CN102725590A - 空调控制装置、空调系统以及空调控制方法 - Google Patents

空调控制装置、空调系统以及空调控制方法 Download PDF

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Abstract

空调控制装置构成为对使空间气温变化的空调机进行控制。上述空调控制装置具备：操作部，其用于输入要求温度；适当温度设定部，其使用舒适性评价求出适当温度，该适当温度是对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度；控制部，其选择性地执行第一模式和第二模式，在该第一模式下控制上述空调机以使上述气温变为上述要求温度，在该第二模式下控制上述空调机以使上述气温变为上述适当温度；以及判断部，其在上述控制部正在执行上述第一模式时判断是否满足了切换条件。上述控制部构成为：在由上述操作部输入了上述要求温度时执行上述第一模式，在上述判断部判断为满足了上述切换条件时结束上述第一模式并执行上述第二模式。

Description

空调控制装置、空调系统以及空调控制方法
技术领域
本发明涉及一种对使空调对象的空间(居住空间)的气温变化的空调机进行控制的空调控制装置、使用该空调控制装置的空调系统以及空调控制方法。
背景技术
以往，作为对使空调对象的空间的气温变化的空调机进行控制的空调控制装置，已知一种根据用户的要求将空调机的设定温度设定为要求值(要求温度)的装置(例如参照日本公开专利公报2008-241151)。被该空调控制装置所控制的空调机为了使空调对象的空间的气温变为要求温度(设定温度)而进行动作。
然而，当空调机持续动作以使空调对象的空间的气温变为上述要求温度时，如图17的(a)~(c)所示，上述气温(图17的(c)的室温)变为基于用户在要求要求温度的时刻(时间t51)的冷热感的温度。因此，在以往的空调控制装置中存在空调对象的空间变得过冷(或者过热)而使用户的舒适性降低的问题(图17的(b)、(c))。另外，由于空调对象的空间变得过冷(或者过热)，因此在以往的控制装置中还存在使空调机浪费能量的问题。
作为用于解决上述问题的空调控制装置，考虑一种如下装置：该装置将用户的冷热感适中的温度作为适当温度，对空调机进行控制以使空调对象的空间的温度变为上述适当温度。
但是，在上述空调控制装置中，如图18的(a)~(c)所示，产生了直到用户的冷热感适中(变为0)为止需要长时间这样的新问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够在短时间内使空调对象的空间变为舒适性高的状态并且能够实现空调机的节能化的空调控制装置、使用该空调控制装置的空调系统以及空调控制方法。
本发明的第1方式的空调控制装置对使空间的气温变化的空调机进行控制。上述空调控制装置具备：操作部，其用于输入要求温度；适当温度设定部，其使用舒适性评价求出适当温度，该适当温度是对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度；控制部，其选择性地执行第一模式和第二模式，在该第一模式下控制上述空调机以使上述气温变为上述要求温度，在该第二模式下控制上述空调机以使上述气温变为上述适当温度；以及判断部，其在上述控制部正在执行上述第一模式时，判断是否满足了切换条件。上述控制部构成为如下结构：在由上述操作部输入了上述要求温度时执行上述第一模式，在上述判断部判断为满足了上述切换条件时结束上述第一模式并执行上述第二模式。
本发明的第2方式的空调控制装置如下：在上述第1方式中，还具备设定切换时间的条件设定部，上述切换时间是从通过上述操作部输入上述要求温度起到存在于上述空间的用户感到舒适为止所花费的时间，上述判断部构成为：在从通过上述操作部输入上述要求温度起的经过时间超过上述切换时间时，判断为满足了上述切换条件。
本发明的第3方式的空调控制装置如下：在上述第2方式中，上述适当温度设定部构成为：使用预测平均冷热感指标来选择上述用户的冷热感适中的温度作为上述适当温度，上述切换时间是从通过上述操作部输入上述要求温度起到上述用户的冷热感适中为止所花费的时间。
本发明的第4方式的空调控制装置如下：在上述第2方式中，上述条件设定部使用表示上述空间的外部环境的参数来调整上述切换时间。
本发明的第5方式的空调控制装置如下：在上述第2方式中，上述条件设定部使用存在于上述空间的用户的作业水平来调整上述切换时间。
本发明的第6方式的空调控制装置如下：在上述第2方式中，上述条件设定部使用存在于上述空间的用户进入上述空间之前的活动量来调整上述切换时间。
本发明的第7方式的空调控制装置如下：在上述第1方式中，还具备条件设定部。条件设定部根据存在于上述空间的用户的生物体信息来设定上述切换条件。
本发明的第8方式的空调控制装置如下：在上述第1方式中，还具备条件设定部，上述条件设定部构成为估计存在于上述空间的用户当前的冷热感，上述判断部构成为：当通过上述条件设定部估计出的存在于上述空间的用户当前的冷热感适中时，判断为满足了上述切换条件。
本发明的第9方式的空调控制装置如下：在上述第1方式中，还具备条件设定部。条件设定部根据存在于上述空间的多个用户之间达成的统一意见来设定上述切换条件。
本发明的第10方式的空调控制装置如下：在上述第1方式中，还具备条件设定部，上述条件设定部构成为计算感到不适的人的比例，上述判断部构成为：在通过上述条件设定部计算出的感到不适的人的比例超过规定值时，判断为满足了上述切换条件。
本发明的第11方式的空调控制装置如下：在上述第1至第10方式中的任一方式中，上述适当温度设定部构成为：使用上述舒适性评价来求出对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度范围，从上述温度范围中选择上述适当温度。
