JP6687043B2 - 空調機器選定システム - Google Patents

Description

室内ユニット及び室外ユニットを有する空調機器を選定するための空調機器選定システム

特許文献１（特開２００２−１１５８８６号公報）には、建物の熱負荷を算出し、その算出結果に基づいて、建物内に設置される空調設備を構成する機器を選定することが開示されている。

しかし、外気温度等による機器の能力補正に関する国土交通省規定のガイドラインのみに基づいて機器の選定が行われる場合、過剰なスペックの機器が選定されるという事態が生じ得る。

第１観点の空調機器選定システムは、室内ユニット及び室外ユニットを有し、各対象空間を空調する空調機器を選定するためのシステムである。このシステムは、取得部と、選定部と、記憶部とを備える。取得部は、各対象空間における熱負荷の算出結果を取得する。選定部は、取得部が取得した算出結果に基づいて、各対象空間における熱負荷を処理できる空調機器を選定する。記憶部は、空調機器の固有情報を記憶する。選定部は、記憶部が記憶する固有情報を用いて空調機器を選定する。選定部は、各対象空間における熱負荷を処理できる能力を有する室内ユニットを選定し、各対象空間の選定された室内ユニットの能力の合計以上の能力を有する室外ユニットを選定する。選定部は、固有情報を用いて室内ユニットの能力及び室外ユニットの能力の補正値を算出し、補正値に基づいて室内ユニット及び室外ユニットを選定する。

第１観点の空調機器選定システムは、過剰なスペックの空調機器が選定されるという事態を抑制する。

第２観点の空調機器選定システムは、第１観点のシステムであって、記憶部は、空調機器の種類に応じて異なる固有情報を記憶する。

第３観点の空調機器選定システムは、第１観点又は第２観点のシステムであって、記憶部は、室外ユニットの圧縮機の馬力に応じて異なる固有情報を記憶する。

第４観点の空調機器選定システムは、第１観点から第３観点のいずれかのシステムであって、記憶部は、室内ユニットの熱交換器の容量に応じて異なる固有情報を記憶する。

第５観点の空調機器選定システムは、第１観点から第４観点のいずれかのシステムであって、空調機器の種類の入力を受け付ける入力部をさらに備える。また、選定部は、入力部が受け付けた空調機器の種類に対応する固有情報を用いて空調機器を選定する。

第５観点の空調機器選定システムは、空調機器の選定作業を簡略化する。

第６観点の空調機器選定システムは、第１観点から第５観点のいずれかのシステムであって、選定部は、室外ユニットが設置される空間の温度、及び、各対象空間の温度の少なくとも一方による固有情報を用いて、補正値を算出する。

第７観点の空調機器選定システムは、第１観点から第６観点のいずれかのシステムであって、選定部は、室内ユニットと室外ユニットとを結ぶ冷媒配管の長さ、及び、室内ユニットと室外ユニットとの高低差の少なくとも一方による固有情報を用いて、補正値を算出する。

第８観点の空調機器選定システムは、第１観点から第７観点のいずれかのシステムであって、取得部は、各対象空間を換気する換気機器を選定し、選定された換気機器の能力を用いて算出結果を取得する。

空調機器１０が設置されている建物９０の構成の一例を示す概略図である。 空調機器選定システム１００のブロック図である。 空調機器選定システム１００を用いて設計者が空調機器１０を選定するプロセスを示すフローチャートである。 室内ユニット２０及び室外ユニット３０の型式を選択するための画面の一例である。 図４の系統選択部８１をクリックした場合の表示例である。 図４の周波数選択部８２をクリックした場合の表示例である。 図４の室外ユニット型式選択部８３をクリックした場合の表示例である。 図４の室内ユニット型式選択部８５をクリックした場合の表示例である。 図４のステップＳ３の詳細な処理を示すフローチャートである。 外気温度による、室外ユニット３０の能力（冷房能力）の補正の一例を示すグラフである。 室内吸い込み温度による、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力（冷房能力）の補正の一例を示すグラフである。 冷媒相当配管長及びユニット高低差による、室外ユニット３０の能力（冷房能力）の補正の一例を示すグラフである。 室内ユニット２０及び室外ユニット３０の選定処理の一例を示す表である。 空調機器１０の選定結果に関する情報の一例を示す表である。

（１）全体構成
空調機器選定システム１００は、室内ユニット２０及び室外ユニット３０を有する空調機器１０を選定するために用いられる。選定の対象である空調機器１０は、いわゆるビル用マルチエアコンである。図１は、空調機器１０が設置されている建物９０の構成の一例を示す概略図である。建物９０は、オフィスビル、学校及び病院等、比較的大きな施設である。空調機器１０は、主として、建物９０の各部屋に設置される複数の室内ユニット２０と、建物９０の屋上等に設置される室外ユニット３０とから構成される。室外ユニット３０は、複数の室内ユニット２０と冷媒配管４０を介して接続されている。以下、室内ユニット２０が設置され、空調機器１０による空調の対象となる空間を、対象空間９２と呼ぶ。建物９０の各対象空間９２には、１台の室内ユニット２０が設置されてもよく、複数台の室内ユニット２０が設置されてもよい。また、建物９０には、空調系統ごとに１の空調機器１０が設置されている。建物９０に複数の空調機器１０が設置されている場合、互いに異なる空調機器１０に属する複数台の室内ユニット２０は、同一の対象空間９２を空調しないものとする。

