JP2010038375A - 空調制御装置および空調制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギーを実現するとともに、快適性の低下を防止することができる空調制御装置および空調制御方法を提供する。
【解決手段】建物内の各部屋に設けられた空調機器２を制御する空調制御補正部１５であって、部屋への利用者の入退場を管理するカードリーダ３からの入退場情報に基づいて、部屋内の人数を室内人数として検出する室内人数検出部１１と、入退場情報に基づいて、所定時間間隔における室内人数の変化量を、室内人数が増える場合を正とする変化人数として検出する変化人数検出部１２とを備え、空調制御補正部１５は、変化人数が正の値である場合に、空調機器の能力を、変化人数に応じて徐々に高くするように制御するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、建物内の部屋に設けられた空調機器を制御する空調制御装置および空調制御方法に関し、特に、中央熱源を持たない個別分散型の空調システムを採用する建物に適用される空調制御装置および空調制御方法に関する。

ビル等の建物の空調に関する消費電力は、建物の全消費電力の大きな割合を占めており、空調に関する消費電力を低減することが、省エネルギーの１つの鍵となっている。空調に関する消費電力を低減するためには、空調機器の設定温度を夏季は高め、冬季は低めに調整したり、空調機器をオフしたりすればよいが、これらの方法では、快適性が犠牲になる。

中央熱源方式の空調システムでは、熱源の台数制御や熱搬送ポンプのインバータ化等の方法によって、快適性を犠牲にすることなく省エネルギーを実現することができるが、個別分散型の空調システムにおいては、ハードウェアの制限等により、これらの方法を適用することは極めて困難である。

個別分散型の空調システムにおいて、快適性を犠牲にしない省エネルギー方法としては、例えば空調機器の無駄な運転を無くすことを挙げることができる。空調機器の無駄な運転とは、例えば冷房期における冷やし過ぎや暖房期における暖めすぎ、または空調機器の切り忘れや無人エリアにおける空調機器の運転等を指している。これらの無駄な運転に対して、設定温度に上下限値を設けたり、夜間にタイマで空調機器を停止させたりする装置や方法が提案されている。

また、無駄な運転をさらに抑制するために、空調機器単体では取得できない情報に基づいて、空調機器を制御する装置や方法も提案されている。
従来の環境調整システムは、利用者が携帯する無線タグを用いて利用者の位置情報を取得し、位置情報とあらかじめ登録された利用者の嗜好情報とに基づいて、利用者の嗜好に沿うように、利用者の現在位置周辺の局所的な環境調整を行っている（例えば、特許文献１参照）。
これにより、利用者の好みに応じた制御を利用者のいる場所のみに対して行うことができ、省エネルギーを実現するとともに、快適性を向上させている。

特開２００４−１０１０４８号公報

しかしながら、従来技術には、次のような問題点があった。
特許文献１に示された環境調整システムは、室内人数が変化した場合に、利用者の嗜好等とともに、室内人数に応じて空調機器の能力を設定している。そのため、急激に室内人数が増えた場合には、エネルギーの消費量が急激に増加し、省エネルギーを実現することができないという問題点があった。
また、この環境調整システムでは、利用者の嗜好が変化しないことを前提にしているが、一般的に、人の嗜好は、時間帯や人の状態によって変化すると考えられる。すなわち、例えば屋外から屋内に入ったばかりの場合と、温度の高い部屋から温度の低い部屋に移動した場合と、空調の効いた部屋にずっといた場合とでは、同一人物であっても温度等の感じ方が変わり、嗜好が一時的に変化することが考えられる。そのため、利用者の嗜好が変化した場合には、快適性が損なわれる恐れがあるという問題点もあった。

なお、人の嗜好が一時的に変化する例として、以下に発明者が夏季に行ったアンケート調査の調査結果を示す。調査の内容は、３０分以内に屋外から屋内に入った人と、３０分以上室内にずっといた人とに対して、快適だと感じる空調機器の設定温度を回答してもらうというものである。この結果、３０分以内に屋外から屋内に入った人が快適だと感じる空調機器の設定温度の平均値が２６．２℃であったのに対して、３０分以上室内にずっといた人が快適だと感じる空調機器の設定温度の平均値は２４．５℃であった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、室内人数の変化に応じて空調機器を制御することで、省エネルギーを実現するとともに、快適性の低下を防止することができる空調制御装置および空調制御方法を提供することにある。

