(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記コントローラは、前記熱源機として前記ガスファーネスユニットが稼動している場合、第1期間(P1)あたりにおける前記ガスファーネスユニットの発停の回数が第1閾値(ΔTh1)以上である第1状態にある時には、前記熱源機を前記ヒートポンプユニットに切り換える前記切換制御を実行する、
請求項1に記載の空調システム。
前記第1状態は、第2期間(P1)あたりにおける前記ガスファーネスユニットが稼動しているデューティ比の積算値(Iv1)が第2閾値(ΔTh2)未満の状態である、
請求項2に記載の空調システム。
前記コントローラは、前記熱源機として前記ヒートポンプユニットが稼動している場合、第3期間(P2)あたりの部分負荷率(Av1)が第3閾値(ΔTh3)以上の時には、前記熱源機を前記ガスファーネスユニットに切り換える前記切換制御を実行する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の空調システム。
前記コントローラは、起動時から第4期間(St)を経過するまでの間及び前記切換制御を実行してから第5期間(St)を経過するまでの間のうち一方又は双方において、前記切換制御の実行を禁止する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の空調システム。
前記コントローラは、起動時から第4期間(St)を経過するまでの間及び前記切換制御又は前記省コスト制御を実行してから第5期間(St)を経過するまでの間のうち一方又は双方において、前記切換制御及び前記省コスト制御のうち一方又は双方の実行を禁止する、
請求項5に記載の空調システム。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る空調システム10について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【0032】
(1)空調システム10
図1は、本発明の一実施形態に係る空調システム10の配置を示す模式図である。空調システム10は、対象空間の空気調和を実現するシステムであり、冷房運転又は暖房運転が可能である。空調システム10は、住宅等の平屋や低層の建物等に適用される。本実施形態において、空調システム10は、2階建て構造の住宅100に設置されている。
【0033】
住宅100には、1階において部屋101及び102が設けられ、2階において部屋103及び104が設けられている。部屋101、102、103及び104には、通風口AHがそれぞれ形成されている。また、住宅100には、地下室105が設けられている。
【0034】
空調システム10は、いわゆるダクト式の空調システムであって、主として、本体ケーシング11と、ダクト15と、ファンユニット20と、ガスファーネスユニット(以下、GFユニットと記載)30と、ヒートポンプユニット(以下、HPユニットと記載)40と、電装品ユニット52と、を備えている。空調システム10は、冷房運転時にはHPユニット40を稼動させ、部屋101から104内の空気調和を実現する。また、空調システム10は、暖房運転時には所定条件に応じて、GFユニット30及びHPユニット40のいずれかを熱源機として稼動させ、部屋101から104内の空気調和を実現する。以下、各部について説明する。
【0035】
(2)各部の詳細
(2−1)本体ケーシング11
図2は、本体ケーシング11内の概略構成図である。本体ケーシング11は、例えば金属製の筐体である。本体ケーシング11の内部には、ファンユニット20と、GFユニット30と、HPユニット40の利用側熱交換器42(後述)と、が配設されている。本体ケーシング11の底部及び底部近傍の側部には、空気を取り込むための吸気口12が形成されている。本体ケーシング11の上部には、取り込んだ空気を排出するための排気口13が形成されている。本体ケーシング11の側部には、各種の電装品を収容するための電装品箱14が設けられている。電装品箱14には、内部に設置される電装品を冷却する空気を取り入れるための通風口(図示省略)が形成されている。
【0036】
(2−2)ダクト15
ダクト15は、空気を送るための金属製の配管である。ダクト15は、排気口13を介して本体ケーシング11に接続され、本体ケーシング11内部と連通している。ダクト15は、本体ケーシング11との接続部分から上方へ延び、途中で二手に分岐している。二手に分岐したダクト15の一方は、地下室105の天井部に沿って延び、さらに途中で分岐して部屋101の通風口AH及び部屋102の通風口AHに接続されることで、部屋101及び102と連通している。二手に分岐したダクト15の他方は、上方に延びてから1階の天井部に沿って延び、さらに途中で分岐して部屋103の通風口AH及び部屋104の通風口AHに接続されることで、部屋103及び104と連通している。このように配設されるダクト15を介して、本体ケーシング11内部と、部屋101から104とが連通している。
【0037】
(2−3)ファンユニット20
ファンユニット20(特許請求の範囲記載の「送風機」に相当)は、空気流AF1を生成するためのユニットである。ファンユニット20は、本体ケーシング11内の底部近傍に配設されている。ファンユニット20は、ファン21と、第1ファンモータM21と、を有している。
【0038】
ファン21は、例えばプロペラファンや多翼ファン等の送風機である。ファン21は、第1ファンモータM21の回転軸と接続されている。第1ファンモータM21は、電装品箱14に収容される第1電力供給部211とケーブル(図示省略)を介して接続されており、第1電力供給部211から電力を供給される。電力の供給を受けて第1ファンモータM21が駆動すると、ファン21が回転する。ファン21が回転すると、空気流AF1が生成される。
【0039】
空気流AF1は、吸気口12から本体ケーシング11内に流入し、GFユニット30の熱交換部31(後述)及びHPユニット40の利用側熱交換器42(後述)を順に通過した後、排気口13を介して本体ケーシング11外部へ流出し、ダクト15及び各通風口AHを介して部屋101から104内へ流入する空気の流れである。
【0040】
(2−4)GFユニット(ガスファーネスユニット)30
図3は、GFユニット30の概略構成図である。GFユニット30は、暖房運転時において所定条件を満たす場合に、熱源機として駆動される。GFユニット30は、主として、熱交換部31と、本体部32と、給気ダクト33及び排気ダクト34と、から構成されている。
【0041】
(2−4−1)熱交換部31
熱交換部31は、本体ケーシング11内において空気流AF1が通過する流路上に設けられる。具体的には、熱交換部31は、本体ケーシング11内に配設される燃焼ガスパイプ311を含む。燃焼ガスパイプ311内に燃焼ガス(後述)が存在する場合において空気流AF1が生成されると、空気流AF1と熱交換部31との間で熱交換が行われる。すなわち、GFユニット30が熱源機として稼動する際、熱交換部31は、通過する空気流AF1を加熱する「加熱部」として機能する。
【0042】
(2−4−2)本体部32
本体部32は、熱交換部31に隣接して配置されている。本体部32内には、主として、ファン35と、ガスバルブ36と、燃焼部37と、が収容されている。
【0043】
ファン35は、例えばプロペラファンや多翼ファン等の送風機である。ファン35は、第2ファンモータ351の回転軸と接続されている。第2ファンモータ351は、電装品箱14内に配設される第2電力供給部352とケーブル(図示省略)を介して接続されており、第2電力供給部352から電力を供給される。電力の供給を受けて第2ファンモータ351が駆動すると、これに連動してファン35が回転し空気流AF2が生成される。空気流AF2は、本体部32に接続された給気ダクト33を介して屋外から本体部32内に流入し、燃焼部37及び燃焼ガスパイプ311を通過して、排気ダクト34を介して屋外へ流出する空気の流れである。
【0044】
ガスバルブ36は、例えば電磁弁等のバルブである。ガスバルブ36は、本体部32外から燃焼部37まで延びるガス管GP上に配設されている。ガス管GPは、例えば気化した液化天然ガスや液化石油ガス等の燃料ガスを供給する商用のガス配管である。ガスバルブ36は、電装品箱14内に配設されるガスバルブ開閉部361とケーブル(図示省略)を介して接続されており、開閉を制御されている。ガスバルブ36が開けられると、ガス管GPを流れる燃料ガスは、燃焼部37内へ流入して、空気流AF2に含まれる空気と混ざり合う。ガスバルブ36が閉じられると、燃焼部37内へ燃料ガスの供給が止められる。
【0045】
燃焼部37には、ガス管GPが接続されている。また、燃焼部37には、プラグ371が配設されている。プラグ371は、電装品箱14内に配設されるプラグ用電力供給部372とケーブル(図示省略)を介して接続されており、電力を供給される。ファン35が駆動した状態でガスバルブ36が開けられると、燃焼部37内において空気流AF2と燃料ガスとが混合される。この状態において、プラグ用電力供給部372からプラグ371に電力が供給されると、放電を生じて点火がなされる。これにより、混合したガスは燃焼して燃焼ガスとなる。
【0046】
燃焼部37には燃焼ガスパイプ311の一端が接続されており、燃焼ガスは、空気流AF2として燃焼ガスパイプ311へ流入する。燃焼ガスパイプ311へ流入した燃焼ガスは、燃焼ガスパイプ311を通過する際に空気流AF1と熱交換した後、燃焼ガスパイプ311の他端に接続された排気ダクト34へ流入する。
【0047】
(2−4−3)給気ダクト33、排気ダクト34
給気ダクト33及び排気ダクト34は、屋外から地下室105まで延びる例えば金属製の配管である。給気ダクト33は屋外に設置される給気口を有し、排気ダクト34は屋外に設置される排気口を有する。給気ダクト33は、燃焼部37等を介して燃焼ガスパイプ311の一端と接続されており、排気ダクト34は、燃焼ガスパイプ311の他端と接続されている。給気ダクト33及び排気ダクト34は、地下室105の天井に沿って延び、給気口又は排気口を住宅100の外壁等に固定される(図示省略)。
【0048】
ファン35の駆動時に給気口を介して給気ダクト33に流入した外気は、排気ダクト34を通過して燃焼部37へ流入する。ファン35の駆動時に排気ダクト34へ流入した排気ガスは、排気ダクト34を通過して住宅100外へ排出される。
【0049】
(2−5)HPユニット(ヒートポンプユニット)40