本发明的第12方式的空调控制装置如下：在上述第11方式中，上述适当温度设定部从上述温度范围中选择上述空调机的消耗能量最小的温度作为上述适当温度。
本发明的第13方式的空调控制装置如下：在上述第1至第12方式中的任一方式中，还具备通知部，该通知部将用于减轻对舒适性的不满的信息通知给存在于上述空间的用户。
本发明所涉及的空调系统具备：空调机，其使空间的气温变化；以及上述第1至13方式中的任一方式的空调控制装置，其控制上述空调机。
本发明所涉及的空调控制方法是对使空间的气温变化的空调机进行控制的方法，具有以下步骤：受理要求温度；使用舒适性评价来求出适当温度，该适当温度是对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度；当输入了要求温度时控制上述空调机以使上述气温变为上述要求温度；在控制上述空调机以使上述气温变为上述要求温度的期间，判断是否满足了切换条件；以及在满足了上述切换条件的情况下，控制上述空调机以使上述气温变为上述适当温度。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的空调系统的结构的框图。
图2是表示使用了该实施方式所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图3的(a)是表示该实施方式所涉及的空调系统中空调机的设定温度的图，图3的(b)是表示该实施方式所涉及的空调系统中冷热感的图，图3的(c)是表示该实施方式所涉及的空调系统中实际的室温的图。
图4是表示使用了该实施方式所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图5是表示使用了实施方式2所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图6是表示使用了该实施方式的变形例所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图7是表示使用了实施方式3所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图8是表示使用了实施方式4所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图9的(a)是表示该实施方式所涉及的空调系统中空调机的设定温度的图，图9的(b)是表示该实施方式所涉及的空调系统中冷热感的图，图9的(c)是表示该实施方式所涉及的空调系统中实际的室温的图。
图10是表示使用了实施方式5所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图11是表示使用了该实施方式的变形例所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图12的(a)是表示该实施方式的变形例所涉及的空调系统中空调机的设定温度的特性的图，图12的(b)是表示该实施方式的变形例所涉及的空调系统中空调机的风量的图，图12的(c)是表示该实施方式的变形例所涉及的空调系统中冷热感的图，图12的(d)是表示该实施方式的变形例所涉及的空调系统中实际的室温的图。
图13是表示使用了该实施方式的其它变形例所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图14的(a)是表示该实施方式的其它变形例所涉及的空调系统中空调机的设定温度的图，图14的(b)是表示该实施方式的其它变形例所涉及的空调系统中空调机的输出电力的图，图14的(c)是表示该实施方式的其它变形例所涉及的空调系统中冷热感的图，图14的(d)是表示该实施方式的其它变形例所涉及的空调系统中实际的室温的图。
图15是表示使用了实施方式6所涉及的空调系统的空调控制方法的流程图。
图16的(a)是表示该实施方式所涉及的空调系统中空调机的设定温度的图，图16的(b)是表示该实施方式所涉及的空调系统中冷热感的图，图16的(c)是表示该实施方式所涉及的空调系统中实际的室温的图。
图17的(a)是表示以往的空调系统中空调机的设定温度的图，图17的(b)是表示以往的空调系统中冷热感的图，图17的(c)是表示以往的空调系统中实际的室温的图。
图18的(a)是表示以往的其它空调系统中空调机的设定温度的图，图18的(b)是表示以往的其它空调系统中冷热感的图，图18的(c)是表示以往的其它空调系统中实际的室温的图。
具体实施方式
(实施方式1)
实施方式1所涉及的空调系统1如图1所示，具备：空调机2，其使空调对象的空间(居住空间)的气温变化；以及空调控制装置3，其控制空调机2。在本实施方式中，设空调对象的空间是建筑物的室内(下面称为“室内空间”)来进行说明。
空调控制装置3具备输入输出接口31、操作部32、运算部33、计时器34、通知部35以及存储部(存储器)36。
输入输出接口31具备外部接口311和控制用接口312。
外部接口311获取从外部装置4输出的信息，将获取到的信息适当地输出到空调控制装置3的各部。
作为外部装置4，有第一温度传感器41、第二温度传感器42、门开闭检测部43以及活动量计44。第一温度传感器41测量室内空间的气温(下面称为“室温”)。第二温度传感器42测量室外的温度(下面称为“室外温度”)。门开闭检测部43检测设置在室内空间和室外之间的门的开闭。活动量计44安装在用户上，测量用户的活动量。
控制用接口312向空调机2输出控制信号，该控制信号包含来自后述的控制部334的控制信息。
