JPH04268146A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機の制御装置
に係り、特に複雑な操作を行うことなしに快適な空調環
境を得るように制御する空気調和機の制御装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭５５−９５０５４号公報に
記載のように、室内の温度並びに湿度を調節する空気調
和機において、上記温度、湿度の制御指標として、在室
者の体表面温度を赤外線温度検出器によって間接的に検
出するとともに上記室内の壁面温度を検出し、壁面から
の冷，温ふく射を補償するように、壁面の温度が異常に
低い場合は室温を若干高めにし、逆の場合は若干低めに
することによって、上記体表面温度が３２〜３３℃にな
るように制御するものが知られている。また、特開昭６
３−１４０２８号公報に記載の技術は、室温を検出する
温度検出器と、暑いと感じた時及び寒いと感じた時にそ
れぞれ操作される各々の感覚スイッチとを備え、これら
の感覚スイッチが操作されたときに設定温度を変更し、
使用者の感覚に合わせて少ない感覚スイッチの操作回数
で室内温度を快適な状態に制御しようとするものである
。さらに、特開昭６３−１３１９４２号公報に記載の技
術は、空調対象の環境状態を表す情報を検知する検知手
段と、上記情報に対する空気調和機の操作量を求めるた
めの経験則に基づく制御ルールを記憶するメモリと、上
記検知手段によって検知された情報と上記メモリから取
り出される制御ルールとに基づいて、ファジー論理演算
によって上記空気調和機に与える操作量を演算する演算
手段とを備え、温度だけでなく種々の環境状態を表す情
報に基づいて、人の空調快適度に即してきめ細かな空気
調和機の制御をするようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５５−９５
０５４号公報に記載の従来技術は、体表面温度を３２〜
３３℃の快適な温度範囲になるように制御するために、
壁面からの冷，温ふく射の影響を補償するように、室温
を若干高めにしたり低めにしたりするものであるが、上
記の体表面温度範囲は極めて狭く、壁面の温度が過渡的
に異常である場合などに室温をどの程度補償したらよい
かが重要な技術課題となる。この課題について定量的か
つ具体的な指針が示されていないので、実際に快適な環
境状態が得られるかどうか明確ではない。また、上記の
ような制御を実現するには、大容量の空気調和機を選択
したり、高価な制御機器を配置したりする必要があった
。上記特開昭６３−１４０２８号公報に記載の技術は、
快適さを実現するための制御指標を全く個人に依存する
ため、当該室内にいる人全員が快適と感じるかどうか疑
問である。また、常時精度の高い快適性を得るためには
、何度も感覚スイッチを操作し直さなければならない。 特に室内の人数が増えたり、外気温が上がったりして空
調環境に大きな外乱が加わった場合には、感覚スイッチ
の頻繁な入力が必要となる恐れがあり、使い勝手がよく
ない。また、特開昭６３−１３１９４２号公報に記載の
技術は、空調対象の環境状態を所定値に制御するための
一般的手法の適用を論じたものであり、この手法自体は
公知の技術である。そして、快適な空気調和を実現する
ための制御ルールの中身については述べられていない。

【０００４】本発明の課題は、少ない操作回数で空調対
象を快適な環境状態に制御するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、空調環境
のＰＭＶ値を規定する気流の流速，湿度，着衣量，活動
量，室温，ふく射温のうち、気流の流速，湿度，着衣量
，活動量を選択、測定もしくは設定し、これらの値を用
いてＰＭＶ値を室温とふく射温の一次関数で表現し、該
一次関数のＰＭＶ値に目標快適状態に対応する値を設定
するとともに当該空調環境のふく射温を検出し、検出さ
れた該ふく射温と目標快適状態に対応するＰＭＶ値を設
定された前記一次関数とから室温を算出し、算出された
室温を室温目標値として設定して空気調和機を制御する
空気調和機の制御方法によって達成される。

【０００６】上記の課題はまた、予め室温の上限値と下
限値を設定し、算出された室温目標値を前記上限値及び
下限値と比較し、室温目標値が上限値よりも高い場合は
室温目標値を該上限値以下に修正し、下限値よりも低い
場合は室温目標値を該下限値以上に修正して設定する請
求項１に記載の空気調和機の制御方法によっても達成さ
れる。

