JP2014098501A - 空気調和機及び空調制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線カメラ等の新たなセンサを導入することがなく、また、ユーザに特段の負担を強いずに、活動量の誤差を補正することができ、従来よりも高精度な快適性指標に基づいた空調制御を可能とする空気調和機及び空調制御プログラムを提供する。
【解決手段】ＰＭＶに基づいて機械設定温度Ｔ_ＰＭＶを算出する機械設定温度算出部１３を備えた空気調和機であって、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶを受け付ける機械設定温度受付部１４と、ユーザ設定温度Ｔ_Ｕを受け付けるユーザ設定温度受付部１５と、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ及びユーザ設定温度Ｔ_Ｕのいずれかに基づいて、空調制御を行う空調制御部１６と、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ及びユーザ設定温度Ｔ_Ｕに基づいて、活動量の誤差を補正する活動量補正部１７と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、人間の温冷感に影響を与える複数のパラメータから算出される快適性指標に基づいて空調制御を行う空気調和機、及び、該空気調和機の制御に用いられる空調制御プログラムに関するものである。

例えばＰＭＶ等の快適性指標に基づいて空調制御を行う場合、空調対象空間内の活動量を取得する必要がある。特許文献１に記載の空気調和機では、予め設定された活動量を時間ごとに呼び出してＰＭＶの値を算出するよう構成されている。また、特許文献２に記載の空気調和機では、赤外線カメラの画像からユーザの動きを検知して活動量を算出するよう構成されている。

特許文献１の方法の場合、活動量が予め定められているため、空調対象空間内におけるユーザの人数や、その他状況が変化することで活動量の誤差が大きく発生することがある。また、特許文献２の方法の場合は、既存の空気調和機には通常設けられていない赤外線カメラを新たに付加する必要があり、導入コストの上昇を招いてしまう。

上述した問題を解決することを意図して、赤外線カメラを用いずに予め定められた活動量を適宜補正するように構成された空気調和機が特許文献３に記載されている。この特許文献３に示されている従来の施設管理システムでは、人員収容ゾーンにおけるユーザから申告された快適感情報に基づき、快適指標値の算出モデルを用いてユーザの活動量を逆算し、この逆算結果に基づき、快適指標値の算出に用いる活動量を更新することで、人員収容ゾーンにおける真の快適指標値を得ようとしている。

特開平０５−８７３８６号公報 特開２０１１−１７４６６５号公報 特開２００４−２７１０９３号公報

しかしながら、この従来の施設管理システムでは、人員収容ゾーンにおける各ユーザが、快適感情報を申告する必要があるため、ユーザの負担が大きいものとなっていた。また、快適感情報の申告にあたって、ユーザ全員の協力が得られない場合、活動量の更新を正確に行うことができない結果、快適指標値の算出を正確に行うことができないという問題があった。

そこで、本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、赤外線カメラ等の新たなセンサを導入することがなく、また、ユーザに特段の負担を強いずに、活動量の誤差を補正することができ、従来よりも高精度な快適性指標に基づいた空調制御を可能とする空気調和機及び空調制御プログラムを提供することを目的とする。

すなわち、本発明の空気調和機は、空調対象空間内に存在するユーザの活動量を少なくとも含む複数のパラメータから算出される快適性指標に基づいて、前記空調対象空間内の設定温度として設定される機械設定温度を算出する機械設定温度算出部を備えた空気調和機であって、前記機械設定温度算出部で算出される前記機械設定温度を受け付ける機械設定温度受付部と、前記ユーザの操作に応じて設定される設定温度であるユーザ設定温度を受け付けるユーザ設定温度受付部と、前記機械設定温度受付部で受け付けた前記機械設定温度、及び、前記ユーザ設定温度受付部で受け付けた前記ユーザ設定温度のいずれかに基づいて、空調制御を行う空調制御部と、前記機械設定温度及び前記ユーザ設定温度、又は、設定された時間帯の異なる複数のユーザ設定温度に基づいて、前記活動量の誤差を補正する活動量補正部と、を備えたことを特徴とする。

このように構成すれば、機械設定温度とユーザ設定温度、又は、ユーザ設定温度だけに基づいて、活動量の誤差を補正することができる。その結果、補正後の活動量を用いることで、前記機械設定温度算出部において正確な快適性指標に基づきより正確な機械設定温度の再算出を実現することができる。

言い換えると、本発明であれば活動量に誤差が含まれているために、機械設定温度算出部において算出され、前記空調制御部において用いられる機械設定温度が現状に対して最適なものでない場合において、現状に不満のあるユーザにより変更されるユーザ設定温度を利用して、活動量を補正することができる。

