JP2007010224A - パーソナル空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】 生活行動に起因する温熱感の変化による不快感が生じないパーソナル空調システムを提供する。
【解決手段】 執務者が生活行動、時刻、代謝増加量、およびその持続時間を温熱感入力装置（生活行動リズム入力装置）１に入力すると、制御装置２が、執務者の代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づいて当該執務者の閾値を決定し、当該執務者近傍の室温が閾値内に納まるようにパーソナル空調装置を制御する。これにより、執務者の生活行動に伴う温熱感を自動的に一定に保つことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、個人の執務スペースを対象として空調を行うパーソナル空調システムに関する。

近年、ＯＡ機器の導入やパーティションによる執務スペースの細分化などにより空調負荷が偏在し、不快感を訴える人が増えている。そのため、空調機器類の制御を、温熱環境の総合評価指標であるＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）に基づいて行う空調システムが提案されている。例えば特許文献１では、居住者の温熱申告値を教師信号として個人の温熱感を反映したＰＭＶ方程式を学習機能により構築し、このＰＭＶ方程式から算出されるＰＭＶ値で空調機器を制御する温熱感対応空調システムが提案されている。
特開平６−９４２９２号公報 （第２−３頁、第１−３図）

特許文献１に記載された空調システムでは、標準的な空調条件の範囲で、温湿度、気流速、輻射量、着衣量、作業量の環境要因が設定され、これらの変数を教師信号として、ニューラルネットワークにより標準となるＰＭＶ方程式が学習される。そして、居住者からの温熱申告が無い場合、この標準的なＰＭＶ値で空調機器類が制御され、居住者が標準ＰＭＶ値に基づく空調状態に不満足の場合には、温熱申告値および申告時の温湿度、気流速、輻射量の検出値を教師信号としてＰＭＶ方程式が再構築され、空調機器類が制御される。
他方、さまざまな生活行動により、人間の代謝量は一時的に増加し、これに伴って温熱感は変化する。
しかし、特許文献１に記載された空調システムの場合、季節ごとの標準的な代謝量は予め考慮されるが、生活行動に起因する代謝増加量に伴う温熱感の変化は考慮されていない。そのため、生活行動に起因する温熱感の変化による不快感を防止できないという問題がある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、生活行動に起因する温熱感の変化による不快感が生じないパーソナル空調システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るパーソナル空調システムは、執務者ごとに設けられたパーソナル空調装置と、執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間を入力する生活行動リズム入力装置と、前記生活行動リズム入力装置に入力された執務者の生活行動による代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づき、当該執務者にとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者近傍の室温が前記最適室温の上下限内に納まるように前記パーソナル空調装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
本発明では、生活行動リズム入力装置に入力された執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づいて、制御装置が、当該執務者にとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者近傍の室温が最適室温の上下限内に納まるようにパーソナル空調装置を制御する。具体的には、代謝量が増加した後の温熱感が、代謝量が増加する前の温熱感と等価になるように室温の上下限を設定する。これにより、執務者の生活行動に伴う温熱感を自動的に一定に保つことができる。

また、本発明に係るパーソナル空調システムは、執務者ごとに設けられたパーソナル空調装置と、執務者を識別するＩＤ情報が記録されたＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグに記録された情報を受信するＲＦＩＤリーダと、執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間を当該執務者のＩＤ情報と関連付けて記憶し、前記ＲＦＩＤリーダにより受信された執務者のＩＤ情報により呼び出された当該執務者の生活行動による代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づき、当該執務者にとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者近傍の室温が前記最適室温の上下限内に納まるように前記パーソナル空調装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
ここで、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグとは、超小型のＩＣチップを搭載した電子荷札のことであり 、内蔵 するアンテナが送信 する信号をＲＦＩＤリーダ を用いて無線で読み取るものである。
本発明では、制御装置が、執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間からなる生活行動情報を当該執務者のＩＤ情報と関連付けて記憶しており、ＲＦＩＤタグに記録されている執務者のＩＤ情報をＲＦＩＤリーダが読み取り、制御装置が、当該ＩＤ情報と関連付けられた当該執務者の生活行動情報に基づいてパーソナル空調装置を制御する。これにより、執務者の生活行動情報を生活行動リズム入力装置に入力する手間を省くことができる。