【０００７】上記の課題はまた、設定された室温目標値
を記憶し、次のサンプリング周期で設定された室温目標
値と前記記憶された室温目標値の偏差を算出し、該偏差
が予め設定された限界偏差を超える場合は、該偏差が前
記限界偏差以下となるように室温目標値を修正設定する
請求項１または２に記載の空気調和機の制御方法によっ
ても達成される。

【０００８】上記の課題はまた、ふく射温を発する室内
を空気調和する空気調和機の制御装置において、該制御
装置を、該室内の室温を測定する室温検出器と、同じく
当該室のふく射温を測定するふく射温検出器と、これら
の検出値を入力値として演算処理を行い空気調和機を制
御して室温を調整する演算制御器とを含んで構成し、該
演算制御器を、ＰＭＶ値を室温とふく射温の一次関数で
表現した式を内蔵し、該式と前記ふく射温検出器で検出
されたふく射温を用いて室温目標値を算出する目標値算
出手段１１と、該目標値算出手段１１が出力する室温目
標値と前記室記室温検出器が出力する室温との偏差を算
出する減算手段と、該減算手段の出力を受けてＰＩＤ演
算を行い操作量として出力するＰＩＤ演算手段とを含ん
で構成することによっても達成される。

【０００９】上記の課題はまた、制御装置がすくなくと
も空気調和機の起動停止及びまたは出力の増減を行う移
動可能なリモコン装置を含んで構成され、室温検出器及
びまたはふく射温検出器は、前記リモコン装置に装着さ
れている請求項４に記載の空気調和機の制御装置によっ
ても達成される。

【００１０】上記の課題はまた、ふく射温検出器がその
受熱面の方向を変更可能にして装着されている請求項４
に記載の空気調和機の制御装置によっても達成される。

【００１１】上記の課題はまた、演算制御器がキーボー
ドを備え、内蔵したＰＭＶ値を室温とふく射温の一次関
数で表現した式のＰＭＶ値及びまたは該式に含まれる定
数を該キーボードを介して書替え可能に構成されている
請求項４乃至６のいずれかに記載の空気調和機の制御装
置によっても達成される。

【００１２】上記の課題はまた、制御装置が、設定され
ているＰＭＶ値，室温及びふく射温を表示する表示手段
を備えている請求項４乃至７のいずれかに記載の空気調
和機の制御装置によっても達成される。

【００１３】上記の課題はさらに、表示手段がリモコン
装置に設けられている請求項８に記載の空気調和機の制
御装置によっても達成される。

【００１４】

【作用】湿度，気流の速度，着衣量，活動量，室温及び
ふく射温で規定される目標快適状態は、室温とふく射温
の一次関数で決まるＰＭＶ値で近似表現される。目標快
適状態を示すＰＭＶ値が設定され、検出されたふく射温
が入力されると、制御装置は、その時点で目標快適状態
を実現するために達成すべき室温目標値を前記一次関数
から算出する。制御装置は、次いで、算出された室温目
標値と室温検出器から入力される室温の偏差を算出し、
この偏差が所定の範囲内の値になるように空気調和機を
制御する。この動作が所定のサンプリング周期で繰り返
され、室温の変化とともに変化するふく射温を考慮しな
がら室温目標値が設定される。室温検出器から入力され
る室温と算出された室温目標値の偏差が所定の範囲内の
値になれば、湿度，気流の速度，着衣量，活動量などの
条件を含めた目標快適状態が達成される。

【００１５】

【実施例】空調環境の快適性は、ファンガー（Ｆａｎｇ
ｅｒ）によって考案されたＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖ
ｅ　Ｍｅａｎ　Ｖｏｔｅ）値の大小で評価するのが標準
とされており、これについてはＩＳＯ７７３０（１９８
７年）に規定されている。これによれば、温熱環境因子
として室温，流速，ふく射温，湿度が考慮されており、
人側因子として活動量と着衣量が考慮されている。具体
的な計算式を以下に示す。 また、計算された結果の一例を図５に示す。図５はＰＭ
Ｖ＝０となる場合、湿度と着衣量を仮定して、流速と活
動量を変えた場合のふく射温度と気温の関係を示してい
る。

