JPH0861751A - 空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、各ゾーン相互の温度の混合損失を
無くし、かつ、省エネルギー化を実現することにある。 【構成】 冬期に建物２のペリメータゾーン３ｐを暖房
運転し、当該建物のインテリアゾーン３ｉを冷房運転す
る空調制御装置において、互いに異なるゾーンの空気と
外気とを混合する混合手段７ｐ，７ｉと、暖房運転を行
うペリメータゾーンの設定温度を、冷房運転を行うイン
テリアゾーンの設定温度より低めに設定する温度設定手
段と、各ゾーンごとに設置される空調機８ｐ，８ｉおよ
び送風機９ｐ，９ｉと、前記温度設定手段の設定温度に
基づいて前記混合手段の混合空気を温度変換するように
空調機を制御する空調制御手段４ｐ，４ｉとを設けた空
調制御装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建物内の省エネルギー化
を図る空調制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、既設事務所などの建物において
は、建物全体の消費エネルギーのうち、約１／２が空調
設備で使われ、約１／３が照明設備で使われている。残
りのエネルギーはエレベータやオフィス・オートメショ
ン機器などによって使われている。

【０００３】ところで、消費エネルギーの最大の割合を
占める空調設備では、従来から種々の省エネルギー化を
実現するための制御や施策がとられてきている。例えば
空調機最適起動・停止制御、最適な外気の取り入れ量を
決定して空調制御を行うエンタルピー制御、本発明装置
と関連のあるゾーン制御、さらには空調機間欠運転制御
などが上げられる。

【０００４】以下、従来のゾーン制御と空調機間欠運転
制御とについて説明する。 （１） ゾーン制御について 建物全体の空調制御を考えたとき、建物全体に一つの空
調設備しか設置されていない場合には多少の温度むらが
あってもそれをどうすることもできないが、建物全体を
きめ細かく幾つかの区域（ゾーン）に分割し、各区域ご
とに単独に空調制御を実施すれば、適正な温度環境を作
ることができる。このように各区域ごとに単独に空調す
ることをゾーン制御方式と呼ぶ。ここで、ゾーンとは一
つの区域のことを意味し、さらに後記するゾーンニング
とは建物内を幾つかの区域に分割しそれぞれ独立して空
調を行うことをいう。

【０００５】それでは、区域分けがどうして必要になる
のか、図５から考えてみる。今、同図（ａ）のように東
西南北に面する窓をもつ建物について、東西南北にゾー
ン分けして実際に熱負荷計算を行ってみると、建物外周
部の東ゾーン，西ゾーン，南ゾーン，北ゾーンの顕熱負
荷は時間の推移に応じて同図（ｂ）に示すような変化と
なって現れる。これら顕熱負荷のうち、窓からの日射に
よる負荷は、外周負荷全体のうちの大きな割合を占める
ので、太陽の動きに応じて各ゾーンの最大負荷の発生す
る時間がおおよそ決まってくる。だいたい、東ゾーンは
朝８時頃、南ゾーンは１２時頃、西ゾーンは夕方の４時
頃、北ゾーンは午後３時頃となる。

【０００６】従って、図５（ｂ）からも明らかなよう
に、各ゾーンの負荷は、時間の推移とともにバラバラに
変ってくるので、各ゾーンごとに単独に空調制御可能な
空調装置が必要になってくる。仮に、ゾーニングを無視
し、建物自体に一つの空調設備を設置してしまった場
合、図５（ｃ）のグラフに示すように、各ゾーンの最大
負荷の起こる時間だけ適温になるが、その他の時間帯の
場合には必らず冷え過ぎの状態となってしまう。冷え過
ぎの状態は、人の健康に悪く、熱的にも不経済となる。