すなわち、従来のようにユーザに意識的に現在の快適性について申告してもらう等の特段の負担を強いることなく、空気調和機に元々備え付けられている既存の設備を用いて、自然に行われるユーザの設定温度の変更という行動に基づいて活動量の誤差を修正できる。

より具体的には、本発明の空気調和機では、例えば、元々備え付けられているリモコン等の操作に応じてユーザ設定温度を受け付けることができるので、従来のような快適感情報の申告といった特別な操作をユーザに強いることなく、空気調和機を使用する際にユーザが通常行うリモコン操作を利用して、活動量の誤差を修正できる。

このように、本発明の空気調和機では、従来のように新たな赤外線カメラや申告用設備を導入することなく、空気調和機に元々備え付けられている既存の設備を用いて、活動量の誤差を修正できる。そのため、従来よりも低コストで、快適性を保ちながらも省エネを実現可能な空調制御を行うことができる。

活動量の誤差が大きいほど、機械設定温度とユーザ設定温度との乖離が大きくなる傾向にあることを利用して、活動量の誤差の大きさを反映した活動量誤差の修正を実現できるという効果を得るには、前記活動量補正部が、前記機械設定温度と前記ユーザ設定温度とが異なる場合に、前記機械設定温度と前記ユーザ設定温度との温度差に基づいて、前記活動量の誤差を補正することが好ましい。

例えば昼休み等の休憩時間帯においては節電のために空気調和機を停止させるような時間帯によって空気調和機の運転状況がユーザにより大きく変更されている場合でも、確実に活動量の誤差を定量化できるようにするには、前記活動量補正部が、予め設定された活動量である基準活動量に基づいて前記機械設定温度算出部が算出した機械設定温度と、当該機械設定温度からユーザが変更したユーザ設定温度の温度差に基づいて前記活動量の誤差を算出する誤差算出部と、前記誤差算出部において算出された複数の活動量の誤差に基づいて、基準活動量に加算するべき活動量補正値を算出する補正値算出部と、を備えていればよい。

機械設定温度を用いずに、ユーザ設定温度だけに基づいて活動量の補正を行えるようにして、機械設定温度を算出する元になる快適性指標を算出するための活動量以外のパラメータの誤差影響を受けないようにし、活動量の誤差の推定精度をより高めるには、前記活動量補正部が、前記空調対象空間内に存在する各ユーザが休憩する休憩時間帯において、前記ユーザ設定温度受付部が受け付けたユーザ設定温度である休憩時間帯ユーザ設定温度を記憶する休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部と、前記空調対象空間内に存在する各ユーザが活動する活動時間帯において、前記ユーザ設定温度受付部が受け付けたユーザ設定温度である活動時間帯ユーザ設定温度を記憶する活動時間帯ユーザ設定温度記憶部と、前記休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部に記憶されている前記休憩時間帯ユーザ設定温度と、前記活動時間帯ユーザ設定温度記憶部に記憶されている前記活動時間帯ユーザ設定温度との温度差に基づいて、前記活動量の誤差を算出する誤差算出部と、前記誤差算出部において算出された複数の活動量の誤差に基づいて、基準活動量に加算するべき活動量補正値を算出する補正値算出部と、を備えていればよい。

活動量の誤差を一定期間計測し、それらの値を利用することで、突発的な外部からの影響を受け難くして、平均的な活動量の取得を実現できるという効果を得るには、前記補正値算出部が、前記誤差算出部において所定日数間において算出された活動量の誤差の平均値に基づいて活動量補正値を算出するように構成されていることが好ましい。

活動量誤差が最も大きい、又は、最も小さい日に合わせて快適性指標が算出されるようにし、安全側の空調制御を可能とするには、前記補正値算出部が、前記誤差算出部において所定日数間において算出された活動量の誤差の最大値に基づいて活動量補正値を算出するように構成されている。

室温、輻射温度、風速、湿度、着衣量、及び、代謝量の６要素の組み合せを変化させた環境試験結果を基に定量化された値を用いて、精度の良い空調制御を実現できるという効果を得るには、前記快適性指標がＰＭＶ（Predicted Mean Vote）であることが好ましい。