この発明に係る空調制御装置は、部屋内の総人数に対する現在人数の割合を示す負荷率と、部屋内に設けられた空調機器の能力とのテーブルに従って、空調機器を制御する空調制御手段を備えた空調制御装置であって、部屋への利用者の入退場を管理する入退場管理手段と、入退場管理手段からの入退場情報に基づいて、部屋内の現在人数を室内人数として検出する室内人数検出手段と、入退場情報に基づいて、所定の時間間隔における室内人数の変化量を変化人数として検出する変化人数検出手段と、をさらに備え、空調制御手段は、室内人数が変化して空調機器の能力を高くする必要が生じた場合に、変化人数から算出される負荷率の変化率に基づいて、空調機器の能力が低くなる方向に負荷率を補正する負荷率補正量を求め、所定時間にわたって負荷率補正量で補正した負荷率に応じて空調機器を制御するものである。

また、この発明に係る空調制御方法は、部屋内の総人数に対する現在人数の割合を示す負荷率と、部屋内に設けられた空調機器の能力とのテーブルに従って、空調機器を制御する空調制御ステップを備えた空調制御方法であって、部屋への利用者の入退場を管理する入退場管理手段からの入退場情報に基づいて、部屋内の現在人数を室内人数として検出する室内人数検出ステップと、入退場情報に基づいて、所定の時間間隔における室内人数の変化量を変化人数として検出する変化人数検出ステップと、をさらに備え、空調制御ステップは、室内人数が変化して空調機器の能力を高くする必要が生じた場合に、変化人数から算出される負荷率の変化率に基づいて、空調機器の能力が低くなる方向に負荷率を補正する負荷率補正量を求め、所定時間にわたって負荷率補正量で補正した負荷率に応じて空調機器を制御する。

この発明の空調制御装置または空調制御方法によれば、空調制御手段または空調制御ステップは、室内人数が変化して空調機器の能力を高くする必要が生じた場合に、変化人数から算出される負荷率の変化率に基づいて、空調機器の能力が低くなる方向に負荷率を補正する負荷率補正量を求め、所定時間にわたって負荷率補正量で補正した負荷率に応じて空調機器を制御する。
そのため、例えば急激に室内人数が増えた場合や利用者の嗜好が変化した場合であっても、空調機器の能力が急激に変化することなく、省エネルギーを実現するとともに、快適性の低下を防止することができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る空調制御装置１を含む空調制御システム全体を示すブロック構成図である。
図１において、この空調制御システムは、空調制御装置１と、空調機器２と、カードリーダ３（入退場管理手段）と、気象情報提供部４とから構成されている。

空調機器２は、空調制御装置１の制御下で運転する。
カードリーダ３は、建物の出入り口および建物内の各部屋の出入り口に設けられ、空調制御装置１と有線または無線で接続されている。また、カードリーダ３は、利用者の携帯するＩＤカード５を読み込ませることにより、建物または各部屋の入場または退場を可能にする。このとき、カードリーダ３は、空調制御装置１に対してＩＤ情報を含む入退場情報を出力する。なお、ＩＤカード５の代わりに、入退カード等を用いてもよい。
気象情報提供部４は、気象配信会社や気象庁ホームページ等の気象サイト等であり、空調制御装置１に気象情報を提供する。

続いて、空調制御装置１の詳細な構成および機能について説明する。
空調制御装置１は、室内人数検出部１１（室内人数検出手段）と、変化人数検出部１２（変化人数検出手段）と、データ保存部１３と、空調制御決定部１４と、空調制御補正部１５（空調制御手段）とを含んでいる。

室内人数検出部１１は、カードリーダ３からの入退場情報に基づいて、部屋内の現在人数を室内人数として検出し、データ保存部１３に出力する。
変化人数検出部１２は、カードリーダ３からの入退場情報に基づいて、所定の時間間隔における室内人数の変化量を変化人数として検出し、データ保存部１３に出力する。

データ保存部１３は、室内人数検出部１１で検出された室内人数、変化人数検出部１２で検出された変化人数および気象情報提供部４からの気象情報を保存する。
空調制御決定部１４は、データ保存部１３に保存された室内人数および気象情報に基づいて、空調機器２の運転モードおよび空調機器２の冷房または暖房運転時における設定温度、風向、風量を決定する。
空調制御補正部１５は、カードリーダ３からの入退場情報、データ保存部１３に保存された室内人数および変化人数に基づいて、空調機器２の室外機容量（空調機器の能力）と空調機器２の室内機の所定運転時間における停止時間を示す室内機ローテーション間隔（空調機器の能力）とを補正する。