【０００７】よって、建物内の外周部を東・西・南・北
の方位別にゾーニングすれば、建物全体を効率よく空調
制御することが可能となる。一方、建物内の内周部は、
負荷変動が比較的少ないことから、一つのゾーンにまと
めても影響が少ない。なお、上記窓側の外周部ゾーンを
ペリメータと呼び、一方、内周部ゾーンをインテリアと
呼んでいる（参考文献：１００万人の空気調和、小原淳
平著、発行者 株式会社オーム社）。 （２） 空調機間欠運転制御について 一般に、空調設備の省エネルギー化は、空調機の運転時
間を短縮することにあると言っても過言ではない。

【０００８】ここで、空調機の最適起動（停止）制御
は、部屋の利用時間帯の前後で運転時間の短縮を図る方
法であるのに対し、間欠運転制御は、利用時間帯に快適
さを損なわない程度に強制的に空調機を間欠停止させる
ものである。

【０００９】ところで、従来の間欠運転制御方法は、図
６に示すように予め定めた設定温度に対して±１°Ｃ程
度の許容値が設定され、室内温度が上限許容値に達した
後下限許容値に達するまでの間空調機を停止し、下限許
容値に達したとき初めて運転を再開する方法である。但
し、この制御方法は暖房の場合である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の建物
内で冬期にゾーン制御を行う場合、ペリメータ（窓側）
ゾーンが暖房運転を行っていても、インテリア（室内
側）ゾーンではＯＡ機器，照明，人体等の発熱等を考慮
して常に冷房運転を行うことが多い。その結果、ペリメ
ータゾーンとインテリアゾーンとの境界領域では暖房空
気と冷房空気との混合によるエネルギーの相殺，つまり
熱損失が生じる場合が多い。このことは、ペリメータ側
では能力いっぱいに暖房運転し、インテリア側では能力
いっぱいに冷房運転することにより、かかる混合損失が
非常に大きくなる。

【００１１】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、建物内における空調設備の省エネルギー化を実現す
る空調制御装置を提供する事を目的とする。また、本発
明の他の目的は、冬期におけるペリメータゾーンの暖房
運転の温度とインテリアゾーンの冷房運転の温度との混
合損失を防止する空調制御装置を提供することにある。

【００１２】さらに、本発明の他の目的は、適切な間欠
運転制御を実施することにより、徹底的に省エネルギー
化を図る空調制御装置を提供することにある。さらに、
本発明の他の目的は、快適性を十分考慮しながら空調設
備の省エネルギー化を実現する空調制御装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、建物のペリメータゾー
ンおよびインテリアゾーンがそれぞれ異なる設定温度で
運転する場合、前記各ゾーンごとにそれぞれ空調機が設
置され、各空調機は外気の他、互いに異なるゾーンの戻
り空気を取り込んで前記設定温度になるように制御する
空調制御装置である。

【００１４】次に、請求項２に対応する発明は、冬期に
建物のペリメータゾーンを暖房運転し、かつ、当該建物
のインテリアゾーンを冷房運転する空調制御装置におい
て、互いに異なるゾーンの戻り空気と外気とを混合する
混合手段と、前記暖房運転を行うペリメータゾーンの設
定温度を、前記冷房運転を行うインテリアゾーンの設定
温度より低めに設定する温度設定手段と、各ゾーンごと
に設置される空調機および送風機と、前記温度設定手段
の設定温度にすめるために前記混合手段の混合空気を温
度調節するように前記空調機を制御する空調制御手段と
を設けた空調制御装置である。

【００１５】さらに、請求項３に対応する発明は、請求
項２に対応する発明の空調制御手段として、各ゾーンご
との空調機，還風機および送風機に対して、（１）空調
機運転，還風機および送風機運転、（２）空調機停止，
還風機および送風機停止、（３）空調機停止，還風機お
よび送風機運転のサイクルで繰り返す間欠運転制御を行
う手段を設けたことにある。