空調機器選定システム１００は、建物９０に設置される空調設備の設計業務において使用される。空調設備の設計業務は、主として、システム選定段階、機器選定段階、及び、空調配管選定段階とから構成される。システム選定段階では、建物９０の空調方式が選定される。機器選定段階では、建物９０に設置される室内ユニット２０、室外ユニット３００及び換気機器が選定され、また、これらの機器の配置が決定される。空調配管選定段階では、建物９０に設置される冷媒配管４０が選定され、また、空調機器１０の冷媒充填量が計算される。空調機器選定システム１００は、機器選定段階において、各対象空間９２の熱負荷に応じて適切な空調機器１０を選定するために使用される。

空調機器選定システム１００は、主として、空調設備の設計業務における機器選定段階の担当者（以下、単に「設計者」と呼ぶ。）によって利用される。空調機器選定システム１００は、主として、設計者が使用する端末と、当該端末とネットワークを介して接続されているサーバとから構成されている。サーバは、各対象空間９２の熱負荷に応じて空調機器１０を選定するためのプログラムと、当該プログラムを実行する際に必要となるデータとを記憶している。設計者は、自身の端末を操作してサーバにログインし、サーバに記憶されているプログラムを実行することで、空調機器１０を選定することができる。

（２）詳細構成
図２は、空調機器選定システム１００のブロック図である。空調機器選定システム１００は、主として、空調機器情報記憶部１０１と、熱負荷情報入力部１０２と、熱負荷取得部１０３と、空調機器選定部１０４と、固有情報記憶部１０５と、空調機器情報入力部１０６とを備える。これらは、サーバの記憶装置等に保持されているプログラム又はデータである。

空調機器情報記憶部１０１は、選定対象である空調機器１０に関する情報（仕様）を記憶している。具体的には、空調機器情報記憶部１０１には、複数の種類の室内ユニット２０について、熱交換器の容量（能力）、消費電力、部分負荷特性、価格及び耐用年数等が記憶され、複数の種類の室外ユニット３０について、圧縮機の馬力（能力）、消費電力、部分負荷特性、価格及び耐用年数等が記憶されている。なお、空調機器情報記憶部１０１は、新たな情報を随時入力可能になっていてもよい。

熱負荷情報入力部１０２は、建物９０の各対象空間９２の熱負荷の算出に必要な情報の入力を受け付ける。具体的には、熱負荷情報入力部１０２には、建物９０に関する情報、及び、気象条件等が入力される。建物９０に関する情報とは、熱負荷の算出対象となる対象空間９２を構成する壁、窓、天井及び床等の構造、熱特性及び面積等である。さらに、対象空間９２の日射負荷、内部発熱量、在室人員、換気量、室内温度条件及び室外温度条件等が、建物９０に関する情報として入力される。また、気象条件とは、空調機器１０が設置される地域のものであり、例えば、温度、湿度及び日射量等の１時間単位の年間気象データである。

熱負荷取得部１０３は、熱負荷情報入力部１０２が入力を受け付けた情報に基づいて、建物９０の各対象空間９２の熱負荷（最大熱負荷）を算出して、算出結果を取得する。熱負荷取得部１０３による熱負荷の算出プロセスの詳細については後述する。

空調機器選定部１０４は、空調機器情報記憶部１０１に記憶されている選定対象である空調機器１０の中から、熱負荷取得部１０３が取得した各対象空間９２の熱負荷の算出結果に基づいて、各対象空間９２における熱負荷を処理できる空調機器１０を選定する。具体的には、空調機器選定部１０４は、熱負荷取得部１０３によって算出された熱負荷以上の能力を有する室内ユニット２０及び室外ユニット３０を選定する。空調機器選定部１０４による空調機器１０の選定プロセスの詳細については後述する。

固有情報記憶部１０５は、選定対象である空調機器１０の固有情報を記憶している。空調機器１０の固有情報とは、空調機器１０の種類、具体的には、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の機種に応じて異なる情報であり、空調機器選定部１０４が空調機器１０を選定する際に用いられる情報である。より具体的には、空調機器１０の固有情報は、室外ユニット３０の圧縮機の馬力に応じて異なる情報、及び、室内ユニット２０の熱交換器の容量に応じて異なる情報である。空調機器１０の固有情報の詳細については後述する。

空調機器情報入力部１０６は、選定対象である空調機器１０の種類の入力を受け付ける。空調機器１０の種類とは、空調機器１０を構成する室内ユニット２０及び室外ユニット３０の型式である。設計者が自身の端末に室内ユニット２０及び室外ユニット３０の型式を入力すると、空調機器選定部１０４は、入力された型式に基づいて、空調機器１０を構成する室内ユニット２０及び室外ユニット３０の組み合わせを自動的に選択する。空調機器情報入力部１０６による型式の入力操作の詳細については後述する。

（３）全体動作
図３は、空調機器選定システム１００を用いて設計者が空調機器１０を選定するプロセスを示すフローチャートである。このプロセスでは、最初に、ステップＳ１において熱負荷の算出が行われる。具体的には、ステップＳ１では、熱負荷取得部１０３は、建物９０の各対象空間９２の熱負荷を算出して、算出結果を取得する。熱負荷の算出に用いられるデータは、熱負荷情報入力部１０２を用いて設計者等によって予め入力され、サーバ等に記憶されている。熱負荷取得部１０３は、各対象空間９２について、室内負荷（壁体負荷）と外気負荷との合計に基づいて、熱負荷の最終的な算出結果を取得する。なお、熱負荷取得部１０３は、冷房運転時の熱負荷である冷房負荷、及び、暖房運転時の熱負荷である暖房負荷をそれぞれ算出する。

