する。 （１）商用電源からの購買か自家発電装置からの供給
か、の決定アルゴリズム 図２のフローチャートを参照しつつ説明する。 先ず、空気調和装置本体４の使用電力を予測する（ス
テップＳ１）。 次に、現時点における商用電源３０からの購買電力を
把握し（ステップＳ２）、現時点における自家発電装置
１による発電単価を予測する（ステップＳ３）。

【００１９】次いで、ステップＳ４において、購買電
力単価（買電単価）が発電電力単価より安い場合は、ス
テップＳ１に戻る。この場合は商用電源３０より購買す
る。

【００２０】ステップＳ４において、発電電力単価が
安い場合にはステップＳ５に移行する。 ステップＳ５において、前記ステップＳ１で求めた予
測消費電力が発電能力以下であれば、発電を行う（ステ
ップＳ６）。 ステップＳ５において、前記予測消費電力が発電能力
以上であれば、能力を越えた不足分は商用電源３０から
購買する（ステップＳ７）。

【００２１】（２）購買電力単価を求めるアルゴリズム 一般的に商用電源を購買することによる電力料金は、基
本料金と従量料金の総和を使用電力量で割ることによ
り、該当する期間における電力単価を求める。通信制御
装置１２を介して外部からの情報を入手することによっ
て、その月に使用するであろう総消費電力量が予測可能
であるから、予め該当する月において電力単価を求める
ことが可能となる。また、近年では従量料金が使用する
時間帯によって変動することが検討されている。このよ
うな場合においても、消費電力の時間分布は予測できる
から、時間帯別の電力単価を計算することが可能とな
る。

【００２２】従って、前記総消費電力量に基づく電力単
価と時間帯別の電力単価との両者の予測に基づいて、商
用電源３０の電力単価と自家発電装置１の発電単価とを
比較することとなる。但し、予測と実際に使用した電力
の差に基づいて予測値を随時修正していくことにより、
更に精度を向上させることが可能となる。このために
は、論理演算部１０では現在の日時や時間を把握してい
る必要があるため、カレンダ機能や、時計機能を持つ
か、外部情報よりこれらを入手する必要がある。

【００２３】（３）発電電力単価を求めるアルゴリズム 一般的に自家発電装置１についやす費用は、保守費と燃
料費の総和（総費用）として表せるから、発電電力単価
の算出は総発電量でこの総費用を割ることとなる。仮
に、総費用に占める保守費が小さい場合は（無視可能の
場合は）、発電電力単価は単位電力当りの燃料単価で表
せるので、これを使用する。

【００２４】ここで、前述の購買電力単価を求める際に
使用した総消費電力の予測、および時間帯別の消費電力
予測から各時間帯における購買電力及び発電電力の割り
振りが求められる。実際には、発電装置１における発電
効率はその時点での発電量や外気温等といった要因によ
り変動するから、割り振りを行う時点において発電単価
を調整することは可能である。

【００２５】これらの電力単価を求め、購買電力及び発
電電力の割り振りを簡易的に決定することが可能である
が、多くの変動要因があるため、例えば、遺伝的アルゴ
リズム等によりこの変動を含めた多くの解の中から最も
使用者にとって優位となる割振りを決定することが可能
である。

【００２６】更に、２２は発電装置１からの熱出力を空
気調和装置本体４に伝える配管である。例えば、この熱
を空気調和装置本体４において暖房に活用できる。この
際は発電装置１における電気出力以外の発生エネルギを
も活用することとなり、当然発電単価の低減につなが
る。これにより、前記発電単価を計算し直せることは言
うまでもない。

【００２７】また、熱出力を暖房のみに使用する以外
に、空気調和装置として、例えば吸収式空気調和装置を
使用すれば、冷房時においても熱出力を有効に活用でき
る。

【００２８】また、空気調和装置ＡＣは外部通信手段
（通信制御装置１２）を有していることから、例えば電
力会社からの「空気調和装置ＡＣの緊急使用停止要求
等」を受け取ることが可能であり、この種の契約が可能
となる。従って、本実施形態例によれば、使用者にとっ
て電力料金の低減に役立つばかりでなく、社会全体に対
する利益として、電力消費ピーク時における供給不足の
解消の一助とすることができる。

【００２９】［ＩＩ］第２実施形態例 図３は本実施形態例のブロック図である。本実施形態例
と第１実施形態例との相違点は、自家発電装置として燃
料電池１Ａを使用した点であり、その他の構成は同一で
ある。このような構成であっても、前記第１実施形態例
と同様に商用電源設備と自家発電装置とをどのように使
用したら、空気調和装置の使用者にとって電力費用が少
なくなるかを設定することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように各請求項記載の発明
によれば、情報入手手段は商用電源設備に関する情報
と、自家発電設備に関する情報と、当該空気調和装置に
関する情報とを入手し、情報処理手段は情報入手手段が
入手した情報に基づき、使用者にとって有利となるよう
な電力供給の処理を行うので、使用者は少ない費用で空
気調和装置を運転することができる。また、空気調和装
置は外部通信手段を有しているので、例えば電力会社か
らの「空気調和装置の緊急使用停止要求等」を受け取る
ことができ、電力消費ピーク時における供給不足の解消
の一助とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例のブロック図である。

【図２】同第１実施形態例のアルゴリズムのフローチャ
ートである。

【図３】同第２実施形態例のブロック図である。

【符号の説明】

ＡＣ 空気調和装置 １ 自家発電装置 ４ 空気調和装置本体 ９ 論理システム制御装置（情報処理装置） １２ 通信制御装置（通信手段） ３０ 商用電源

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自家発電設備が供給する電力と商用電源
   設備が供給する電力とを併用可能な空気調和装置におい
   て、 前記商用電源設備に関する情報と、自家発電設備に関す
   る情報と、当該空気調和装置に関する情報とを入手する
   情報入手手段と、 該情報入手手段が入手した情報に基づき、使用者にとっ
   て有利となるような電力供給の処理を行う情報処理手段
   とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記情報処理手段は、前記商用電源設備
   に関する情報として買電単価を使用し、前記自家発電設
   備に関する情報として最大発電量および発電単価を使用
   し、供給される電力の単価が最も低くなるように処理す
   ることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記情報処理手段は、当該空気調和装置
   に関する情報として予測される消費電力を使用すること
   を特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記情報処理手段は、当該空気調和装置
   が前記自家発電設備から供給される電力以外に熱出力を
   使用する場合には、前記自家発電設備に関する情報とし
   て前記熱出力に関する情報を使用することを特徴とする
   請求項２および請求項３記載の空気調和装置。
5. 【請求項５】 商用電源供給元との通信を行う通信手段
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の
   空気調和装置。