次に、図２のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係る空調制御決定部１４の動作について詳細に説明する。なお、図２の処理は、空調機器２が起動されるまで、所定の間隔で繰り返し実行される。
空調制御決定部１４は、各部屋や、各部屋に設けられた各空調機器２の空調エリアにおける現在の室内人数から、空調制御の初期値を決定する。空調制御の初期値とは、空調機器２の起動または停止、冷房運転、暖房運転、ドライおよび送風等の運転モード、設定温度、風向ならびに風量等である。

図２において、まず、空調制御決定部１４は、空調機器２の起動または停止を決定するために、室内人数が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。
このとき、空調制御決定部１４は、室内の人数分布を用いる。すなわち、データ保存部１３にあらかじめ各部屋の座席表を保存しておき、座席表と在室者の席とを比較することによって、各部屋で人が多い部分と少ない部分とを判断する。空調制御決定部１４は、空調エリアごとに例えば人数／ｍ^２等の指標で人数分布を把握し、この指標が所定の閾値以上になった場合に、室内人数が所定の閾値以上であると判定する。

ステップＳ１において、室内人数が所定の閾値以上である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、空調制御決定部１４は、空調機器２を起動する（ステップＳ２）。なお、空調機器２を起動する際に、同時に換気扇（図示せず）の起動または停止を決定してもよい。
一方、ステップＳ１において、室内人数が所定の閾値よりも小さい（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、空調制御決定部１４は、空調機器２を停止して（ステップＳ３）、図２の処理を終了する。

空調機器２の起動が決定されると、空調制御決定部１４は、空調機器２の運転モードを決定する。運転モードは、季節（月）と外気の状態とから決定される。そのために、建物の特性と地域の特性とから、例えば６月〜９月は冷房期、１２月〜２月は暖房期、それ以外は中間期等とあらかじめ設定され、この設定内容がデータ保存部１３に保存される。また、運転モードの切り替えは、冷房期は冷房または送風、暖房期は暖房または送風、中間季は冷房、暖房または送風の切り替えとなる。

また、運転モードの切り替えは、外気温に基づいて行われるので、季節ごとに外気温の閾値があらかじめ設定されて、データ保存部１３に保存されている。外気温の閾値は、冷房期および暖房期はそれぞれ１つ、中間期は２つ設定される。
ここで、冷房期は、外気温が閾値よりも高い場合に冷房運転とし、閾値以下の場合に送風運転とする。また、暖房期は、外気温が閾値よりも低い場合に暖房運転とし、閾値以上の場合に送風運転とする。また、中間期は、外気温が低温側の閾値よりも低い場合に暖房運転とし、外気温が低温側の閾値以上で高温側の閾値以下の場合に送風運転とし、外気温が高温側の閾値よりも高い場合に冷房運転とする。

そこで、空調制御決定部１４は、データ保存部１３に保存された気象情報を読み込み（ステップＳ４）、もしくは屋外に設置した温度計（図示せず）から外気温を取り込む（ステップＳ５）。なお、外気温としては、気象情報に含まれている予測値を用いてもよいし、温度計で測定した値を用いてもよい。

続いて、空調制御決定部１４は、外気温が所定の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、所定の範囲とは、冷房期においては、外気温が閾値よりも高い範囲を示し、暖房機においては、外気温が閾値よりも低い範囲を示し、中間期においては、外気温が高温側の閾値よりも高いか、または低温側の閾値よりも低い範囲を示している。

ステップＳ６において、外気温が所定の範囲内にある（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、空調制御決定部１４は、空調機器２の運転モードを冷房運転または暖房運転に決定する（ステップＳ７）。
一方、ステップＳ６において、外気温が所定の範囲内にない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、空調制御決定部１４は、空調機器２の運転モードを送風運転に決定して（ステップＳ８）、図２の処理を終了する。

次に、空調制御決定部１４は、空調機器２の設定温度を決定するために、設定温度の設定指針が存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。ここで、設定温度の設定指針とは、建物や各部屋について、例えば冷房時は設定温度を２８℃とし、暖房時は設定温度を２０℃とするといった指針のことである。