次に、ステップＳ２において、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の型式の選択が行われる。具体的には、ステップＳ２では、設計者は、自身の端末を操作して、空調機器情報入力部１０６を用いて、建物９０の空調系統ごとに、室外ユニット３０の型式、及び、各対象空間９２に設置される室内ユニット２０の型式を選択する。図４は、設計者が操作する端末のディスプレイに表示され、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の型式を選択するための選択画面８０の一例である。図４に示される選択画面８０には、主として、系統選択部８１と、周波数選択部８２と、室外ユニット型式選択部８３と、対象空間情報表示部８４と、室内ユニット型式選択部８５と、配管長さ入力部８６と、高低差入力部８７とが表示されている。これらのインターフェイスの機能については後述する。

次に、ステップＳ３において、空調機器１０の選定が行われる。具体的には、ステップＳ３では、空調機器選定部１０４は、ステップＳ１で取得された各対象空間９２の熱負荷の算出結果、及び、ステップＳ２で設計者によって選択された室内ユニット２０及び室外ユニット３０の型式に基づいて、空調機器１０を構成する室内ユニット２０及び室外ユニット３０の組み合わせを自動的に選定する。ステップＳ３の詳細な処理については後述する。

最後に、ステップＳ４において、空調機器１０の選定結果の表示が行われる。具体的には、ステップＳ４では、ステップＳ３で選定された室内ユニット２０及び室外ユニット３０に関する情報が、設計者の端末のディスプレイに表示される。設計者は、表示された室内ユニット２０及び室外ユニット３０の選定結果に基づいて、建物９０に設置される空調機器１０の最終決定、及び、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の配置の計画等を行う。

ここで、図４に示される選択画面８０の各インターフェイスの機能について説明する。系統選択部８１は、建物９０の空調系統を選択するためのプルダウンメニューである。図５は、設計者が図４の系統選択部８１をクリックした場合の表示例である。図５に示されるように、選択対象である空調系統は、空調系統の名称を表す文字列で表示されている。設計者は、ステップＳ２において、図５に示されるような空調系統のリストから、１つの空調系統を選択する。

周波数選択部８２は、建物９０が設置されている地域の交流電源周波数を選択するためのプルダウンメニューである。図６は、設計者が図４の周波数選択部８２をクリックした場合の表示例である。図６に示されるように、選択対象である周波数は、日本では５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。設計者は、ステップＳ２において、図６に示されるような周波数のリストから、１つの周波数を選択する。

室外ユニット型式選択部８３は、系統選択部８１で選択された空調系統において建物９０に設置される室外ユニット３０の型式を選択するためのプルダウンメニューである。図７は、設計者が図４の室外ユニット型式選択部８３をクリックした場合の表示例である。図７に示されるように、選択対象である室外ユニット３０は、型式を表す文字列で表示されている。設計者は、ステップＳ２において、図７に示されるような室外ユニット３０の型式のリストから、１つの型式を選択する。

対象空間情報表示部８４は、系統選択部８１で選択された空調系統における全ての対象空間９２に関する情報が表示される領域である。具体的には、図４に示されるように、対象空間情報表示部８４には、対象空間９２ごとに「室記号」、「室名」、「型式」及び「台数」が表示される。室記号とは、対象空間９２を一意に識別するための記号（ＩＤ）である。室名とは、対象空間９２の名称である。室名は、例えば、設計者にとって区別しやすいように、対象空間９２の具体的な利用方法を表す文字列で表示される。型式とは、対象空間９２に設置される室内ユニット２０の型式を表す文字列である。台数とは、対象空間９２に設置される室内ユニット２０の台数である。「型式」及び「台数」は、設計者が変更可能な項目である。

室内ユニット型式選択部８５は、系統選択部８１で選択された空調系統において建物９０の各対象空間９２に設置される室内ユニット２０の型式を選択するためのプルダウンメニューである。室内ユニット型式選択部８５は、対象空間情報表示部８４において、各対象空間９２の「型式」が表示される領域である。図８は、設計者が図４の室内ユニット型式選択部８５をクリックした場合の表示例である。図８に示されるように、選択対象である室内ユニット２０は、型式を表す文字列で表示されている。設計者は、ステップＳ２において、各対象空間９２について、図８に示されるような室内ユニット２０の型式のリストから、１つの型式を選択する。

配管長さ入力部８６は、系統選択部８１で選択された空調系統における空調機器１０の冷媒配管４０の長さを入力するための領域である。

高低差入力部８７は、系統選択部８１で選択された空調系統における室内ユニット２０と室外ユニット３０との高低差を入力するための領域である。

ステップＳ２において、設計者が、選択画面８０に必要なデータを入力した後、画面下部の「選定開始」ボタンをクリックすると、ステップＳ３において空調機器選定部１０４による空調機器１０の選定が開始される。

（４）詳細動作
次に、空調機器選定部１０４による空調機器１０（室内ユニット２０及び室外ユニット３０の組み合わせ）の選定プロセスの詳細について説明する。図９は、図４のステップＳ３の詳細な処理を示すフローチャートである。最初に、ステップＳ３１において、各対象空間９２に設置される室内ユニット２０の仮選定が行われる。具体的には、空調機器選定部１０４は、ステップＳ１で取得された熱負荷の算出結果に基づいて、各対象空間９２の熱負荷に見合った室内ユニット２０を仮選定する。室内ユニット２０の仮選定は、ステップＳ２において設計者によって選択された型式に適合する室内ユニット２０の中から行われる。仮選定の際、空調機器情報記憶部１０１に記憶されている空調機器１０に関する情報が参照される。