既存の空気調和機に本発明の機能を追加するには、空気調和機の制御に用いられる空調制御プログラムであって、コンピュータを、空調対象空間内に存在する各ユーザの活動量を少なくとも含む複数のパラメータから算出される快適性指標に基づいて、前記空調対象空間内の設定温度を機械設定温度として算出する機械設定温度算出部と、前記機械設定温度算出部で算出された前記機械設定温度を受け付ける機械設定温度受付部と、前記ユーザの操作に応じて設定された設定温度であるユーザ設定温度を受け付けるユーザ設定温度受付部と、前記機械設定温度受付部で受け付けた前記機械設定温度、及び、前記ユーザ設定温度受付部で受け付けた前記ユーザ設定温度のいずれかに基づいて、空調制御を行う空調制御部と、前記機械設定温度及び前記ユーザ設定温度、又は、設定された時間帯の異なる複数のユーザ設定温度とに基づいて、前記活動量の誤差を補正する活動量補正部として機能させることを特徴とするプログラムを用いればよい。

このように本発明の空気調和機及び空調制御プログラムによれば、新たなセンサや、ユーザ申告用の入力端末等を設けることなく、快適性指標の算出に用いられる活動量の誤差を補正することができる。さらに、本発明は活動量に誤差があるために機械設定温度が最適な値とならないことに起因して、ユーザが現状を良くしようとして設定温度を変更する動作を利用して活動量誤差を補正することができる。従って、ユーザに特段の負担を強いることなく、正しく算出された快適性指標に基づく快適性と省エネが両立された高度な空調制御をユーザに提供する事が可能となる。

本発明の第１実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における機械設定温度の算出動作の一例を示したフローチャートである。 ＰＭＶと活動量との関係の一例を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態における機械設定温度の算出動作の一例を示したフローチャートである。

［第１実施形態］
以下、図１〜図４を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る空気調和機について説明する。

[空気調和機１の全体構成]
図１は、本発明の空気調和機１の冷媒回路を示している。空気調和機１は、人間の温冷感に影響を与える複数のパラメータから算出されるＰＭＶ（快適性指標）に基づいて空調制御を行う空気調和機であって、図１に示すように、室内機１００と室外機１０１とを備えている。ここで、本実施形態の空気調和機１は、ビル内のオフィス等の広い室内空間を対象とした空気調和機であって、室外機１０１と、室内の各領域に分散配置された複数の室内機とからなる空気調和機１を想定したものであるが、図１では説明の便宜上、複数の室内機のうち、代表する室内機１００のみを図示している。

室内機１００は、室内における室温を検知可能な室温センサ２と、室内熱交換器３と、利用者の操作に応じて室内機１００を制御可能なリモコン４とを有している。

室外機１０１は、圧縮機５と、四路切換弁６と、室外ファン７と、室外熱交換器８と、膨張弁９と、外気温度を検知可能な外気温度センサ１０とを有している。室外機１０１は、室外機ケーシング１０１ａを有しており、その内部において、圧縮機５、室外ファン７、室外熱交換器８及び電装品箱１１等が収容されている。電装品箱１１には、各温度センサからの検出情報に基づいて圧縮機５の冷媒吐出量、及び、膨張弁９の開度を制御可能な制御部１２を内蔵した制御基板等が収容されている。

[空気調和機１の動作]
空気調和機１では、四路切換弁６を図示の点線位置に切り換えることで、冷房運転が実現可能であり、図示の実線位置に切り換えることで、暖房運転が実現可能となっている。

[制御部１２の構成]
図２は、制御部１２の構成を示している。制御部１２は、ユーザに特段の負担を強いることなく、現在の活動量の誤差を推定し、その誤差を補正可能とする機能を有したものである。なお、この制御部１２における機能は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、入出力手段等で構成される外部のコンピュータと協業してその機能が実現されるものであっても構わない。すなわち、制御部１２は、メモリに格納されているプログラムを実行することによって、図２に示すように機械設定温度算出部１３、機械設定温度受付部１４、ユーザ設定温度受付部１５、空調制御部１６、及び、活動量補正部１７としての機能を少なくとも実現するものである。

機械設定温度算出部１３は、空調対象空間内に存在するユーザの活動量（代謝量）を少なくとも含む複数のパラメータから算出されるＰＭＶ（快適性指標）に基づいて、空調対象空間内の設定温度として機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を算出するように構成されている。より具体的には、機械設定温度算出部１３は、現在のＰＭＶの値を算出するとともに、目標のＰＭＶとして予め定められた目標ＰＭＶを実現するための機械設定温度を逆算するように構成されている。