図4は、HPユニット40の冷媒回路図である。HPユニット40は、冷房運転時に駆動されるともに、暖房運転時において所定条件を満たす場合に熱源機として駆動される。HPユニット40は、主として、冷媒配管41と、利用側熱交換器42と、室外機43と、を有しており、これらが接続されることで、HPユニット40では冷媒回路が構成されている。
【0050】
(2−5−1)冷媒配管41
冷媒配管41は、例えば銅製の配管であり、内部を冷媒が流れる。冷媒配管41は、利用側熱交換器42と、室外機43と、を接続している。
【0051】
(2−5−2)利用側熱交換器42
利用側熱交換器42(特許請求の範囲記載の「放熱器」に相当)は、例えばクロスフィン型式やマイクロチャネル型式の熱交換器である。利用側熱交換器42は、内部を冷媒が流れる伝熱管(図示省略)を含んでいる。当該伝熱管の流入口及び流出口のそれぞれにおいて、冷媒配管41が接続されている。利用側熱交換器42は、本体ケーシング11内において、ファンユニット20及びGFユニット30の熱交換部31の上方に位置するように配設されている。換言すると、利用側熱交換器42は、ファンユニット20及びGFユニット30の熱交換部31よりも空気流AF1の下流側に位置している。このように配置される利用側熱交換器42は、HPユニット40が稼動している状態において、空気流AF1が利用側熱交換器42を通過する際、空気流AF1と伝熱管を流れる冷媒とが熱交換するように構成されている。利用側熱交換器42は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。また、利用側熱交換器42は、暖房運転時においてHPユニット40が熱源機として稼動する際、冷媒の凝縮器又は放熱器として機能する。
【0052】
(2−5−3)室外機43
室外機43は、屋外に設置される。室外機43は、その内部に、主として、四路切換弁FV、圧縮機45、室外ファン46、室外熱交換器47、冷媒温度センサ48、膨張弁49、外気温センサ50及び室外機制御部51を有している。
【0053】
四路切換弁FVは、冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁である。四路切換弁FVは、ケーブルを介して室外機制御部51と接続されており(図示省略)、室外機制御部51により流路を切り換えられる。具体的に、四路切換弁FVは、冷房運転時には、利用側熱交換器42において蒸発したガス冷媒が圧縮機45に流入するとともに、圧縮機45から吐出された吐出ガスが室外熱交換器47に流入するように冷媒流路を切り換えられる(
図4における四路切換弁FV内の実線を参照)。また、四路切換弁FVは、暖房運転時には、室外熱交換器47において蒸発したガス冷媒が圧縮機45に流入するとともに、圧縮機45から吐出された吐出ガスが利用側熱交換器42に流入するように冷媒流路を切り換えられる(
図4における四路切換弁FV内の点線を参照)。
【0054】
圧縮機45は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して高圧のガス冷媒としてから吐出する機構である。圧縮機45は、例えば、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮機である。また、圧縮機45は、例えば、駆動源である圧縮機モータM45をケーシング(図示省略)内に収容された密閉式圧縮機である。圧縮機モータM45は、例えば3相のブラシレスDCモータである。圧縮機モータM45は、室外機制御部51によって回転数を適宜調整される。これにより、HPユニット40は、運転容量を可変に制御される。
【0055】
室外ファン46は、例えばプロペラファン等の送風機である。室外ファン46は、室外ファンモータM46の回転軸と接続されている。室外ファンモータM46は、後述する室外機制御部51に含まれる室外ファン電力供給部(図示省略)とケーブル(図示省略)を介して接続されており、電力を供給される。電力の供給を受けて室外ファンモータM46が駆動すると、室外ファン46が回転して、室外機43外部から内部に流入して室外熱交換器47を通過する空気流が生成される。
【0056】
室外熱交換器47は、例えばクロスフィン型式やマイクロチャネル型式の熱交換器である。室外熱交換器47は、内部を冷媒が流れる伝熱管(図示省略)を含んでいる。当該伝熱管の流入口及び流出口のそれぞれにおいて、冷媒配管41が接続されている。室外熱交換器47は、室外ファン46によって生成される空気流が通過すると、当該空気流と伝熱管を流れる冷媒とが熱交換するように構成されている。室外熱交換器47は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能する。暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
【0057】
冷媒温度センサ48は、例えば熱電対やサーミスタ等のセンサである。冷媒温度センサ48は、室外熱交換器47内を流れる冷媒温度を検出する。冷媒温度センサ48は、ケーブル(図示省略)を介して室外機制御部51と接続されており、検出値のアナログ信号を出力している。
【0058】
膨張弁49は、例えば電動弁で構成されている。膨張弁49は、利用側熱交換器42と室外熱交換器47との間に位置している。膨張弁49は、利用側熱交換器42又は室外熱交換器47において凝縮した高圧の液冷媒を減圧する。膨張弁49は、ケーブルを介して室外機制御部51と接続されており(図示省略)、室外機制御部51によって開度を適宜調整される。
【0059】
外気温センサ50は、例えば熱電対やサーミスタ等のセンサである。外気温センサ50は、本実施形態においては、室外機43内に設置されている。外気温センサ50は、外気の温度を外気温Toとして検出する。外気温センサ50は、ケーブル(図示省略)を介して室外機制御部51と接続されており、検出値のアナログ信号を出力している。なお、外気温センサ50は、必ずしも室外機43内に配設される必要はなく、例えば住宅100の外壁等に設置されてもよい。
【0060】
室外機制御部51は、CPUやメモリ等から構成されるマイクロコンピュータである。室外機制御部51は、圧縮機モータM45の回転数を調整するためのインバータ(図示省略)を含んでいる。また、室外機制御部51は室外ファンモータM46に電力を供給するための室外ファン電力供給部を含んでいる。室外機制御部51は、コントローラ60(後述)と、ケーブル601を介して接続されており、信号の送受信を行っている。具体的に、室外機制御部51は、コントローラ60からの指示を受けて、インバータ及び室外ファン電力供給部を機能させる。これにより、圧縮機モータM45が指定される回転数で駆動され、また、室外ファンモータM46が駆動される。また、室外機制御部51は、外気温センサ50から出力されるアナログ信号を受け、A/D変換して外気温情報を生成する。室外機制御部51は、生成した外気温情報をコントローラ60に適宜送信する。
【0061】
(2−6)電装品ユニット52
電装品ユニット52は、各種の電装品を含むユニットである。電装品ユニット52は、部屋102内の側壁に設置されている。電装品ユニット52は、主として、室温センサ53、入力部54、表示部55及びコントローラ60を含んでいる。
【0062】
(2−6−1)室温センサ53
室温センサ53は、例えば熱電対やサーミスタ等のセンサを含んでいる。室温センサ53は、部屋102内の温度を検出する。すなわち、室温センサ53は、室内温度Ti(後述)を検出する。また、室温センサ53は、通信機能及びA/D変換機能を有するインターフェース(図示省略)を含んでいる。室温センサ53は、ケーブル601(
図5参照)を介してコントローラ60と接続されている。室温センサ53は、検出値をA/D変換したディジタル信号をコントローラ60に送信している。なお、室温センサ53は、本実施形態においては部屋102内に配設されるが、必ずしも部屋102内に配設される必要はなく、住宅100内の部屋102以外の部屋に設置されてもよい。
【0063】
(2−6−2)入力部54
入力部54は、例えば入力キーやタッチパネル等で構成される(図示省略)。入力部54は、ユーザによって指示を入力される。例えば、ユーザは、入力部54を介して、冷房運転開始、暖房運転開始、運転停止及び設定温度の選択等の指示を入力する。入力部54は、ケーブル601(
図5参照)を介してコントローラ60と接続されている。入力部54は、入力された指示に応じた指示信号をコントローラ60に送信する。
【0064】
(2−6−3)表示部55
表示部55は、例えばLEDランプや液晶パネル等で構成される(図示省略)。表示部55は、ケーブル601(
図5参照)を介してコントローラ60と接続されており、コントローラ60から表示データ信号を受信する。表示部55は、受信した表示データ信号に基づき、空調システム10の動作状況(運転中であるか否かや設定温度など)や室温の状況等を表示する。
【0065】
(2−6−4)コントローラ60
コントローラ60は、RAM、ROM及びCPU等を含むマイクロコンピュータである。コントローラ60は、ケーブル601を介して接続されている各部と、信号の送受信を行い又は動作を制御する。すなわち、コントローラ60は、ファンユニット20、GFユニット30、HPユニット40等の機器の動作を制御している。以下の「(3)コントローラ60の詳細」において、コントローラ60の詳細について説明する。
【0066】
(3)コントローラ60の詳細
図5は、コントローラ60の概略構成と、コントローラ60に接続されている機器と、を示す模式図である。コントローラ60は、主として、室外機制御部51、室温センサ53、入力部54、表示部55、第1電力供給部211、第2電力供給部352、ガスバルブ開閉部361及びプラグ用電力供給部372と、ケーブル601を介して接続されている。
【0067】
コントローラ60は、主として、記憶部61と、切換制御部62と、ファンユニット制御部63と、ガスファーネスユニット制御部(以下、GFユニット制御部と記載)64と、ヒートポンプユニット制御部(以下、HPユニット制御部と記載)65と、表示制御部66と、を含んでいる。以下、これらについて説明する。
【0068】
(3−1)記憶部61
記憶部61は、切換制御部62、ファンユニット制御部63、GFユニット制御部64、HPユニット制御部65及び表示制御部66において実行される制御プログラムを保持している。また、記憶部61は、所定期間(例えば1分)毎に室温センサ53から送信されるディジタル信号を室内温度(以下、室温と記載)Tiとして保持する。また、記憶部61は、所定期間(例えば1分)毎に室外機制御部51から送られる外気温情報を受信し、外気温Toとして保持する。また、記憶部61は、入力部54から送信される指示信号を解読して、冷房運転開始指示、暖房運転開始指示、運転停止指示及び設定温度Tp等を抽出して保持する。