次に、ステップＳ３２において、ステップＳ３１で仮選定された全ての室内ユニット２０の能力が、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷以上であるか否かが判定される。少なくとも一つの仮選定された室内ユニット２０の能力が、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷以上でない場合、当該室内ユニット２０は対象空間９２を適切に空調できないことを意味する。この場合、ステップＳ２において設計者によって選択された型式に適合する室内ユニット２０の中には、対象空間９２の熱負荷を処理できる室内ユニット２０が存在しないので、ステップＳ３の処理を終了し、ステップＳ２に移行して、設計者に室内ユニット２０の型式を再選択させる。また、仮選定された全ての室内ユニット２０の能力が、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷以上である場合、ステップＳ３３に移行する。なお、ステップＳ３２では、室内ユニット２０の冷房能力及び暖房能力のそれぞれが判定される。すなわち、室内ユニット２０の冷房能力が、対象空間９２の冷房負荷以上であり、かつ、室内ユニット２０の暖房能力が、対象空間９２の暖房負荷以上である場合に、室内ユニット２０の能力が、対象空間９２の熱負荷以上であると判定される。

次に、ステップＳ３３において、ステップＳ３１で仮選定された全ての室内ユニット２０の能力の合計が算出される。具体的には、ステップＳ３３では、全ての室内ユニット２０の冷房能力の合計、及び、全ての室内ユニット２０の暖房能力の合計が算出される。

次に、ステップＳ３４において、室外ユニット３０の仮選定が行われる。具体的には、空調機器選定部１０４は、ステップＳ３３で算出された全ての室内ユニット２０の能力の合計以上の能力を有する室外ユニット３０を仮選定する。ステップＳ３４では、全ての室内ユニット２０の冷房能力の合計以上の冷房能力を持ち、かつ、全ての室内ユニット２０の暖房能力の合計以上の暖房能力を有する室外ユニット３０が選定される。

次に、ステップＳ３５において、ステップＳ３１で仮選定された全ての室内ユニット２０の能力の補正値、及び、ステップＳ３４で仮選定された室外ユニット３０の能力の補正値が算出される。空調機器選定部１０４は、固有情報記憶部１０５に記憶されている空調機器１０の固有情報を用いて、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正値を算出する。室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正値は、外気温度による補正、室内吸い込み温度による補正、及び、冷媒配管パラメータによる補正によって算出される。なお、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正値は、これらの３つの補正の一部によって算出されてもよい。室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正の詳細については後述する。ステップＳ３５では、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の冷房能力及び暖房能力のそれぞれについて、補正値が算出される。

次に、ステップＳ３６において、ステップＳ３５で算出された室外ユニット３０の能力の補正値が、全ての室内ユニット２０の能力の補正値の合計以上であるか否かが判定される。室外ユニット３０の能力の補正値が、室内ユニット２０の能力の補正値の合計以上である場合、ステップＳ３７に移行し、そうでない場合、ステップＳ３４に移行して室外ユニット３０の仮選定が再度行われる。なお、ステップＳ３６では、室外ユニット３０の冷房能力の補正値が、全ての室内ユニット２０の冷房能力の補正値の合計以上であり、かつ、室外ユニット３０の暖房能力の補正値が、全ての室内ユニット２０の暖房能力の補正値の合計以上である場合に、室外ユニット３０の能力の補正値が、室内ユニット２０の能力の補正値の合計以上であると判定される。

最後に、ステップＳ３７において、ステップＳ３５で算出された全ての室内ユニット２０の能力の補正値が、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷以上であるか否かが判定される。少なくとも一つの室内ユニット２０の能力の補正値が、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷以上でない場合、当該室内ユニット２０は対象空間９２を適切に空調できないことを意味する。この場合、ステップＳ２において設計者によって選択された型式に適合する室内ユニット２０の中には、対象空間９２の熱負荷を処理できる室内ユニット２０が存在しないので、ステップＳ３の処理を終了し、ステップＳ２に移行して、設計者に室内ユニット２０の型式を再選択させる。また、全ての室内ユニット２０の能力の補正値が、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷以上である場合、ステップＳ３の選定プロセスが正常に終了し、ステップＳ４に移行する。すなわち、ステップＳ３１で仮選定された全ての室内ユニット２０、及び、ステップＳ３４で仮選定された室外ユニット３０が、空調機器選定部１０４による最終的な選定結果となる。なお、ステップＳ３７では、室内ユニット２０の冷房能力及び暖房能力のそれぞれの補正値が判定される。すなわち、室内ユニット２０の冷房能力の補正値が、対象空間９２の冷房負荷以上であり、かつ、室内ユニット２０の暖房能力の補正値が、対象空間９２の暖房負荷以上である場合に、室内ユニット２０の能力の補正値が、対象空間９２の熱負荷以上であると判定される。

ここで、図９のステップＳ３５における室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正の詳細について、図１０〜１２を参照しながら具体例を挙げて説明する。以下において、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正とは、冷房能力の補正、及び、暖房能力の補正の両方を意味する。