操作部32用于输入要求温度。操作部32例如是多个操作按钮、触摸面板等，通过用户的操作将室温的要求值作为要求温度输入到该操作部32。即，操作部32被输入空调机2的设定温度输入。除了要求温度以外，通过用户的操作还将用户的作业水平、用户的代谢量以及用户的着衣量的各信息输入到该操作部32。用户的作业水平例如是指强、中、弱等。所输入的各信息(要求温度、用户的作业水平、用户的代谢量、用户的着衣量)从操作部32输出到运算部33，并且存储到存储部36。
运算部33具备条件设定部331、适当温度设定部332、判断部333以及控制部334。运算部33由微计算机的中央处理装置(CPU)等构成。
条件设定部331将从向操作部32输入要求温度的时刻起到冷热感适中(舒适)为止的时间(以下称为“切换时间”)设定为切换条件。即，条件设定部331求出切换时间来作为用于判断是否满足切换条件的判断值。切换时间是从通过操作部32输入要求温度起到存在于空间的用户的冷热感适中为止所花费的时间。适当温度是对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度。例如，适当温度是冷热感适中的温度。即，切换时间是从通过操作部32输入要求温度起到存在于空间的用户感到舒适为止所花费的时间。条件设定部331经由外部接口311从第一温度传感器41获取室温。条件设定部331通过对室温和要求温度应用存储在存储部36中的基本公式来设定切换时间。基本公式例如是根据在某环境中事先进行的实验结果而求出的公式。此外，条件设定部331也可以使用与室温和要求温度相对应地设定有切换时间的表来代替基本公式以设定切换时间。即，条件设定部331使用某种规则来设定切换时间。基本公式以及表存储在存储部36中。
另外，条件设定部331使用表示室内空间的外部环境的参数、用户的作业水平以及用户进入室内空间之前的活动量，来调整如上述那样设定的切换时间。作为表示室内空间的外部环境的参数，有室外温度、门打开的时间即室内空间暴露于室外的时间(以下称为“暴露时间”)等。条件设定部331经由外部接口311从第二温度传感器42获取室外温度，从门开闭检测部43获取开闭信息，从活动量计44获取用户进入室内空间之前的活动量。条件设定部331使用从门开闭检测部43获取到的开闭信息和计时器34来测量暴露时间。另外，条件设定部331根据用户对操作部32的操作来获取用户的作业水平。
适当温度设定部332使用舒适性评价来设定适当温度。本实施方式的适当温度设定部332具有使用舒适性评价来选择温度范围的选择功能以及将温度范围内的特定温度设定为适当温度的设定功能。即，适当温度设定部332构成为：使用舒适性评价来求出对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度范围，从温度范围中选择适当温度。适当温度设定部332通过设定功能从温度范围内选择空调机2的消耗能量最小的温度作为适当温度。由适当温度设定部332决定的适当温度被存储到存储部36。
在本实施方式中，使用预测平均冷热感指标(PMV：Predicted Mean Vote)作为舒适性评价。使用室温、气流速度、平均辐射温度、相对湿度、用户的代谢量以及用户的着衣量来求出预测平均冷热感指标。PMV越接近0，客观的舒适性越高。一般认为PMV在-0.5以上且+0.5以下时舒适性高。另一方面，PMV越大则用户感到越热，PMV越小则用户感到越冷。
判断部333构成为判断是否满足切换条件。例如，判断部333使用计时器34测量从向操作部32输入要求温度起的时间(从向操作部32输入要求温度的时刻起的经过时间)。判断部333判断从向操作部32输入要求温度起的时间(经过时间)是否达到切换时间。即，判断部333判断从向操作部32输入要求温度起是否经过了切换时间。判断部333在判断为从向操作部32输入要求温度起经过了切换时间时，向控制部334提供切换信号。判断部333在控制部334正在执行后述的第一模式时判断是否满足了切换条件。
控制部334在通过判断部333判断为经过了切换时间之前(从判断部333接收到切换信号之前)，暂时控制空调机2以使室温变为要求温度。当通过判断部333判断为经过了切换时间时(当从判断部333接收到切换信号时)，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度。这样，控制部334构成为选择性地执行第一模式和第二模式，在该第一模式下控制空调机2以使室温(气温)变为要求温度，在该第二模式下控制空调机2以使室温(气温)变为适当温度。并且，控制部334构成为：当通过操作部32输入了要求温度时控制部334执行第一模式，当判断部32判断为满足了切换条件时控制部334结束第一模式并执行第二模式。
通知部35具备监视器和扬声器，通知用于减轻用户对舒适性的不满的信息。作为上述信息，例如有“现在，正在以预测为舒适的温度带的节能侧温度进行控制。”之类的信息等。另外，在存在多个用户的情况下，有“现在，○%的人已满足。”之类的信息。在监视器上显示上述信息。通过扬声器以声音输出上述信息。
存储部36例如由ROM(Read Only Memory：只读存储器)以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)构成，存储上述信息，并且存储用于执行运算部33的各功能的程序。
