JPH0128861B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、例えば大学の教室や講堂および会議
室などの使用時間が設定されて間欠的に使用され
複数人を収容する部屋を対象とした空調機運転方
法に関する。

〔発明の背景〕

従来の空調機運転方法はその部屋の設定された
使用時間によつて空調機の運転開始および停止の
時期が決定されるものであつた。この従来例の代
表的なものを以下に説明する。

(1) まず、その部屋の設定された使用時間とその
空調機に必要なウオーミング時間および残留運
転時間によつて空調機の運転開始時期および停
止時期を決めるものがある。この方法は室温お
よび外気温度等の日によつて変わる外的条件を
考慮しないため、運転開始時期および停止時期
は日によらず一定となるものである。

(2) 次にその部屋の設定された使用時間、その空
調機に必要なウオーミング時間および残留運転
時間、さらには室内温度等の外的条件を考慮し
て空調機の運転開始時期および停止時期を決定
する方法がある。この方法の一例を第１図につ
いて説明する。第１図において外気温度T_puお
よび室内温度T_rは理想とする設定温度Ｔより
も高く、夏期における冷房運転であることを示
している。部屋の設定された使用開始予定時刻
t_sにおいて部屋の温度が設定温度Ｔになるため
には空調機のウオーミング時間を考慮して空調
機の運転開始時期をt′とするものである。空調
機の運転曲線ａが一定のカーブを有するためこ
の曲線ａから空調機運転開始時期t′を決定する
ものである。運転開始時期がt″のように早くな
ると部屋の使用開始予定時刻t_sにおける部屋の
温度は低くなりすぎ、また運転開始時期がｔ
のように遅すぎると部屋の使用開始予定時刻t_s
における部屋の温度は未だ十分に低くなつてい
ないものとなる。

以上説明した(1)，(2)の従来方法は、第２図に示
すようにマイクロコンピユータ１を使用して行わ
れていた。空調機の運転開始および停止に関する
演算および指令はマイクロコンピユータ１によつ
て行われ、この指令を受けてプロセス入出力装置
２が空調機３に対しONOFF指令を出力するもの
である。この空調機３は部屋４に対し夏期は冷風
を冬期は温風を吹き出すものである。部屋４に設
けられた温度検出器５は部屋の温度信号をマイク
ロコンピユータ１にフイードバツクするものであ
る。

〔背景技術の問題点〕

以上の従来の空調機運転方法は、主に部屋の設
定された使用時間を基準にして空調機の運転開始
および停止時期を決定するものであつたため、 早期に入室する者がいて部屋の使用開始予定
時刻前に入室者人数が多数になつた場合に、こ
の早期入室者に対して部屋の快適性が損なわれ
サービスの低下となるものであつた。この事
は、大学の教室（特に大教室等の特殊教室）や
講堂および会議室などの間欠的使用がなされ、
しかも設定された使用時間の前後についても自
由に入室退室が可能な場合において、特に問題
であつた。

同様な問題は、部屋の終了予定時刻を過ぎて
も部屋に残つている者がいて残室者人数が多数
になつた場合に生ずるものであつた。

またの問題とは逆に、部屋の使用開始予定
時刻を過ぎても入室者人数が少ない場合には空
調機は無駄に運転がなされるものであつた。

〔発明の目的〕

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので
あり、早期入室者が多数いる場合でもあるいは残
室者が多数いる場合でも、部屋の快適性を損なわ
ず、かつ部屋の使用開始予定時刻を過ぎても入室
者が少ない場合には無駄な空調機の運転がなされ
ず省エネに役立つ自動的な空調機運転方法を提供
することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明の間欠的使用の部屋を対象とした空調機
運転方法は、 まず運転開始時においては部屋の使用開始予定
時刻の一定時間（t₁）前から入室者人数を自動的
にカウントし、入室者人数がある入室比率（α₁）
以上になつた時に運転を開始するものである。こ
れによりたとえ使用開始予定時刻前であつても早
期入室者が多い場合には、空調機の運転が開始さ
れ部屋の快適性が損なわれることはない。また逆
に、使用開始予定時刻を過ぎても入室者が少ない
場合には空調機が無駄に運転されることはない。