【００１６】さらに、請求項４に対応する発明は、請求
項１および請求項２に対応する発明の温度設定手段とし
て、各ゾーンごとに少なくともゾーン環境要因に基づい
て快適性指標を求める予測平均回答手段と、前記ペリメ
ータゾーン側の快適性指標が快適な範囲の下限値近くに
収まるような設定温度を求める手段と、前記インテリア
ゾーン側の快適性指標が快適な範囲の上限値近くに収ま
るような設定温度を求める手段とを設けたものである。

【００１７】

【作用】従って、請求項１，２に対応する発明は、以上
のような手段を講じたことにより、ペリメータゾーンと
インテリアゾーンとの温度差を有効に生かすべく、ペリ
メータゾーン側の空調機がインテリアゾーンの温度の空
気を利用し、インテリアゾーン側の空調機がペリメータ
ゾーンの温度の空気を利用し、さらに具体的には暖房運
転を行うペリメータゾーンの設定温度を低めに設定する
一方、冷房運転を行うインテリアゾーンの設定温度を高
めに設定し、ペリメータゾーン側の空調機にはインテリ
アゾーンの低い温度を取り込んで温度調節し、またイン
テリアゾーン側の空調機にはペリメータゾーンの高い温
度を取り込んで温度調節するので、各ゾーン温度の混合
損失を低減化でき、各ゾーンの空調機は少ない消費エネ
ルギーによって各ゾーン温度を所定の温度とすることが
できる。

【００１８】さらに、請求項３に対応する発明は、空調
機，還風機および送風機の運転・停止後、空調機のみを
停止し、還風機および送風機だけを運転するサイクルで
繰り返す間欠運転制御とすることにより、建物自体の蓄
熱容量を生かしつつ空調環境条件を維持でき、しかも従
来の間欠運転制御よりも空調機の実質運転時間を短縮で
き、空調機の消費エネルギーを大幅に低減化できる。

【００１９】さらに、請求項４に対応する発明は、各ゾ
ーンの設定温度を快適性指標を用いて求めることによ
り、人間の快適性を十分考慮して、かつ、混合損失およ
び省エネルギー化を達成できる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は請求項１，２に係わる発明の一実施
例を示す全体構成図である。同図において１は建物の外
壁２に取着された窓であって、この窓１を含む建物内側
外周部の予め定められた所要の領域をペリメータゾーン
３ｐとし、建物内側外周部を除く建物内側の予め定めら
れた領域をインテリアゾーン３ｉとする。これら各ゾー
ン３ｐ，３ｉには自身のゾーンの空調設備機器を直接制
御するコントローラ４ｐ，４ｉおよびコントローラ４
ｐ，４ｉからの制御指令に従って動作する空調設備機器
が設置されている。

【００２１】ペリメータ側コントローラ４ｐには、ペリ
メータゾーン３ｐの温度を計測する温度計５ｐが接続さ
れ、さらにペリメータゾーン３ｐを暖房運転するための
設定温度ＳＶ例えば２３°Ｃが設定されている。従っ
て、コントローラ４ｐは、設定温度ＳＶと温度計５ｐの
計測温度との偏差に基づいて予め定められた所要の制御
を実行する。一方、インテリア側コントローラ４ｉは、
ペリメータ側コントローラ４ｐと同様にインテリアゾー
ン３ｉの温度を計測する温度計５ｉが接続され、さらに
インテリアゾーン３ｉを冷房運転するための設定温度Ｓ
Ｖ例えば２６°Ｃが設定されている。このコントローラ
４ｉは、設定温度ＳＶと温度計５ｉの計測温度との偏差
に基づいて予め定められた所要の制御を実行する。な
お、各ゾーンの設定温度ＳＶとしては、冷房運転を行う
インテリアゾーン３ｉの設定温度ＳＶが暖房運転を行う
ペリメータゾーン３ｐの設定温度よりも常に高めに設定
するものとする。