【0069】
(3−2)切換制御部62
図6は、切換制御部62の構成を示す模式図である。切換制御部62は、空調システム10の熱源機の選択若しくは切換えに関する制御を行う。なお、切換制御部62による熱源機の選択若しくは切換えの詳細については、後述の「(4)暖房運転時における切換制御部62の処理の流れ」において説明する。切換制御部62は、主として、取得部621と、演算部622と、判定部623と、熱源機選択部624と、切換判断部625と、駆動信号生成部626と、を有している。
【0070】
(3−2−1)取得部621
電源が投入されると、取得部621は、まず記憶部61から制御プログラムを取得する。次に、取得部621は、制御プログラムに沿って、記憶部61からユーザの指示を取得する。具体的に、取得部621は、記憶部61に冷房運転開始指示、暖房運転開始指示又は運転停止指示が格納されると、これをリアルタイムに取得する。
【0071】
そして、取得部621は、制御プログラムに沿って、所定のタイミングで記憶部61から外気温To、室温Ti又は設定温度Tpを取得する。具体的に、取得部621は、冷房運転開始指示を取得した時には、冷房運転開始信号を駆動信号生成部626に出力するとともに、室温Ti及び設定温度Tpを取得して演算部622に出力する。
【0072】
また、取得部621は、暖房運転開始指示を取得した時、及び切換判断部625から切換許容信号(後述)を受けた時には、外気温Toを取得する。また、取得部621は、熱源機選択部624からHPユニット選択信号(後述)若しくはGFユニット選択信号(後述)を受けた時には、外気温To、室温Ti及び設定温度Tpを取得する。取得部621は、取得した外気温Toを判定部623へ出力する。また、取得部621は、取得した外気温To、室温Ti及び設定温度Tpを演算部622に出力する。
【0073】
(3−2−2)演算部622
演算部622は、取得部621から出力された外気温To、室温Ti又は設定温度Tpに基づいて熱負荷を算出する。演算部622は、算出した熱負荷を駆動信号生成部626に出力する。なお、制御プログラムにおいて、外気温To、室温Ti又は設定温度Tpから熱負荷を算出するための計算式やテーブル等がプログラミングされており、演算部622は、当該制御プログラムに沿って熱負荷を算出する。
【0074】
冷房運転時には、演算部622は、算出した熱負荷を駆動信号生成部626に出力する。また、暖房運転時には、演算部622は、熱負荷の算出後、GFユニット30を駆動させた場合の第1コストGcと、HPユニット40を駆動させた場合の第2コストHcと、を算出する。具体的には、制御プログラムにおいて、熱負荷と、GFユニット30及びHPユニット40の単位時間当たりの環境負荷と、単位時間当たりにおける商用電力及び商用ガスの使用料金と、の相関関係を定義したテーブルや計算式等がプログラミングされており、当該制御プログラムに沿って、第1コストGc及び第2コストHcが算出される。演算部622は、算出した第1コストGc及び第2コストHcを判定部623に出力する。
【0075】
(3−2−3)判定部623
判定部623は、所定のタイミングにおいて、制御プログラムに沿って各種の判定を行う。以下、判定部623が行う判定について説明する。
【0076】
(3−2−3−1)外気温判定
判定部623は、取得部621から出力された外気温Toを受けると、外気温Toが所定の設定値Pv1以上であるか否かの判定である外気温判定を行う。なお、設定値Pv1は、暖房運転時において外気温Toが設定値Pv1未満であればHPユニット40を熱源機として稼動させるよりもGFユニット30を熱源機として稼動させたほうが環境負荷が低い、という条件を満たす外気温Toの値として、予め制御プログラムにおいて設定されている。本実施形態において、設定値Pv1は、0(℃)に設定されている。
【0077】
判定部623は、外気温判定の結果、外気温Toが設定値Pv1以上である場合には、その旨を示す外気温高判定信号を熱源機選択部624に出力する。一方、判定部623は、外気温Toが設定値Pv1未満である場合には、その旨を示す外気温低判定信号を熱源機選択部624に出力する。
【0078】
(3−2−3−2)GF容量判定
判定部623は、駆動信号生成部626から出力されるGF容量設定信号(後述)を受けると、これを保持する。判定部は、ワーキングメモリ(図示省略)を有しており、所定個数分のGF容量設定信号を保持することができる。そして、判定部623は、保持するGF容量設定信号が設定数Pn1に達すると、GF容量判定を行う。
【0079】
具体的に、判定部623は、GF容量判定において、保持する各GF容量設定信号に含まれるGFユニット30の運転容量のレベルの平均値を算出する。そして、算出した運転容量のレベルの平均値に基づいて、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30が熱源機として稼動しているデューティ比の積算値Iv1を算出する。なお、制御プログラムにおいて、GFユニット30の運転容量のレベルの平均値と、デューティ比の積算値Iv1と、の相関関係について定義されたテーブルがプログラミングされており、判定部623は、当該制御プログラムに沿ってデューティ比の積算値Iv1を算出する。そして、算出したデューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2以上か否かを判定する。
【0080】
ここで、デューティ比の積算値Iv1とは、熱源機としてGFユニット制御部64が選択されている場合において、所定期間P1あたりにGFユニット30が駆動している時間の割合のことである。また、設定数Pn1は、所定期間P1に応じて設定されており、本実施形態においては、所定期間P1が30分となるように30個に設定されている。
【0081】
また、第2閾値ΔTh2は、デューティ比の積算値Iv1が当該第2閾値ΔTh2未満であれば所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上と推定される、という条件を満たす値が選定され、予め制御プログラムにおいて設定されている。本実施形態において、第2閾値ΔTh2は、例えば30パーセントに設定されている。
【0082】
また、第1閾値ΔTh1は、暖房運転時において所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上であれば、GFユニット30が短時間の間に発停を繰り返して環境負荷の増加が懸念される、という条件を満たす値が選ばれる。なお、発停の回数とは、GFユニット30が駆動していない状態から駆動状態になる回数のことである。本実施形態において、第1閾値ΔTh1は5回という前提で、第2閾値ΔTh2が設定されている。
【0083】
判定部623は、GF容量判定において、デューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2未満である場合には、その旨を示すGF容量小判定信号を熱源機選択部624に出力する。
【0084】
(3−2−3−3)HP容量判定
判定部623は、駆動信号生成部626から出力されるHP容量設定信号(後述)を受けると、これを保持する。判定部は、ワーキングメモリ(図示省略)を有しており、所定個数分のHP容量設定信号を保持することができる。そして、判定部623は、保持するHP容量設定信号が設定数Pn2に達すると、HP容量判定を行う。
【0085】
具体的に、判定部623は、HP容量判定において、保持する各HP容量設定信号に含まれるHPユニット40の運転容量のレベルの平均値を算出する。また、判定部623は、算出した運転容量のレベルの平均値に基づいて、部分負荷率の平均値Av1を算出する。制御プログラムにおいて、HPユニット40の運転容量のレベルの平均値と、部分負荷率の平均値Av1と、の相関関係を定義したテーブルがプログラミングされており、判定部623は、当該制御プログラムに沿って部分負荷率の平均値Av1を算出する。そして、判定部623は、算出した部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3未満か否かを判定する。
【0086】
ここで、部分負荷率とは、HPユニット40の暖房能力を定格能力で除した値のことである。また、部分負荷率の平均値Av1は、暖房運転の際に熱源機としてHPユニット40が選択されている場合における所定期間P2あたりの部分負荷率の平均値である。また、設定数Pn2は、所定期間P2に応じて設定されており、本実施形態においては、所定期間P2が30分となるように30個に設定されている。
【0087】
また、第3閾値ΔTh3は、暖房運転時において部分負荷率の平均値Av1が当該第3閾値ΔTh3以上であればHPユニット40ではなくGFユニット30を熱源機として稼動させたほうが環境負荷が低い、という条件を満たす値が選定され、予め制御プログラムにおいて設定されている。本実施形態において、第3閾値ΔTh3は、例えば90パーセントに設定されている。
【0088】
判定部623は、HP容量判定において、部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3以上である場合には、その旨を示すHP容量大判定信号を熱源機選択部624に出力する。
【0089】
(3−2−3−4)省コスト判定
判定部623は、演算部622から出力される第1コストGc及び第2コストHcを受けると、第1コストGc及び第2コストHcを比較する省コスト判定を行う。
【0090】
具体的には、判定部623は、GFユニット30が熱源機として稼動している場合には、第1コストGcが第2コストHcよりも所定の第1基準値Sv1を超える割合で大きいか否か、を判定する省コスト判定を行う。より詳細には、判定部623は、第1コストGcを第2コストHcで除した値が第1基準値Sv1を超えるか否かを判定する。判定部623は、省コスト判定の結果、第1コストGcが第2コストHcよりも第1基準値Sv1を超える割合で大きい場合には、その旨を示す第1コスト大判定信号を熱源機選択部624に出力する。一方、判定部623は、省コスト判定の結果、第1コストGcが第2コストHcよりも第1基準値Sv1を超える割合で大きくない場合には、その旨を示す第1コスト小判定信号を熱源機選択部624に出力する。なお、第1基準値Sv1は、予め制御プログラムにおいて設定された値であり、本実施形態では、Sv1=1.1に設定される。
