JPH06265189A

JPH06265189A - 空気調和装置及びその制御方法

Info

Publication number: JPH06265189A
Application number: JP5048839A
Authority: JP
Inventors: Hirozo Takegawa; 博三武川; Tomoko Kitamura; 知子北村; Yuji Inoue; 雄二井上; Hisashi Kodama; 久児玉; Hiroyuki Miyamoto; 博幸宮本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】常に快適な空気調和を実現できる空気調和装
置及びその制御方法を提供すること。【構成】在室者の足裏温度を検知する測温体１と、測
温体１からの表面温信号のうち皮膚温のみを選択し、皮
膚温の時間的変化量を測定する温度変化量測定手段９
と、その測定された変化量に基づいて設定室温を決定す
る設定室温決定手段１０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、設定室温に応じて室温
を調節する家庭用、業務用の空気調和装置及びその制御
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、空調技術においても快適性の向上
を図ることが主要な課題となってきている。従来の空気
調和装置及びその室温制御方法は、室内熱交換器、送風
機、制御部等により構成される室内機と、圧縮機、室外
熱交換器等により構成される室外機とから構成され、室
内の吸い込み空気温を検知して、その温度が設定された
値になるように、送風機、圧縮機等を運転制御するもの
であった。例えばヒートポンプ式エアコンでは、サーミ
スタ等の温度センサにより室温を検知し、その値が設定
室温と大きく隔たっているときは、圧縮機をフルパワー
で運転するためにインバータの運転周波数を上げ、その
後、室温が設定室温に近くなると運転周波数を下げるこ
とにより室温を設定室温に常に保つようにしていた。ま
た近年、ニューラルネットワークを使用して外気温、室
温等に応じ個人の好みに合わせて、室温設定を自動的に
行うものも見られるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の空気調和装置およびその制御方法では快適
性の点で問題があった。即ち最初、快適と感じる設定室
温を設定し、室温をその設定室温に保持していても、時
間の経過による人体の活動等に基づく代謝量の変化のた
めに同じ室温でも不快と感じるようになってくる。ま
た、個人の好みに合わせて設定室温を自動的に変えて
も、同様にその時々の代謝量の違いにより同一の室温を
快適と感じるとは限らず、常に快適な空気調和を実現す
るには困難があるという課題がある。

【０００４】本発明は、従来の空気調和のこのような課
題を考慮し、常に快適な空気調和を実現できる空気調和
装置及びその制御方法を提供することを目的とするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、人
体の所定部の表面温度を検出する表面温度検出手段と、
その検出された表面温度に基づき、その表面温度の変化
量を算出する変化量算出手段と、その算出された変化量
に基づき、設定室温を変更する設定室温変更手段と、そ
の変更された設定室温に応じて、室温を調節する室温調
節手段とを備えた空気調和装置である。

【０００６】請求項６の本発明は、所定時間毎に人体の
所定部の表面温度を検出し、その検出された表面温度の
基づいて変化量を算出し、その算出された変化量に基づ
いて設定室温を変更し、その変更された設定室温に応じ
て室温を調節する空気調和装置の制御方法である。

【０００７】

【作用】本発明は、表面温度検出手段が、人体の所定部
の表面温度を検出し、変化量算出手段が、検出された表
面温度に基づき、その表面温度の変化量を算出し、設定
室温変更手段が、算出された変化量に基づき、設定室温
を変更し、室温調節手段が、変更された設定室温に応じ
て、室温を調節する。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【０００９】図１は、本発明にかかる一実施例の空気調
和装置の構成図である。すなわち、室内に設置された空
気調和装置には、室内空気の温度を設定温度に調節する
室内機４が設けられ、その室内機４には、在室者２の足
裏温度３を測定するためのパネル状の側温体１がケーブ
ル５により接続されている。又、図２は前述の測温体１
の構成を示すもので、等間隔に取り付けたサーミスタ６
を樹脂製シートの基材７と薄い樹脂製シートの被覆材８
で挟み込んでいる。ここで、温度センサとしてはサーミ
スタ６以外に熱電対でもよい。また被覆材８は皮膚温を
応答性よく計測するためにできるだけ薄くし、熱伝導性
をよくしたものがよい。この測温体１は在室者２の足裏
温度３を含めて計測する。又、測温体１による測定対象
は足裏温度３に限定されるものでなく、手、腕の皮膚温
でもよい。更に、在室者２の皮膚温が計測されればよい
ので、赤外線センサにより非接触で皮膚温を検出する方
式もある。但しこの場合は、人間の動作に追随させる必
要があり本実施例で示す接触式の測温体１の方が皮膚温
を確実に検出でき価格も安価である。