接着，使用图2来说明使用了本实施方式所涉及的空调系统1的空调控制方法。首先，空调控制装置3的条件设定部331从第二温度传感器42获取用户进入室内空间之前的室外温度(暴露温度)(图2的S1)。另外，条件设定部331使用来自门开闭检测部43的开闭信息和计时器34来获取暴露时间(S2)。并且，条件设定部331从活动量计44获取用户进入室内空间之前的活动量(S3)。之后，条件设定部331从第一温度传感器41获取初始的室温(S4)。之后，操作部32被输入要求温度(S5)。即，受理要求温度。操作部32被输入用户的作业水平(S6)。之后，条件设定部331使用室外温度、暴露时间、活动量以及作业水平来设定切换时间(S7)。之后，用户的代谢量和用户的着衣量被输入到操作部32(S8)。之后，适当温度设定部332获取除室温以外的用户周边的环境物理量(气流速度、平均辐射温度、相对湿度)(S9)。之后，适当温度设定部332求出预测平均冷热感指标(PMV)(S10)。在冷的情况下(S11)，适当温度设定部332将使PMV为PMV=+0.5的温度设定为适当温度(S12)。在热的情况下(S11)，适当温度设定部332将使PMV为PMV=-0.5的温度设定为适当温度(S13)。之后，由判断部333判断是否经过了切换时间(S14)。在未经过切换时间的情况下，控制部334控制空调机2以使室温变为要求温度(S15)。之后，返回步骤S9。当经过了切换时间时，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度(S16)。之后，由通知部35通知用于减轻用户对舒适性的不满的信息(S17)。
这样，使用了本实施方式的空调控制装置3的空调控制方法具有以下步骤：受理要求温度；使用舒适性评价来求出适当温度，该适当温度是对于存在于空间的用户来说舒适的温度；当输入了要求温度时，控制空调机2以使气温变为要求温度；在控制空调机2以使气温变为要求温度的期间判断是否满足切换条件；以及在满足切换条件的情况下，控制空调机2以使气温变为适当温度。
在进行了上述动作的情况下，空调机2的设定温度、冷热感以及室温如图3的(a)~(c)所示那样发生变化。当在时刻t 1输入了要求温度(24°C)时，室温下降并达到要求温度(参照图3的(c))。冷热感逐渐接近适中(0)而在时刻t2变为0(参照图3的(b))。此时，空调机2的设定温度被变更为适当温度(参照图3的(a))。之后，室温上升并维持在适当温度(参照图3的(c))。冷热感在时刻t2之后维持为适中(参照图3的(b))。
如上所述，空调控制装置3对使空间的气温变化的空调机2进行控制。空调控制装置3具备：操作部32，其用于输入要求温度；适当温度设定部332，其使用舒适性评价来求出适当温度，该适当温度是对于存在于空间的用户来说舒适的温度；控制部334，其选择性地执行第一模式和第二模式，在该第一模式下控制空调机2以使气温变为要求温度，在该第二模式下控制空调机2以使气温变为适当温度；以及判断部333，其在控制部334正在执行第一模式时判断是否满足切换条件。控制部334构成为：当通过操作部32输入了要求温度时控制部334执行第一模式，当判断部333判断为满足切换条件时控制部334结束第一模式并执行第二模式。
以上，根据本实施方式，空调控制装置3的控制部334暂时控制空调机2以使室温变为要求温度，之后控制空调机2以使室温维持在适当温度，由此能够反映用户的需求(要求温度)来提早解除不适的状态，并且最终使上述气温维持在基于舒适性评价的适当温度。即，在本实施方式中，在用户刚进入室内空间之后，暂且受理用户想要的要求温度，在用户的代谢稳定而冷热感适中的时间能够将空调机2的设定温度自动变更为适当温度。其结果是，在本实施方式中，能够使室内空间在短时间内变为在客观上舒适性高的状态。
另外，根据本实施方式，能够防止空调机2的过冷(或者过热)，因此能够实现空调机2的节能化。
并且，本实施方式的空调控制装置3具备条件设定部331。条件设定部331构成为计算切换时间。该切换时间是从通过操作部32输入要求温度起到存在于空间的用户感到舒适为止所花费的时间。判断部333构成为：在从通过操作部32输入要求温度的时刻起的经过时间超过切换时间时，判断为满足切换条件。特别是，在本实施方式中，适当温度设定部332构成为使用预测平均冷热感指标选择用户的冷热感适中的温度作为适当温度，切换时间是从通过操作部32输入要求温度起到用户的冷热感适中为止所花费的时间。根据本实施方式，由条件设定部331设定从用于使室温变为要求温度的控制切换为用于将室温维持在适当温度的控制的切换时间作为切换条件，由此能够根据室内空间、用户的状态来设定最佳的切换条件。
另外，在本实施方式的空调控制装置3中，条件设定部331构成为使用表示空间的外部环境的参数来调整切换时间。根据本实施方式，由条件设定部331使用表示室内空间的外部环境的参数来调整切换时间，由此能够使切换时间适应于现状的室内空间的外部环境。
并且，在本实施方式的空调控制装置3中，条件设定部331构成为使用存在于空间的用户的作业水平来调整切换时间。根据本实施方式，由条件设定部331使用用户的作业水平来调整切换时间，由此，例如在用户进行运动量大的活动而感到热的情况下能够将切换时间调整为比平时长。即，在本实施方式中，能够使切换时间适应于用户的状态。
另外，在本实施方式的空调控制装置3中，条件设定部331构成为使用存在于空间的用户进入空间之前的活动量来调整切换时间。根据本实施方式，由条件设定部331使用用户进入室内空间之前的活动量来调整切换时间，由此，例如在进行运动量大的活动并进入室内空间的情况等用户感到热的情况下能够将切换时间调整为比平时长。即，在本实施方式中，能够使切换时间适应于用户的状态。
并且，在本实施方式的空调控制装置3中，适当温度设定部332构成为：使用舒适性评价来求出对于存在于空间的用户来说舒适的温度范围，从温度范围中选择适当温度。根据本实施方式，将使用舒适性评价选择出的温度范围内的特定温度设为适当温度，由此能够控制空调机2使其稳定地维持用户的舒适性。特别是，适当温度设定部332构成为：从求出的温度范围内选择空调机2的消耗能量最小的温度作为适当温度。在本实施方式中，将使用舒适性评价选择出的温度范围内的、空调机2的消耗能量最小的温度作为适当温度，由此能够进一步提高空调机2的节能化。