最初に、外気温度による、室外ユニット３０の能力の補正について説明する。外気温度とは、室外ユニット３０が設置される空間（屋外）の温度である。図１０は、外気温度による、室外ユニット３０の能力（冷房能力）の補正の一例を示すグラフである。図１０のグラフの横軸は外気温度（乾球温度）を表し、縦軸は能力の補正係数を表す。室外ユニット３０の本来の能力に、補正係数を乗じた値が、能力の補正値となる。図１０では、外気温度が上昇するに従って補正係数が減少する傾向が示されている。そして、図１０に示される外気温度に対する補正係数の変化に関するデータは、空調機器１０の種類に応じて異なる、空調機器１０の固有情報である。すなわち、空調機器１０の種類によって、外気温度に対する補正係数の変化の仕方は異なる。ステップＳ３５では、外気温度による、室外ユニット３０の能力の補正値を算出する際に、空調機器１０の種類に応じて異なる固有情報に含まれる補正係数が用いられる。空調機器１０の種類に応じて補正係数が異なることがあるため、室外ユニット３０の能力の補正値は、空調機器１０の種類に応じて異なることがある。なお、外気温度による、室外ユニット３０の能力の補正には、例えば、室外ユニット３０の圧縮機の馬力に応じて異なる固有情報が用いられる。この場合、室外ユニット３０の能力の補正値は、室外ユニット３０の圧縮機の馬力に応じて異なることがある。ここで「異なることがある」と記載しているのは、空調機器１０の種類、又は、室外ユニット３０の圧縮機の馬力が異なれば、固有情報（能力の補正係数）も必ず異なるわけではないことを意味している。他の補正に関しても同様である。

ここで、空調機器１０の種類に応じて補正係数が異なる理由について説明する。通常、室外ユニット３０は、数種類の馬力（圧縮機の馬力）に対応した製品がラインナップされる。しかし、馬力が異なっていても、搭載される熱交換器の容量が同一又は異なる場合、及び／又は、搭載される圧縮機のシリンダー容量が同一又は異なる場合がある。例えば、６種類の馬力に対応した室外ユニット３０がラインナップされているとする。このとき、室外ユニット３０に搭載される熱交換器の容量が３種類あり、容量の小さい順に熱交換器Ａ、熱交換器Ｂ及び熱交換器Ｃと呼ぶ。また、室外ユニット３０に搭載される圧縮機のシリンダー容量も３種類あり、シリンダー容量の小さい順に圧縮機Ｘ、圧縮機Ｙ及び圧縮機Ｚと呼ぶ。この場合、熱交換器Ａは、最も小さい馬力及び２番目に小さい馬力の室外ユニット３０に搭載され、熱交換器Ｂは、３番目に小さい馬力、４番目に小さい馬力及び２番目に大きい馬力の室外ユニット３０に搭載され、熱交換器Ｃは、最も大きい馬力の室外ユニット３０に搭載されているとする。また、圧縮機Ｘは、最も小さい馬力及び２番目に小さい馬力の室外ユニット３０に搭載され、圧縮機Ｙは、３番目に小さい馬力及び４番目に小さい馬力の室外ユニット３０に搭載され、圧縮機Ｚは、２番目に大きい馬力及び最も大きい馬力の室外ユニット３０に搭載されているとする。室外ユニット３０に搭載される熱交換器と圧縮機との組み合わせのこのような例は、汎用品として市販されている空調機器１０においては一般的である。このように、室外ユニット３０の圧縮機の馬力に応じて、搭載される熱交換器の容量が同一又は異なる場合、及び／又は、搭載される圧縮機のシリンダー容量が同一又は異なる場合がある。そのため、外気温度が同じであっても、圧縮機の馬力ごとに、室外ユニット３０の最も省エネとなる運転条件が異なることがある。その結果、空調機器１０の種類に応じて補正係数（又は室外ユニット３０の能力の補正値）が異なる。言い換えると、室外ユニット３０は、熱交換器及び圧縮機を有し、室外ユニット３０の圧縮機の馬力に対応する、熱交換器の容量及び圧縮機のシリンダー容量の組み合わせに応じて異なる固有情報が固有情報記憶部１０５に記憶されている。

次に、室内吸い込み温度による、室内ユニット２０の能力の補正について説明する。室内吸い込み温度とは、室内ユニット２０が設置される対象空間９２の温度である。室内吸い込み温度は、対象空間９２の利用者等によって設定される、空調された対象空間９２の温度（湿球温度）である。図１１は、室内吸い込み温度による、室内ユニット２０の能力（冷房能力）の補正の一例を示すグラフである。図１１のグラフの横軸は室内吸い込み温度を表し、縦軸は能力の補正係数を表す。そして、図１１に示される室内吸い込み温度に対する補正係数の変化に関するデータは、空調機器１０の種類に応じて異なる、空調機器１０の固有情報である。すなわち、空調機器１０の種類によって、室内吸い込み温度に対する補正係数の変化の仕方は異なる。ステップＳ３５では、室内吸い込み温度による、室内ユニット２０の能力の補正値を算出する際に、空調機器１０の種類に応じて異なる固有情報に含まれる補正係数が用いられる。空調機器１０の種類に応じて補正係数が異なることがあるため、室内ユニット２０の能力の補正値は、空調機器１０の種類に応じて異なることがある。なお、室内吸い込み温度による、室内ユニット２０の能力の補正には、例えば、室内ユニット２０の熱交換器の容量に応じて異なる固有情報が用いられる。この場合、室内ユニット２０の能力の補正値は、室内ユニット２０の熱交換器の容量に応じて異なることがある。室内ユニット２０も、室外ユニット３０と同様に、数種類の馬力に対応した製品がラインナップされる。室内ユニット２０に搭載される熱交換器の容量の種類は、室内ユニット２０のラインナップの種類よりも少ない場合があるため、室内ユニット２０の種類に応じて、搭載される熱交換器の容量が同一又は異なる場合がある。そのため、室内吸い込み温度が同じであっても、種類ごとに、室内ユニット２０の最も省エネとなる運転条件が異なることがある。その結果、空調機器１０の種類に応じて補正係数（又は室内ユニット２０の能力の補正値）が異なる。

