JPH04332330A - 空気調和装置の運転制御装置 - 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、空気調和装置の運転制
御装置に係り、特に室内を人体が快適と感ずる快適温度
に維持するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６２―１２５２
４３号公報に開示される如く、空気調和装置の運転制御
装置として、人体の温冷感と高い相関を有する太腿部、
下腿部、手部等の部位の皮膚温度を温度センサで検出し
、この皮膚温度が予め設定された快適皮膚温に一致する
ように空気調和装置を運転制御することにより、人間の
温冷感に基づいた快適な温熱環境を作り出し、病人や老
人、幼児等に適した空気調和を行うようにしたものは公
知の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人体の
温冷感と皮膚温との間には必ずしも正確な相関関係があ
るわけではなく、特に個人差があるので、上記従来のも
ののように一律に快適皮膚温度を設定して制御目標とし
ても、制御目標自体が快適な温冷感に合致したものとな
らない虞れがあった。

【０００４】本発明は斯かる点に鑑み、人体の温冷感と
相関のあるパラメ―タを分析し、体感温度の中立域を最
も鋭敏に捉えうるパラメ―タに応じて空気調和装置の運
転を制御することにより、空調の快適性の向上を図るこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の解決手段は、図１に示すように、空調空間に
空調空気を供給して空調空間内の温度を調節するように
した空気調和装置の運転制御装置を対象とする。

【０００６】そして、人体の皮膚付近における静脈の血
流量を測定する血流量検出手段（３１）と、血流量変化
のパタ―ンから体感温度の中立域に相当する血流量の最
適値を予め記憶する記憶手段（２２）と、上記血流量検
出手段（３１）の出力を受け、人体の皮膚付近における
静脈の血流量が上記記憶手段（２２）に記憶される最適
値になるように空気調和装置を運転制御する運転制御手
段（２１）とを設ける構成としたものである。

【０００７】

【作用】以上の構成により、本発明では、運転制御手段
（２１）により、血流量検出手段（３１）で検出される
血流量が記憶手段（２２）に記憶される血流量の最適値
になるよう空気調和装置の運転が制御される。すなわち
、空調空間内の温熱環境が人体に快適なものに制御され
、人体の皮膚付近の静脈の血流量が人体の中立域に相当
する値に収束するよう維持される。

【０００８】ここで、人体の体感温度に応じて変化する
パラメ―タのうちで、体感温度の中立域の前後では血流
量の変化が最も顕著であり、かつ中立域にあるか否かの
判定が容易である。したがって、この血流量を制御パラ
メ―タとして空気調和装置の運転を制御することにより
、精度の高い空気調和装置の運転制御を行うことが可能
となる。特に、体感温度の中立域の範囲は個人的なバラ
ツキが大きいが、このような鋭敏なパラメ―タを使用す
ることにより、個人差を考慮した温度制御が可能になり
、病人や睡眠時における温度制御として有用な空気調和
装置となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図２以下の
図面に基づき説明する。

【００１０】図２は本発明の実施例に係る空気調和装置
の概略構成を示し、（１）は空調機本体、（２）は該空
調機本体（１）の運転を制御するためのコントロ―ラ、
（３）は上記空気調和装置により、温度が調節される空
調空間としての室内空間である。

【００１１】上記室内空間（３）において、人体の血流
量を検出するための血流量検出手段としての血流計（３
１）が人体の指（４）に取り付けられている。該血流計
（３１）は、人体の指（４）の周囲を一定の閉空間で囲
むカフ（３２）と、該カフ（３２）に空気圧を供給する
ための空気アクチュエ―タ（３３）と、上記カフ（３２
）の空気圧を測定する圧力計（３４）と、上記指（４）
の裏側に設置され、所定光量の光を発光するＬＥＤ（３
５）と、該ＬＥＤ（３５）から発光された光の透過光量
を検出するフォトセンサ（３６）とが配設されている。 すなわち、該フォトセンサ（３６）により、指（４）か
らの透過光量を測定して、カフ（３２）で圧迫された部
位の容積増加量を検出し、上記カフ（３２）への印加圧
力を変えたときのこの部位の容積変化から下記の原理に
より血流量を測定するようになされている。