另外，本实施方式的空调控制装置3具备通知部35，该通知部35向存在于空间的用户通知用于减轻对舒适性的不满的信息。根据本实施方式，由通知部35通知用于减轻用户对舒适性的不满的信息，由此能够抑制用户的不满。
此外，作为本实施方式的变形例，条件设定部331也可以使用表示室内空间的外部环境的参数(室外温度、暴露时间)、用户的作业水平以及用户进入室内空间之前的活动量中的至少一个，来调整切换时间。即，条件设定部331在调整切换时间时，并不一定要使用表示室内空间的外部环境的参数、用户的作业水平以及用户进入室内空间之前的活动量这些全部信息。
另外，作为本实施方式的其它变形例，如图4所示，适当温度设定部332也可以将使PMV为PMV=0的温度设定为适当温度(图4的S31)。下面的实施方式2~4中也相同。本变形例的步骤S21~S30，S32~S35与本实施方式的步骤S1~S10，S14~S17相同。在本变形例中，也通过将使用舒适性评价选择出的温度范围内的特定温度设为适当温度，能够控制空调机2使其稳定地维持用户的舒适性。
(实施方式2)
实施方式2所涉及的空调系统1设定除切换时间以外的切换条件，在这一点上与实施方式1所涉及的空调系统1不同。此外，本实施方式的空调系统1在除上述以外的方面与实施方式1的空调系统1相同。本实施方式的空调系统1与实施方式1的空调系统1同样地在图1中示出。
本实施方式的操作部32被输入用户的生物体信息。在本实施方式中，使用用户的体温作为用户的生物体信息。
本实施方式的条件设定部331不设定切换时间，而是根据用户的生物体信息来设定切换条件。即，条件设定部331使用用户的生物体信息来求出用于判断是否满足切换条件的判断值。在本实施方式中，判断值是用户当前的冷热感。例如，条件设定部331使用输入到操作部32的信息(用户的体温)来估计用户当前的冷热感。
本实施方式的判断部333判断由条件设定部331估计出的冷热感是否适中。例如，如果由条件设定部331估计出的冷热感适中，则本实施方式的判断部333向控制部334提供切换信号。即，判断部333构成为：当由条件设定部331估计出的冷热感适中时，判断部333判断为满足切换条件。
本实施方式的控制部334在通过判断部333判断为冷热感适中之前(从判断部333接收到切换信号之前)，控制空调机2以使室温变为要求温度(执行第一模式)。当通过判断部333判断为冷热感适中时(当从判断部333接收到切换信号时)，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度(执行第二模式)。
接着，使用图5来说明使用了本实施方式所涉及的空调系统1的空调控制方法。首先，空调控制装置3的条件设定部331从第一温度传感器41获取初始室温(图5的S41)。之后，操作部32被输入要求温度(S42)。之后，操作部32被输入用户的代谢量和用户的着衣量(S43)。之后，适当温度设定部332获取除室温以外的用户周边的环境物理量(气流速度、平均辐射温度、相对湿度)(S44)。之后，适当温度设定部332计算PMV(S45)。在冷的情况下(S46)，适当温度设定部332将使PMV为PMV=+0.5的温度设定为适当温度(S47)。在热的情况下(S46)，适当温度设定部332将使PMV为PMV=-0.5的温度设定为适当温度(S48)。之后，条件设定部331获取用户的体温(S49)。条件设定部331使用用户的体温信息来估计用户的冷热感。之后，由判断部333判断由条件设定部331估计出的冷热感是否适中(S50)。在上述冷热感不是适中的情况下，控制部334控制空调机2以使室温变为要求温度(S51)。之后，返回步骤S44。在上述冷热感适中的情况下，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度(S52)。之后，由通知部35通知用于减轻用户对舒适性的不满的信息(S53)。
如上所述，本实施方式的空调控制装置3具备条件设定部331，条件设定部331构成为估计存在于空间的用户当前的冷热感，判断部333构成为：当由条件设定部331估计出的存在于空间的用户当前的冷热感适中时，判断部333判断为满足切换条件。
以上，根据本实施方式，由条件设定部331根据用户的生物体信息(体温)来设定切换条件，由此能够根据用户的生物体信息估计出用户的舒适性，因此能够结束用于使室温变为要求温度的控制。
此外，作为本实施方式的变形例，也可以使用用户的姿势、行动状态作为用户的生物体信息。如图6所示，本变形例的条件设定部331获取输入到操作部32的用户的姿势或者行动状态(图6的S69)。条件设定部331使用用户的姿势或者行动状态来估计用户当前的冷热感。本变形例的步骤S61~S68、S70~S73与本实施方式的步骤S41~S48、S50~S53相同。
(实施方式3)
实施方式3所涉及的空调系统1设定与实施方式1、2不同的切换条件，在这一点上与实施方式1、2所涉及的空调系统1不同。此外，本实施方式的空调系统1在除上述以外的方面上与实施方式1的空调系统1相同。本实施方式的空调系统1与实施方式1的空调系统1同样地在图1中示出。
从多个用户对本实施方式的操作部32输入各自的冷热感。输入到操作部32的冷热感分为七个等级(-3、-2、-1、0、1、2、3)，为各用户的主观的值。
本实施方式的条件设定部331不设定切换时间，而是根据用户达成的统一意见来设定切换条件。即，条件设定部331基于用户达成的统一意见，来求出用于判断是否满足切换条件的判断值。在本实施方式中，判断值是感到不适的人的比例。例如，本实施方式的条件设定部331获取输入到操作部32的信息(多个用户的冷热感)，按冷热感的每个等级(七个等级)求出人数。之后，条件设定部331求出感到不适的人的比例。在本实施方式中，设感到不适的人为冷热感小于-2和冷热感大于等于+2的人。