【００２２】前記空調設備機器は各ゾーン３ｐ，３ｉご
とに設置されている。ペリメータゾーン３ｐ側の空調設
備機器は、インテリアゾーン３ｉのリターン空気を取り
込んだ後、その一部を例えば建物外部に排気し、残りの
空気を還流させる還風機６ｐと、この還風機６ｐからの
インテリアゾーン３ｉのリターン空気と建物内・外部の
新鮮な空気である外気とを合成する空気混合手段７ｐ
と、エアフィルタＡＦ，空気冷却器（冷却コイル）Ｃ
Ｃ，空気加熱器（加熱コイル）ＨＣおよび加湿器（蒸気
スプレー）ＳＳ等からなるペリメータ用空調機８ｐと、
この空調機８ｐからの空気をペリメータゾーン３ｐに送
風する送風機９ｐとによって構成されている。

【００２３】一方、インテリアゾーン３ｉ側の空調設備
機器も同様な構成を有している。すなわち、ペリメータ
ゾーン３ｐのリターン空気を取り込んだ後、その一部を
例えば建物外部に排気し、残りの空気を還流させる還風
機６ｉと、この還風機６ｉからのインテリアゾーン３ｉ
のリターン空気と建物内・外部の新鮮な空気である外気
とを合成する空気混合手段７ｉと、エアフィルタＡＦ，
空気冷却器（冷却コイル）ＣＣ，空気加熱器（加熱コイ
ル）ＨＣおよび加湿器（蒸気スプレー）ＳＳ等からなる
インテリア用空調機８ｉと、この空調機８ｉからの空気
をインテリアゾーン３ｉに送風する送風機９ｉとによっ
て構成されている。

【００２４】従って、このような空調制御装置の構成に
おいては、インテリアゾーン３ｉでは高めの設定温度の
下にインテリアゾーン３ｉを冷房運転しているので、イ
ンテリアゾーン３ｉが当該設定温度に基づく環境温度に
設定されている。一方、ペリメータゾーン３ｐ側では、
還風機６ｐによりインテリアゾーン３ｉから温度の高い
リターン空気を取り込んでペリメータ用空調機８ｐ側に
導入する。ここで、ペリメータ用空調機８ｐ側では、還
風機６ｐから送られてくるインテリアゾーン３ｉからの
温度の高いリターン空気と外気とを混合し、コントロー
ラ４ｐで設定温度による制御指令に基づいてリターン空
気を温度調節し、送風機９ｐによってペリメータゾーン
３ｐに送風するので、温度の高いリターン空気とコント
ローラ４ｐによる設定温度（２３°Ｃ）が交差し、ペリ
メータゾーン３ｐを容易に暖房運転でき、混合損失の防
止と省エネルギー化を図ることができる。

【００２５】また、インテリアゾーン３ｉ側では、還風
機６ｉによりペリメータゾーン３ｐから温度の低いリタ
ーン空気を取り込んでインテリア用空調機８ｉ側に導入
する。ここで、インテリア用空調機８ｉ側では、還風機
６ｉから送られてくるペリメータゾーン３ｐ側の温度の
低いリターン空気と外気とを混合し、コントロール４ｉ
で設定温度による制御指令に基づいてリターン空気を温
度調節し、送風機９ｉによってインテリアゾーン３ｉに
送風するので、温度の低いリターン空気とコントローラ
４ｉによる設定温度（２６°Ｃ）とが交差し、インテリ
アゾーン３ｉを容易に冷房運転でき、混合損失の防止と
省エネルギー化を図ることができる。