【００１２】図３は上記血流計（３１）を使用して静脈
閉塞プレスチモグラフ法により血流量を測定する原理を
示し、上から順に前腕容積Ｖ、見掛けの流入量Ａ、実際
の流入量Ｂ、実際の流出量Ｃ、動脈圧ＤＰ　、カフ圧Ｃ
Ｐ　及び静脈圧ＪＰ　を示す（圧力以外は相対変化とし
て現されている。すなわち、空気アクチュエ―タ（３３
）によりカフ（３２）に一定のカフ圧（図中の破線ＣＰ
　に示す圧力で、拡張期血圧に相当する圧力７０ｍｍＨ
ｇ）を加えて静脈を閉鎖すると、動脈血流の阻害はない
ので、拍動を伴なった急激な手の容積Ｖの増加が起こる
。そのとき、当初実際の流出血液量Ａは完全に「０」で
あるから、その間（図中の第１相の間）流入量Ｂはもと
の値と等しい。次に、静脈閉鎖後の手の容積Ｖは拍動ご
とに増加し、その間見掛けの流入量Ａ及び実際の流入量
Ｂは徐々に減少する（図中の第２相）。そして、手の容
積Ｖはさらに増大して、やがて一定の値に達する。この
とき、静脈圧ＪＰ　も上昇してカフ圧ＣＰを越えるので
、カフ（３２）の下を通って、静脈流の流出が起こる（
第３相）。 つまり、見掛けの流入量Ａは実際の流入量Ｂと実際の流
出量Ｃとの差として表わされる。上記の各相のうち静脈
閉鎖直後の第１相における容積増加量を単位時間，単位
体積当りに換算したものが手の血流量である。つまり、
見掛けの流入量Ａが実際の流入量Ｂと等しいこの時期（
第１相）の単位時間当りの容積増加量として血流量が表
わされる。

【００１３】一方、図４は人体の代表的な温熱生理特性
を示し（Ｋａｗａｓｈｉｍａ−Ｙａｍａｍｏｔｏモデル
による計算例）、例えば　　単行本「温熱生理学」（１
９８１年１月１０日　　中山昭雄編集，理工学社発行）
中の図４−１０７に開示されるものである。図中、Ｑは
代謝産熱量（Ｋｃａｌ／ｈ）、Ｆは血流量（ｍ３　／ｈ
　）、Ｎは発汗量（Ｋｇ／ｈ　）、θ４　は皮膚温度（
℃）、θ５　は内部温度（℃）であって、Ｑ′＝Ｑ／Ｑ
ｏ　、Ｆ′＝Ｆ／Ｆｏ　、Ｎ′＝Ｎ／Ｎｏ　、θ′＝θ
／θｏである（ただし、Ｑｏ　＝８０２．０（Ｋｃａｌ
／ｈ）、Ｆｏ　＝０．７５９５（ｍ３　／ｈ　）、Ｎｏ
　＝０．８７５３（Ｋｇ／ｈ　）、θｏ　＝１．０（℃
））。

【００１４】図において、■〜■は人体が自己の体温等
を調整可能な領域（調節可能域）である。そのうち、領
域■が暑くも寒くもない中立域であって、この中立域■
では血管拡張収縮により末梢への熱の放出を制御して体
温調節を行っている。また、領域■は寒さを感じる低温
域であって、この低温域■では震えによる熱生産の増加
で体温を維持する。さらに、領域■は暑さを感じる高温
域であって、この高温域■では発汗による蒸発潜熱の形
で熱を放出し、体温を調節することになる。

【００１５】ここで、図４に示されるように、中立域■
の前後で、血流量Ｆが０．０００６５８〜０．０４６０
（ｍ３　／ｈ　）の範囲で変化している）。つまり、体
感温度と共に変化する発汗量Ｎ，皮膚温度θ４　，代謝
産熱量Ｑ等の他のパラメ―タと比較して、中立域■の前
後では、血流量Ｆの変化が最も顕著であり、しかも、低
温域■や高温域■ではその値が一定となるので、中立域
■にあるか否かの判定が最も容易であることがわかる。