次に運転停止時においては部屋の使用終了予定
時刻から退室者人数を自動的にカウントし残室者
人数が残室比率（α₂）以下になつた時、または使
用終了予定時刻から一定時間（t₂）がたつた時に
運転を停止するものである。これにより部屋の使
用終了予定時刻を過ぎても、残室者が多い場合に
は空調機の運転は続行され部屋の快適性は損われ
ない。

前記２つの一定時間（t₁），（t₂）、入室比率
（α₁）および残室比率（α₂）の値は、その時時の
外的条件により自動的に設定されるものである。
この外的条件とは、例えば外気温度、室内温度、
風雨などの天候条件、照度による条件などを言
う。これにより以下のような対処が行われる。す
なわち、例えば夏期において外気温度があまりに
高い場合など屋外の環境が悪い時程、早期入室者
は増大する。逆に屋外の環境が良い時は残室者人
数は少ないものとなる。よつて、屋外の環境が悪
い時は例えば部屋の使用開始予定時刻前の一定時
陥（t₁）を長くとり早期に空調機の運転開始を行
うことができる。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第２図〜第９図において説
明する。第３図は、第２図に示す従来の運転方法
におけるシステム構成と対応する本実施例のシス
テム構成を示すものである。なお第２図と対応す
る部分については同一の番号を付して同一の説明
は省略する。マイクロコンピユータ１は空調機の
運転および停止に関する演算、プロセス入出力装
置２への指令のみならずタイマ機能を有するもの
である。このマイクロコンピユータ１に対しては
キーボード１１が接続されており、このキーボー
ド１１によつて部屋の使用時間や部屋の使用人数
の設定を行う。プロセス入出力装置２には、部屋
の入室者人数および退室者入数を検出する光電ス
イツチ装置１２および部屋の温度又は外気温度を
検出する温度検出器５，１３が接続されている。

次に第４図において部屋の入室者人数および退
室者人数を検出する光電スイツチ装置１２につい
て詳しく説明する。本発明の対象となる部屋４の
入口には人の入室および退室方向に沿つて２つの
発光素子１４，１５が壁際に並んで設けられてい
る。この２つの発光素子１４，１５におのおの対
応した位置に２つの光電スイツチ１６，１７が反
対側の壁際に設けられている。光電スイツチ１
６，１７からの信号は前記したプロセス入出力装
置２に送られさらにマイクロコンピユータ１に取
り込まれる。

次にこの光電スイツチ１６，１７の作用を説明
する。今、人２０が部屋４に入室する場合に、人
２０はＡ点からＢ点へ移動する。この時最初の光
電スイツチ１６が、光が人２０により遮ぎられる
ことにより閉じ、その後同様にもう１つの光電ス
イツチ１７が閉じる。退室の場合には、この逆の
順に、光電スイツチ１７，１６が閉じる。この光
電スイツチ１６，１７の開閉の信号は、プロセス
入出力装置２を介してマイクロコンピユータ１に
取り込まれる。マイクロコンピユータ１におい
て、光電スイツチ１６，１７の開閉が所定の時間
経過とともに部屋の外側の光電スイツチ１６から
内側の光電スイツチ１７へ移動する時は入室者あ
りとしてカウントする。逆に、内側の光電スイツ
チ１７から外側の光電スイツチ１６へ移動する時
は退室者ありとしてカウントする。なおこの場
合、入退者が集団で行われる場合には、光電スイ
ツチ１６，１７の閉じている時間により入室者人
数あるいは退室者人数の概数を推定演算する。な
お、入室比率α₁および退室比率α₂は空調機運転開
始および停止のためのものであり厳格な精度は必
要としないため、前記推定の精度はある程度低く
ても良いものである。