【００２６】次に、請求項３に係わる発明の一実施例に
ついて説明する。この実施例は、各ゾーンのコントロー
ラ４ｐ，４ｉによってゾーン制御＋間欠運転制御を実施
するとともに、当該間欠運転制御として図２に示すよう
な順序で空調設備機器を運転制御することにある。な
お、各ゾーン３ｐ，３ｉのコントローラ４ｐ，４ｉは同
じ間欠運転制御を行うことから、以下、ペリメータゾー
ン３ｐのコントローラ４ｐによる間欠運転制御について
述べ、インテリアゾーン３ｉのコントローラ４ｉによる
間欠運転制御の説明は省略する。 （１） コントローラ４ｐは、空調機８ｐ，還風機６
ｐ，送風機９ｐの運転を続行すると、ペリメータゾーン
３ｐのゾーン温度が設定温度２３°Ｃ±１°Ｃの許容値
内に入っていく。 （２） コントローラ４ｐは、ペリメータゾーン３ｐの
ゾーン温度が許容値内に入ると、空調機８ｐ，還風機６
ｐ，送風機９ｐを停止させる。これら各機器の停止状態
が続くと、時間の経過とともに徐々にペリメータゾーン
３ｐのゾーン温度が低くなり、インテリアゾーン３ｉの
ゾーン温度が高くなっていく。 （３） さらに、コントローラ４ｐは、ペリメータゾー
ン３ｐのゾーン温度が設定された許容値を越えれば、空
調機８ｐの運転を停止し、還風機６ｐおよび送風機９ｐ
だけを運転し、温度の低いペリメータゾーン３ｐの空気
を温度の高くなったインテリアゾーン３ｉに加え、或い
は温度の高いインテリアゾーン３ｉの空気を温度の低く
なっているペリメータゾーン３ｐに加えることにより、
所要とする空調条件をできる限り保持する。そして、
（３）の状態で設定された空気条件が保持できなくなれ
ば、（１）の状態，つまり空調機８ｐ，還風機６ｐおよ
び送風機９ｐを運転する。このように（１）〜（３）の
サイクルを繰り返す間欠運転制御を実施することによ
り、空調機８ｐの運転時間を短縮する。

【００２７】従って、このような実施例の間欠運転制御
によれば、前記（２）の停止状態ではペリメータゾーン
３ｐの温度が低くなり、インテリアゾーン３ｉの温度が
高くなっていく。そして、このようなゾーンの温度を前
記（３）の運転によりできる限り交換する。すなわち、
温度の低くなったペリメータゾーン３ｐの空気を温度の
高くなったインテリアゾーン３ｉに加え、或いは温度の
高いインテリアゾーン３ｉの空気を温度の低くなったペ
リメータゾーン３ｐに加えることにより、空調条件を極
力保持する。また、前記（１）のごとく空調機８ｐが運
転状態になっている場合、設定温度ＳＶよりリターン空
気を交差させることは、従来のように交差させないもの
と比べ、さらに空調機の運転時間の短縮化により、より
一層の省エネルギー化を図ることができる。

【００２８】さらに、請求項４に係わる発明の実施例に
ついて図３を参照して説明する。この実施例は、人間の
快適性を考慮しながらペリメータゾーン３ｐ，インテリ
アゾーン３ｉの各設定温度を算出する例である。インテ
リアゾーン３ｐの設定温度の算出も同じであるので、こ
こではその説明は省略する。

【００２９】この装置は、図１に示すように還風機６
ｐ，空調機８ｐおよび送風機９ｐが設けられ、当該空調
機８ｐによりインテリアゾーン側の高い温度の空気と設
定温度とを交差した温度の空気に変換した後、送風機９
ｐによって建物内のペリメータゾーン３ｐに送風され
る。このペリメータゾーン３ｐ内には温度計５ｐ，平均
輻射温度計１１ｐ，湿度計１２ｐおよび気流速度計１３
ｐが設けられ、これら計測機器によって人間の温熱感覚
に影響を与えるゾーン温度，平均輻射温度，湿度および
気流速度等のプロセス変数を計測する。

【００３０】これら計測機器で計測されたゾーン温度，
平均輻射温度，湿度および気流速度等はコントローラ４
ｐに送られる。このコントローラ４ｐの内部または外部
には、人間の快適性を考慮しながらペリメータゾーン３
ｐの設定温度を算出する快適性設定温度算出部１４ｐが
設けられている。