【0091】
また、判定部623は、暖房運転の際にHPユニット40が熱源機として稼動している場合には、第2コストHcが第1コストGcよりも所定の第2基準値Sv2を超える割合で大きいか否か、を判定する省コスト判定を行う。より詳細には、判定部623は、第2コストHcを第1コストGcで除した値が第2基準値Sv2未満か否かを判定する。判定部623は、省コスト判定の結果、第2コストHcが第1コストGcよりも第2基準値Sv2を超える割合で大きい場合には、その旨を示す第2コスト大判定信号を熱源機選択部624に出力する。一方、判定部623は、省コスト判定の結果、第2コストHcが第1コストGcよりも第2基準値Sv2を超える割合で大きくない場合には、その旨を示す第2コスト小判定信号を熱源機選択部624に出力する。なお、第2基準値Sv2は、予め制御プログラムにおいて設定された値であり、本実施形態では、第1基準値Sv1と同様にSv2=1.1に設定される。
【0092】
(3−2−4)熱源機選択部624
熱源機選択部624は、判定部623から外気温低判定信号、HP容量大判定信号、第1コスト小判定信号又は第2コスト大判定信号を受けると、HPユニット40ではなくGFユニット30を暖房運転の際の熱源機として選択するガスファーネスユニット選択信号(以下、GFユニット選択信号と記載)を、取得部621及び駆動信号生成部626に出力する。
【0093】
また、熱源機選択部624は、判定部623から外気温高判定信号を受けた状態で更にGF容量小判定信号、第1コスト大判定信号又は第2コスト小判定信号を受けると、GFユニット30ではなくHPユニット40を熱源機として選択するヒートポンプユニット選択信号(以下、HPユニット選択信号と記載)を、取得部621及び駆動信号生成部626に出力する。
【0094】
また、熱源機選択部624は、切換判断部625から出力される切換禁止信号(後述)を受けると、前回出力した信号と同一の信号を取得部621及び駆動信号生成部626に出力する。例えば、前回出力した信号がGFユニット選択信号である場合において切換判断部625から出力される切換禁止信号を受けた時には、熱源機選択部624は、GFユニット選択信号を取得部621及び駆動信号生成部626に出力する。また、前回出力した信号がHPユニット選択信号である場合において切換判断部625から出力される切換禁止信号を受けた時には、熱源機選択部624は、HPユニット選択信号を取得部621及び駆動信号生成部626に出力する。
【0095】
(3−2−5)切換判断部625
切換判断部625は、時間を計測するタイマー機能を有している。切換判断部625は、所定の信号を受けると、時間の計測を開始する。具体的には、切換判断部625は、駆動信号生成部626から出力されるGFユニット駆動信号(後述)又はHPユニット駆動信号(後述)を受けると時間の計測を開始する。また、切換判断部625は、GFユニット駆動信号を受けた後にHPユニット駆動信号を受けた時、及びHPユニット駆動信号を受けた後にGFユニット駆動信号を受けた時には、それまでにカウントした計測時間Ctをリセットした上で時間の計測を再び開始する。
【0096】
切換判断部625は、所定時間Pt毎に、計測時間Ctが設定時間St以上であるか否かを判断する。そして、判断の結果、計測時間Ctが設定時間St未満であれば、切換判断部625は、切換禁止信号を熱源機選択部624に出力する。一方、判断の結果、計測時間Ctが設定時間St以上であれば、切換判断部625は、切換許容信号を取得部621に出力する。なお、設定時間St及び所定時間Ptは、制御プログラムにおいて適当な値が設定されるが、本実施形態においては、設定時間Stは30分に設定され、所定時間Ptは5分に設定される。
【0097】
(3−2−6)駆動信号生成部626
駆動信号生成部626は、制御プログラムに沿って各種の信号を生成して各部に出力する。
【0098】
具体的に、駆動信号生成部626は、熱源機選択部624から出力されるGFユニット選択信号を受けている状態において、演算部622から出力される熱負荷を受けると、GF容量設定信号を生成する。GF容量設定信号は、GFユニット30が熱源機として稼動する際の運転容量のレベルをGFユニット制御部64に指示する信号である。なお、予め制御プログラムにおいて、熱負荷と、GFユニット30の運転容量のレベルと、の相関関係を定義したテーブルがプログラミングされており、当該制御プログラムに沿って、GF容量設定信号が生成される。
【0099】
また、駆動信号生成部626は、取得部621から出力された冷房運転開始信号又は熱源機選択部624から出力されるHPユニット選択信号を受けている状態において、演算部622から出力される熱負荷を受けると、HP容量設定信号を生成する。HP容量設定信号は、HPユニット40が冷房運転時に稼動する際又は暖房運転時に熱源機として稼動する際の運転容量のレベルをHPユニット制御部65に指示する信号である。なお、予め制御プログラムにおいて、熱負荷と、HPユニット40の運転容量のレベルと、の相関関係を定義したテーブルがプログラミングされており、当該制御プログラムに沿って、HP容量設定信号が生成される。
【0100】
駆動信号生成部626は、暖房運転時には生成したGF容量設定信号及びHP容量設定信号を判定部623に出力する。また、駆動信号生成部626は、GF容量設定信号を生成した場合には、生成したGF容量設定信号とともにガスファーネスユニット駆動信号(以下、GFユニット駆動信号と記載)をGFユニット制御部64に出力し、ヒートポンプユニット停止信号(以下、HPユニット停止信号と記載)をHPユニット制御部65に出力する。また、駆動信号生成部626は、HP容量設定信号を生成した場合には、生成したHP容量設定信号とともにヒートポンプユニット駆動信号(以下、HPユニット駆動信号と記載)をHPユニット制御部65に出力し、ガスファーネスユニット停止信号(以下、GFユニット停止信号と記載)をGFユニット制御部64に出力する。なお、HPユニット駆動信号には、冷房運転及び暖房運転のうちいずれが指示されているかを特定する情報が含まれている。
【0101】
(3−3)ファンユニット制御部63
電源が投入されると、ファンユニット制御部63は、まず記憶部61から制御プログラムを取得する。次に、ファンユニット制御部63は、制御プログラムに沿って、記憶部61からユーザの指示を取得する。具体的に、ファンユニット制御部63は、記憶部61に冷房運転開始指示、暖房運転開始指示又は運転停止指示が格納されると、これをリアルタイムに取得する。
【0102】
ファンユニット制御部63は、冷房運転開始指示又は暖房運転開始指示を取得した時には、第1電力供給部211へ信号を送り、第1ファンモータM21への電力供給を開始させる。これにより、第1ファンモータM21が駆動を開始し、ファンユニット20は稼動状態となる。また、ファンユニット制御部63は、運転停止指示を取得した時には、第1電力供給部211へ信号を送り、第1ファンモータM21への電力供給を停止させる。これにより、第1ファンモータM21が駆動を停止し、ファンユニット20は稼動を停止する状態となる。
【0103】
(3−4)GFユニット制御部64
電源が投入されると、GFユニット制御部64は、記憶部61から制御プログラムを取得する。GFユニット制御部64は、制御プログラムに沿った信号を生成して各部に送信する。
【0104】
具体的には、GFユニット制御部64は、駆動信号生成部626から出力されるGFユニット駆動信号を受けると、GFユニット30を熱源機として稼動させるGFユニット駆動制御を行う。すなわち、GFユニット制御部64は、GFユニット駆動制御において、まず第2電力供給部352へ信号を送り、第2ファンモータ351への電力供給を開始させる。また、これとともに、GFユニット制御部64は、ガスバルブ開閉部361へ信号を送りガスバルブ36を開けさせる。その後、GFユニット制御部64は、プラグ用電力供給部372に信号を送り、所定時間、プラグ371の放電を生じさせる。これにより、第2ファンモータ351の駆動が開始されてファン35は動作状態となるとともに、燃焼部37内において燃焼ガスが生成され、GFユニット30は駆動状態となる。なお、既にGFユニット30が熱源機として稼動している状態においてGFユニット駆動信号を受けた時には、GFユニット制御部64は何もしない。
【0105】
また、GFユニット制御部64は、駆動信号生成部626から出力されるGF容量設定信号を受けると、GFユニット30を間欠運転させるGFユニット間欠駆動制御を行う。すなわち、GFユニット制御部64は、GFユニット間欠駆動制御において、所定のタイミングでガスバルブ開閉部361へ信号を送り、ガスバルブ36を閉じさせる。その後、所定のタイミングでガスバルブ開閉部361へ信号を送りガスバルブ36を開けさせてから、プラグ用電力供給部372に信号を送りプラグ371の放電を生じさせる。これにより、GFユニット30は、所定のタイミングで発停を繰り返す間欠駆動状態となり、GFユニット30がGF容量設定信号で指定される運転容量で駆動する。
【0106】
なお、制御プログラムにおいて、GF容量設定信号において指定される運転容量のレベルと、間欠駆動制御においてガスバルブ36の開閉が行われるタイミングと、の相関関係について定義されたテーブルがプログラミングされている。GFユニット制御部64は、当該テーブルに基づいて、GFユニット間欠駆動制御を行う。また、GFユニット30が間欠駆動状態となっている場合においてGF容量設定信号を受けると、GFユニット制御部64は、改めて上記テーブルを参照して間欠駆動制御を更新する。
【0107】
また、GFユニット制御部64は、駆動信号生成部626から出力されるGFユニット停止信号を受けると、GFユニット30の熱源機としての稼動を停止させるGFユニット停止制御を行う。すなわち、GFユニット制御部64は、GFユニット停止制御において、まずガスバルブ開閉部361へ信号を送り、ガスバルブ36を閉じさせる。その後、第2電力供給部352へ信号を送り、第2ファンモータ351への電力供給を停止させる。これにより、第2ファンモータ351の駆動が停止されてファン35は停止状態となるとともに、燃焼部37内において燃焼ガスの生成が停止され、GFユニット30は熱源機としての稼動を停止する状態となる。なお、GFユニット30が熱源機としての稼動を停止している状態においてGFユニット停止信号を受けた時には、GFユニット制御部64は何もしない。
【0108】
(3−5)HPユニット制御部65
電源が投入されると、HPユニット制御部65は、記憶部61から制御プログラムを取得する。HPユニット制御部65は、制御プログラムに沿った信号を生成して各部に送信する。