ここでのＰＭＶとは、ユーザの快適性を左右する要素として、室温、輻射温度、風速、湿度、着衣量、及び、代謝量の６要素の組み合せを変化させた環境試験室で、被験者から試験室での寒暑についての投票を受け、その結果を基に定量化したものである。すなわち、人間の状態（代謝や着衣の状況）と室内の環境（室温、輻射温度、風速、及び、湿度）によって、ＰＭＶの値は、３：寒い、２：涼しい、１：やや涼しい、０：なんともない、＋１：やや暖かい、＋２：暖かい、＋３：暑い、と評価することができるものであって、統計的に最も多くの被験者が最も快適であると感じられるＰＭＶの値は０であることが既に判明している。なお、目標ＰＭＶの値は０だけでなく、設定したい省エネルギー性と快適だと感じる人の割合とに基づいて、適宜その他の値も設定される。

機械設定温度受付部１４は、機械設定温度算出部１３で算出された機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ
［℃］を受け付けるように構成されている。

ユーザ設定温度受付部１５は、ユーザのリモコン操作に応じて設定された設定温度であるユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］を受け付けるように構成されている。

空調制御部１６は、機械設定温度受付部１４で受け付けた機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］、及び、ユーザ設定温度受付部１５で受け付けたユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］のいずれかに基づいて、圧縮機５や膨張弁９などの各種機器の空調制御を行うように構成されている。

活動量補正部１７は、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］とユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］とが異なる場合に、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］とユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］との温度差に基づいて、活動量の誤差を補正するように構成されている。

より具体的には、前記活動量補正部１７は、予め設定された活動量である基準活動量に基づいて前記機械設定温度算出部１３が算出した機械設定温度Ｔ_ＰＭＶと、当該機械設定温度Ｔ_ＰＭＶからユーザが変更したユーザ設定温度Ｔ_Ｕの温度差に基づいて前記活動量の誤差を算出する誤差算出部１７１と、前記誤差算出部１７１において算出された複数の活動量の誤差に基づいて、基準活動量に加算するべき活動量補正値を算出する補正値算出部１７２とを具備している。

前記誤差算出部１７１は、基準活動量に基づいて算出されるＰＭＶから逆算された機械設定温度Ｔ_ＰＭＶと、ユーザ設定温度Ｔ_Ｕとの温度差を１０分毎に算出し、その結果を活動量誤差としてそれぞれ記憶するように構成されている。そして、各活動量の誤差について一日の平均を算出し、その平均値をその日の活動量誤差として記憶する。

前記補正値算出部１７２は、前記誤差算出部１７１において算出された所定日数間における活動量誤差の平均値を算出し、その所定日数間における活動量誤差の平均値に基づいて活動量補正値を算出する。前記補正値算出部１７２は、所定日数間における活動量誤差の平均値に対して所定係数を乗じた値を活動量補正値として算出するように構成されている。また、この活動量補正値は、前記基準活動量に加算されることで活動量の真値に近づくように定義されている。なお、目標ＰＭＶに対して基準活動量である１．２ｍｅｔを用いて算出された機械設定温度Ｔ_ＰＭＶの代わりに、ユーザ設定温度Ｔ_Ｕに置き換えるとともに、活動量を未知数ｘとしてＰＭＶ算出式を逆演算することで、真の活動量を直接算出して、活動量補正値を算出するようにしても構わない。

そして、機械設定温度算出部１３は、活動量補正部１７で補正された活動量を用いて算出されたＰＭＶに基づいて、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を再算出するように構成されている。

[本実施形態における機械設定温度の算出動作]
以下では、図３を参照しながら、本実施形態における機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の算出動作の一例について説明する。図３は、本実施形態における機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の算出動作の一例を示したフローチャートである。なお、図３に示す各動作は、制御部１２が、ＲＯＭに格納されたプログラム（空調制御プログラム）を実行することによって実現可能である。

まず、ステップＳ１において、制御部１２は、空調対象空間内に存在する各ユーザの活動量の初期値である基準活動量（本実施形態では１．２［ｍｅｔ］）を用いて、現在のＰＭＶを算出する。

次に、ステップＳ２において、機械設定温度算出部１３が、現在のＰＭＶから目標のＰＭＶ（例えば０．５等）に変化させるのに設定するべき機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を算出する。ここでの機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の算出は、ＰＭＶ算出式に対して目標ＰＭＶと、室温以外の各パラメータを与えることで、室温について逆算することによって算出可能である。

次に、ステップＳ３において、機械設定温度受付部１４が、機械設定温度算出部１３で算出された機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を受け付ける。

次に、ステップＳ４において、ユーザ設定温度受付部１５が、ユーザのリモコン操作に応じてユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］を受け付ける。