また、本発明に係るパーソナル空調システムは、執務者ごとに設けられたパーソナル空調装置と、執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間が記録されたＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグに記録された情報を受信するＲＦＩＤリーダと、前記ＲＦＩＤリーダにより受信された執務者の生活行動による代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づき、当該執務者にとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者近傍の室温が前記最適室温の上下限内に納まるように前記パーソナル空調装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
本発明では、ＲＦＩＤタグに予め記録されている、執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びにその時刻および持続時間からなる生活行動情報をＲＦＩＤリーダが自動的に読み取るので、執務者の生活行動情報を生活行動リズム入力装置に入力する手間を省くことができる。

また、本発明に係るパーソナル空調システムは、室温を計測する無線室温センサと、前記無線室温センサにより計測された室温を受信する受信装置とを備えていてもよい。
本発明では、無線室温センサを使用することにより、室温を計測するポイントを自由に変更することができる。これにより、温熱感を、より的確に反映した空調システムとすることができる。

本発明に係るパーソナル空調システムでは、執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づいて、制御装置が、当該執務者にとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者近傍の室温が最適室温の上下限内に納まるようにパーソナル空調装置を制御するので、執務者の生活行動に起因して温熱感が変化しても、執務者が不快感を感じることが無い。

以下、本発明に係るパーソナル空調システムの実施形態について図面に基づいて説明する。
図１および図２は、本発明に係るパーソナル空調システムの実施形態の一例を示す執務スペースの平面図および立面図である。
本実施形態によるパーソナル空調システムでは、執務者Ｐごとに設けられた吹出口３を有するパーソナル空調装置（図示省略）が、制御装置２によって制御されている。
各執務者Ｐが使用する机８の上には、執務者Ｐごとに異なる温熱感を空調システムに反映させるために温熱感入力装置１が設置されており、温熱感入力装置１と制御装置２とは配線６で接続されている。
また、各執務者Ｐが使用する椅子９の背もたれには、執務者Ｐ近傍の室温を計測するための無線室温センサ４が取り付けられており、無線室温センサ４で計測された室温は、執務スペース７の天井に設置された受信装置５を介して制御装置２に送られる。
なお、図１では、温熱感入力装置１と吹出口３をそれぞれ一つしか示していないが、各執務者Ｐごとに温熱感入力装置１と吹出口３が設置されている。

執務者Ｐが最適な室温と感じる上下限（以下、閾値と呼ぶ。）は、人によって異なっている。そのため、本パーソナル空調システムでは、制御装置２が、各執務者Ｐごとに設定された閾値と無線室温センサ４で計測された室温とを比較してパーソナル空調装置を制御する。具体的には、執務者Ｐ近傍の室温が閾値より高ければ、パーソナル空調装置を作動して吹出口３から冷風を吹き出すようにするとともに、執務者Ｐ近傍の室温が閾値より低ければ、パーソナル空調装置を作動して吹出口３から温風を吹き出すようにして、執務者Ｐ近傍の室温が常時、閾値内となるようにする。一方、執務者Ｐ近傍の室温が閾値内であれば、パーソナル空調装置を停止する。

なお、パーソナル空調装置のＯＮ／ＯＦＦに加えて、吹出口３から吹き出される送風量を制御することにより快適な温熱環境を維持してもよい。この場合、計測された室温と閾値との差が大きい場合は送風量を多く、小さい場合は送風量を少なくといった制御を行う。