【0109】
具体的には、HPユニット制御部65は、駆動信号生成部626から出力されるHP容量設定信号及びHPユニット駆動信号を受けた時には、HPユニット40を稼動させるHPユニット駆動制御及びHPユニット容量制御を行う。
【0110】
すなわち、HPユニット制御部65は、HPユニット駆動制御において、冷房運転及び暖房運転に応じて四路切換弁FVの流路を切り換える。また、HPユニット制御部65は、室外機制御部51へ信号を送り、室外ファンモータM46が駆動を開始するよう室外ファン電力供給部に電力供給を開始させる。また、HPユニット制御部65は、室外機制御部51へ信号を送り、膨張弁49を適切な開度で開けさせる。
【0111】
また、HPユニット制御部65は、HPユニット容量制御において、HP容量設定信号に含まれるHPユニットの運転容量のレベルに基づいて、圧縮機モータM45の回転数を決定する。そして、HPユニット制御部65は、室外機制御部51へ信号を送り、決定した回転数で圧縮機モータM45が駆動するようインバータに電力供給を行わせる。なお、制御プログラムにおいて、HP容量設定信号において指定される運転容量のレベルと、圧縮機モータM45の回転数と、の相関関係について定義されたテーブルがプログラミングされている。HPユニット制御部65は、当該テーブルに基づいて、HPユニット容量制御を行う。
【0112】
上記HPユニット駆動制御及びHPユニット容量制御により、HPユニット40において蒸気圧縮冷凍サイクルが機能し、HPユニット40は、指定された運転容量で稼動する状態となる。なお、暖房運転の際、既にHPユニット40が稼動している状態においてHPユニット駆動信号を受けた時には、HPユニット制御部65は何もしない。また、HPユニット40が駆動状態となっている場合においてHP容量設定信号を受けると、HPユニット制御部65は、改めて上記テーブルを参照して圧縮機モータM45の回転数を更新し、室外機制御部51へ信号を送って、更新した回転数で圧縮機モータM45が駆動するようインバータに電力供給を行わせる。
【0113】
また、HPユニット制御部65は、駆動信号生成部626から出力されるHPユニット停止信号を受けた時には、HPユニット40の稼動を停止させるHPユニット停止制御を行う。すなわち、HPユニット制御部65は、HPユニット停止制御において、室外機制御部51へ信号を送り、圧縮機モータM45及び室外ファンモータM46への電力供給を停止させる。また、これとともに、HPユニット制御部65は、室外機制御部51へ信号を送り、膨張弁49を開かせる。これにより、HPユニット40は、稼動を停止する状態となる。なお、HPユニット40が稼動を停止している状態においてHPユニット停止信号を受けた時には、HPユニット制御部65は何もしない。
【0114】
(3−6)表示制御部66
電源が投入されると、表示制御部66は、まず記憶部61から制御プログラムを取得する。次に、表示制御部66は、制御プログラムに沿って、記憶部61からユーザの指示、室温Ti及び設定温度Tp等を取得する。具体的に、表示制御部66は、記憶部61に冷房運転開始指示、暖房運転開始指示若しくは運転停止指示、室温Ti及び設定温度Tpが格納されると、これをリアルタイムに取得する。
【0115】
表示制御部66は、冷房運転開始指示若しくは暖房運転開始指示を取得した時には、冷房運転若しくは暖房運転で運転状態にあること、現在の室温Ti及び設定温度Tp等を示す表示データを表示部55に送信する。これにより、表示部55には、空調システム10が冷房運転状態若しくは暖房運転状態にあること、及び現在の室温Ti及び設定温度Tp等をユーザに示す表示がなされる。また、表示制御部66は、運転停止指示を取得した時には、表示を停止する信号を表示部55に送信する。これにより、表示部55では、表示が行われなくなる。
【0116】
(4)暖房運転時における切換制御部62の処理の流れ
以下、
図7を参照して、暖房運転時における切換制御部62の処理の流れの一例について説明する。
図7は、暖房運転時における切換制御部62の処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下は処理の一例であって、切換制御部62は、これと異なる流れの処理を実行してもよい。本実施形態において、空調システム10の電源が投入されて暖房運転開始指示が入力されると、切換制御部62は、
図7に示すような流れの処理を行う。
【0117】
ステップS101においては、取得部621が、記憶部61から外気温Toを取得する。そして、取得部621は、取得した外気温Toを判定部623へ出力する。そして、ステップS102へ進む。
【0118】
ステップS102においては、判定部623が、取得部621から出力された外気温Toを受けて、外気温判定を行う。外気温判定の結果、判定がNOの場合(すなわち、外気温Toが設定値Pv1未満である場合)には、判定部623は、外気温低判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS103へ進む。一方、判定がYESの場合(すなわち、外気温Toが設定値Pv1以上である場合)には、判定部623は、外気温高判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS108へ進む。
【0119】
ステップS103においては、熱源機選択部624が、外気温低判定信号、HP容量大判定信号、第1コスト小判定信号、第2コスト大判定信号又は切換禁止信号を受けて、GFユニット選択信号を取得部621及び駆動信号生成部626に出力する。そして、ステップS104へ進む。
【0120】
ステップS104においては、取得部621が、熱源機選択部624から出力されたGFユニット選択信号を受けて、記憶部61から外気温To、室温Ti及び設定温度Tpを取得する。そして、取得部621は、取得した外気温To、室温Ti及び設定温度Tpを演算部622へ出力する。そして、ステップS105へ進む。
【0121】
ステップS105においては、演算部622が、取得部621から出力された外気温To、室温Ti及び設定温度Tpを受けて熱負荷を算出し、駆動信号生成部626に出力する。そして、ステップS106へ進む。
【0122】
ステップS106においては、駆動信号生成部626が、熱源機選択部624から出力されたGFユニット選択信号と、演算部622から出力された熱負荷と、を受けてGF容量設定信号を生成する。駆動信号生成部626は、生成したGF容量設定信号を判定部623に出力する。そして、ステップS107へ進む。
【0123】
ステップS107においては、駆動信号生成部626が、GF容量設定信号及びGFユニット駆動信号をGFユニット制御部64に出力する。また、これとともに、駆動信号生成部626は、HPユニット停止信号をHPユニット制御部65に出力する。これにより、HPユニット40ではなくGFユニット30が、熱源機として稼動状態となるか、稼動状態を継続する。そして、ステップS113へ進む。
【0124】
ステップS108においては、熱源機選択部624が、外気温高判定信号と、GF容量小判定信号、第1コスト大判定信号、第2コスト小判定信号又は切換禁止信号と、を受けてHPユニット選択信号を取得部621及び駆動信号生成部626に出力する。そして、ステップS109へ進む。
【0125】
ステップS109においては、取得部621が、熱源機選択部624から出力されたHPユニット選択信号を受けて、記憶部61から外気温To、室温Ti及び設定温度Tpを取得する。そして、取得部621は、取得した外気温To、室温Ti及び設定温度Tpを演算部622へ出力する。そして、ステップS110へ進む。
【0126】
ステップS110においては、演算部622が、取得部621から出力された外気温To、室温Ti及び設定温度Tpを受けて熱負荷を算出して、駆動信号生成部626に出力する。そして、ステップS111へ進む。
【0127】
ステップS111においては、駆動信号生成部626が、熱源機選択部624から出力されたHPユニット選択信号と、演算部622から出力された熱負荷と、を受けてHP容量設定信号を生成する。駆動信号生成部626は、生成したHP容量設定信号を判定部623に出力する。そして、ステップS112へ進む。
【0128】
ステップS112においては、駆動信号生成部626が、HP容量設定信号及びHPユニット駆動信号をHPユニット制御部65に出力する。また、これとともに、駆動信号生成部626は、GFユニット停止信号をGFユニット制御部64に出力する。これにより、GFユニット30ではなく、HPユニット40が、熱源機として稼動状態となるか、稼動状態を継続する。そして、ステップS119へ進む。
【0129】
ステップS113においては、切換判断部625が、計測時間Ctが設定時間St以上であるか否かを判断する。そして、NOと判断した場合(すなわち、計測時間Ctが設定時間St未満である場合)には、切換判断部625は、切換禁止信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS103に戻る。一方、YESと判断した場合(すなわち、計測時間Ctが設定時間St以上である場合)、切換判断部625は、切換許容信号を取得部621に出力する。そして、ステップS114に進む。
【0130】
ステップS114においては、取得部621が、切換判断部625から出力された切換許容信号を受けて、記憶部61から外気温Toを取得する。そして、取得部621は、取得した外気温Toを判定部623へ出力する。そして、ステップS115へ進む。
【0131】
ステップS115においては、外気温判定を行う。外気温判定の結果、外気温Toが設定値Pv1以上である場合(判定がNOの場合)には、判定部623は、外気温高判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS108へ戻る。一方、外気温Toが設定値Pv1未満である場合(判定がYESの場合)には、判定部623は、外気温低判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS116へ進む。
【0132】