次に、ステップＳ５において、誤差算出部１７１は、基準活動量に基づいて算出されるＰＭＶから逆算された機械設定温度Ｔ_ＰＭＶと、ユーザ設定温度Ｔ_Ｕとの温度差を１０分毎に算出し、その結果を活動量誤差としてそれぞれ記憶する。そして、各活動量の誤差について一日の平均を算出し、その平均値をその日の活動量誤差として記憶する。

次に、ステップＳ６において、補正値算出部１７２は、誤差算出部１７１において算出された所定日数間（本実施形態では１０日間）における活動量誤差の平均値を算出し、その所定日数間における活動量誤差の平均値に基づいて活動量補正値を算出する。この際、補正値算出部１７２は、所定日数間における活動量誤差の平均値に対して所定係数を乗じた値を活動量補正値として算出する。

最後に、ステップＳ７において、機械設定温度算出部１３は、真値に近づくように定義された活動量を用いて算出されたＰＭＶに基づいて、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を再算出する。そして、本実施形態における機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の算出動作が完了する。

次に、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、本実施例に限定されるものではない。

以下の表１は、気温［℃］、平均放射温度［℃］、平均風速［ｍ／ｓ］、相対湿度［％］、着衣量［ｃｌｏ］、及び、代謝量［met］からなる６要素と、ＰＭＶ及びＰＰＤ［％］との関係の一例を示している。ここでの「ＰＰＤ（Predicted Percentage of Dissatisfied）」とは、予測不快者率（その温熱環境に不満足・不快さを感じる人の割合）を示している。

図４は、表１の結果に基づいてＰＭＶと活動量［ｍｅｔ］との関係の一例を示したものである。この例では、室温：２５［℃］、輻射温度：２５［℃］、風速：０．１［ｍ／ｓ］、湿度：５０［％］、及び、着衣量：０．７［ｃｌｏ］の条件下で、ＰＭＶと活動量［ｍｅｔ］との関係について調査を行った。

この例では、活動量の初期値として設定している１．２［ｍｅｔ］は事務作業の目安値であり、１．２［ｍｅｔ］を基準活動量として活動量の誤差が増える方向には、０．１［ｍｅｔ］の誤差で、ＰＭＶに０．１程度の変化が発生する。このＰＭＶの変化時には、室内機１００（図１参照）に設定される機械設定温度Ｔ_ＰＭＶに１〜２［℃］程度の変化が生じることになる。

ここで、本実施形態の空気調和機１であれば、この０．１［ｍｅｔ］程度の活動量の誤差を補正する事が可能となるため、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶの１〜２［℃］正確な値が設定されることになる。従って、この温度差に相当する省エネ効果として、本実施形態では活動量の精度向上により従来の空調制御と比較して５［％］以上の省エネを実現できることになる。

[第１実施形態における空気調和機の特徴]
上記構成によれば、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］又はユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］に基づいて、活動量の誤差を補正することができる。その結果、補正後の活動量を用いることで、機械設定温度算出部１３において正確な快適性指標に基づきより正確な機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の再算出を実現することができる。

言い換えると、上記構成であれば活動量に誤差が含まれており、機械設定温度算出部１３において算出されて、空調制御部１６において用いられる機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］も現状に対して最適なものでない場合において、現状に不満のあるユーザにより変更されるユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］を利用して、活動量を補正することができる。

すなわち、従来のようにユーザに意識的に現在の快適性について申告してもらう等の特段の負担を強いることなく、空気調和機１に元々備え付けられている既存の設備を用いて、自然に行われるユーザの設定温度の変更という行動に基づいて活動量の誤差を修正できる。

より具体的には、上記構成では、元々備え付けられているリモコン４の操作に応じてユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］を受け付けることができるので、従来のような快適感情報の申告といった特別な操作をユーザに強いることなく、空気調和機１を使用する際にユーザが通常行うリモコン操作を利用して、活動量の誤差を修正できる。

このように、上記構成では、従来のように新たな赤外線カメラや申告用設備を導入することなく、空気調和機１に元々備え付けられている既存の設備を用いて、活動量の誤差を修正できる。そのため、従来よりも低コストで、快適性を保ちながらも省エネを実現可能な空調制御を行うことができる。

さらに、活動量補正部１７が、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］とユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］とが異なる場合に、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］とユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］との温度差に基づいて、活動量の誤差を補正するものであるので、活動量の誤差が大きいほど、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］とユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］との乖離が大きくなる傾向にあることを利用して、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］とユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］との温度差に基づいて活動量の誤差修正を行うことで、活動量の誤差の大きさを反映した活動量誤差の修正を実現できる。