ステップＳ９において、設定温度の設定指針が存在する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、空調制御決定部１４は、設定指針通りの温度を設定する（ステップＳ１０）。
一方、ステップＳ９において、設定温度の設定指針が存在しない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、空調制御決定部１４は、空調エリア内の在室者の好みに応じた温度の平均値、多数決により決められた温度、中央値等を設定温度として決定する（ステップＳ１１）。ここで、空調エリア内の在室者の好みに応じた温度とは、利用者が携帯するＩＤカード５に設定される値であり、各自の好みの設定温度の基本値を示す。

続いて、空調制御決定部１４は、風向および風量を決定して（ステップＳ１２）、図２の処理を終了する。ここで、例えば風向が下向きで風量が弱風となる設定を、年間を通しての基本設定とする。
しかしながら、風向および風量は、利用者の好みに応じて可変設定することができる。

例えば、ＩＤカード５に、風が当たる方がいいのか、当たらない方がいいのか、またはどちらでもいいのかをあらかじめ設定しておき、風が当たる方がいい在室者がいれば、風向をその在室者の方向に設定する。また、風が当たらない方がいい在室者がいれば、その在室者の方向を避けるように風向を設定する。
このとき、空調機器２で調節できる風向および風量には範囲があるので、例えば風が当たる方がいい在室者と当たらない方がいい在室者とが隣り合っている場合には、両者の好みを同時に満たすことができないことを考慮して、風向および風量は、基本設定通りとする。

次に、図３のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係る空調制御補正部１５の動作について詳細に説明する。なお、ここでは、まず室内人数に応じて空調制御補正部１５が制御補正を行う場合について説明する。また、図３の処理は、空調機器２が起動された後、例えば１０分等の所定の間隔で繰り返し実行される。

空調制御補正部１５は、前述したように、データ保存部１３に保存された室内人数および変化人数に基づいて、空調機器２の室外機容量と空調機器２の室内機ローテーション間隔とを補正する。
ここで、室外機容量とは、室外機の能力を示すものであり、室外機容量が減少すると、設定温度に到達するまでの時間が長くなる。また、室内機ローテーション間隔とは、室内機の所定運転時間における停止時間を示すものであり、室内機ローテーションとは、例えば室内に複数の空調機器２が設けられている場合に、１台ずつ順番に室内機を停止または送風運転させることである。また、室内機ローテーションは、室内機を所定時間の間停止させるだけでなく、運転モードを送風運転に切り換えたり、設定温度を所定温度（例えば、２℃）上げたり（暖房期は下げる）する等の処理であってもよい。
室外機容量の制限や室内機ローテーションにより、快適性の低下を防止しつつ、省エネルギーを実現することができる。

なお、空調機器２の設定温度、風向および風量等については、例えばある空調エリアの人数が２０人から１５人になった場合であっても設定温度を変更できないといったように、室内人数による影響が少ないので、室内機ローテーションによる一時的な設定温度の変更を除いて、ここでは補正しない。

図３において、まず、空調制御補正部１５は、室内人数に基づいて、室内または空調エリア内における負荷率を算出する（ステップＳ２１）。空調エリア内における負荷率は、次式のように表される。なお、室内の負荷率も同様にして算出することができる。

負荷率（％）＝（空調エリア内の在場人数）／（空調エリア内の総人数）×１００

この式より、休暇や外出等がなく、その空調エリアに属する人が全員在場して自席に着いている場合を、負荷率１００％と定義する。
また、この式において、空調エリア内の総人数は、データ保存部１３に保存された各部屋の座席表等から入手することができる。

また、空調エリア内の在場人数は、室内人数に基づいて求めることができる。なお、ここでの空調エリア内の在場人数は、その空調エリアに自席がある人を対象としており、例えば５階のある空調エリアに６階の人が来ていた場合には、その人の在場は暫定的なものとして在場人数にカウントしない。このとき、６階の空調エリアの在場人数のマイナスカウントは行われる。

続いて、空調制御補正部１５は、算出された負荷率に応じて、例えば表１に示す空調補正テーブルを参照し（ステップＳ２２）、空調機器２の室外機容量と空調機器２の室内機ローテーション間隔を設定する（ステップＳ２３）。