ステップS116においては、判定部623が、駆動信号生成部626から出力されるGF容量設定信号を受けて、GF容量判定を行う。GF容量判定の結果、判定がNOの場合(すなわち、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30が熱源機として稼動しているデューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2未満である場合)には、判定部623は、GF容量小判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS108に戻る。一方、GF容量判定の結果、判定がYESの場合(すなわち、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30が熱源機として稼動しているデューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2以上である場合)には、ステップS117へ進む。なお、判定部623において保持するGF容量設定信号が一定数に達するまでは、ステップS116において、判定部623はGF容量判定を行わずそのままステップS117へ進む。
【0133】
ステップS117においては、演算部622が、第1コストGcと、第2コストHcと、を算出して、判定部623に出力する。そして、ステップS118へ進む。
【0134】
ステップS118においては、判定部623が、演算部622から出力された第1コストGc及び第2コストHcを受けて、省コスト判定を行う。省コスト判定において、NOと判定した場合(すなわち、第1コストGcが第2コストHcよりも第1基準値Sv1を超える割合で大きくない場合)には、第1コスト小判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS103に戻る。一方、YESと判定した場合(すなわち、第1コストGcが第2コストHcよりも第1基準値Sv1を超える割合で大きい場合)には、第1コスト大判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS108に戻る。
【0135】
ステップS119においては、切換判断部625が、計測時間Ctが設定時間St以上であるか否かを判断する。そして、NOと判断した場合(すなわち、計測時間Ctが設定時間St未満である場合)には、切換判断部625は、切換禁止信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS108に戻る。一方、YESと判断した場合(すなわち、計測時間Ctが設定時間St以上である場合)、切換判断部625は、切換許容信号を取得部621に出力する。そして、ステップS120に進む。
【0136】
ステップS120においては、取得部621が、切換判断部625から出力された切換許容信号を受けて、記憶部61から外気温Toを取得する。そして、取得部621は、取得した外気温Toを判定部623へ出力する。そして、ステップS121へ進む。
【0137】
ステップS121においては、ステップS102と同様の外気温判定が行われる。そして、判定がNOの場合には、判定部623は、外気温低判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS103に戻る。一方、判定がYESの場合には、判定部623は、外気温高判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS122へ進む。
【0138】
ステップS122においては、判定部623が、駆動信号生成部626から出力されるHP容量設定信号を受けて、HP容量判定を行う。HP容量判定の結果、判定がNOの場合(すなわち、所定期間P2あたりにおける部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3以上である場合)には、判定部623は、その旨を示すHP容量大判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS103に戻る。一方、HP容量判定の結果、判定がYESの場合(すなわち、所定期間P2あたりにおける部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3未満である場合)には、ステップS123へ進む。なお、判定部623において保持するHP容量設定信号が一定数に達するまでは、ステップS122において、判定部623はHP容量判定を行わずそのままステップS123へ進む。
【0139】
ステップS123においては、演算部622が、第1コストGcと、第2コストHcと、を算出して、判定部623に出力する。そして、ステップS124へ進む。
【0140】
ステップS124においては、判定部623が、演算部622から出力された第1コストGc及び第2コストHcを受けて、省コスト判定を行う。省コスト判定において、NOと判定した場合(すなわち、第2コストHcが第1コストGcよりも第2基準値Sv2を超える割合で大きい場合)には、第2コスト大判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS103に戻る。一方、YESと判定した場合(すなわち、第2コストHcが第1コストGcよりも第2基準値Sv2を超える割合で大きくない場合)には、第2コスト小判定信号を熱源機選択部624に出力する。そして、ステップS108に戻る。
【0141】
(5)各部の動作状態について
以下、
図8から
図10を参照して、空調システム10の各部の動作状態の一例について説明する。
図8、
図9及び
図10は、暖房運転開始指示が入力された場合における各部の状態の変化の一例を示すタイミングチャートである。
【0142】
図8の期間Aにおいては、空調システム10は停止状態にある。すなわち、ファンユニット20、GFユニット30及びHPユニット40は、稼動を停止している。
【0143】
期間Bにおいては、暖房運転開始指示が入力されたことに応じて、ファンユニット20が稼動する。また、外気温Toが設定値Pv1未満であることに応じて、GFユニット30が熱源機として稼動する。なお、これより、切換許容信号が切換判断部625によって出力されるまで(すなわち、30分が経過するまで)は、熱源機の切換えが禁止される熱源機切換禁止期間とされる。HPユニット40は、稼動を停止したままである。
【0144】
期間Cにおいては、外気温Toが設定値Pv1以上となったことに応じて、GFユニット30は稼動を停止し、HPユニット40が熱源機として稼動する。ファンユニット20は、稼動したままである。なお、これより、再び切換許容信号が切換判断部625によって出力されるまで、熱源機切換禁止期間とされる。
【0145】
期間Dにおいては、部分負荷率の平均値Av1がΔTh3以上となったことに応じて、HPユニット40は稼動を停止し、GFユニット30が熱源機として稼動する。ファンユニット20は、稼動したままである。なお、これより、再び切換許容信号が切換判断部625によって出力されるまで、熱源機切換禁止期間とされる。
【0146】
図9の期間Eにおいては、第1コストGcが第1基準値Sv1を超える割合で第2コストHcより高い状態となったことに応じて、GFユニット30は稼動を停止し、HPユニット40が熱源機として稼動する。ファンユニット20は、稼動したままである。なお、これより、再び切換許容信号が切換判断部625によって出力されるまで、熱源機切換禁止期間とされる。
【0147】
期間Fにおいては、第2コストHcが第2基準値Sv2を超える割合で第1コストGcより高い状態となったことに応じて、HPユニット40は稼動を停止し、GFユニット30が熱源機として稼動する。ファンユニット20は、稼動したままである。なお、これより、再び切換許容信号が切換判断部625によって出力されるまで、熱源機切換禁止期間とされる。
【0148】
期間Gにおいては、デューティ比の積算値Iv1がΔTh2未満となったことに応じて、GFユニット30は稼動を停止し、HPユニット40が熱源機として稼動する。ファンユニット20は、稼動したままである。なお、これより、再び切換許容信号が切換判断部625によって出力されるまで、熱源機切換禁止期間とされる。
【0149】
図10の期間Hにおいては、外気温Toが設定値Pv1未満となったことに応じて、HPユニット40は稼動を停止し、GFユニット30が熱源機として稼動する。ファンユニット20は、稼動したままである。なお、これより、再び切換許容信号が切換判断部625によって出力されるまで、熱源機切換禁止期間とされる。
【0150】
期間Iにおいては、運転停止指示が入力されたことに応じて、空調システム10は停止状態となる。すなわち、ファンユニット20、GFユニット30及びHPユニット40は、稼動を停止する。
【0151】
(6)空調システム10の機能
以下、空調システム10の環境負荷抑制機能と、省コスト機能とについて順に説明する。
【0152】
(6−1)環境負荷抑制機能
空調システム10では、暖房運転中、コントローラ60によって外気温判定が行われる。これにより、外気温Toに応じて、GFユニット30及びHPユニット40のうち環境負荷の低いほうが熱源機として選択されるようになっている。これにより、環境負荷が抑制されている。
【0153】
また、空調システム10では、暖房運転中、コントローラ60によってGF容量判定が行われるように構成されている。ここで、GFユニット30が熱源機として稼動している場合において、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30が稼動しているデューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2を下回る状態にあるとコントローラ60が判断した場合には、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が、環境負荷を増加させる回数に相当する第1閾値ΔTh1を超えると推定される。係る状態に陥った時には、環境負荷の増加が予測されるところ、空調システム10では、稼動させる熱源機がGFユニット30からHPユニット40に切り換えられる。すなわち、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上と推定される状態にあるとコントローラ60によって判断されると、熱源機がGFユニット30からHPユニット40に切り換えられる。これにより、環境負荷が抑制されている。
【0154】