上記構成によれば、活動量補正部１７が、予め設定された活動量である基準活動量に基づいて機械設定温度算出部１３が算出した機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］と、当該機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］からユーザが変更したユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］の温度差に基づいて活動量の誤差を算出する誤差算出部１７１と、誤差算出部１７１において算出された複数の活動量の誤差に基づいて、基準活動量に加算するべき活動量補正値を算出する補正値算出部１７２と、を備えているので、例えば昼休み等の休憩時間帯においては節電のために空気調和機１を停止させるような時間帯によって空気調和機１の運転状況がユーザにより大きく変更されている場合でも、確実に活動量の誤差を定量化できる。

また、補正値算出部１７２が、誤差算出部１７１において所定日数間において算出された活動量の誤差の平均値を活動量補正値として算出するように構成されているので、活動量の誤差を一定期間計測して活動量を推定し、外部からの影響を受け難くして、平均的な活動量の取得を実現できる。

加えて、上記構成によれば、快適性指標にＰＭＶを用いるものであるので、室温、輻射温度、風速、湿度、着衣量、及び、代謝量の６要素の組み合せを変化させた環境試験結果を基に定量化された値を用いた精度の良い空調制御を実現することができる。

［第２実施形態］
次に、図５及び図６を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る空気調和機１について説明する。なお、第１実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。この実施形態では、活動量補正部１７が休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部１７３及び活動時間帯ユーザ設定温度記憶部１７４を更に備える点で、第１実施形態と相違する。

[活動量補正部１７の構成]
休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部１７３は、空調対象空間内に存在する各ユーザが休憩する休憩時間帯において、ユーザ設定温度受付部１５が受け付けたユーザ設定温度である休憩時間帯ユーザ設定温度Ｔ_RU［℃］を記憶するように構成されている。

活動時間帯ユーザ設定温度記憶部１７４は、空調対象空間内に存在する各ユーザが活動する活動時間帯において、ユーザ設定温度受付部１５が受け付けたユーザ設定温度である活動時間帯ユーザ設定温度Ｔ_ＡＵ［℃］を記憶するように構成されている。

誤差算出部１７１は、休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部１７３に記憶されている休憩時間帯ユーザ設定温度Ｔ_RU［℃］と、活動時間帯ユーザ設定温度記憶部１７４に記憶されている活動時間帯ユーザ設定温度Ｔ_ＡＵ［℃］との温度差を１０分毎に算出し、その結果を活動量誤差としてそれぞれ記憶するように構成されている。そして、各活動量の誤差について一日の平均を算出し、その平均値をその日の活動量誤差として記憶する。

補正値算出部１７２は、誤差算出部１７１において算出された所定日数間における活動量誤差の平均値を算出し、その所定日数間における活動量誤差の平均値に基づいて活動量補正値を算出する。補正値算出部１７２は、所定日数間における活動量誤差の平均値に対して所定係数を乗じた値を活動量補正値として算出するように構成されている。また、この活動量補正値は、基準活動量に加算されることで真値に近づくように定義されている。

[本実施形態における機械設定温度の算出動作]
以下では、図６を参照しながら、本実施形態における機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の算出動作の一例について説明する。図６は、本実施形態における機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の算出動作の一例を示したフローチャートである。なお、図に示す各動作は、制御部１２が、ＲＯＭに格納されたプログラム（空調制御プログラム）を実行することによって実現可能である。

まず、ステップＳＴ１において、制御部１２は、空調対象空間内に存在する各ユーザの活動量の初期値である基準活動量（本実施形態では１．２［ｍｅｔ］）を用いて、現在のＰＭＶを算出する。

次に、ステップＳＴ２において、機械設定温度算出部１３が、現在のＰＭＶから目標のＰＭＶ（例えば０．５等）に変化させるのに設定するべき機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を算出する。ここでの機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の算出は、ＰＭＶ算出式に対して目標ＰＭＶと、室温以外の各パラメータを与えることで、室温について逆算することによって算出可能である。

次に、ステップＳＴ３において、機械設定温度受付部１４が、機械設定温度算出部１３で算出された機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を受け付ける。

次に、ステップＳＴ４において、制御部１２は、現在の時間帯が休憩時間帯及び活動時間帯のいずれであるかを判断する。現在の時間帯が休憩時間帯であると判断した場合、処理はステップＳ５に移行する。一方、現在の時間帯が活動時間帯であると判断した場合、処理はステップＳ６に移行する。