【００１６】

【数１】

【００１７】ここに、 Ｍ　　：体表面積あたりの新陳代謝量＝活動量（ｗ／ｍ
２）５８ｗ／ｍ２＝１ｍｅｔ ｗ　　：外部仕事（ほとんどの場合０）Ｉｃｌ：衣服の
熱抵抗＝着衣量　　　　　　　　　　　　　　（ｍ２℃
／ｗ） ０．１５５ｍ２℃／ｗ＝１ｃｌｏ ｆｃｌ：裸体時皮膚表面に対する着衣時の表面積の割合
ｔａ　：空気温度＝室温　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（℃）ｔｒ　：平均ふく射温度　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　（℃）ｔｃｌ：衣服の
表面温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
℃）Ｖａｒ：相対風速　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　（ｍ／ｓ）ｐａ　：水蒸気分圧
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
ｐａ）ｈｃ　：対流熱伝達率　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（ｗ／ｍ２℃）パラメータ適用範
囲 Ｍ　　＝４６〜２３２ｗ／ｍ２　　　　　　　　　　（
０．８〜４ｍｅｔ）Ｉｃｌ＝０〜０．３１０　　ｍ２℃
／ｗ　　　（０〜２ｃｌｏ）ｔａ　＝１０〜３０　　　
　　　℃ ｔｒ　＝１０〜４０　　　　　　℃ Ｖａｒ＝０〜１　　　　　　　　　　ｍ／ｓｐａ　＝０
〜２７００　　　　ｐａ ｔｃｌ，ｈｃは繰返し計算で求める。

【００１８】このＰＭＶ値は、下記のように快適性と関
係づけられている。 　　一般的にＰＭＶ値が０、近似的には±０．５以内で
あれば多くの人が快適と感ずるとされている。しかし上
記の関係は、標準的な条件下での評価であるから環境の
不均一性、居住者の嗜好、過渡的な変動などを考慮して
適当なＰＭＶ値を選択もしくは設定する必要がある。本
発明は、このＰＭＶ値を用いて目標とする空調環境を定
量的に表現するとともに、該定量的に表現されたＰＭＶ
値が実現されるように空気調和機を制御するものである
。

【００１９】以下、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。図２は、本発明の空気調和機の制御装置が適用
された空調環境を示す概念図である。空気調和機２は、
壁，床，天井，窓などを備えた部屋１内に装着された室
内機３と、部屋１外に配置された室外機４と、これらを
結合する配管５とを含んで構成され、室外機４の吸熱量
もしくは発熱量を室内機３に供給し、室内機３の発熱量
もしくは吸熱量によって部屋１の室温を調整して居住者
６に快適な空調環境を維持する。空気調和機２の制御装
置は、室内機３に装着されて部屋１の室温を測定する室
温検出器７と、同じく室内機３に装着されて部屋１のふ
く射温を測定するふく射温検出器８と、これらの検出値
を入力して後述する演算処理を行い空気調和機２を制御
して室温を調整する演算制御器９とを含んで構成されて
いる。ふく射温検出器８は、その受熱面の方向を自由に
変えられるようにしてある。このふく射温検出器８や室
温検出器７は、室内機３に装着せず、室内機３と別体の
、空気調和機の起動停止や出力の増減などを遠隔操作す
るいわゆるリモコン装置に装着しておいてもよい。

【００２０】まず、目標とするＰＭＶ値を予め決定する
。一般的には、目標とするＰＭＶ値は０（ゼロ）である
ことが望ましいが、必ずしもＰＭＶ値がゼロであれば快
適であるとは限らない。例えば、暖かめ、涼しめといっ
た人の好みや、仕事部屋、休憩室といった条件もあるの
で、これらの条件を演算制御器外部から設定できるよう
にしてあり、設定に対応して目標とするＰＭＶ値を修正
する。また、季節によって暖かめ、涼しめというように
少し偏らせた方がよい場合もあるので、これを演算制御
器外部から設定できるようにしておき、設定に対応して
目標とするＰＭＶ値を修正する。また、起動時か定常運
転時かによって暖かめ、涼しめというように少し偏らせ
た方がよい場合もあるので、これをタイマなどで判定で
きるようにしておき、起動時か定常運転時かで目標とす
るＰＭＶ値を修正する。さらに、このＰＭＶ値は、空気
調和機の運転中に変化させることも可能としてある。決
定されたＰＭＶ値は、演算制御器９に設定される。