また、空調システム10では、暖房運転中、コントローラ60によってHP容量判定が行われるように構成されている。ここで、暖房運転の際にHPユニット40が熱源機として稼動している場合において、所定期間P2あたりにおける部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3以上の状態にある時には、環境負荷の増加が予測される。空調システム10では、係る状態に陥った時には、稼動する熱源機がHPユニット40からGFユニット30に切り換えられる。換言すると、空調システム10は、HPユニット40が熱源機として稼動している場合において、所定時間あたりにおける部分負荷率が第3閾値ΔTh3以上の状態にある時には、稼動させる熱源機をHPユニット40からGFユニット30に切り換えて、環境負荷を抑制している。
【0155】
なお、コントローラ60は、所定期間P1において出力される各GF容量設定信号に含まれる運転容量のレベルの平均値に基づき、GF容量判定を行っている。また、コントローラ60は、所定期間P2において出力される各HP容量設定信号に含まれる運転容量のレベルの平均値に基づき、HP容量判定を行っている。換言すると、コントローラ60は、熱源機として稼動させる機器の運転容量を可変に調整する容量指令を生成し、当該容量指令において指定される運転容量のレベルが所定の数値範囲内にある状態が所定時間継続する場合には、熱源機をGFユニット30及びHPユニット40のうち一方から他方に切り換えている。
【0156】
また、空調システム10では、暖房運転中、所定の熱源機切換禁止期間が設定されることにより、当該期間内においては、熱源機の切換えが行われないようになっている。具体的には、空調システム10の暖房運転が開始されてから設定時間St(30分)を経過するまでの間、及び熱源機の切換えが行われてから設定時間St(30分)を経過するまでの間は、熱源機切換禁止期間とされている。これにより、短時間の間に熱源機の切換えが頻繁に行われることが抑制されており、環境負荷が増加しにくいように構成されている。また、短時間の間に熱源機の切換えが頻繁に行われると、快適性も損なわれることが予測されるところ、快適性についても低下しにくいようになっている。
【0157】
(6−2)省コスト機能
空調システム10では、暖房運転中、コントローラ60によって、GFユニット30を熱源機として稼動させた場合のコストである第1コストGcと、HPユニット40を熱源機として稼動させた場合のコストである第2コストHcと、が適宜算出され、両者を比較する省コスト判定が行われるように構成されている。
【0158】
具体的には、コントローラ60は、GFユニット30が稼動している場合で環境負荷の増加が懸念されない際に、第1コストGcが第2コストHcよりも第1基準値Sv1を超える割合で高い時には、稼動させる熱源機をHPユニット40に切り換えている。また、コントローラ60は、HPユニット40が稼動している場合で環境負荷の増加が懸念されない際に、第2コストHcが第1コストGcよりも第2基準値Sv2を超える割合で高い時には、稼動させる熱源機をGFユニット30に切り換えている。
【0159】
これにより、空調システム10の運転中において、所定条件が満たされることで環境負荷の増加が懸念されない場合には、GFユニット30及びHPユニット40のうち、コストを抑えられるほうが熱源機として選択される。よって、空調システム10の運転に係るコストが抑制されやすいようになっている。
【0160】
なお、
図7において、ステップS117及びS118は、ステップS113、S115及びS116が実行された後の処理である。また、ステップS123及びS124は、ステップS119、S121及びS122が実行された後の処理である。すなわち、省コスト機能は、環境負荷抑制機能がはたらいていることを前提として実現される。換言すると、空調システム10では、省コスト機能よりも環境負荷抑制機能が優先されている。
【0161】
(7)特徴
(7−1)
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、熱源機の運転容量を可変に調整する容量指令であるGF容量設定信号又はHP容量設定信号を生成し、容量指令において指定される運転容量のレベルが所定の数値範囲内にある状態が所定時間継続する場合には、熱源機をGFユニット30及びHPユニット40のうち一方から他方に切り換えている。すなわち、コントローラ60によって熱源機を切り換える制御ロジックにおいて、容量指令に含まれる運転容量のレベルがパラメータとして採用され、当該パラメータに基づいて環境負荷の増加が予測される時には、熱源機がGFユニット30及びHPユニット40のうち一方から他方に切り換えられるように構成されている。これにより、暖房運転時においては、状況に応じて、GFユニット30及びHPユニット40のうち環境負荷の増加しにくいほうが熱源機として稼動するようになっている。よって、環境負荷が抑制されている。
【0162】
(7−2)
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、GFユニット30が熱源機として稼動している場合において、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上と推定される状態にあるとコントローラ60が判断した場合には、稼動させる熱源機をHPユニット40に切り換えている。すなわち、GFユニット30が熱源機として稼動している場合において、所定時間あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が所定回数を超える時には、熱負荷処理能力の低下に伴って環境負荷の増加が予測される。しかし、上記実施形態では、係る状態となった時には、稼動する熱源機がHPユニット40に切り換えられるように構成されている。よって、環境負荷が精度よく抑制されている。
【0163】
(7−3)
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、GFユニット30が熱源機として稼動している場合において、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30が稼動しているデューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2未満の状態の時には、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上と推定される状態にあると判断して、熱源機をHPユニット40に切り換えている。よって、環境負荷が精度よく抑制されている。
【0164】
(7−4)
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、HPユニット40が熱源機として稼動している場合において、所定期間P2あたりの部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3以上の時には、稼動させる熱源機をHPユニット40に切り換えている。すなわち、熱源機としてHPユニット40が稼動している場合において、所定時間あたりにおける部分負荷率が所定の値以上の時には、熱負荷処理能力の低下に伴って環境負荷の増加が予測される。しかし、上記実施形態では、係る時には、稼動させる熱源機をGFユニット30に切り換えている。よって、環境負荷が精度よく抑制されている。
【0165】
(7−5)
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、熱源機としてGFユニット30が稼動しており、かつ、環境負荷の増加が懸念されない場合において、第1コストGcが第2コストHcよりも第1基準値Sv1を超える割合で高い時には、稼動させる熱源機をHPユニット40に切り換えている。また、コントローラ60は、暖房運転の際、熱源機としてHPユニット40が稼動しており、かつ、環境負荷の増加が懸念されない場合において、第2コストHcが第1コストGcよりも第2基準値Sv2を超える割合で高い時には、稼動させる熱源機をGFユニット30に切り換えている。これにより、環境負荷の増加が懸念されない状況下においては、GFユニット30及びHPユニット40のうちコストの低いほうが熱源機として稼動されるようになっている。よって、運転に係るコストが抑制されやすいようになっている。
【0166】
(7−6)
上記実施形態では、空調システム10の暖房運転開始時(起動時)から設定時間St(30分)を経過するまでの間、及び熱源機の切換えが行われてから設定時間St(30分)を経過するまでの間は、稼動させる熱源機の切換えを禁止する熱源機切換禁止期間とされている。すなわち、熱源機の切換えが短時間の間に頻繁に行われると、環境負荷が増加するとともに快適性が低下することが想定される。しかし、上記実施形態では、熱源機切換禁止期間が設けられることで、空調システム10の暖房運転開始後及び熱源機の切換え後、所定時間を経過するまでは、熱源機の切換えが抑制されるように構成されている。このため、熱源機の切換えが短時間の間に頻繁に行われにくい。よって、環境負荷が増加しにくく、また快適性が低下しにくいようになっている。
【0167】
(8)変形例
(8−1)変形例A
上記実施形態では、空調システム10は、暖房運転に加えて冷房運転も行えるように構成されたが、暖房運転のみを実行可能な空調システムとして構成されてもよい。係る場合、HPユニット40において四路切換弁FVが省略されるとともに、冷房運転に係る制御が省略される。
【0168】
(8−2)変形例B
上記実施形態では、外気温センサ50は、ケーブル(図示省略)を介して室外機制御部51と接続されていたが、直接コントローラ60と接続するようにしてもよい。係る場合、外気温センサ50がA/D変換してディジタル信号をコントローラ60に送信するか、コントローラ60においてアナログ信号を受けてA/D変換を行う。
【0169】
(8−3)変形例C
上記実施形態では、コントローラ60は、ケーブル601を介して、各部と接続されていたが、室外機制御部51、第1電力供給部211、第2電力供給部352、ガスバルブ開閉部361及びプラグ用電力供給部372のうちのいずれか若しくは全てをコントローラ60内に配設してもよい。
【0170】
(8−4)変形例D
上記実施形態では、コントローラ60は、電装品ユニット52に含まれていたが、これに限定されない。例えば、コントローラ60は、電装品箱14内に配設されてもよく、また、室外機43内に配設されてもよい。また、コントローラ60に含まれる記憶部61、切換制御部62、ファンユニット制御部63、GFユニット制御部64、HPユニット制御部65及び表示制御部66のいずれか又は全ては、LANやWANなどのネットワークで接続された遠隔地などに配設されてもよい。また、切換制御部62に含まれる取得部621、演算部622、判定部623、熱源機選択部624、切換判断部625及び駆動信号生成部626のいずれか又は全てについても、LANやWANなどのネットワークで接続された遠隔地などに配設されてもよい。