次に、冷媒配管パラメータによる、室外ユニット３０の能力の補正について説明する。この補正では、室内ユニット２０と室外ユニット３０とを結ぶ冷媒配管４０の長さである冷媒相当配管長、及び、室内ユニット２０と室外ユニット３０との高低差であるユニット高低差の両方が用いられるが、一方のみが用いられてもよい。ユニット高低差とは、室内ユニット２０の高さ位置を基準とした室外ユニット３０の高さ位置である。すなわち、室外ユニット３０が室内ユニット２０よりも高い位置にある場合、ユニット高低差は正の値となり、低い位置にある場合、ユニット高低差は負の値となる。冷媒相当配管長のデータとしては、図４に示される選択画面８０の配管長さ入力部８６に入力された数値が使用される。ユニット高低差のデータとしては、図４に示される選択画面８０の高低差入力部８７に入力された数値が使用される。

図１２は、冷媒相当配管長及びユニット高低差による、室外ユニット３０の能力（冷房能力）の補正の一例を示すグラフである。図１２のグラフの横軸は冷媒相当配管長を表し、縦軸はユニット高低差を表す。図１２では、能力の補正係数は、複数の直線で離散的に表されている。例えば、０．９０の直線が通る箇所では、能力の補正係数は０．９０である。そして、図１２に示される冷媒相当配管長及びユニット高低差に対する補正係数の変化に関するデータは、空調機器１０の種類に応じて異なる、空調機器１０の固有情報である。すなわち、空調機器１０の種類によって、冷媒相当配管長及びユニット高低差に対する補正係数の変化の仕方は異なる。ステップＳ３５では、冷媒相当配管長及びユニット高低差による、室外ユニット３０の能力の補正値を算出する際に、空調機器１０の種類に応じて異なる固有情報に含まれる補正係数が用いられる。空調機器１０の種類に応じて補正係数が異なることがあるため、室外ユニット３０の能力の補正値は、空調機器１０の種類に応じて異なることがある。なお、冷媒相当配管長及びユニット高低差による、室外ユニット３０の能力の補正には、例えば、室外ユニット３０の圧縮機の馬力に応じて異なる固有情報が用いられる。この場合、室外ユニット３０の能力の補正値は、室外ユニット３０の圧縮機の馬力に応じて異なることがある。上述したように、室外ユニット３０は、圧縮機の馬力に応じて、搭載される熱交換器の容量が同一又は異なる場合、及び／又は、搭載される圧縮機のシリンダー容量が同一又は異なる場合がある。そのため、例えば、圧縮機の回転数が同じであっても熱交換器の容量が異なることにより、圧縮機の馬力ごとに、熱交換器の出口の圧力損失が異なることがある。その結果、冷媒相当配管長及びユニット高低差による補正係数（又は室外ユニット３０の能力の補正値）が、室外ユニット３０の圧縮機の馬力に応じて異なる。

なお、図９に示されるフローチャートは、室内ユニット２０及び室外ユニット３０を選定するためのアルゴリズムの一例であり、図９のステップＳ３６及びステップＳ３７に相当する処理を少なくとも含んでいれば、他のアルゴリズムにより室内ユニット２０及び室外ユニット３０が選定されてもよい。

図１３は、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の選定処理の一例を示す表である。図１３には、対象空間の熱負荷（冷房負荷及び暖房負荷）、及び、室内ユニット２０と室外ユニット３０の能力（冷房能力及び暖房能力）の補正値の算出に用いられる３つの補正係数に基づいて、室内ユニット２０及び室外ユニット３０を選定する過程が示されている。３つの補正係数とは、外気温度による能力の補正のための補正係数Ｋ１、室内吸い込み温度による能力の補正のための補正係数Ｋ２、及び、冷媒配管パラメータによる能力の補正のための補正係数Ｋ３である。補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、図１３の表の下に記載されているように、冷房時及び暖房時のそれぞれに対して設定されている。図１３において、「選定された室内ユニット」及び「選定された室外ユニット」の欄には、それぞれ、空調機器選定部１０４が選定した室内ユニット２０及び室外ユニット３０の型式及び能力が記載されている。

図１３において、「室内ユニットに必要な能力」の欄には、対象空間９２の熱負荷から算出された、対象空間９２を適切に空調するために室内ユニット２０に最低限必要な能力が記載されている。この能力は、対象空間９２の熱負荷（冷房負荷Ｌ１及び暖房負荷Ｌ２）を補正係数Ｋ１で除することにより算出される。なぜなら、室内ユニット２０の能力（冷房能力Ｃ１及び暖房能力Ｃ２）に補正係数Ｋ１を乗じた値が、室内ユニット２０の能力の補正値であり、この補正値が対象空間９２の熱負荷Ｌ１，Ｌ２以上である必要があるからである。空調機器選定部１０４は、対象空間９２ごとに、室内ユニット２０に最低限必要な能力以上の能力を有する室内ユニット２０を選定する。この処理は、図９のステップＳ３７に相当する。