本実施例における空調機の運転開始時期および
停止時期について第５図において説明する。第４
図は３つのグラフからなり横軸に時間ｔをとる。
第５図イは縦軸に温度をとり、第５図ロは縦軸に
人の入退率をとり、第５図ハは縦軸に空調機運転
の有無をとる。前記した温度検出器５，１３によ
り外気温度T_puと設定温度Ｔの差ΔTが一定範囲
の値になつた場合には対応する入退率α₁および残
室比率α₂が自動的に設定される。このα₁は例えば
30％、α₂は例えば40％と設定する。従つて部屋の
使用人数が100人と設定された場合には入場者人
数が30人を超えた場合には空調機の運転が開始さ
れ残室者人数が40人をわつた場合には運転が停止
される。また前記したΔTに対応する２つの一定
時間t₁，t₂が自動的に設定される。t₁は例えば15
分でありt₂は例えば10分である。

まず、運転開始時においては部屋の使用開始予
定時刻t_s、例えば午前10時の一定時間t₁（15分）前
から入室者人数を前記した光電スイツチ１６，１
７により自動的にカウントをし始める。入室者人
数が30人以上になつた時に空調機３は運転を開始
する。この開始時期は、部屋の使用開始予定時刻
t_sである午前10時前であることもあるし10時過ぎ
であることもある。なおこの時第１図に示す従来
例のように空調機のウオーミングアツプ時間を考
慮するものではないが、前記外気温度T_puと設定
温度Ｔとの差ΔTがある範囲内であり入室者人数
が少ない（30人）であることを考えると、考慮は
必要ないものと言える。次に、運転停止時におい
ては部屋の使用終了予定時刻t_e、例えば正午から
退者人数を前記光電スイツチ１６，１７により自
動的にカウントし始める。この退室者人数から残
室者人数を演算し、残室者人数が40人以下になつ
た時、または使用終了予定時刻t_eである正午から
一定時間t₂（10分）がたつた時に運転を停止する。

本実施例における前記２つの一定時間t₁（15分）
t₂（10分）、入室比率α₁（30％）および残室比率α₂
（40％）の値は、その時々の外的条件により自動
的に変更される。第６図において、これらの値が
変更された場合について説明する。第６図におけ
るイ，ロ，ハのグラフは、第５図におけるイ，
ロ，ハのグラフとそれぞれ対応するものである。
この第６図においては、外気温度T_puと設定温度
Ｔとの差ΔTが大きくなつたため部屋の使用開始
予定時刻前の一定時間はt₁′（25分）に、使用終了
予定時刻後の一定時間はt₂′（20分）に、入室比率
はα₁′（10％）に、残室比率はα₂′（35％）に設定さ
れたものである。このように各値が変更されたこ
とにより、本実施例における夏期においてΔTが
大きくなり外気温度が高くなつた場合に、部屋へ
の早期入室者人数が増大し、又、残室者人数が増
大した場合にも対処できるものである。

第７図においてマイクロコンピユータ１におけ
る第５図および第６図の制御フローチヤートを示
す。このマイクロコンピユータ１は終日作動を続
けるものである。まず部屋の使用開始予定時刻前
の一定時間t₁およびt₁′のうち値の大きなt₁′を用い
現在の時刻t_s−t₁′か否かを判別する。この時刻に
なつていれば次に設定温度と外気温度の差ΔTが
ある値よりも大きいか否かを判別する。大きけれ
ば早期入室者および残室者の増大を考慮して各値
に前記α₁′，α₂′，t₁′，t₂′を設定する。小さけれ
ば
前記α₁，α₂，t₁，t₂を設定する。次に入室者人数
カウント時刻t_s−t₁（t₁′）か否かを判別する。この
時刻になつていればカウントをし始め入室比率α₁
（α₁′）を超えたか否かを判別する。超えていれば
空調機の運転開始を指令する。次に運転停止時に
おいては部屋の使用終了予定時刻T_eをすぎたか
否か判別し過ぎている場合にはさらにT_e＋t₂の時
刻を過ぎたか否かを判別する。T_e＋t₂時刻を過ぎ
ていなければ退室人数を前記光電スイツチ装置１
２により自動的にカウントし始める。これにより
残室者人数を演算し残室比率がα₂以下になつた時
に空調機の運転を停止する。なお、残室者比率が
α₂以下の場合にはカウントを続行しつつ常にT_e
＋t₂時刻か否かを判別し続ける。これにより残室
比率がα₂以下にならない場合であつてもT_e＋t₂時
刻になれば、運転を停止する。