【0171】
(8−5)変形例E
上記実施形態では、切換制御部62、ファンユニット制御部63、GFユニット制御部64、HPユニット制御部65及び表示制御部66は、記憶部61から制御プログラムを取得していた。しかし、これに限定されず、例えば、ファンユニット制御部63、GFユニット制御部64、HPユニット制御部65及び表示制御部66のそれぞれに記憶領域を持たせて当該記憶領域に制御プログラムを格納するようにしてもよい。
【0172】
(8−6)変形例F
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、所定条件が満たされた時又は所定条件が満たされなくなった時には、熱源機として稼動させる機器を切り換える制御を行っていた(
図7のステップS115、S116、S118、S121、S122及びS124参照)。しかし、これに限定されず、当該制御において所定の遅延時間を設けてもよい。例えば、コントローラ60は、GFユニット30が熱源機として稼動している場合において、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30が稼動しているデューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2未満の状態となった時から所定時間経過後に熱源機として稼動させる機器を切り換えるようにしてもよい。また、コントローラ60は、暖房運転の際、HPユニット40が熱源機として稼動している場合において、所定期間P2あたりの部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3以上となった時から所定時間経過後に、熱源機として稼動させる機器を切り換えるようにしてもよい。これにより、確実に条件を満たす場合に熱源機の切換えを行うことが可能となる。なお、当該遅延時間は、例えば30秒や1分に設定されるが、これに限定されず、設置環境に応じて適当な数値を設定されればよい。
【0173】
(8−7)変形例G
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、外気温Toが設定値Pv1未満である時には、GFユニット30を熱源機として稼動させており、設定値Pv1は0(℃)に設定されている。しかし、これに限定されず、設定値Pv1は適宜変更可能である。すなわち、外気温Toが設定値Pv1を下回る場合にHPユニット40を熱源機として稼動させるよりもGFユニット30を熱源機として稼動させたほうが環境負荷が低い、という条件が満たされる限り、設定値Pv1はいかなる値であってもよく、例えば−5(℃)としてもよく、5(℃)としてもよい。
【0174】
(8−8)変形例H
上記実施形態では、コントローラ60は、空調システム10の暖房運転開始時及び暖房運転中において、外気温Toが設定値Pv1未満である時には、GFユニット30を熱源機として稼動させている。しかし、暖房運転中に外気温Toが設定値Pv1未満となった時にGFユニット30を熱源機として稼動させる、という制御については、必ずしも必要ではなく省略可能である。係る場合、
図7のフローチャートにおいて、ステップS115及びS121が省略される。
【0175】
(8−9)変形例I
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30が稼動しているデューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2未満の状態にあると判断した場合には、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上であると推定し、GFユニット30に代えてHPユニット40を熱源機として稼動させる制御を実行していた。
【0176】
しかし、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上であると推定する方法は、これに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、ガスバルブ開閉部361から切換制御部62に信号を送るようにし、また、判定部623にタイマー機能をもたせる。そして、GFユニット30が熱源機として稼動している場合において、判定部623が所定期間P1あたりにガスバルブ36の開閉の回数を計測し、当該回数が第1閾値ΔTh1以上であるか否かを判定する。そして、係る判定において、所定期間P1あたりにガスバルブ36の開閉の回数が第1閾値ΔTh1以上であると判定した時に、GFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上であると推定し、GFユニット30に代えてHPユニット40を熱源機として稼動させる制御を実行するようにしてもよい。
【0177】
なお、「GFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1以上であると推定」する動作や処理は、熱源機の切換動作と共に具体的に行われていてもよいし、具体的な推定動作や処理は行わずにコントローラ60が所定の判断をした場合に熱源機の切換動作が行われるようにしてもよい。
【0178】
(8−10)変形例J
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、HPユニット40が熱源機として稼動している場合において、所定期間P2あたりにおける部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3以上の状態となった時には、環境負荷の増加が懸念される状態であると推定し、HPユニット40に代えてGFユニット30を熱源機として稼動させる制御を実行していた。しかし、当該制御については、必ずしも必要ではなく省略可能である。係る場合、
図7のフローチャートにおいてステップS122が省略される。
【0179】
(8−11)変形例K
上記実施形態では、コントローラ60は、暖房運転の際、第1コストGc及び第2コストHcを適宜算出して両者を比較し、所定条件に応じて、GFユニット30及びHPユニット40のうちコストが抑えられるほうを熱源機として稼動させる制御を実行していた。しかし、当該制御については、必ずしも必要ではなく省略可能である。係る場合、
図7のフローチャートにおいてステップS117、S118、S123及びS124が省略される。
【0180】
(8−12)変形例L
上記実施形態では、空調システム10の暖房運転開始時(起動時)から設定時間St(30分)を経過するまでの間、及び熱源機の切換えが行われてから設定時間St(30分)を経過するまでの間は、稼動させる熱源機の切換えを禁止する熱源機切換禁止期間とされていた。しかし、熱源機切換禁止期間については、必ずしも必要ではなく省略可能である。係る場合、
図7のフローチャートにおいてステップS113及びS119が省略される。
【0181】
(8−13)変形例M
上記実施形態では、判定部623は、GF容量判定において、所定期間P1あたりにおけるGFユニット30が熱源機として稼動しているデューティ比の積算値Iv1が第2閾値ΔTh2以上か否かを判定していた。係るGF容量判定において、所定期間P1は30分として、設定数Pn1が30個に設定されていた。また、第2閾値ΔTh2は、デューティ比の積算値Iv1が当該第2閾値ΔTh2未満であれば所定期間P1あたりにおけるGFユニット30の発停の回数が第1閾値ΔTh1である5回以上と推定される、という条件を満たす値として、30パーセントに設定されていた。
【0182】
しかし、所定期間P1、設定数Pn1、第1閾値ΔTh1及び第2閾値ΔTh2は、これに限定されず、設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、所定期間P1を20分として設定数Pn1が設定されてもよい。あるいは、所定期間P1を60分として設定数Pn1が設定されてもよい。また、第1閾値ΔTh1は、3回に設定されてもよく、あるいは8回に設定されてもよい。また、第2閾値ΔTh2は、25パーセントに設定されてもよく、あるいは40パーセントに設定されてもよい。
【0183】
(8−14)変形例N
上記実施形態では、判定部623は、所定期間P2あたりにおける部分負荷率の平均値Av1が第3閾値ΔTh3未満か否かを判定していた。このHP容量判定において、所定期間P2は30分として、設定数Pn2が30個に設定されていた。また、第3閾値ΔTh3は、90パーセントに設定されていた。しかし、所定期間P2、設定数Pn2及び第3閾値ΔTh3は、これに限定されず、設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、所定期間P2を20分として設定数Pn2が設定されてもよい。あるいは、所定期間P2を60分として設定数Pn2が設定されてもよい。また、第3閾値ΔTh3は、例えば80パーセントに設定されてもよく、あるいは95パーセントに設定されてもよい。
【0184】
(8−15)変形例O
上記実施形態では、判定部623は、第1コストGcが第2コストHcよりも第1基準値Sv1を超える割合で大きいか否か、又は第2コストHcが第1コストGcよりも第2基準値Sv2を超える割合で大きいか否かを判定していた。当該省コスト判定において、第1基準値Sv1及び第2基準値Sv2は、ともに1.1に設定されていた。しかし、第1基準値Sv1及び第2基準値Sv2は、これに限定されず、設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、第1基準値Sv1及び第2基準値Sv2は、1.05に設定されてもよく、あるいは1.5に設定されてもよい。また、第1基準値Sv1及び第2基準値Sv2は、必ずしも同一の値に設定される必要はなく、異なる値に設定されてもよい。
【0185】
(8−16)変形例P
上記実施形態では、切換判断部625は、所定時間Pt毎に、計測時間Ctが設定時間St以上であるか否かを判断しており、当該判断における設定時間Stは30分に設定され、所定時間Ptは5分に設定されていた。しかし、設定時間St及び所定時間Ptは、これに限定されず、設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、設定時間Stは、20分に設定されてもよく、あるいは1時間に設定されてもよい。また、所定時間Ptは、3分に設定されてもよく、あるいは10分に設定されてもよい。