ステップＳＴ５において、休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部１７３は、休憩時間帯において、ユーザ設定温度受付部１５が受け付けた休憩時間帯ユーザ設定温度Ｔ_RU［℃］を記憶する。

一方、ステップＳＴ６において、活動時間帯ユーザ設定温度記憶部１７４は、活動時間帯において、ユーザ設定温度受付部１５が受け付けた活動時間帯ユーザ設定温度Ｔ_ＡＵ［℃］を記憶する。

そして、ステップＳＴ７において、誤差算出部１７１は、休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部１７３に記憶されている休憩時間帯ユーザ設定温度Ｔ_RU［℃］と、活動時間帯ユーザ設定温度記憶部１７４に記憶されている活動時間帯ユーザ設定温度Ｔ_ＡＵ［℃］との温度差を１０分毎に算出し、その結果を活動量誤差としてそれぞれ記憶する。そして、各活動量の誤差について一日の平均を算出し、その平均値をその日の活動量誤差として記憶する。

次に、ステップＳＴ８において、補正値算出部１７２は、誤差算出部１７１において算出された所定日数間（本実施形態では１０日間）における活動量誤差の平均値を算出し、その所定日数間における活動量誤差の平均値に基づいて活動量補正値を算出する。この際、補正値算出部１７２は、所定日数間における活動量誤差の平均値に対して所定係数を乗じた値を活動量補正値として算出する。そして、この活動量補正値は、前記基準活動量に加算されることで真値に近づくように定義される。

最後に、ステップＳＴ９において、機械設定温度算出部１３は、基準活動量に対して活動量補正値が加えられることにより真値に近づいた活動量を用いて算出されたＰＭＶに基づいて、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を再算出する。そして、本実施形態における機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］の算出動作が完了する。

[第２実施形態における空気調和機の特徴]
上記構成によれば、第１実施形態における空気調和機１と同様の効果を得ることができる。

さらに、上記構成によれば、活動量補正部１７が、休憩時間帯ユーザ設定温度Ｔ_RU［℃］を記憶する休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部１７３と、活動時間帯ユーザ設定温度Ｔ_ＡＵ［℃］を記憶する活動時間帯ユーザ設定温度記憶部１７４とを備えるので、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を用いずに、各ユーザ設定温度Ｔ_RU［℃］，Ｔ_ＡＵ［℃］だけに基づいて活動量の補正を行えるようにして、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］を算出する元になる快適性指標を算出するための活動量以外のパラメータの誤差影響を受けないようにし、活動量の誤差の推定精度をより高めることができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

なお、上記各実施形態では、快適性指標がＰＭＶ（Predicted Mean Vote）である例について述べたが、本発明はこれに限定されず、快適性指標が標準新有効温度ＳＥＴ＊（standard new effective temperature）であってもよい。

なお、上記第１実施形態では、活動量補正部１７が、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］とユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］との温度差に基づいて、活動量の誤差を補正する例について述べたが、本発明はこれに限定されず、機械設定温度Ｔ_ＰＭＶ［℃］とユーザ設定温度Ｔ_Ｕ［℃］との比に基づいて、活動量の誤差を修正してもよい。同様に、上記第２実施形態では、活動量補正部１７が、休憩時間帯ユーザ設定温度Ｔ_RU［℃］と活動時間帯ユーザ設定温度Ｔ_ＡＵ［℃］との温度差に基づいて、活動量の誤差を補正する例について述べたが、本発明はこれに限定されず、休憩時間帯ユーザ設定温度Ｔ_RU［℃］と活動時間帯ユーザ設定温度Ｔ_ＡＵ［℃］との比に基づいて、活動量の誤差を修正してもよい。

なお、上記各実施形態では、補正値算出部１７２が、誤差算出部１７１において算出された１０日間分の活動量誤差の平均値を算出し、その平均値に基づいて活動量補正値を算出する例について述べたが、本発明はこれに限定されず、補正値算出部１７２が、誤差算出部１７１において算出された１０日間分の活動量誤差の最大値を算出し、その最大値に基づいて活動量補正値を算出してもよい。また、補正値算出部１７２が、誤差算出部１７１において１０日間に亘って算出された活動量誤差の最大値を１０日間分で平均し、その平均値に基づいて活動量補正値を算出してもよい。また、補正値算出部１７２が、誤差算出部１７１において１０日間に亘って算出された活動量誤差の最大値のうちで最も大きな値に基づいて活動量補正値を算出してもよい。