本实施方式的判断部333判断感到不适的人的比例是否超过预先设定的规定值。例如，如果由条件设定部331求出的感到不适的人的比例超过预先设定的规定值，则本实施方式的判断部333向控制部334提供切换信号。即，判断部333构成为：在由条件设定部331求出的感到不适的人的比例超过规定值时，判断部333判断为满足切换条件。
本实施方式的控制部334在通过判断部333判断为感到不适的人的比例超过了规定值之前(从判断部333接收到切换信号之前)，控制空调机2以使室温变为要求温度(执行第一模式)。当通过判断部333判断为感到不适的人的比例超过了规定值时(当从判断部333接收到切换信号时)，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度(执行第二模式)。
接着，使用图7来说明使用了本实施方式所涉及的空调系统1的空调控制方法。首先，空调控制装置3的条件设定部331从第一温度传感器41获取初始室温(图7的S81)。之后，操作部32被输入要求温度(S82)。之后，操作部32被输入用户的代谢量和用户的着衣量(S83)。之后，适当温度设定部332获取除室温以外的用户周边的环境物理量(气流速度、平均辐射温度、相对湿度)(S84)。之后，适当温度设定部332计算PMV(S85)。在冷的情况下(S86)，适当温度设定部332将成为PMV=+0.5的温度设定为适当温度(S87)。在热的情况下(S86)，适当温度设定部332将成为PMV=-0.5的温度设定为适当温度(S88)。之后，条件设定部331获取多个用户的冷热感(S89)。之后，由判断部333判断感到不适的人的比例是否超过规定值(S90)。在感到不适的人的比例未超过规定值的情况下，控制部334控制空调机2以使室温变为要求温度(S91)。之后返回步骤S84。当感到不适的人的比例超过规定值时，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度(S92)。之后，由通知部35通知用于减轻用户对舒适性的不满的信息(S93)。
如上所述，本实施方式的空调控制装置3具备条件设定部331，条件设定部331构成为计算感到不适的人的比例，判断部333构成为：当由条件设定部331计算出的感到不适的人的比例超过规定值时，判断部333判断为满足切换条件。
以上，根据本实施方式，由条件设定部331根据多个用户之间达成的统一意见来设定切换条件，由此能够使用上述达成的统一意见来估计多个用户的舒适性，因此即使在室内空间内存在多个用户的情况下也能够进行提高了舒适性的控制。
(实施方式4)
实施方式4所涉及的空调系统1估计将来的冷热感，在这一点上与实施方式3所涉及的空调系统1不同。此外，本实施方式的空调系统1在除上述以外的方面与实施方式3的空调系统1相同。本实施方式的空调系统1与实施方式3的空调系统1同样地在图1中示出。但是，在本实施方式中，将用户设为一个人来进行说明。
从用户对本实施方式的操作部32输入自己的冷热感。向操作部32输入的冷热感分为七个等级(-3、-2、-1、0、1、2、3)，为用户的主观的值。
本实施方式的条件设定部331获取输入到操作部32的信息(用户的冷热感)，来估计将来的冷热感。首先，条件设定部331估计在当前时刻空调机2的设定温度变为适当温度的情况下的室温的追踪时间(下面称为“室温追踪时间”)。室温追踪时间是从将空调机2的设定温度从要求温度切换为适当温度起到室温(气温)变为适当温度为止所花费的时间。之后，条件设定部331估计将空调机2的设定温度设为适当温度后经过了室温追踪时间时的用户的冷热感(气温变为适当温度时的用户的冷热感)。
本实施方式的判断部333构成为判断由条件设定部331估计出的用户的冷热感是否适中(0)。如果由条件设定部331估计出的用户的冷热感适中，则本实施方式的判断部333向控制部334提供切换信号。即，判断部333构成为：当由条件设定部331估计出的用户的冷热感适中时，判断部333判断为满足切换条件。
本实施方式的空调控制装置3将空调机2的设定温度从要求温度切换为适当温度以使气温(室温)变为适当温度时用户的冷热感适中。
接着，使用图8来说明使用了本实施方式所涉及的空调系统1的空调控制方法。首先，进行实施方式3的步骤S81~S88(图8的S101~S108)。之后，条件设定部331获取用户的冷热感(S109)。之后，估计在当前时刻空调机2的设定温度变为适当温度的情况下的室温追踪时间(S110)。之后，估计经过室温追踪时间后的用户的冷热感(S111)。之后，由判断部333判断估计出的冷热感是否适中(S112)。在估计出的冷热感不适中的情况下，控制部334控制空调机2以使室温变为要求温度(S113)。之后，返回步骤S109。在估计出的冷热感适中的情况下，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度(S114)。之后，由通知部35通知用于减轻用户对舒适性的不满的信息(S115)。
在进行了上述动作的情况下，空调机2的设定温度、冷热感以及室温如图9的(a)~(c)所示那样变化。当在时刻t11输入了要求温度(24°C)时，室温下降并达到要求温度(参照图9的(c))。在时刻t12，估计出的冷热感为适中(0)，因此空调机2的设定温度变更为适当温度(参照图9的(a))。之后，室温上升，在时刻t13以后维持在适当温度(参照图9的(c))。冷热感也在时刻t13以后维持适中(参照图9的(b))。