【００３１】この快適性設定温度算出部１４ｐは、気流
速度計１３ｐからコントローラ４ｐを介して送られてく
る気流速度から平均気流速度を求める平均気流速度演算
手段１５ｐと、この平均気流速度演算手段１５によって
求めた平均気流速度および前記計測機器によって計測さ
れたゾーン温度，平均輻射温度，湿度その他必要に応じ
て着衣量や活動量等に基づいて温熱感覚に関する快適性
指数を演算するＰＭＶ演算手段１６ｐと、このＰＭＶ演
算手段１６ｐによって求められた快適性指数が所定範囲
内に入るように設定温度を求める制御量設定手段１７ｐ
とによって構成されている。なお、前記ＰＭＶとはPred
icted Mean Vote （予測平均回答）の略である。

【００３２】この制御量設定手段１７ｐによって求めた
設定温度はコントローラ４ｐに送られ、ここで設定温度
と温度計５ｐの計測温度とに基づいて操作信号を求め、
蒸気バルブ１８ｐ，温水バルブ１９ｐおよび冷水バルブ
２０ｐの開度を調整し、空調機８ｐを制御する。

【００３３】次に、以上のような装置の動作について説
明する。今、温度計５ｐ，平均輻射温度計１１ｐ，湿度
計１２ｐおよび気流速度計１３ｐ等によって計測された
ゾーン温度，平均輻射温度，湿度および気流速度等はコ
ントローラ４ｐを通ってＰＭＶ演算手段１６ｐに送られ
る。この場合、気流速度計１３ｐによって計測された気
流速度は平均気流速度演算手段１５ｐで平均化処理され
た後、ＰＭＶ演算手段１６ｐに送られる。このとき、同
時に外部から人間に起因する因子、すなわち室内の用途
に応じた活動量（作業量）および季節毎の着衣量がＰＭ
Ｖ演算手段１６ｐに入力されている。

【００３４】ところで、ＰＭＶ演算手段１６ｐでは、次
のような条件の下に温熱感覚に関する快適性指数を演算
する。人間の発熱量は、対流による放射量，輻射による
放射量，人からの蒸発熱量，呼吸による放熱量および蓄
熱量の合計であり、これらの熱平衡式が成立している場
合には人体が熱的に中立であり、暑くも寒くもない快適
状態である。逆に、熱平衡式がくずれた場合には人体は
寒さを感じる。

【００３５】上記熱平衡式に基づく人間の温熱感覚指標
として、最近注目されているものに前述するＰＭＶ（予
測平均回答）がある。このＰＭＶの概要については、
“空気調和・衛生工学会，空気調和・衛生工学便覧１
巻，第１編・第３章”および“日本冷凍協会，「上級標
準テキスト・冷凍空調技術」，第１４章”に記載されて
いる。このＰＭＶは、ファンガー（Fanger）氏によって
提案されたもので、同氏により発表された快適方程式を
出発点とし、人体の熱負荷と人間の温冷感とを結び付け
て７段階で表現されている。

【００３６】この快適方程式は、人体の体内温度が一定
に保たれる定常状態ににおいて周囲環境との間の熱平衡
式に、各種の放熱算定式を組み入れ、さらに生理量とし
て皮膚温度および発汗蒸発放熱量の快適条件を与えて導
き出すものである。この方程式は、前記６つの変数を考
慮に入れると、サーマル・コンフォートに要するゾーン
温度を決定するのに使用できる。なお、６つの変数のう
ち、活動量は、通常，代謝量ｍｅｔ（１ｍｅｔ＝５０ｋ
ｃａｌ／ｍ² ・ｈ）で示され、着衣量はｃｌｏ（１ｃｌ
ｏ＝０．１８ｍ² ・ｈ・°Ｃ／ｋｃａｌ）で示される。