この表１は、冷房期の制御の一例を示したものであり、データ保存部１３にあらかじめ保存されている。
また、表１より、空調エリア内の在場人数が少なくなるほど室外機容量が小さくなり、かつ室内機ローテーション間隔が長くなって、空調機器２全体の能力が低くなることが分かる。
人間が熱源であることを考慮すると、冷房期は、空調エリア内の在場人数が減ると空調機器２に対する負荷が小さくなるので、人数と相関させて空調機器２の能力を変動させても問題はない。

表１から、例えば負荷率が４２％のときは、室外機容量を８０％に設定し、３０分（所定運転時間）のうち６分間は、室内機の送風運転、停止、設定温度の調整を行うこととする。極端な場合として、負荷率が０％のときは、室外機、室内機ともに停止し、負荷率が１００％のときは、室内機、室外機ともに１００％の能力で運転することとなる。

ここで、空調制御補正部１５が室内人数に応じて制御補正を行った場合における室外機容量についての省エネルギーの効果を図４に示す。
図４において、室内人数に応じた制御補正を行うことにより、図中の斜線部分に相当するエネルギーを節約することができる。

なお、暖房期には、空調エリア内の在場人数が少なくなると空調機器２に対する負荷が大きくなるので、暖房期においては、冷房期とは逆に、人数と空調機器２の能力とが逆相関するような制御を行う必要がある。暖房期に用いられる空調補正テーブルの一例を表２に示す。

表２より、空調エリア内の在場人数が少なくなるほど室外機容量が大きくなり、かつ室内機ローテーション間隔が短くなって、空調機器２全体の能力が高くなることが分かる。

このように、空調制御補正部１５が室内または空調エリアにおける負荷率を算出し、負荷率に応じて室外機容量および室内機ローテーション間隔を設定することにより、室内または空調エリア内の在室者の不快度を上げることなく省エネルギーを実現することができる。

次に、図５のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係る空調制御補正部１５の動作について詳細に説明する。なお、ここでは、外出先から帰社した人（建物に入場した後に続けて第１の部屋に入場した利用者）の変化人数に応じて空調制御補正部１５が制御補正を行う場合について説明する。また、図５の処理は、空調機器２が起動された後、例えば１０分等の所定の間隔で繰り返し実行される。

ある空調エリア内に複数の人がいる場合、人数は同じであっても、全員が朝からずっと同じ空調エリア内にいるのと、外出先から帰社したばかりの人がいるのとでは、快適な空調機器２の設定は異なると考えられる。
一般的に、冷房期は室内よりも屋外が暑く、暖房期は室内よりも屋外が寒いというように、屋外の環境の方が室内の環境よりも厳しい。また、人は、温度そのものよりも温度差により強く反応する。そのため、外出先から帰社したばかりの人に対しては、空調機器２全体の能力を低く設定することができる。このとき、ずっと空調エリアにいる人にとっては、急激な温度上昇はしないため、快適性が大きく損なわれることはないと考えられる。なお、ある程度時間が経過すると体がなれてくるので、空調機器２全体の能力を元に戻す必要がある。
変化人数に応じて空調制御補正部１５が行う制御補正は、このことを考慮したものである。

図５において、まず、空調制御補正部１５は、データ保存部１３に保存された変化人数と、カードリーダ３からの入退場情報とに基づいて、外出先から帰社した人による過去１０分間および過去３０分間における室内または空調エリア内の負荷率の変化率（負荷率変化率）を算出する（ステップＳ３１）。
ここで、過去１０分間の負荷率変化率は、室外機容量の補正に用いられ、過去３０分間の負荷率変化率は、室内機ローテーション間隔の補正に用いられる。制御補正が行われる時間は、過去１０分間の負荷率変化率を用いる室外機容量は１０分間、過去３０分間の負荷率変化率を用いる室内機ローテーション間隔の場合は３０分間である。

続いて、空調制御補正部１５は、算出された負荷率変化率に応じて、例えば表３に示す負荷率補正テーブルを参照し（ステップＳ３２）、負荷率補正テーブルから得られた負荷率補正量に応じて負荷率を補正する（ステップＳ３３）。ここで、表３の負荷率補正テーブルは、空調制御補正部１５にあらかじめ設定されている。また、表３において、負荷率補正量は、負荷率変化率が大きくなるほど絶対値が大きくなるように設定されているが、負荷率変化率が大きくなるほど絶対値が小さくなるように設定されてもよい。