１ 空気調和機
２ 室温センサ
３ 室内熱交換器
４ リモコン
５ 圧縮機
６ 四路切換弁
７ 室外ファン
８ 室外熱交換器
９ 膨張弁
１０ 外気温度センサ
１１ 電装品箱
１２ 制御部
１３ 機械設定温度算出部
１４ 機械設定温度受付部
１５ ユーザ設定温度受付部
１６ 空調制御部
１７ 活動量補正部
１７１ 誤差算出部
１７２ 補正値算出部
１７３ 休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部
１７４ 活動時間帯ユーザ設定温度記憶部
１００ 室内機
１０１ 室外機
１０１ａ 室外機ケーシング

Claims (8)

1. 空調対象空間内に存在するユーザの活動量を少なくとも含む複数のパラメータから算出される快適性指標に基づいて、前記空調対象空間内の設定温度として設定される機械設定温度を算出する機械設定温度算出部を備えた空気調和機であって、
   前記機械設定温度算出部で算出される前記機械設定温度を受け付ける機械設定温度受付部と、
   前記ユーザの操作に応じて設定される設定温度であるユーザ設定温度を受け付けるユーザ設定温度受付部と、
   前記機械設定温度受付部で受け付けた前記機械設定温度、及び、前記ユーザ設定温度受付部で受け付けた前記ユーザ設定温度のいずれかに基づいて、空調制御を行う空調制御部と、
   前記機械設定温度及び前記ユーザ設定温度、又は、設定された時間帯の異なる複数のユーザ設定温度に基づいて、前記活動量の誤差を補正する活動量補正部と、を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記活動量補正部が、
   前記機械設定温度と前記ユーザ設定温度との温度差、又は、設定された時間帯の異なる複数のユーザ設定温度の温度差に基づいて、前記活動量の誤差を補正することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記活動量補正部が、
   予め設定された活動量である基準活動量に基づいて前記機械設定温度算出部が算出した機械設定温度と、当該機械設定温度からユーザが変更したユーザ設定温度の温度差に基づいて前記活動量の誤差を算出する誤差算出部と、
   前記誤差算出部において算出された複数の活動量の誤差に基づいて、基準活動量に加算するべき活動量補正値を算出する補正値算出部と、を備えている請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 前記活動量補正部が、
   前記空調対象空間内に存在する各ユーザが休憩する休憩時間帯において、前記ユーザ設定温度受付部が受け付けたユーザ設定温度である休憩時間帯ユーザ設定温度を記憶する休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部と、
   前記空調対象空間内に存在する各ユーザが活動する活動時間帯において、前記ユーザ設定温度受付部が受け付けたユーザ設定温度である活動時間帯ユーザ設定温度を記憶する活動時間帯ユーザ設定温度記憶部と、
   前記休憩時間帯ユーザ設定温度記憶部に記憶されている前記休憩時間帯ユーザ設定温度と、前記活動時間帯ユーザ設定温度記憶部に記憶されている前記活動時間帯ユーザ設定温度との温度差に基づいて、前記活動量の誤差を算出する誤差算出部と、
   前記誤差算出部において算出された複数の活動量の誤差に基づいて、基準活動量に加算するべき活動量補正値を算出する補正値算出部と、を備えている請求項１又は２記載の空気調和機。
5. 前記補正値算出部が、前記誤差算出部において所定日数間において算出された活動量の誤差の平均値を活動量補正値として算出するように構成されている請求項３又は４記載の空気調和機。
6. 前記補正値算出部が、前記誤差算出部において所定日数間において算出された活動量の誤差の最大値を活動量補正値として算出するように構成されている請求項３又は４記載の空気調和機。
7. 前記快適性指標がＰＭＶ（Predicted Mean Vote）である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の空気調和機。
8. 空気調和機の制御に用いられる空調制御プログラムであって、
   空調対象空間内に存在するユーザの活動量を少なくとも含む複数のパラメータから算出される快適性指標に基づいて、前記空調対象空間内の設定温度を機械設定温度として算出する機械設定温度算出部と、
   前記機械設定温度算出部で算出された前記機械設定温度を受け付ける機械設定温度受付部と、
   前記ユーザの操作に応じて設定された設定温度であるユーザ設定温度を受け付けるユーザ設定温度受付部と、
   前記機械設定温度受付部で受け付けた前記機械設定温度、及び、前記ユーザ設定温度受付部で受け付けた前記ユーザ設定温度のいずれかに基づいて、空調制御を行う空調制御部と、
   前記機械設定温度及び前記ユーザ設定温度、又は、設定された時間帯の異なる複数のユーザ設定温度とに基づいて、前記活動量の誤差を補正する活動量補正部と、を備えることを特徴とする空調制御プログラム。