図１３において、「室外ユニットに必要な能力」の欄には、先に選定された室内ユニット２０の能力から算出された、室外ユニット３０に最低限必要な能力が記載されている。この能力は、選定された室内ユニット２０の能力（冷房能力Ｃ１及び暖房能力Ｃ２）の合計を補正係数Ｋ２及び補正係数Ｋ３で除することにより算出される。なぜなら、室外ユニット３０の能力に補正係数Ｋ２及び補正係数Ｋ３を乗じた値が、室外ユニット３０の能力の補正値であり、この補正値が、選定された室内ユニット２０の能力の合計以上である必要があるからである。空調機器選定部１０４は、室外ユニット３０に最低限必要な能力以上の能力を有する室外ユニット３０を選定する。この処理は、図９のステップＳ３６に相当する。

図１４は、空調機器１０の選定結果に関する情報の一例を示す表である。図３のステップＳ３において、空調機器選定部１０４による室内ユニット２０及び室外ユニット３０の組み合わせの選定が完了すると、図３のステップＳ４において、図１４に示されるような選定結果が設計者の端末のディスプレイ等に表示される。図１４では、空調系統ごとに、選定された室内ユニット２０及び室外ユニット３０に関する情報が示されている。

（５）特徴
（５−１）
従来、建物の熱負荷の算出結果に基づいて、建物内に設置される空調機器を選定する方法が用いられている。しかし、従来の選定方法では、外気温度等による、空調機器の能力の補正は、国土交通省規定のガイドラインに記載されている１通りの方法によってのみ行われる。この場合、空調機器の能力の補正値は、空調機器の種類、具体的には、室外機の圧縮機の馬力、及び、室内機の熱交換器の容量等に依らない値となる。そのため、空調機器の種類によっては、空調機器の能力の補正値が建物の熱負荷を大きく上回ることもあり、その結果、過剰なスペックの空調機器が選定されるという事態が生じ得る。

空調機器選定システム１００は、建物９０に設置される空調機器１０を選定する際に、建物９０の各対象空間９２の熱負荷の算出結果に加えて、空調機器１０の固有情報に基づいて、空調機器１０を構成する室内ユニット２０及び室外ユニット３０の組み合わせを選定する。具体的には、空調機器選定部１０４は、空調機器１０の固有情報に基づいて室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力を補正し、補正後の能力に基づいて、設計者が選択した型式に適合する室内ユニット２０及び室外ユニット３０の中から、室内ユニット２０と室外ユニット３０との組み合わせを選定する。選定された室内ユニット２０は、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷を処理できる。選定された室外ユニット３０は、選定された全ての室内ユニット２０の能力の合計以上の能力を有する。空調機器選定部１０４は、空調機器１０の固有情報を用いて適切に補正された能力（冷房能力及び暖房能力）に基づいて室内ユニット２０及び室外ユニット３０を選定するので、例えば、選定された室内ユニット２０の能力の補正値が、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷を大きく上回ってしまうことが抑制される。

従って、空調機器選定システム１００は、過剰なスペックの空調機器１０が選定されるという事態の発生を抑制することができる。これにより、空調機器選定システム１００は、空調機器１０の選定を最適化して、空調機器１０が設置される建物９０の省エネ性能を向上させることができる。

（５−２）
空調機器選定システム１００は、空調機器１０の種類に応じて異なる固有情報を用いて、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力を補正する。固有情報は、具体的には、図１０〜１２に示されるような、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正に用いられる補正係数である。補正係数は、例えば、室外ユニット３０の圧縮機の馬力、及び、室内ユニット２０の熱交換器の容量に応じて異なる。そのため、室外ユニット３０の圧縮機の馬力、及び、室内ユニット２０の熱交換器の容量に応じて固有情報（補正係数）を適切に設定しておくことで、空調機器選定システム１００は、過剰なスペックの空調機器１０が選定されるという事態の発生を効果的に抑制することができる。

（５−３）
空調機器選定システム１００は、図４に示される選択画面８０において、建物９０に設置される室内ユニット２０及び室外ユニット３０の型式を設計者が選択するだけで、空調機器１０の固有情報を用いて、適切な能力を有する室内ユニット２０及び室外ユニット３０の組み合わせを選定する。そのため、空調機器選定システム１００は、空調機器１０の選定作業を人間の手を介さずに自動で行うことができるので、設計者は、空調機器１０の選定作業を簡略化することができる。また、設計者は、図１４に示されるような選定結果をチェックするだけで、空調機器１０の選定作業を完了することができる。

（５−４）
空調機器選定システム１００は、空調機器１０の固有情報を用いて室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正値を算出する際に、外気温度による補正、室内吸い込み温度による補正、及び、冷媒配管パラメータによる補正を行う。そのため、空調機器選定システム１００は、空調機器１０の種類に応じて室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力を適切に補正することができるので、過剰なスペックの空調機器１０が選定されるという事態の発生を効果的に抑制することができる。

（６）変形例
（６−１）変形例Ａ
空調機器選定システム１００は、建物９０に設置される換気機器をさらに選定してもよい。具体的には、熱負荷取得部１０３は、建物９０の各対象空間９２を換気するための換気機器を選定し、選定した換気機器の能力を用いて熱負荷の算出結果を取得してもよい。この場合、熱負荷取得部１０３は、設計者が選択した換気機器システム、及び、対象空間９２の静圧時における換気量に基づいて換気機器の必要能力を算出して、換気機器を選定する。そして、熱負荷取得部１０３は、選定した換気機器の能力及び熱交換効率等を用いて対象空間９２の外気負荷を算出し、対象空間９２の熱負荷の最終的な算出結果を取得する。