〔実施例の効果〕 以上のように運転開始時においては、部屋の
使用開始予定時刻の一定時間t₁前から入室者人
数をカウントし入室比率がある値α₁（α₁′）以上
になつた時には運転を開始するため、早期に入
室するものがいて部屋の使用開始予定時刻前に
入室者人数が多数になる場合においても部屋の
快適性を損うことはない。

また、運転停止時においては部屋の使用終了
予定時刻から退室者人数を自動的にカウントし
てある一定時間t₂（t₂′）がたたないうちは残室
者比率がある値α₂（α₂′）以下にならない限り運
転は中止されないため、部屋の快適性を損なう
ことはない。

さらに、使用終了予定時刻を過ぎても入場者
人数が少ない場合には運転が開始されることは
ないため、空調機が無駄に運転されるおそれが
ない。

本実施例のように夏期の冷房運転の場合に
は、早期入室者人数が多数になると部屋の温度
が上昇し運転開始時期を繰り上げる必要があ
る。これに対し、入室者人数を自動的にカウン
トし入室比率α₁（α₁′）を任意の適切な値に設定
することにより部屋のこの温度上昇に迅速に対
処することができる。

本実施例においては一定時間t₁，t₂、入室比
率α₁および残室比率α₂の値を設定するための外
的条件は、外気温度T_puと設定温度Ｔとの差
ΔTである。そしてΔTが大きい場合にはこれ
らの値t₁，t₂，α₁，α₂の値をt₁′，t₂′，α₁′，
α₂′とあまくすることにより早期入室者人数お
よび残室者人数の増加に対し自動的に対処でき
るものである。

運転開始時においては入室者人数がある入室
比率α₁（α₁′）以上にならない限り部屋の使用開
始予定時刻t_sがきても空調機の運転は開始され
ない。一方運転停止時においては残室者人数が
残室比率α₂（α₂′）以下にならない場合であつて
も一定時刻（T_e＋t₂（t₂′））になれば必ず運転は
停止される。これにより例えば会議の開始時刻
に対し早期に行動する者は優遇され、会議が終
了しても居残を続ける者は冷遇され、会議参加
者の敏速な行動を促進できるものである。

次に、本実施例における空調機の運転開始時期
と第１図に示す従来の運転方法における運転開始
時期との相違を、第８図および第９図において説
明する。第８図は早期入室者が多い場合のグラフ
である。同図は横軸に時間をとる。同図中イは縦
軸に人の入退室比率をとり、ロは縦軸に温度をと
り本実施例における部屋の温度を示し、ハは縦軸
に本実施例の空調機の運転をとり、ニは縦軸に温
度をとり第１図の従来運転方法における部屋の温
度を示し、ホはニにおける空調機の運転をとる。
この図からわかるように従来運転方法は、入室者
人数のいかんにかかわらず部屋の使用予定開始時
刻T_sに部屋の温度が設定温度Ｔとなるように運
転するものであるため、すでに入室してるものに
対しイ部屋の快適性を損なうものであつた。とこ
ろが本実施例によれば入室比率がα₁になつた時刻
において運転が開始されハ部屋の快適性が損われ
ることはない。なお、本実施例においても空調機
のウオーミングアツプ時間（ロのｂ）があるがこ
の時刻においては未だ入室者の人数は少ないため
部屋の快適性を損うことはない。従つて、従来運
転方法と比較して時間ｃの間入室者を快適にする
か否かの差が出るものである。