次に、空調制御補正部１５は、補正後の負荷率に応じて、例えば表１に示した空調補正テーブルから、空調機器２の室外機容量と空調機器２の室内機ローテーション間隔を設定する（ステップＳ３４）。なお、空調制御補正部１５は、所定時間にわたって、この室外機容量と室内機ローテーション間隔とによる制御を継続する。

ここで、例として、空調エリア内の総人数が２０人であるような空調エリアを考える。また、その空調エリアのある時刻における在場人数を８人とし、１０分後の在場人数を１２人とし、２０分後および３０分後の在場人数も１２人とする。
この場合には、最初の１０分間で４人増えて、その後の２０分間は出入りがなかったと判断できる。総人数が２０人であることから、変化人数および負荷率変化率は、表４に示すようになる。

表４より、時刻１０における過去１０分間の負荷率変化率と、時刻３０における過去３０分間の負荷率変化率とが、ともに２０％になっていることが分かる。そこで、表３から得られる負荷率補正量（−１０）による負荷率の補正を行い、時刻１０〜２０における負荷率を５０として表１から室内機ローテーション間隔が設定される。また、同様にして時刻３０〜６０における負荷率を５０として表１から室外機容量が設定される。このとき、室内機ローテーション間隔は６分で変化しないが、室外機容量は８０％に低減される。

ここで、空調制御補正部１５が変化人数に応じて制御補正を行った場合における室外機容量についての省エネルギーの効果を図６に示す。
図６において、変化人数に応じた制御補正を行うことにより、図中の斜線部分に相当するエネルギーを節約することができる。
なお、空調制御補正部１５は、変化人数が負である場合には、室内人数のみに基づいて、室外機容量と室内機ローテーション間隔とを制御する。

この発明の実施の形態１に係る空調制御装置１によれば、空調制御補正部１５は、室内人数が変化して空調機器２の能力を高くする必要が生じた場合に、外出先から帰社した人の変化人数から算出される負荷率の変化率に基づいて、空調機器２の能力が低くなる方向に負荷率を補正する負荷率補正量を求め、所定時間にわたって負荷率補正量で補正した負荷率に応じて空調機器２を制御する。
そのため、例えば急激に室内人数が増えた場合や利用者の嗜好が変化した場合であっても、空調機器２の能力が急激に変化することなく、省エネルギーを実現するとともに、快適性の低下を防止することができる。
また、例えば外出先から帰社したばかりの人に対して、空調機器２全体の能力を低く設定することができ、室内または空調エリア内の在室者の全体的な快適性を向上させるとともに、省エネルギーを実現することができる。
また、無駄な空調機器２の運転を抑制することにより、運転コストを削減し、ＣＯ_２排出量を削減することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、例えば外出先から帰社した人数を変化人数としたが、これに限定されず、建物内で部屋を移動した人数を変化人数としてもよい。
この実施の形態２では、建物内での部屋の移動を想定したものである。

ここで、具体的な状況として、会議のために会議室（第２の部屋）に移動し、会議終了後に会議室から事務所（第３の部屋）に戻る場合を考える。会議中の会議室の空調機器２の各種設定は、参加者の好みの平均で設定される。なお、空調機器２の各種設定は、参加者の好みの平均だけでなく、多数決により設定されてもよいし、中央値によって設定されてもよい。また、例えば社外からのゲストが会議に参加している場合には、空調機器２の各種設定は、ゲストの好みに応じて設定されてもよい。
会議室は、会議参加者の人数によって適切な部屋が選ばれることが多く、会議中の会議室への人の出入りもあまりないと考えられるので、空調エリア内の人数や変化人数による制御補正は、ここでは行わない。ただし、上記実施の形態１と同様にして、室内人数および変化人数に基づいて、室外機容量と室内機ローテーション間隔を補正することもできる。

続いて、会議終了後に参加者が事務所に戻ったときの事務所の空調機器２の各種設定の補正について考える。
このとき、事務所内の人数が増えるので、室内人数に応じた制御補正を行うことは、上記実施の形態１と同様である。しかしながら、上記実施の形態１の変化人数による制御補正は、室内と屋外との気温差が大きいために、外出先から帰社したばかりの人に対しては、空調機器２全体の能力を低くすることができるというものであり、会議室から事務所まで戻ってくる場合にそのまま適用することはできない。
これを、建物内の移動に適用できるようにしたものが、実施の形態２である。