【００２１】次にＰＭＶ値を規定する六つのパラメータ
のうち、室温を除いた他のパラメータを選択、設定もし
くは測定する。ふく射温ｔｒはふく射温検出器８によっ
て検出され、演算制御器９に入力される。ふく射温検出
器８は、受熱板が壁や床からのふく射熱によって加熱さ
れて決まる平均的なふく射温度を測定する方式のものが
用いられる。気流の流速（相対風速）Ｖａｒは、流速検
出器によって検出される。流速検出器は、熱電対やサー
ミスタの気流による温度低下を測定する方式のものが用
いられる。しかし、部屋１内の気流は室内機３が発生す
るものが支配的であることから、空気調和機２の運転状
態から自動的に流速を選択させることもできる。水蒸気
分圧ｐａは、湿度ＲＨと予め決められている湿り空気の
特性式を用いて求められる。湿度ＲＨは、湿度検出器に
よって検出される。湿度検出器は検出体の湿度による抵
抗変化を測定する方式のものが用いられる。一方、湿度
は空気調和機２の運転状態によってほぼ決まるものであ
るから、空気調和機２の運転状態から自動的に湿度を選
択させることもできる。着衣量Ｉｃｌは、男性スリーピ
ース相当の衣服に相当する熱抵抗を １ｃｌｏ＝０．１５５ｍ２℃／ｗ とするという目安をもとに居住者（空調環境にいる人、
以下同じ）が判定して設定する。また、着衣の量は季節
によっても決まるので、タイマによって季節を判定し、
これから着衣量Ｉｃｌを推定することもできる。着衣の
量はまた、外気温によっても決まるので外気温検出器に
よって検出した外気温から着衣量Ｉｃｌを推定すること
もできる。活動量Ｍは、安静椅座作業時の体表面積あた
りの代謝量を １ｍｅｔ＝５８ｗ／ｍ２ とする目安をもとに居住者が判定して設定する。一方、
活動量は、時刻によって決まるのでタイマによって時刻
を判定し、これから活動量Ｍを推定することもできる。 また、赤外線センサを用いて居住者の放出する赤外線の
変化量を測定し、これから活動量を推定することもでき
る。

【００２２】以上説明したように、ＰＭＶ値及びＰＭＶ
値を決定する六つのパラメータのうち空気温度ｔａを除
く五つが選択，設定もしくは測定されるので、前記数１
を用いることにより、空気温度ｔａが求められる。この
空気温度ｔａは、前記五つのパラメータ及びＰＭＶ値が
空気調和機２の運転によっては容易に調整ができないか
もしくは居住者６の状態によって決まるという条件下に
おいて、目標となる快適状態を実現するに必要な室温の
目標値ｔｓとみることができる。すなわち、室温がこの
目標値ｔｓになれば、目標とする快適状態に対応するＰ
ＭＶ値が得られるのである。演算制御部９に、ＰＭＶ値
及びＰＭＶ値を決定する六つのパラメータのうち空気温
度ｔａを除く五つを選択，設定もしくは測定入力する手
段と、数１の演算を行って空気温度ｔａを求めて室温目
標値ｔｓとする手段と、この室温目標値ｔｓとその時点
での実際の室温である空気温度ｔａ（室温検出器７から
入力される室温）との偏差に基づいて該偏差が所定範囲
内になるように空気調和機２に操作量信号を出力する手
段とを備えて空気調和機２を制御すれば、室温を目標値
ｔｓに保持し、快適な空調環境を得ることができる。