次に、第８図は残室者人数が多い場合のグラフ
である。同図のイ，ロ，ハ，ニ，ホは前記第７図
のイ，ロ，ハ，ニ，ホにそれぞれ対応するもので
ある。従来運転方法ニ，ホによれば部屋の使用開
始予定時刻t_sがくれば入室者人数が少ないにもか
かわらずイ空調機の運転を開始してしまう。これ
に対し本実施例ロ，ハによれば使用開始予定時刻
t_sが来ても入室者人数が入室比率α₁（α′）以上に
ならない限り運転は開始されない。従つて時間ｄ
の間空調機が無駄に運転されることが防止され省
エネに役立つものである。

（他の実施例） 以上の実施例においてはカウントを行う一定
時間t₁，t₂、入室比率α₁（α₁′）および残室比率
α₂（α₂′）の値を決定する外的条件として外気温
度と設定温度との差ΔTを用いたが、他の実施
例においては風雨などの天候条件、照度による
条件などの種々のものを条件として値の変更を
することが可能である。

また変更できる値の種類として前記実施例に
おいてはt₁，t₂，α₁，α₂とt₁′，t₂′，α₁′，α₂′
の
二組しか用いなかつたが、他の実施例において
はさらに多数の組の値を段階的に用いることも
でき、さらには段階的ではなく連続的に変化す
る細かな値とすることもできる。

以上の実施例は夏期の冷房を例として説明し
たが、他の実施例においては冬期の暖房につい
ても実施することができる。この場合において
も前記実施例の効果中で述べた，，，
，の効果は同様に期待できるものである。

〔発明の効果〕

本発明の間欠的使用の部屋を対象とした空調機
運転方法によれば、早期入室者が多くあつた場
合、および残室者が多くなつた場合においても部
屋の快適性を損なうことがなく、部屋の使用開始
予定時刻を過ぎても入室者が少ない場合に、空調
機が無駄に運転されることが防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空調機の一従来運転方法を示すグラ
フ、第２図は第１図の運転方法に関するシステム
構成図、第３図は第２図に対応する本発明の一実
施例に係る運転方法のシステム構成図、第４図は
第３図について使用される光電スイツチの配置
図、第５図および第６図は本発明の一実施例によ
る空調機の運転開始および停止時期を説明するグ
ラフ、第７図は第５図および第６図に示す運転条
件の変更を示すフローチヤート図、第８図および
第９図は本発明の一実施例と第１図に示す一従来
運転方法との相違を表わすグラフである。 １…マイクロコンピユータ、２…プロセス入出
力装置、３…空調機、４…部屋、５…温度検出
器、１１…キーボード、１２…光電スイツチ装
置、１３…温度検出器、１４，１５…発光素子、
１６，１７…光電スイツチ、t_s…部屋の使用開始
予定時刻、t_e…部屋の使用終了予定時刻、ａ…空
調機の運転曲線、ｂ…空調機のウオーミングアツ
プ時間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 使用時間が設定されて間欠的に使用され複数
   人を収容する部屋を対象とした空調機運転方法に
   おいて、 運転開始時においては部屋の使用開始予定時刻
   の一定時間（t₁）前から入室者人数を自動的にカ
   ウントし、入室者人数がある入室比率（α₁）以上
   になつた時に運転を開始し、運転停止時において
   は部屋の使用終了予定時刻から退室者人数を自動
   的にカウントし残室者人数が残室比率（α₂）以下
   になつた時、または使用終了予定時刻から一定時
   間（t₂）が経つた時に運転を停止し、 前記二つの一定時間（t₁），（t₂）、入室比率
   （α₁）および残室比率（α₂）の値は、その時時の
   外的条件により自動的に設定されることを特徴と
   する間欠的使用の部屋を対象とした空調機運転方
   法。