【００１０】図３は、上記実施例の空気調和装置の制御
装置を示すブロック図である。ここでは制御装置として
例えばマイクロコンピュータが使用されている。このマ
イクロコンピュータには、測温体１の表面温度の入力信
号から選択的に皮膚温を計測し、所定時間後に同様に計
測された皮膚温との差を測定する温度変化量測定手段９
及び、その温度変化量測定手段９により測定された温度
変化量に基づき、室内機４の設定室温を決定する設定室
温決定手段１０の機能が設けられている。又、その設定
室温決定手段１０には、室温を決定された設定室温にす
るため、圧縮機に印加されるインバータ周波数の設定値
を変更する通電制御手段１１及び、膨張弁開度を調節し
冷媒流量を変更する膨張弁開度制御手段１２が接続され
ている。

【００１１】以上の側温体１が表面温度検出手段を構成
し、温度変化量測定手段９が変化量算出手段を構成し、
設定室温決定手段１０が設定室温変更手段を構成し、室
内機４が室温調節手段を構成している。

【００１２】次に、上記実施例の空気調和装置の動作に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図４は、上記実施例の空気調和装置の制御
方法を示すフローチャートである。まず、空気調和装置
の運転をスタートさせ、適当な設定室温（例えば25℃）
を在室者が設定する。その後、室温がほぼ在室者の好み
の温度（25℃）になると、前述の制御装置が本発明の制
御方法の制御モードをスタートさせる。

【００１４】そうすると、測温体１より表面温の入力信
号が通常数十点送られる（ステップＳ１）。ここで、こ
の表面温の中には人体の皮膚温以外に空気温も含まれて
いる。又、人体の皮膚温は通常32〜34℃であり、空気温
は通常20〜28℃であるから皮膚温のみを選択するため
に、入力信号のうち高い温度の上位５点を皮膚温の代表
値と判断し、その平均値をとりＴ₁ として記憶する（ス
テップＳ２）。次に１０分後、再び測温体１より表面温
を入力し（ステップＳ３）、前述と同様にして上位５点
の平均値をＴ₂ とする（ステップＳ４）。次に、記憶さ
れている表面温の平均値Ｔ₁とＴ₂を比較し、比較の結
果、Ｔ₂がＴ₁に比べ 0.5℃以上下がっている場合（ステ
ップＳ５）、設定室温を 1.5℃上げ（設定室温は26.5℃
になる）（ステップＳ６）、又、比較の結果、Ｔ₂がＴ₁
に比べ 0.5℃以上上がっている場合（ステップＳ８）、
設定室温を 1.5℃下げる（設定室温は23.5℃になる）
（ステップＳ９）。

【００１５】以上のようにして設定室温を変更した後、
Ｔ₂の値をＴ₁とし、次の１０分後の測定値をＴ₂として
同様の制御を繰り返す。一方、Ｔ₁からＴ₂への変化が0.
5℃より小さい場合は現在の設定室温をそのまま保持し
（ステップＳ１０）、Ｔ₂ の計測から同様の制御を繰り
返す。ここで、皮膚温の変化と温冷感は相関が強いの
で、在室者２の皮膚温を計測すれば暑いと感じている
か、寒いと感じているか等は推測でき、温冷感に応じて
室温を変化させることにより常に快適と感じる室温を保
持することができる。前述の皮膚温の温度差が0.5℃、
設定室温の変更値1.5℃の値は実験結果に基づくもの
で、皮膚温が0.5℃上がれば暑く感じはじめ、0.5℃下が
れば寒く感じはじめるようになったことによる。又、設
定室温の 1.5℃の変更値は在室者が寒く、あるいは暑く
感じはじめるときに最も心地よく感じさせる値であっ
た。