また、本パーソナル空調システムでは、執務者Ｐごとに設定されている閾値が、温熱感入力装置１から入力される申告度数に応じて上下に移動する学習機能を備えている。図３は閾値の学習機能を説明するための模式図であるが、この執務者Ｐは、室温が２７℃以上になると、「暑い」という申告を温熱感入力装置１に入力し、室温が２３℃以下になると、「寒い」という申告を温熱感入力装置１に入力している。この結果から、制御装置２は、この執務者Ｐの閾値が２４〜２６℃であると判断し、この執務者Ｐに予め設定されている閾値（Ｔｌ〜Ｔｕ）を２４〜２６℃に補正する。

さて、人間の代謝量は、さまざまな生活行動により一時的に増加する。代謝量が増加すると、同じ温熱環境でも温熱感は変化する。そのため、本パーソナル空調システムは、通勤や食事などの、ある程度パターンが決まった生活行動に対して時刻、代謝増加量、持続時間を考慮することにより快適性を保つ生活行動リズム対応機能を備えており、温熱感入力装置１が、執務者Ｐの生活行動情報を入力するための生活行動リズム入力装置を兼用している。

執務者Ｐが生活行動、時刻、代謝増加量、およびその持続時間を温熱感入力装置（生活行動リズム入力装置）１に入力すると、制御装置２が、入力された代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づいて、当該執務者Ｐにとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者Ｐ近傍の室温が最適室温の上下限内に納まるようにパーソナル空調装置を制御する。具体的には、代謝量が増加した後のＰＭＶが、代謝量が増加する前のＰＭＶと等価になるように閾値を変化させる。例えば、閾値の上限を２７．５℃とし、生活行動により代謝量が３０％増加してＰＭＶが０．５から０．９に増加した場合、ＰＭＶを０．５とするためには、閾値の上限を２５．９℃とすればよい。なお、上記の計算は、Ｆａｎｇｅｒが示した快適方程式を用いて行うことができる。
表１に、温熱感入力装置（生活行動リズム入力装置）１に入力する生活行動情報の一例を示す。入力項目は生活行動、時刻、代謝増加量、およびその持続時間である。また、図４に、表１に示す生活行動入力をもとにＰＭＶが等価となるように閾値を設定した例を示す。

本実施形態によるパーソナル空調システムでは、執務者Ｐが生活行動、時刻、代謝増加量、およびその持続時間を温熱感入力装置（生活行動リズム入力装置）１に入力すると、制御装置２が、執務者Ｐの代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づいて当該執務者Ｐの閾値を決定し、当該執務者Ｐ近傍の室温が閾値内に納まるようにパーソナル空調装置を制御する。これにより、執務者Ｐの生活行動に伴う温熱感を自動的に一定に保つことができる。

図５は、本発明に係るパーソナル空調システムの他の実施形態を示す執務スペースの立面図である。
本実施形態では、先の実施形態において使用した温熱感入力装置（生活行動リズム入力装置）１に代えて、執務者Ｐが携帯するＲＦＩＤタグ１１を使用する。また、各執務者Ｐが使用する机８の上には、無線室温センサ４と無線通信を行う受信装置を兼ねたＲＦＩＤリーダ１５が設置されている。

ＲＦＩＤタグ１１は、執務者Ｐを識別するＩＤ情報を記憶する記憶部と、執務者ＰのＩＤ情報を送信する送信部と、記憶部および送信部に対する制御を行う制御部とを備えている。
一方、制御装置２は、執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間などの生活行動情報を当該執務者のＩＤ情報と関連付けて記憶している。

本実施形態によるパーソナル空調システムでは、制御装置２が、執務者Ｐの生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間からなる生活行動情報を当該執務者ＰのＩＤ情報と関連付けて記憶しており、ＲＦＩＤタグ１１に記録されている執務者ＰのＩＤ情報をＲＦＩＤリーダ１５が読み取り、制御装置２が、当該ＩＤ情報と関連付けられた当該執務者Ｐの生活行動情報に基づいてパーソナル空調装置を制御する。これにより、執務者Ｐの生活行動情報を温熱感入力装置（生活行動リズム入力装置）１に入力する手間を省くことができる。特に、執務者Ｐごとに執務スペースが固定していないフリーアドレスオフィスにおいて有効である。
また、本実施形態によるパーソナル空調システムでは、ＲＦＩＤタグ１１とＲＦＩＤリーダ１５との無線通信により、パーソナル空調機器が自動的にＯＮ／ＯＦＦするのでランニングコストを節約することができる。