【００２３】ところで、ＰＭＶ値を計算するための数１
は複雑な計算であり、通常の空気調和機に付設する制御
装置において処理するのは困難な場合が多い。そこで、
快適性にもっとも影響が大きいふく射温だけ検出値を用
い、相対風速Ｖａｒ，水蒸気分圧を算出するための湿度
ＲＨ，活動量Ｍ，及び着衣量Ｉｃｌには適当な値を設定
することによって数１を簡単化した。一般に目標となる
快適状態と空気調和機２の運転環境条件は、類型化して
何通りかに分類できるから、ＰＭＶ値及び相対風速Ｖａ
ｒ，水蒸気分圧を算出するための湿度ＲＨ，活動量Ｍ，
着衣量Ｉｃｌのパラメータには予め適当な値を選択でき
る。例えば、ＰＭＶ値を０として、ふく射温ｔｒと室温
ｔａの関係が一次関数になるように近似すると、数１の
ＰＭＶ値を示す式は、ｋ１，ｋ２，ｋ３を定数として次
の式で表される。

【００２４】

【数２】　　　　　０＝ｋ１ｔｒ＋ｋ２ｔａ＋ｋ３上記
数２は、相対風速Ｖａｒ，水蒸気分圧を算出するための
湿度ＲＨ，活動量Ｍ，着衣量Ｉｃｌのパラメータにそれ
ぞれある値を選定したとき、ＰＭＶ値がゼロとなるよう
な快適状態を実現するのに要求されるふく射温ｔｒと空
気温度ｔａの関係を示しており、空気温度ｔａは、ふく
射温検出器８で検出したふく射温ｔｒを上記数２に代入
して得られる。この空気温度ｔａは、他の五つのパラメ
ータ及びＰＭＶ値が空気調和機２の運転によっては容易
に調整ができないかもしくは居住者６の状態によって決
まるという条件下において、目標となる快適状態を実現
するのに必要な室温目標値ｔｓとみることができる。す
なわち、数２は空気温度ｔａを室温目標値ｔｓとして次
の数３に書き替えることができる。

【００２５】

【数３】　　　　　０　＝ｋ１ｔｒ＋ｋ２ｔｓ＋ｋ３ｔ
ｓ＝−（ｋ１ｔｒ＋ｋ３）／ｋ２ 室温をこの室温目標値ｔｓにすれば、目標とする快適状
態に対応するＰＭＶ値が得られるのであるから、前記数
３により算出された空気温度すなわち室温目標値ｔｓと
、その時点での実際の室温ｔａの差に基づいて空気調和
機２を制御し、室温ｔａが室温目標値ｔｓになるように
すればよい。なお、前に述べたように、ＰＭＶ値をゼロ
ではなく、＋側あるいは−側に偏らせた値とし、その値
に対応する状態を目標快適状態とする場合には、数３に
おいて定数ｋ１，ｋ２，ｋ３を補正することによって、
補正した室温の目標値が簡単に求められる。他のパラメ
ータの偏りについても同様にして、補正した室温目標値
ｔｓが求められる。

【００２６】図１に、演算制御器９の演算手順の例を示
す。以下、ＰＭＶ値＝０に設定した場合について説明す
る。まず、手順１１で、ふく射温検出器８で検出された
ふく射温ｔｒと、室温検出器７で検出された室温ｔａが
入力されＡ／Ｄ変換される。次に手順１２で、予めプロ
グラムとして記憶されている数３に，入力されたふく射
温ｔｒが代入されてその時点での室温目標値ｔｓが算出
される。この室温目標値が過大になると空気調和機が過
負荷運転になり、信頼性が問題になったり、急激な温度
変化によってかえって居住者が不快になる恐れがある。 これを避けるため、予め室温目標値の上限値，下限値を
定めておき、手順１３で前記算出された室温目標値ｔｓ
と前記上限値，下限値と比較し、該上限値より大きい場
合は室温目標値ｔｓを該上限値に下げ、前記下限値より
低い場合は該下限値に合わせる。また、手順１１，１２
による室温目標値ｔｓの算出は、定められた時間間隔で
繰返しおこなわれるが、前回算出された室温目標値と今
回算出された室温目標値の差が過大であると、室温目標
値自体が過大である場合と同様に、空気調和機が過負荷
になって信頼性が問題になったり、また、急激な温度変
化によってかえって居住者が不快になる恐れがある。そ
こで手順１４では、算出された室温目標値（手順１３で
変更された場合は変更後の室温目標値）と、前回設定さ
れた目標値との差を算出し、その差が予め定められた値
よりも小さい場合は算出された目標値をそのまま室温目
標値として設定し、その差が予め定められた値よりも大
きい場合は、差が前記定められた値になるように、目標
値を修正する。この修正された目標値がその時点におけ
る目標快適状態を実現するための室温の目標値である。 次に、手順１５で、この室温の目標値と手順１１で入力
された現在の室温ｔａとの偏差を求める。手順１６で前
記偏差に対してＰＩＤ演算を行い、空気調和機を制御す
るための操作量Ｓを決定し、空気調和機の駆動部に出力
する。これにより、その時点の室温ｔａが目標値ｔｓに
なるように空気調和機が制御される。手順１１〜１６は
、演算制御器９に内装されたマイクロコンピュータによ
り、前述のように、定められたサンプリング間隔で繰り
返される。