【００１６】このように、測温体１の表面温を計測し、
その計測値の中の在室者２の皮膚温の選択を行って皮膚
温を検知し、その皮膚温に基づいて皮膚温の変化量を検
知し、その皮膚温の変化量から温冷感を推定して室温の
制御を行うことにより、在室者２の温冷感に合った空調
における快適な室内環境が実現できる。

【００１７】なお、上記実施例では、表面温度を検出す
る人体の所定部を足裏としたが、これに限定されるもの
ではない。

【００１８】また、上記実施例では、側温体１の温度セ
ンサにはサーミスタ６を用い、表面温度の検出を接触式
にしたが、これに限らず、例えば熱電対など他の温度セ
ンサを用いてもよく、更に、赤外線センサ等を用いて非
接触式としてもよい。

【００１９】また、上記実施例では、設定室温の変更
は、表面温度の変化値が 0.5℃以上の場合に行う構成と
したが、これに限らず、他の温度差以上の場合に変更す
る構成としてもよい。あるいは又、変化値に応じて設定
室温を変更する構成としてもよい。

【００２０】また、上記実施例では、皮膚温を計測する
時間間隔を１０分間としたが、これに限らず、快適な制
御ができる時間間隔であればよい。

【００２１】また、上記実施例では、表面温度を温度の
高い上位５箇所の平均値により算出したが、これに限ら
ず、他の個数であってもよい。あるいは又、閾値（例え
ば３１℃）を設け、その閾値を越えた箇所の温度のみの
平均値を求める構成としてもよい。

【００２２】また、上記実施例では、室内機４と側温体
１とをケーブル５により接続する構成としたが、これに
代えて、例えば赤外線、電波等を通信に用いた無線式と
してもよい。この場合、更に、側温体を在室者側に固定
して、在室者が室内を移動しても皮膚温が検出できる構
成としてもよい。

【００２３】また、上記実施例では、温度変化量測定手
段９及び設定室温決定手段１０にマイクロコンピュータ
を用いたが、これに代えて、同様の機能を有する専用の
ハードウェアにより構成しても勿論よい。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、人体の所定部の表面温度を検出する表面温度検
出手段と、検出された表面温度に基づき、表面温度の変
化量を算出する変化量算出手段と、算出された変化量に
基づき、設定室温を変更する設定室温変更手段と、変更
された設定室温に応じて、室温を調節する室温調節手段
とを備えているので、常に快適な空気調和を実現できる
という長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の空気調和装置の構成
図である。

【図２】同実施例の空気調和装置の測温体の構成図であ
る。

【図３】同動実施例の空気調和装置の制御装置の機能を
示すブロック図である。

【図４】同実施例の空気調和装置の運転動作を示す流れ
図である。

【符号の説明】

１測温体２在室者３足裏温度４室内機６サーミスタ９温度変化量測定手段１０設定室温決定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者児玉久大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者宮本博幸大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号松下精工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人体の所定部の表面温度を検出する表面
温度検出手段と、その検出された表面温度に基づき、そ
の表面温度の変化量を算出する変化量算出手段と、その
算出された変化量に基づき、設定室温を変更する設定室
温変更手段と、その変更された設定室温に応じて、室温
を調節する室温調節手段とを備えたことを特徴とする空
気調和装置。
【請求項２】設定室温の変更は、前記表面温度の変化
量が正の場合は、前記設定室温を低くし、前記表面温度
の変化が負の場合は、前記設定室温を高くすることを特
徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】表面温度の検出は、接触して行うことを
特徴とする請求項１、又は２記載の空気調和装置。
【請求項４】人体の所定部の表面温度とは、皮膚温で
あることを特徴とする請求項１、２、又は３記載の空気
調和装置。
【請求項５】設定室温の変更は、前記算出された表面
温度の変化量が所定値以上であるとき行われることを特
徴とする請求項１、２、又は４記載の空気調和装置。
【請求項６】所定時間毎に人体の所定部の表面温度を
検出し、その検出された表面温度の基づいて変化量を算
出し、その算出された変化量に基づいて設定室温を変更
し、その変更された設定室温に応じて室温を調節するこ
とを特徴とする空気調和装置の制御方法。