JP2009299933A - 空調制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネ効果が十分に得られる空調制御装置を提供する。
【解決手段】空調制御対象の空間を複数のエリアに分けて、該複数のエリア毎に空気調和を行う空調設備と、エリア毎の利用者人数を検出する利用者人数検出手段と、利用者人数に応じて、エリア毎に温度勾配がつくように空調設備の運転を制御する温度制御手段と、エリア毎の温度を検出する温度検出手段と、エリア毎に、温度検出手段によって検出した温度情報と、利用者人数検出手段によって検出した利用者人数の情報を表示する表示手段とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調制御装置に関する。

近年、省エネルギーヘの関心が高まっている。オープンスペースにおける、空調制御と利用者への快適環境の提供を両立させる手段として、オフィスなどに就業者が滞在する作業空間とそれ以外の通路や天井等の空間とを個別に制御する「タスクアンビエント空調システム」が提案されている。これは、室内の冷暖房や換気を均一に行う従来の空調システムとは異なり、必要なタスク域を重点的に冷暖房あるいは換気するため、消費エネルギーを節減することができるとともに、暑さ寒さや気流の強弱に関する個人の好みに対して対応することができるというメリットが得られるものである（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平０７−３３２７３１号公報 特開平０６−１８５７５７号公報 特開２００６−１７０４７１号公報

しかしながら、この「タスクアンビエント空調」の実現のためには、全てのタスク領域で集中的な空調制御ができる設備が必要となるという問題と、結局、スペース全域に対して常時空調設備を運転しなければならないため、省エネ効果が十分に得られないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、省エネ効果が十分に得られる空調制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、空調制御対象の空間を複数のエリアに分けて、該複数のエリア毎に空気調和を行う空調設備と、前記エリア毎の利用者人数を検出する利用者人数検出手段と、前記利用者人数に応じて、前記エリア毎に温度勾配がつくように前記空調設備の運転を制御する温度制御手段と、前記エリア毎の温度を検出する温度検出手段と、前記エリア毎に、前記温度検出手段によって検出した温度を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

本発明は、前記表示手段は、前記エリア毎に、前記利用者人数検出手段によって検出された利用者人数の情報をさらに表示することを特徴とする。

本発明によれば、フリーアドレスオフィスや図書館の閲覧スペース、飲食店等の、利用者が自由に座席を決められるオープンスペース空間において、あらかじめエリアによってある程度の温度差を付けておき、利用者が座席を決定する際の指標として、入ってきた利用者が見やすい位置に「現在の温度情報と利用状況情報」を表示するようにしたため、利用者の省エネヘの関心を高めることができるという効果が得られる。また、各エリアに温度差を付ける方法として、座席の利用率を定常的にモニタリングし、利用率によって、一部のエリアを空調制御しない、あるいはエリアによって空調の強度を変えるようにしたため、省エネ効果を向上させることができるともに、利用者の快適性要求を満たすことができるという効果が得られる。

以下、本発明の一実施形態による空調制御装置を図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号１、２、３、４は、空調制御対象の空間を複数（４つ）のエリアに分け、それぞれのエリアに存在する座席に着席している利用者または、エリアに存在する利用者を検出する利用者検出センサである。符号５は、利用者検出センサ１〜４が出力する利用者検出情報を収集して、空調制御対象の空間の利用者人数情報を取得する人数情報収集部である。符号６、７、８、９は、空調制御対象の空間を複数（４つ）のエリアに分け、それぞれのエリアの気温（室温）を検出する温度センサである。温度センサ６〜９は、利用者検出センサ１〜４の検出エリアと同じエリアの気温を検出する。符号１０は、温度センサ６〜９が出力する温度情報を収集して、各エリア毎の気温情報を取得する温度情報収集部である。