この実施の形態２に係る空調制御装置１の構成は、上記実施の形態１と同様である。
なお、空調制御補正部１５は、カードリーダ３からの入退場情報、データ保存部１３に保存された室内人数および変化人数と、会議室の温度または会議室の空調機器２の設定温度と事務所の温度または事務所の空調機器２の設定温度との差とに基づいて、空調機器２の室外機容量と空調機器２の室内機ローテーション間隔とを補正する。

次に、図７のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態２に係る空調制御補正部１５の動作について詳細に説明する。なお、ここでは、会議室から事務所まで移動した人（第２の部屋を退場した後に第３の部屋に入場した人）の変化人数に応じて空調制御補正部１５が制御補正を行った場合について説明する。また、図７の処理は、空調機器２が起動された後、例えば１０分等の所定の間隔で繰り返し実行される。

図７において、まず、空調制御補正部１５は、会議室の温度または会議室の空調機器２の設定温度と、事務所の温度または事務所の空調機器２の設定温度との差を算出する（ステップＳ４１）。
続いて、空調制御補正部１５は、算出した温度差が、所定温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

ステップＳ４２において、温度差が所定温度以上である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ３１に移行する。ステップＳ３１以降の処理は、実施の形態１と同様なので説明を省略する。
一方、ステップＳ４２において、温度差が所定温度よりも小さい（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、そのまま図７の処理を終了する。

なお、算出された温度差が、冷房期において正の値である場合には、会議室の方が暑いと判断され、暖房期において負の値である場合には、会議室の方が寒いと判断される。この場合には、会議室と事務室との温度差に応じて、空調制御補正部１５は、変化人数に基づく制御補正を行う。

ここで、冷房期に用いられる会議室・事務所温度差および事務所の負荷率変化率と、負荷率補正量との関係を、負荷率補正テーブルとして表５に示す。また、暖房期に用いられる会議室・事務所温度差および事務所の負荷率変化率と、負荷率補正量との関係を、負荷率補正テーブルとして表６に示す。

表５および表６より、例えば冷房期に温度差が３℃で負荷率変化率が８．２％の場合には、実際の空調エリア内の在場人数に基づいて算出される負荷率から、−８％の補正を行った後に、室外機容量および室内機ローテーション間隔を求めればよいことが分かる。このとき、補正後の負荷率から室外機容量および室内機ローテーション間隔を求まるためには、表１を用いればよい。

この発明の実施の形態２に係る空調制御装置１によれば、空調制御補正部１５は、室内人数が変化して空調機器２の能力を高くする必要が生じた場合に、会議室と事務所との温度差と、会議室を退場した後に事務所に入場した人の変化人数から算出される負荷率の変化率に基づいて、空調機器２の能力が低くなる方向に負荷率を補正する負荷率補正量を求め、所定時間にわたって負荷率補正量で補正した負荷率に応じて空調機器２を制御する。
そのため、例えば急激に室内人数が増えた場合や利用者の嗜好が変化した場合であっても、空調機器２の能力が急激に変化することなく、省エネルギーを実現するとともに、快適性の低下を防止することができる。
また、例えば温度の高かった会議室から事務所に移動してきた人に対して、空調機器２全体の能力を低く設定することができ、室内または空調エリア内の在室者の全体的な快適性を向上させるとともに、省エネルギーを実現することができる。
また、無駄な空調機器２の運転を抑制することにより、運転コストを削減し、ＣＯ_２排出量を削減することができる。

なお、上記実施の形態２では、会議室から事務所に戻るときに、会議室と事務所との温度差と変化人数とを用いて空調制御補正部１５が制御補正を行う場合について説明したが、これに限定されない。同様にして、社内の食堂から事務所に戻る場合等、社内で場所の移動をしたときにも、制御補正を行うことができる。

また、上記実施の形態１および２では、負荷率を算出するときに室内または空調エリア内の人数を用いたが、これに限定されず、空調機器２の運転台数や運転率等に基づいて負荷率を算出してもよい。
また、室内人数および変化人数を検出するときにＩＤカード５およびカードリーダ３を用いたが、これに限定されず、カメラ画像や無線タグを用いて人数を検出してもよい。
また、温度だけでなく、湿度も考慮したエンタルピーを用いて空調機器２を制御してもよい。