【００２７】図３に、図１の演算を行う演算制御器９の
ブロックダイヤグラムの例を示す。この演算制御器９は
、ふく射温検出器８及び室温検出器７の検出信号である
ふく射温ｔｒ及び室温ｔａを受けてデジタル信号に変換
（図１の手順１１）するＡ／Ｄ変換器３０と、該Ａ／Ｄ
変換器３０が出力するふく射温ｔｒを受けて数３の演算
（図１の手順１２）を行う目標値算出手段３１と、該目
標値算出手段１１の出力を受けて目標値の修正（図１の
手順１３，１４）を行う目標値修正手段３５と、該目標
値修正手段１５の出力を受けこれと前記Ａ／Ｄ変換器３
０が出力する室温ｔａとの偏差を算出（図１の手順１５
）する減算手段３２と、該減算手段３２の出力を受けて
ＰＩＤ演算を行い操作量Ｓとして出力（図１の手順１６
）するＰＩＤ演算手段３３と、該ＰＩＤ演算手段３３の
出力をＤ／Ａ変換して空気調和機２に伝送するＤ／Ａ変
換器３４と、を含んでで構成されている。目標値算出手
段３１には、ＰＭＶ値の設定や定数ｋ１，ｋ２，ｋ３を
設定するためのキーボードが付属している。また、暖か
め、涼しめなどの感覚スイッチの信号も入力されるよう
になっており、これらの信号により、目標値算出手段３
１に内蔵された前記数３のＰＭＶ値や係数が書替えられ
る。なお、図３においては、Ａ／Ｄ変換器３０が室温ｔ
ａ用とふく射温ｔｒ用の２基記載されているが、１基で
兼用することも可能である。図４を参照して、前記図１
の手順を、暖房時を例にとって具体的に説明する。

【００２８】図４は、空調環境を横軸に室温ｔａ、縦軸
にふく射温ｔｒをとって示したもので、前記ＰＭＶ値＝
０の状態を実現するための条件である数３が直線Ａで表
されている。ただし、前述のように、相対風速Ｖａｒ，
湿度ＲＨ，活動量Ｍ，着衣量Ｉｃｌのパラメータにはそ
れぞれある値を設定し、定数としてある。つまり、室温
ｔａとふく射温ｔｒが直線Ａ上にあれば、当該空調環境
は目標とする快適状態にあることになる。また、温度ｔ
ｓ０は、空気調和機の正常な運転と居住者の快適性の面
から定められた上限値である。

【００２９】空気調和機運転中のある時点（状態１）で
、室温検出器７及びふく射温検出器８で検出された値が
、室温ｔａ１，ふく射温ｔｒ１だとする。目標状態は直
線Ａであり、ふく射温ｔｒ１は制御しないから、目標状
態を得るには、室温を、ふく射温ｔｒ１の線が直線Ａと
交わる点の室温ｔｓ１とすればよい。すなわち、数３に
より室温目標値ｔｓ１が算出される。次に、この室温目
標値ｔｓ１が前記上限値ｔｓ０と比較される。ｔｓ１＞
ｔｓ０であるので、この時点の目標値が過大であること
がわかり、室温目標値ｔｓ１はｔｓ０に下方修正される
。