符号１１は、人数情報収集部５及び温度情報収集部１０が取得した情報（利用者人数情報と気温情報）を記憶する収集情報管理データベースである。収集情報管理データベース１１は、所定の時間間隔（例えば１分）で記憶される情報が人数情報収集部５及び温度情報収集部１０によって更新される。符号１２は、収集情報管理データベース１１に記憶される情報に基づいて、空調制御対象の空間の温度（気温）を制御する温度制御部である。符号１３、１４、１５、１６は、空調制御対象の空間を複数（４つ）のエリアに分け、それぞれのエリアの空気調和を行う空調設備である。空調設備１３〜１６は、利用者検出センサ１〜４の検出エリア及び温度センサ６〜９の検出エリアと同じエリアの空気調和を個別に行うことが可能である。符号１７は、温度制御部１２が出力する温度制御情報に基づいて、４台の空調設備１３〜１６を運転を制御する空調設備制御装置である。符号１８は、空調制御対象の空間（部屋）への入り口付近に設置され、利用者の状況と室温分布の状況を表示する表示装置であり、液晶のディスプレイ装置等から構成する。符号１９は、表示装置１８に表示する画像データを生成して表示装置１８へ出力する表示画像生成部である。

次に、図５を参照して、図１に示す空調制御装置が対象とする部屋のレイアウトについて説明する。空調制御対象の部屋は、図５に示すように４つのエリア（エリアＡ〜Ｄ）に分けられており、エリアのそれぞれに利用者検出センサ１〜４と温度センサ６〜９が設けられる。また、４台の空調設備１３〜１６は、各エリアの室温を制御する。各エリアの境界には、壁等の空気の移動を妨げるものはなく、背の低いパーティションパネル等で、低い位置のみが仕切られた状態であり、各エリア間を利用者が移動するために通路には、仕切り等は全くない状態である。また、各エリアには、作業机と椅子が配置されており、出入り口付近に表示装置１８が設置されている。

次に、図１を参照して、図１に示す空調制御装置の動作を説明する。まず、利用者検出センサ１〜４は、エリアそれぞれに存在する利用者の人数を検出して、検出結果である人数情報を人数情報収集部５へ出力する。利用者検出センサ１〜４は、デジタル画像を得ることができる撮像装置と得られたデジタル画像を画像処理して利用者人数を求める画像処理装置等から構成される。画像処理装置内には、利用者が全くいない状態の各エリアの画像が予め記憶されており、撮像装置によって新たに撮像した画像と予め記憶されている画像との差分から利用者人数を求める。このとき、画像処理装置は、各椅子に着席している利用者の位置を求めて、人数情報収集部５へ出力する。この処理は、各椅子近傍の画像に差があるか否かによって判定することが可能である。利用者検出センサ１〜４は、所定時間間隔（例えば１分）で人数情報を人数情報収集部５へ出力する。これにより、人数情報収集部５は、各エリア毎に、各椅子に着席している利用者の人数と、立っている利用者の人数を所定時間間隔で取得することになる。

一方、温度センサ６〜９は、所定の時間間隔（例えば１分）でエリアそれぞれの室温を検出し、温度情報収集部１０へ出力する。これにより温度情報収集部１０は、各エリア毎の室温を所定時間間隔で取得することになる。

次に、人数情報収集部５は、取得した利用者人数情報を収集情報管理データベース９へ書き込む。また、温度情報収集部１０は、取得した温度情報を収集情報管理データベース９へ書き込む。これにより、収集情報管理データベース９には、各エリア毎に、利用者人数と室温の情報が書き込まれることになる。

次に、温度制御部１２は、収集情報管理データベース９に記憶されている人数情報及び温度情報に基づいて、各エリアの温度を制御する。例えば、利用者が少ない場合は、図２に示すように、「通常冷房」エリアと「冷房停止」エリアを設定することにより、利用者人数に合わせたエリアのみの空調制御が行なわれるように、温度制御部１２は、空調設備制御装置１７に対して指示情報を出力する。これを受けて、空調設備制御装置１７は、空調設備１３、１４のみを通常冷房の運転を行い、空調設備１５、１６は運転を停止する。このように冷房エリアを小さくすることで省エネ効果が期待できる。なお、図２に示す例では、冷房エリアがエリアＡとＢに設定されており、冷房停止エリアがエリアＣとＤに設定されているが、冷房するエリアは、モニタリングしている利用者数によって段階的に変えることもできる。すなわち、エリアＡのみを冷房としたり、エリアＡ〜Ｃを冷房としてもよい。