【００１６】そして、上記コントロ―ラ（２）において
、（２２）は記憶手段としての記憶装置であって、該記
憶装置（２２）には上記中立領域における血流量Ｆの値
（例えば０．０００６５８〜０．０４６０（ｍ３　／ｈ
　）の中間値）が制御目標値として記憶されている。そ
して、（２１）は上記空調機本体（１）の運転を制御す
る運転制御手段としてのＣＰＵであって、該ＣＰＵ（２
１）により、指（４）の血流量Ｆが記憶装置（２２）に
記憶される目標値になるよう空調空間（３）の温度を制
御するようになされている。

【００１７】したがって、上記実施例では、ＣＰＵ（運
転制御手段）（２１）により、フォトセンサ（血流量検
出手段）（３６）で検出される血流量Ｆが記憶装置（２
２）に記憶される血流量の最適値になるよう空気調和装
置の運転が制御される。すなわち、室内空間（３）内の
温熱環境が人体に快適なものに制御され、指（４）の静
脈の血流量Ｆが上記図４に示す中立域■に収束するよう
維持される。

【００１８】ここで、上記図４に示されるように、人体
の体感温度に応じて変化するパラメ―タのうちで、中立
域■の前後では血流量Ｆの変化が最も顕著であり、また
中立域■にあるか否かの判定が容易である。したがって
、この血流量Ｆをパラメ―タとして空気調和装置の運転
を制御することにより、最も精度の高い空気調和装置の
運転制御を行うことができると期待される。特に、体感
温度の中立域■の範囲は個人的なバラツキが大きいが、
このような鋭敏なパラメ―タを使用することにより、個
人差を考慮した温度制御を行うことができ、よって、病
人や睡眠時における温度制御として有用な空気調和装置
を提供することができるのである。

【００１９】なお、上記実施例では、人体の指（４）の
部分における血流量を測定するようにしたが、血流量を
検出する部位は斯かる実施例に限定されるものではなく
、他の部位、例えば前腕における皮膚付近の静脈の血流
量を測定してもよいことはいうまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、空気
調和装置の運転制御装置として、人体の皮膚付近におけ
る静脈の血流量を測定し、血流量変化のパタ―ンから体
感温度の中立域に相当する血流量の最適値を予め記憶し
ておき、測定される血流量がこの最適値に収束するよう
空気調和装置の運転を制御するようにしたので、人体の
体感温度に応じて変化するパラメ―タのうちで、中立域
の前後の変化が最も鋭敏かつ判定容易な血流量を制御パ
ラメ―タとして空気調和装置の運転を制御することによ
り、個人的なバラツキを考慮しながら精度の高い温度制
御を行うことができ、特に、病人や睡眠時における温度
制御として有用な空気調和装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の構成を示すブロック図である。

【図２】空気調和装置の全体構成を概略的に示す図であ
る。

【図３】血流量の測定原理を示す図である。

【図４】体感温度の変化に対する各種パラメ―タの変化
を示す特性図である。

【符号の説明】

３　　　　室内空間（空調空間） ２１　　ＣＰＵ（運転制御手段） ２２　　記憶装置（記憶手段） ３１　　血流計（血流量検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　空調空間に空調空気を供給して空調空
   間内の温度を調節するようにした空気調和装置の運転制
   御装置であって、人体の皮膚付近における静脈の血流量
   を測定する血流量検出手段（３１）と、血流量変化のパ
   タ―ンから体感温度の中立域に相当する血流量の最適値
   を予め記憶する記憶手段（２２）と、上記血流量検出手
   段（３１）の出力を受け、人体の皮膚付近における静脈
   の血流量が上記記憶手段（２２）に記憶される最適値に
   なるように空気調和装置を運転制御する運転制御手段（
   ２１）とを備えたことを特徴とする空気調和装置の運転
   制御装置。