【００３０】このｔｓ０を室温目標値として空気調和機
が制御され、室温ｔａ１が上昇する。室温が上昇すると
ともに、壁面が温まってふく射温が上昇し、次のサンプ
リング周期（状態２）での検出値は、室温ｔａ２，ふく
射温ｔｒ２となる。状態２において目標とすべき室温は
、ふく射温ｔｒ２の線が直線Ａと交わる点の温度ｔｓ２
である。得られた温度ｔｓ２を上限値ｔｓ０と比較する
と、ｔｓ０＞ｔｓ２であるので、この場合は目標値の修
正は不用である。次いで前回の修正後の目標値ｔｓ０と
今回の目標値ｔｓ２の差Δｔ２が算出され、予め設定さ
れた限界偏差Δｔ０と比較される。Δｔ２＜Δｔ０であ
れば目標値ｔｓ２で制御が行われ、Δｔ２＞Δｔ０であ
れば、ｔｓ０−Δｔ０が修正後の室温目標値ｔｓ２とし
て設定されて制御がおこなわれる。

【００３１】このｔｓ２を室温目標値として空気調和機
が制御され、室温ｔａ２がさらに上昇し、次のサンプリ
ング周期（状態３）での検出値は、室温ｔａ３，ふく射
温ｔｒ３となっている。この状態３は直線Ａの上に乗っ
ており、目標とする快適状態が実現されている。演算制
御器９は、入力されたふく射温ｔｒ３から算出された室
温目標値ｔｓ３と室温検出器７から入力された室温ｔａ
３の偏差を算出し、偏差が予め定められた範囲内にある
ことから、目標状態に達したことを知り、空気調和機の
停止もしくは出力の低下を指令する。

【００３２】この状態において、居住者が例えば暖かめ
の空調環境を要求すると、ＰＭＶ値が変わって目標状態
が直線Ａから例えば直線Ｂになり、前記状態３は目標が
達成された快適な状態ではなくなる。演算制御器９は、
ふく射温ｔｒ３と直線Ｂから算出される室温目標値ｔｓ
３′と入力される室温ｔａ３との偏差を算出して、室温
目標値ｔｓ３′に向けて空気調和機を制御する。上述の
手順が、室温，ふく射温が直線Ｂの上にくるまで繰り返
される。

【００３３】以上、一つの部屋を一つの空気調和機で冷
暖房する場合に適用された本実施例の暖房時の動作につ
いて説明したが、冷房時についても基本的に同様の動作
を行う。また、上記実施例は、一つの部屋を一つの空気
調和機で冷暖房する場合のものであるが、複数の部屋を
一つの空気調和機で冷暖房する場合、一つの部屋を複数
の空気調和機で冷暖房する場合、あるいはそれらの組合
せの場合でも同様に適用できる。

【００３４】本実施例によれば、ＰＭＶ値の計算式を簡
略化し、ふく射温を検出入力することにより湿度、着衣
量などの条件を含めた快適状態を実現するのに必要な室
温が得られ、該室温を実現するように空気調和機が制御
されるので、簡単な操作で快適状態が実現される。また
、室温目標値及び室温目標値の変化量が所定値を超えな
いように室温目標値が修正されるので、空気調和機に過
大な負荷がかかったり、出力が急激に変化することが避
けられ、空気調和機の信頼性を損なうことがない。同時
に、急激な室温の変化が避けられ、急激な室温の変化が
居住者に与える不快感を軽減することができた。上記実
施例では、設定されたＰＭＶ値を表示するようにはなっ
ていないが、このＰＭＶ値，ふく射温，室温，室温目標
値などを居住者が容易に確認できるよう、例えば、リモ
コン装置に表示手段を設けておくとよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、快適性の評価基準とし
て確立されているＰＭＶ値の計算式もしくはこれの近似
式を用いることによって、快適性を定量的に評価できる
とともに、快適性に影響する他の要素も含めた快適状態
を実現するための定量的な制御目標として室温の設定値
を導出できるので、室温を制御することにより、他の要
素を含めた快適状態を実現できた。居住者は、快適性に
影響する他の要素を意識することなく、かつわずらわし
い操作を行うことなく、快適な空調環境を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す手順図である。