以上，根据本实施方式，能够基于当前时刻的冷热感估计将来的冷热感，因此能够进一步提高舒适性。
(实施方式5)
实施方式5所涉及的空调系统1使用其它舒适性评价，在这一点上与实施方式1所涉及的空调系统1不同。此外，本实施方式的空调系统1在除上述以外的方面与实施方式1的空调系统1相同。本实施方式的空调系统1与实施方式1的空调系统1同样地在图1中示出。
本实施方式的适当温度设定部332使用预测平均冷热感指标(PMV)以外的舒适性评价。作为其它舒适性评价，例如有不适指数(DI)、作用温度(OT)、有效温度(ET)、修正有效温度(CET)，新有效温度(ET)，新标准有效温度(SET)，湿球黑球温度(WBGT)等。
接着，使用图10来说明使用了本实施方式所涉及的空调系统1的空调控制方法。首先，空调控制装置3的条件设定部331从第一温度传感器41获取初始室温(图10的S121)。之后，操作部32被输入要求温度(S122)。之后，条件设定部331设定切换时间(S123)。之后，适当温度设定部332使用舒适性评价来计算适当温度(S124)。之后，由判断部333判断是否经过了切换时间(S125)。在未经过切换时间的情况下，控制部334控制空调机2以使室温变为要求温度(S126)。之后，返回步骤S125。当经过切换时间时，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度(S127)。
以上，在本实施方式中，也由空调控制装置3的控制部334暂时控制空调机2以使室温变为要求温度，之后控制空调机2以使室温维持在适当温度，由此能够反映用户的需求(要求温度)来解除当初的不适状态，并且最终使室温维持在基于舒适性评价的适当温度。其结果是，根据本实施方式，能够使室内空间在短时间内变为在客观上舒适性高的状态，并且能够实现空调机2的节能化。
以上，在本实施方式中，也由空调控制装置3的控制部334暂时控制空调机2以使室温变为要求温度，之后控制空调机2以使室温维持在适当温度，由此能够反映用户的需求(要求温度)来提早解除不适的状态，并且最终使上述气温维持在基于舒适性评价的适当温度。其结果是，根据本实施方式，能够使室内空间在短时间内变为在客观上舒适性高的状态。
另外，在本实施方式中，能够防止空调机2的过冷(或者过热)，因此能够实现空调机2的节能化。
此外，作为本实施方式的变形例，如图11所示，控制部334也可以不控制空调机2的设定温度，而控制空调机2的风量(图11的S135、S138)。本变形例的步骤S131~S134、S136、S137与本实施方式的步骤S121~S126相同。在本变形例的情况下，空调机2的设定温度、空调机2的风量、冷热感以及室温如图12的(a)~(d)所示那样变化。当在时刻t21输入了要求温度时，空调机2将风量设为强风量来进行动作(参照图12的(b))。室温下降并达到要求温度(参照图12的(d))。冷热感逐渐接近适中(0)，在时刻t22变为适中(参照图12的(c))。此时，空调机2的风量变更为适当风量(弱)(参照图12的(b))。之后，室温上升并维持在适当温度(图12的(d))。冷热感在时刻t22以后维持适中(参照图12的(c))。在本变形例中，空调机2的设定温度仍然是要求温度(参照图12的(a))。在无法以最初设定的适当风量实现适当温度的情况下，本变形例的空调控制装置3也可以一边检测实际的室温，一边进行适当风量的反馈调整(feedback tuning)。
另外，作为本实施方式的其它变形例，如图13所示，控制部334也可以控制空调机2的输出电力(图13的S145、S148)来代替空调机2的设定温度。本变形例的步骤S141~S144、S146、S147与本实施方式的步骤S121~S126相同。在本变形例的情况下，空调机2的设定温度、空调机2的风量、冷热感以及室温如图14的(a)~(d)所示那样变化。当在时刻t31输入了要求温度时，空调机2以高输出电力进行动作(参照图14的(b))。室温下降并达到要求温度(参照图14的(d))。冷热感逐渐接近适中(0)，在时刻t32时变为适中(参照图14的(c))。此时，空调机2的输出电力变更为适当电力，低于之前(参照图14的(b))。之后，室温上升并维持在适当温度(参照图14的(d))。冷热感维持适中(参照图14的(c))。在本变形例中，空调机2的设定温度仍然是要求温度(参照图14的(a))。在无法以最初设定的适当电力实现适当温度的情况下，本变形例的空调控制装置3也可以一边检测实际的室温，一边进行适当电力的反馈调整。
此外，如本实施方式那样使用其它舒适性评价来设定适当温度的功能以及如变形例那样控制空调机2的风量或者输出电力的功能也能够应用于实施方式2~4以及各变形例的空调系统1。
(实施方式6)
实施方式6所涉及的空调系统1重新设定适当温度，在这一点上与实施方式5所涉及的空调系统1不同。此外，本实施方式的空调系统1在除上述以外的方面与实施方式5的空调系统1相同。本实施方式的空调系统1与实施方式5的空调系统1同样地在图1中示出。
在本实施方式中，如图15所示，在控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度后(图15的S157)，当要求温度重新输入到操作部32时(S158)，适当温度设定部332反映用户的喜好(重新要求)来重新设定适当温度(S159)。之后，条件设定部331求出重新设定的适当温度下的冷热感(S160)，将直到变为上述冷热感为止的时间重新设定为切换时间(S161)。之后，由判断部333判断是否经过了重新设定的切换时间(S162)。在未经过上述切换时间的情况下，控制部334控制空调机2以使室温变为要求温度(S163)。之后，返回步骤S162。当经过上述切换时间时，控制部334控制空调机2以使室温维持在适当温度(S164)。此外，步骤S151~S157与实施方式5的步骤S121~S127相同。