また、利用者が多い場合は、図３に示すように、「通常冷房」エリアと、「弱冷房」エリアを設定することにより、利用者の快適性要求に応じた冷房エリアの棲み分けが可能にな空調制御が行なわれるように、温度制御部１２は、空調設備制御装置１７に対して指示情報を出力する。これを受けて、空調設備制御装置１７は、空調設備１３、１４は通常冷房の運転を行い、空調設備１５、１６は弱冷房の運転を行う。このように、弱冷房エリアを設けることで省エネ効果が期待できる。なお、弱冷房エリアは、利用者数および、利用状況の情報から学習した利用者の好みデータによって段階的に変えるようにしてもよい。

一方、表示画像生成部１９は、人数情報収集部５から出力される各エリアにおいて利用者が着席している椅子の位置情報と、温度情報収集部１０から出力される各エリアの室温情報と入力する。そして、表示画像生成部１９は、入力した情報に基づいて、利用状況の情報と室温分布の情報を示す表示画像データを生成し、表示承知１８へ出力する。これにより、表示装置１８に利用状況の情報と室温分布の情報を示す表示画像が表示されることになる。図４に表示装置１８に表示される画像の一例を示す。図４に示すように、各エリアＡ〜Ｄについて、室温が表示されるとともに、各エリアの椅子の着席状況が表示される。

このように、エリア毎の現在温度と着席状況を表示することで、利用者の誘導を行うことが可能になるとともに、利用者が好む温度環境を提供することが可能となる。表示装置によって現在の状況を表示することにより、「より涼しいところ」を求める利用者が多い場合、通常冷房エリアに人数が集中し、代謝により温度上昇してしまうことが予想されるが、リアルタイムの温度情報を提供することによって、人数の分散を促すことができる。

以上説明したように、フリーアドレスオフィスや図書館の閲覧スペース、飲食店等の、利用者が自由に座席を決められるオープンスペース空間において、あらかじめエリアによってある程度の温度差を付けておき、利用者が座席を決定する際の指標として、入ってきた利用者が見やすい位置に「現在の温度情報と利用状況情報」を表示するようにしたため、利用者の省エネヘの関心を高めることができる。また、各エリアに温度差を付ける方法として、座席の利用率を定常的にモニタリングし、利用率によって、一部のエリアを空調制御しない、あるいはエリアによって空調の強度を変えるようにしたため、省エネ効果を向上させることができるともに、利用者の快適性要求を満たすことができる。また、利用者の状況をモニタリングすることによって多くの人が好む温度の範囲を学習し、その結果を基に空調を制御するようにしたため、利用者の快適性を向上させることができるともに、省エネ効果のさらなる向上を図ることができる。

なお、図１における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより空調制御処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。 利用者人数に応じた空調制御の一例を示す説明図である。 利用者人数に応じた空調制御の一例を示す説明図である。 図１に示す表示装置１８の表示画面の一例を示す説明図である。 空調制御対象の部屋のレイアウトの一例を示す説明図である。

符号の説明

１、２、３、４・・・利用者検出センサ、５・・・人数情報収集部、６、７、８、９・・・温度センサ、１０・・・温度情報収集部、１１・・・収集情報管理データベース、１２・・・温度制御部、１３、１４、１５、１６・・・空調設備、１７・・・空調設備制御装置、１８・・・表示装置、１９・・・表示画像生成部

Claims (2)

1. 空調制御対象の空間を複数のエリアに分けて、該複数のエリア毎に空気調和を行う空調設備と、
   前記エリア毎の利用者人数を検出する利用者人数検出手段と、
   前記利用者人数に応じて、前記エリア毎に温度勾配がつくように前記空調設備の運転を制御する温度制御手段と、
   前記エリア毎の温度を検出する温度検出手段と、
   前記エリア毎に、前記温度検出手段によって検出した温度を表示する表示手段と
   を備えたことを特徴とする空調制御装置。
2. 前記表示手段は、前記エリア毎に、前記利用者人数検出手段によって検出された利用者人数の情報をさらに表示することを特徴とする請求項１に記載の空調制御装置。

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