【図２】本発明の実施例が適用された空調環境を示す概
念図である。

【図３】本発明の実施例の要部構成を示すブロック図で
ある。

【図４】本発明の実施例の動作を説明する概念図である
。

【図５】ＰＭＶ値の計算結果の例を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　部屋 ２　　空気調和機 ３　　室内機 ４　　室外機 ５　　配管 ６　　居住者 ７　　室温検出器 ８　　ふく射温検出器 ９　　演算制御器 ３０　　Ａ／Ｄ変換器 ３１　　目標値算出手段 ３２　　減算手段 ３３　　ＰＩＤ演算手段 ３４　　Ｄ／Ａ変換器 ３５　　目標値修正手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】　　空調環境のＰＭＶ値を規定する気流の
   流速，湿度，着衣量，活動量，室温，ふく射温のうち、
   気流の流速，湿度，着衣量，活動量を選択、測定もしく
   は設定し、これらの値を用いてＰＭＶ値を室温とふく射
   温の一次関数で表現し、該一次関数のＰＭＶ値に目標快
   適状態に対応する値を設定するとともに当該空調環境の
   ふく射温を検出し、検出された該ふく射温と目標快適状
   態に対応するＰＭＶ値を設定された前記一次関数とから
   室温を算出し、算出された室温を室温目標値として設定
   して空気調和機を制御する空気調和機の制御方法【請求
   項２】　　予め室温の上限値と下限値を設定し、算出さ
   れた室温目標値を前記上限値及び下限値と比較し、室温
   目標値が上限値よりも高い場合は室温目標値を該上限値
   以下に修正し、下限値よりも低い場合は室温目標値を該
   下限値以上に修正して設定することを特徴とする請求項
   １に記載の空気調和機の制御方法 【請求項３】　　設定された室温目標値を記憶し、次の
   サンプリング周期で設定された室温目標値と前記記憶さ
   れた室温目標値の偏差を算出し、該偏差が予め設定され
   た限界偏差を超える場合は、該偏差が前記限界偏差以下
   となるように室温目標値を修正設定することを特徴とす
   る請求項１または２に記載の空気調和機の制御方法【請
   求項４】　　ふく射温を発する室内を空気調和する空気
   調和機の制御装置において、該制御装置は、該室内の室
   温を測定する室温検出器と、同じく当該室のふく射温を
   測定するふく射温検出器と、これらの検出値を入力値と
   して演算処理を行い空気調和機を制御して室温を調整す
   る演算制御器とを含んで構成されており、該演算制御器
   は、ＰＭＶ値を室温とふく射温の一次関数で表現した式
   を内蔵し、該式と前記ふく射温検出器で検出されたふく
   射温を用いて室温目標値を算出する目標値算出手段１１
   と、該目標値算出手段１１が出力する室温目標値と前記
   室温検出器が出力する室温との偏差を算出する減算手段
   と、該減算手段の出力を受けてＰＩＤ演算を行い操作量
   として出力するＰＩＤ演算手段とを含んで構成されてい
   ることを特徴とする空気調和機の制御装置【請求項５】
   　　制御装置は、すくなくとも空気調和機の起動停止及
   びまたは出力の増減を行う移動可能なリモコン装置を含
   んで構成され、室温検出器及びまたはふく射温検出器は
   、前記リモコン装置に装着されていることを特徴とする
   請求項４に記載の空気調和機の制御装置【請求項６】　
   　ふく射温検出器は、その受熱面の方向を変更可能にし
   て装着されていることを特徴とする請求項４に記載の空
   気調和機の制御装置 【請求項７】　　演算制御器は、キーボードを備え、内
   蔵したＰＭＶ値を室温とふく射温の一次関数で表現した
   式のＰＭＶ値及びまたは該式に含まれる定数を該キーボ
   ードを介して書替え可能に構成されていることを特徴と
   する請求項４乃至６のいずれかに記載の空気調和機の制
   御装置 【請求項８】　　制御装置は、設定されているＰＭＶ値
   ，室温及びふく射温を表示する表示手段を備えているこ
   とを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の空気
   調和機の制御装置 【請求項９】　　表示手段はリモコン装置に設けられて
   いることを特徴とする請求項８に記載の空気調和機の制
   御装置 【請求項１０】