在进行了上述的动作的情况下，空调机2的设定温度、冷热感以及室温如图16的(a)~(c)所示那样变化。当在时刻t41输入了要求温度(24°C)时，室温下降并达到要求温度(参照图16的(c))。冷热感逐渐接近适中(0)，在时刻t42变为适中(参照图16的(b))。此时，空调机2的设定温度变更为适当温度(参照图16的(a))。之后，室温上升并维持在适当温度(参照图16的(c))。冷热感维持适中(参照图16的(b))。之后，当在时刻t43重新输入了要求温度(25°C)时，空调机2的设定温度变更为上述要求温度(参照图16的(a))。室温下降并达到上述要求温度(参照图16的(c))。冷热感变为小于适中(参照图16的(b))。之后，在时刻t44，空调机2的设定温度变更为重新设定的适当温度(参照图16的(a))。之后，室温上升并维持在适当温度(参照图16的(c))。
以上，根据本实施方式，在设定了适当温度后能够反映用户的喜好来自动地变更适当温度。即，在本实施方式中，在重新输入了要求温度的情况下，能够重新变更反映了用户的喜好的适当温度。
此外，如本实施方式那样重新设定适当温度的功能也能够应用于实施方式1~4以及各变形例的空调系统1。

Claims (15)

1.一种空调控制装置，对使空间的气温变化的空调机进行控制，该空调控制装置的特征在于，具备：
操作部，其用于输入要求温度；
适当温度设定部，其使用舒适性评价求出适当温度，该适当温度是对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度；
控制部，其选择性地执行第一模式和第二模式，在该第一模式下控制上述空调机以使上述气温变为上述要求温度，在该第二模式下控制上述空调机以使上述气温变为上述适当温度；以及
判断部，其在上述控制部正在执行上述第一模式时，判断是否满足了切换条件，
其中，上述控制部构成为：在由上述操作部输入了上述要求温度时执行上述第一模式，在上述判断部判断为满足了上述切换条件时结束上述第一模式并执行上述第二模式。
2.根据权利要求1所述的空调控制装置，其特征在于，
还具备条件设定部，
上述条件设定部构成为计算切换时间，
上述切换时间是从通过上述操作部输入上述要求温度起到存在于上述空间的用户感到舒适为止所花费的时间，
上述判断部构成为：在从通过上述操作部输入上述要求温度起的经过时间超过上述切换时间时，判断为满足了上述切换条件。
3.根据权利要求2所述的空调控制装置，其特征在于，
上述适当温度设定部构成为：使用预测平均冷热感指标来选择上述用户的冷热感适中的温度作为上述适当温度，
上述切换时间是从通过上述操作部输入上述要求温度起到上述用户的冷热感适中为止所花费的时间。
4.根据权利要求2所述的空调控制装置，其特征在于，
上述条件设定部使用表示上述空间的外部环境的参数来调整上述切换时间。
5.根据权利要求2所述的空调控制装置，其特征在于，
上述条件设定部使用存在于上述空间的用户的作业水平来调整上述切换时间。
6.根据权利要求2所述的空调控制装置，其特征在于，
上述条件设定部使用存在于上述空间的用户进入上述空间之前的活动量来调整上述切换时间。
7.根据权利要求1所述的空调控制装置，其特征在于，
还具备条件设定部，该条件设定部根据存在于上述空间的用户的生物体信息来设定上述切换条件。
8.根据权利要求1所述的空调控制装置，其特征在于，
还具备条件设定部，
上述条件设定部构成为估计存在于上述空间的用户当前的冷热感，
上述判断部构成为：当通过上述条件设定部估计出的存在于上述空间的用户当前的冷热感适中时，判断为满足了上述切换条件。
9.根据权利要求1所述的空调控制装置，其特征在于，
还具备条件设定部，该条件设定部根据存在于上述空间的多个用户之间达成的统一意见来设定上述切换条件。
10.根据权利要求1所述的空调控制装置，其特征在于，
还具备条件设定部，
上述条件设定部构成为计算感到不适的人的比例，
上述判断部构成为：在通过上述条件设定部计算出的感到不适的人的比例超过规定值时，判断为满足了上述切换条件。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的空调控制装置，其特征在于，
上述适当温度设定部构成为：使用上述舒适性评价来求出对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度范围，从上述温度范围中选择上述适当温度。
12.根据权利要求11所述的空调控制装置，其特征在于，
上述适当温度设定部从上述温度范围中选择上述空调机的消耗能量最小的温度作为上述适当温度。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的空调控制装置，其特征在于，
还具备通知部，该通知部将用于减轻对舒适性的不满的信息通知给存在于上述空间的用户。
14.一种空调系统，其特征在于，具备：
空调机，其使空间的气温变化；以及
根据权利要求1至13中的任一项所述的空调控制装置，其控制上述空调机。
15.一种空调控制方法，对使空间的气温变化的空调机进行控制，该方法的特征在于，包括以下步骤：
受理要求温度；
使用舒适性评价来求出适当温度，该适当温度是对于存在于上述空间的用户来说舒适的温度；
当输入了要求温度时，控制上述空调机以使上述气温变为上述要求温度；
在控制上述空调机以使上述气温变为上述要求温度的期间，判断是否满足了切换条件；以及
在满足了上述切换条件的情况下，控制上述空调机以使上述气温变为上述适当温度。
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