【００３７】ＰＭＶ指標は、実際の代謝量、着衣条件下
において環境との間の熱の不平衡量を上記快適方程式を
用いて人体に対する熱負荷Ｌとして求めた後、これと人
間の温冷感とを結び付けたものである。温冷感として
は、７段階の評価尺度による数値として表わす。

【００３８】従って、ＰＭＶ演算手段１６ｐは、以上の
条件に基づいて温熱感覚に関する快適性指数を演算す
る。この快適性指標は−３から＋３までの連続値ををと
り、温冷感としては７段階の評価尺度による数値として
表わされる。

【００３９】＋３：暑い、＋２：暖かい、＋１：やや暖
かい、０：どちらでもない（快適）、−１：やや涼し
い、−２：涼しい、−３：寒い。このような快適性指標
は、所定の区画の在室者がその区画の快適性に対して下
す平均的評価を表わす。例えば仕切りのないオフイスに
人が５人おり、Ａさんはオフイスをやや暖かい（＋１）
と感じ、Ｂさんは涼しい（−２）と感じ、Ｃさんはやや
涼しい（−１）と感じ、Ｄさんはやや暖かい（＋１）と
感じ、Ｅさんはやや涼しい（−１）と感じたとする。こ
のとき、平均熱評価、すなわち平均回答（ＭＶ）は次の
ように求まる。

【００４０】ＭＶ＝（１−２−１＋１−１）／５＝−２
／５＝−０．４ 温冷感の指標となる予測平均回答ＰＭＶと、ファンガの
方程式から求められる人体負荷Ｌとの対応は、大勢の被
検者によるデータから統計的に分析され、予測平均回答
ＰＭＶとして、これを人体負荷Ｌおよび代謝量Ｍの関数
として次式で与えている。

【００４１】ＰＭＶ＝｛０．３５２・ｅｘｐ（−０．０
４２・Ｍ）＋０．０３２）・Ｌ ここで、Ｍ：代謝量（ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ）、Ｌ：人体
熱負荷（ｋｃａｌ／ｍ² ・ｈ）である。図４はＰＭＶの
数値例を示す。

【００４２】以上のようにしてＰＭＶ演算手段１６ｐで
求められた快適性指標は制御量設定手段１７ｐに送ら
れ、ここで快適性指標が予め定められた人間の快適な範
囲±０．５内にあるか、例えば−０．５＜快適性指標＜
＋０．５にあれば、人間が快適であると判定する。この
とき、暖房運転を行うペリメータゾーンの設定温度を、
前記冷房運転を行うインテリアゾーンの設定温度より低
めに設定することから、ペリメータゾーンの設定温度を
快適な範囲の下限である−０．５近くとし、インテリア
ゾーンの設定温度を快適な範囲の上限である＋０．５近
くとする。もし、快適性指標が快適な範囲から外れてい
れば、ＰＭＶ演算手段１６ｐに入力される該当ゾーン以
外の計測値を用いて快適性指標が快適な範囲に入るよう
なゾーン温度が逆算され、この値が設定温度としてコン
トローラ４ｐに送られる。

【００４３】コントローラ４ｐは、制御量設定手段１７
ｐから入力される設定温度と、予め入力される設定湿度
とに基づいて、蒸気バルブ１８ｐ，温水バルブ１９ｐお
よび冷水バルブ２０ｐの開度を調整する。この場合、制
御量設定手段１７ｐでは、ゾーン温度およびゾーン温度
以外の計測値を用いて、快適性指標が快適な範囲に入る
ようにゾーン温度およびゾーン湿度を逆算し、これらの
値を設定温度および設定湿度としてコントローラ４ｐに
入力してもよい。

【００４４】なお、図３の装置では、快適性指標として
ＰＭＶを用いたが、このＰＭＶは欧米人の多数の被検者
によるアンケートデータから統計的に分析されて求めら
れたものである。これを、日本の個々の空調制御システ
ムにそのまま用いた場合、実際の人間の感覚とずれる可
能性がある。よって、個々の空調制御システムおよび建
物の居住者に応じた快適性指標を得るために、ニューロ
ン技術を用いて学習によりＰＭＶを補正する手段を用い
てもよい。