この発明の実施の形態１に係る空調制御装置を含む空調制御システム全体を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御決定部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る空調制御補正部の室内人数に応じた動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る空調制御補正部が室内人数に応じて空調補正を行った場合における室外機容量についての省エネルギーの効果を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る空調制御補正部の変化人数に応じた動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る空調制御補正部が変化人数に応じて空調補正を行った場合における室外機容量についての省エネルギーの効果を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る空調制御補正部の変化人数に応じた動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 空調制御装置、２ 空調機器、３ カードリーダ（入退場管理手段）、４ 気象情報提供部、５ ＩＤカード、１１ 室内人数検出部（室内人数検出手段）、１２ 変化人数検出部（変化人数検出手段）、１３ データ保存部、１４ 空調制御決定部（空調制御手段）、１５ 空調制御補正部（空調制御手段）。

Claims (7)

1. 部屋内の総人数に対する現在人数の割合を示す負荷率と、前記部屋内に設けられた空調機器の能力とのテーブルに従って、前記空調機器を制御する空調制御手段を備えた空調制御装置であって、
   前記部屋への利用者の入退場を管理する入退場管理手段と、
   前記入退場管理手段からの入退場情報に基づいて、前記部屋内の現在人数を室内人数として検出する室内人数検出手段と、
   前記入退場情報に基づいて、所定の時間間隔における前記室内人数の変化量を変化人数として検出する変化人数検出手段と、をさらに備え、
   前記空調制御手段は、前記室内人数が変化して前記空調機器の能力を高くする必要が生じた場合に、前記変化人数から算出される前記負荷率の変化率に基づいて、前記空調機器の能力が低くなる方向に前記負荷率を補正する負荷率補正量を求め、所定時間にわたって前記負荷率補正量で補正した負荷率に応じて前記空調機器を制御することを特徴とする空調制御装置。
2. 前記負荷率の変化率と前記負荷率補正量との関係は、あらかじめテーブルとして前記空調制御手段に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の空調制御装置。
3. 前記負荷率補正量は、前記負荷率の変化率が大きくなるほど絶対値が大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空調制御装置。
4. 前記入退場管理手段は、建物の出入り口および前記建物内の各部屋の出入り口に設けられ、前記利用者の携帯するタグまたはカードに記憶されたＩＤ情報を読み取って前記入退場情報として前記空調制御手段に出力し、
   前記空調制御手段は、前記入退場情報に基づいて、前記建物に入場した後に続けて第１の部屋に入場した利用者の数を算出するとともに、この利用者の数を前記変化人数として、前記第１の部屋の前記空調機器を制御することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の空調制御装置。
5. 前記入退場管理手段は、建物内の各部屋の出入り口に設けられ、前記利用者の携帯するタグまたはカードに記憶されたＩＤ情報を読み取って前記入退場情報として前記空調制御手段に出力し、
   前記空調制御手段は、前記入退場情報に基づいて、第２の部屋を退場した後に続けて第３の部屋に入場した利用者の数を算出するとともに、この利用者の数を前記変化人数として、前記第２の部屋の温度と前記第３の部屋の温度との差に基づいて、前記第３の部屋の前記空調機器を制御することを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の空調制御装置。
6. 前記空調制御手段は、前記部屋内に複数の室内機が設けられている場合には、前記複数の室内機の冷房運転または暖房運転を、１台ずつ順番に休止させることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか１項に記載の空調制御装置。
7. 部屋内の総人数に対する現在人数の割合を示す負荷率と、前記部屋内に設けられた空調機器の能力とのテーブルに従って、前記空調機器を制御する空調制御ステップを備えた空調制御方法であって、
   前記部屋への利用者の入退場を管理する入退場管理手段からの入退場情報に基づいて、前記部屋内の現在人数を室内人数として検出する室内人数検出ステップと、
   前記入退場情報に基づいて、所定の時間間隔における前記室内人数の変化量を変化人数として検出する変化人数検出ステップと、をさらに備え、
   前記空調制御ステップは、前記室内人数が変化して前記空調機器の能力を高くする必要が生じた場合に、前記変化人数から算出される前記負荷率の変化率に基づいて、前記空調機器の能力が低くなる方向に前記負荷率を補正する負荷率補正量を求め、所定時間にわたって前記負荷率補正量で補正した負荷率に応じて前記空調機器を制御することを特徴とする空調制御方法。

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