なお、上記実施形態では、ＲＦＩＤタグ１１に、執務者Ｐを識別するＩＤ情報のみ記憶させていたが、ＩＤ情報に加えて、執務者Ｐの閾値および生活行動、時刻、代謝増加量、持続時間などの生活行動情報を記憶させてもよい。この場合は、制御装置２に執務者Ｐの生活行動情報を記憶させる必要はない。
本実施形態によるパーソナル空調システムでは、ＲＦＩＤタグ１１に予め記録されている、執務者Ｐの閾値および生活行動、時刻、代謝増加量、持続時間などの生活行動情報をＲＦＩＤリーダ１５が自動的に読み取り、制御装置２が、当該生活行動情報に基づいてパーソナル空調装置を制御する。

以上、本発明に係るパーソナル空調システムの実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、アンダーフロア空調としているが、これに限るものではなく、天井吹出空調でもよいし、輻射暖房装置を併用してもよい。また、人感センサにより執務者の有無を検知してパーソナル空調機器が自動的にＯＮ／ＯＦＦするようにしてもよいし、ＰＣへのログオン、イントラネットへのログオン等を利用して個人認証を行ってもよい。要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。

本発明に係るパーソナル空調システムの実施形態の一例を示す執務スペースの平面図である。 同、執務スペースの立面図である。 閾値の学習機能を説明するための模式図である。 生活行動入力に基づく閾値の設定例を示す図である。 本発明に係るパーソナル空調システムの他の実施形態を示す執務スペースの立面図である。

符号の説明

１ 温熱感入力装置（生活行動リズム入力装置）
２ 制御装置
３ 吹出口
４ 無線室温センサ
５ 受信装置
６ 配線
７ 執務スペース
８ 机
９ 椅子
１１ ＲＦＩＤタグ
１５ ＲＦＩＤリーダ
Ｐ 執務者

Claims (4)

1. 執務者ごとに設けられたパーソナル空調装置と、
   執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間を入力する生活行動リズム入力装置と、
   前記生活行動リズム入力装置に入力された執務者の生活行動による代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づき、当該執務者にとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者近傍の室温が前記最適室温の上下限内に納まるように前記パーソナル空調装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とするパーソナル空調システム。
2. 執務者ごとに設けられたパーソナル空調装置と、
   執務者を識別するＩＤ情報が記録されたＲＦＩＤタグと、
   前記ＲＦＩＤタグに記録された情報を受信するＲＦＩＤリーダと、
   執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間を当該執務者のＩＤ情報と関連付けて記憶し、前記ＲＦＩＤリーダにより受信された執務者のＩＤ情報により呼び出された当該執務者の生活行動による代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づき、当該執務者にとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者近傍の室温が前記最適室温の上下限内に納まるように前記パーソナル空調装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とするパーソナル空調システム。
3. 執務者ごとに設けられたパーソナル空調装置と、
   執務者の生活行動に起因する代謝増加量並びに生活行動の時刻および持続時間が記録されたＲＦＩＤタグと、
   前記ＲＦＩＤタグに記録された情報を受信するＲＦＩＤリーダと、
   前記ＲＦＩＤリーダにより受信された執務者の生活行動による代謝増加量並びにその時刻および持続時間に基づき、当該執務者にとって最適な室温の上下限を決定し、当該執務者近傍の室温が前記最適室温の上下限内に納まるように前記パーソナル空調装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とするパーソナル空調システム。
4. 室温を計測する無線室温センサと、
   前記無線室温センサにより計測された室温を受信する受信装置とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のパーソナル空調システム。

Images