【００４５】また、請求項３に係わる実施例では、間欠
運転制御の運転・停止の判定をゾーン温度から得るよう
にしたが、図３に示す快適性指標を用いて間欠運転制御
の運転・停止の判定を行うようにしてもよい。その他、
本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果を奏する。請求項１，２の発明において
は、インテリアゾーンの冷房運転とペリメータゾーンの
暖房運転とを行う場合、インテリアゾーンの温度の高い
リターン空気をペリメータ用空調機に入れ、逆にペリメ
ータゾーンの温度の低いリターン空気をインテリア用空
調機に入れ、リターン空気を設定温度に基づいて温度変
換し出力するので、異なる温度の混合損失を防止でき、
同時に省エネルギー化を実現できる。

【００４７】次に、請求項３の発明においては、空調機
の実質運転時間を短縮でき、より一層の省エネルギー化
を実現できる。さらに、請求項４の発明においては、人
間の快適性を十分に保持できるとともに、異なる温度の
混合損失および省エネルギー化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる空調制御装置の一実施例を示す
全体構成図。

【図２】本発明に係わる空調制御装置における間欠運転
制御の順序を説明する図。

【図３】各ゾーンの設定温度を快適性指標ＰＭＶから算
出する構成例を示す図。

【図４】快適性指標ＰＭＶの数値例を示す図。

【図５】従来の空調におけるゾーン制御を説明するため
の建物外周部の各ゾーン状態、時間に対する各ゾーンの
顕熱負荷の状態および空調結果を説明する図。

【図６】従来の間欠運転制御の運転状態を説明する図。

【符号の説明】

１…窓、４ｐ，４ｉ…コントローラ、５ｐ，５ｉ…温度
計、６ｐ，６ｉ…還風機、８ｐ，８ｉ…空調機、９ｐ，
９ｉ…送風機、１６ｐ…ＰＭＶ演算手段、１７ｐ…制御
量設定手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物のペリメータゾーンおよびインテリ
   アゾーンがそれぞれ異なる設定温度で運転する場合、前
   記各ゾーンごとにそれぞれ空調機が設置され、各空調機
   は外気の他、互いに異なるゾーンの戻り空気を取り込ん
   で前記設定温度になるように制御することを特徴とする
   空調制御装置。
2. 【請求項２】 冬期に建物のペリメータゾーンを暖房運
   転し、かつ、当該建物のインテリアゾーンを冷房運転す
   る空調制御装置において、 互いに異なるゾーンの戻り空気と外気とを混合する混合
   手段と、 前記暖房運転を行うペリメータゾーンの設定温度を、前
   記冷房運転を行うインテリアゾーンの設定温度より低め
   に設定する温度設定手段と、 各ゾーンごとに設置される空調機および送風機と、 前記温度設定手段の設定温度にするために前記混合手段
   の混合空気を温度調節するように前記空調機を制御する
   空調制御手段と、 を備えたことを特徴とする空調制御装置。
3. 【請求項３】 空調制御手段は、各ゾーンごとの少なく
   とも空調機および送風機に対して、 （１） 空調機運転，送風機運転 （２） 空調機停止，送風機停止 （３） 空調機停止，送風機運転 のサイクルで繰り返す間欠運転制御を行う手段を設けた
   ことを特徴とする請求項２記載の空調制御装置。
4. 【請求項４】 温度設定手段は、各ゾーンごとに少なく
   ともゾーン環境要因に基づいて快適性指標を求める予測
   平均回答手段と、前記ペリメータゾーン側の快適性指標
   が快適な範囲の下限値近くに収まるような設定温度を求
   める手段と、前記インテリアゾーン側の快適性指標が快
   適な範囲の上限値近くに収まるような設定温度を求める
   手段とを有することを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の空調制御装置。