（６−２）変形例Ｂ
空調機器選定システム１００は、室外ユニット３０の熱交換器の着霜による、室外ユニット３０の能力の補正をさらに行ってもよい。具体的には、空調機器選定部１０４は、空調機器１０の種類に応じて異なる固有情報として、室外ユニット３０の吸い込み温度（屋外の湿球温度）に対する補正係数の変化に関するデータを用いて、室外ユニット３０の能力の補正値を算出してもよい。

（６−３）変形例Ｃ
空調機器選定システム１００は、室内ユニット２０及び室外ユニット３０の能力の補正に関する余裕値が設定可能であってもよい。例えば、室内ユニット２０の能力と、当該室内ユニット２０が設置される対象空間９２の熱負荷との差が所定値以上となるように、室内ユニット２０の能力の補正係数等が設計者によって設定されるように、空調機器選定システム１００が構成されてもよい。

（６−４）変形例Ｄ
空調機器選定システム１００は、室外ユニット３０のファンの数による、室外ユニット３０の能力の補正をさらに行ってもよい。具体的には、空調機器選定部１０４は、空調機器１０の種類に応じて異なる固有情報として、室外ユニット３０のファンの数に対する補正係数の変化に関するデータを用いて、室外ユニット３０の能力の補正値を算出してもよい。

（６−５）変形例Ｅ
空調機器選定システム１００は、空調機器１０の選定に用いられるパラメータが所定の範囲から外れている場合に、その旨を通知して、パラメータが適切に設定されるようにしてもよい。このようなパラメータの例としては、図４に示される選択画面８０で設定される冷媒配管４０の長さ、及び、能力の補正に用いられる室内吸い込み温度が挙げられる。

（６−６）変形例Ｆ
空調機器選定システム１００では、空調機器選定部１０４は、室内ユニット２０を仮選択した後に、室外ユニット３０を仮選択する。しかし、空調機器選定部１０４は、室外ユニット３０を仮選択した後に、室内ユニット２０を仮選択してもよい。この場合においても、図９のステップＳ３６及びステップＳ３７の判定処理が両方とも満たされるように、室内ユニット２０及び室外ユニット３０が選定される。

（６−７）変形例Ｇ
空調機器選定システム１００は、設計者が使用する端末と、当該端末とネットワークを介して接続されているサーバとから構成されている。しかし、空調機器選定システム１００は、ネットワークに接続されていないローカルＰＣのみから構成されてもよい。この場合、空調機器情報記憶部１０１、熱負荷情報入力部１０２、熱負荷取得部１０３、空調機器選定部１０４、固有情報記憶部１０５及び空調機器情報入力部１０６は、設計者が使用するローカルＰＣに記憶されている。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

空調機器選定システムは、室内ユニット及び室外ユニットを有する空調機器を選定するために利用可能である。

１０ 空調機器
２０ 室内ユニット
３０ 室外ユニット
４０ 冷媒配管
９２ 対象空間
１００ 空調機器選定システム
１０３ 熱負荷取得部（取得部）
１０４ 空調機器選定部（選定部）
１０５ 固有情報記憶部（記憶部）
１０６ 空調機器情報入力部（入力部）

特開２００２−１１５８８６号公報

Claims (8)

1. 室内ユニット（２０）及び室外ユニット（３０）を有し、各対象空間（９２）を空調する空調機器（１０）を選定するための空調機器選定システムであって、
   前記各対象空間における熱負荷の算出結果を取得する取得部（１０３）と、
   前記取得部が取得した前記算出結果に基づいて、前記各対象空間における熱負荷を処理できる前記空調機器を選定する選定部（１０４）と、
   前記空調機器の固有情報を記憶する記憶部（１０５）と、
   を備え、
   前記選定部は、前記記憶部が記憶する前記固有情報を用いて前記空調機器を選定し、
   前記選定部は、前記各対象空間における熱負荷を処理できる能力を有する前記室内ユニットを選定し、前記各対象空間の選定された前記室内ユニットの能力の合計以上の能力を有する前記室外ユニットを選定し、
   前記選定部は、前記固有情報を用いて前記室内ユニットの能力及び前記室外ユニットの能力の補正値を算出し、前記補正値に基づいて前記室内ユニット及び前記室外ユニットを選定する、
   空調機器選定システム（１００）。
2. 前記記憶部は、前記空調機器の種類に応じて異なる前記固有情報を記憶する、
   請求項１に記載の空調機器選定システム。
3. 前記記憶部は、前記室外ユニットの圧縮機の馬力に応じて異なる前記固有情報を記憶する、
   請求項１又は２に記載の空調機器選定システム。
4. 前記記憶部は、前記室内ユニットの熱交換器の容量に応じて異なる前記固有情報を記憶する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の空調機器選定システム。
5. 前記空調機器の種類の入力を受け付ける入力部（１０６）をさらに備え、
   前記選定部は、前記入力部が受け付けた前記空調機器の種類に対応する前記固有情報を用いて前記空調機器を選定する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の空調機器選定システム。
6. 前記選定部は、前記室外ユニットが設置される空間の温度、及び、前記各対象空間の温度の少なくとも一方による前記固有情報を用いて、前記補正値を算出する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の空調機器選定システム。
7. 前記選定部は、前記室内ユニットと前記室外ユニットとを結ぶ冷媒配管（４０）の長さ、及び、前記室内ユニットと前記室外ユニットとの高低差の少なくとも一方による前記固有情報を用いて、前記補正値を算出する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の空調機器選定システム。
8. 前記取得部は、前記各対象空間を換気する換気機器を選定し、選定された前記換気機器の能力を用いて前記算出結果を取得する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の空調機器選定システム。

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