JP2015001319A - 空調システム - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献2には、空調空間としての室内に、着座部に圧力センサが設けられた椅子を備え、この圧力センサにおいて圧力を検知した時に、人がその椅子に着座していると判断して室内に設けられたエアコンを作動する空調システムが開示されている。特許文献2に於ける圧力センサの役割は、実質的に特許文献1に於ける人感センサの役割と同じであり、圧力センサが圧力を検出する限り人がその席に着座しているとして、空調が行なわれる。
また、特許文献3には、空調空間としての自動車の車内に、着座部に人の体温を検出する温度検出手段が設けられた座席を備えるとともに、その着座部の表面から空調空気を吹き出し可能な空調装置を設け、温度検出手段によって検出された人の体温に応じて座席毎に空調装置によって着座部の表面を快適な状態に空調する空調システムが開示されている。
また、特許文献2に開示の空調システムでは、鞄等の荷重物が圧力センサを備えた椅子に置かれた時にも、人が椅子に着座しているものとして空調装置が動作するので、各空調エリアを、そのエリア内にいる人の人数に応じて適切に空調することができない。
そして、特許文献3に開示される空調システムでは、夫々の椅子の着座部の表面を快適な状態に空調することができるものの、夫々の椅子に対応して設けられた空調装置が独立で制御されるので、この空調システムでは、複数の椅子が設けられ、異なった人数の人が着座し或いは着座していない様々な状態が発生する空調エリアの空調を、適切に行うことができない。
空調空間が複数の空調エリアに分割され、前記空調エリア毎に当該空調エリアを空調する空調装置が設けられるとともに、前記各空調エリアに複数の着座用の椅子が設けられ、前記空調装置の運転状態を制御可能な制御手段を備えた空調システムにおいて、
前記制御手段は、前記空調エリアに配置される全椅子の数に対する人が着座した着座状態にある椅子の数の比率である着座率に応じて前記空調装置を運転制御する構成とされ、
前記椅子の夫々に、着座部における着座体の存在を検出可能な着座体検出手段と、前記着座部の温度である着座部温度を検出可能な温度検出手段とが設けられ、
前記制御手段が、前記着座体検出手段による検出結果及び前記温度検出手段による検出結果或いは前記着座体検出手段の検出時より遅れて検出される前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記空調装置を運転制御する点にある。
そして、制御手段は、空調に際して、着座体検出手段による検出結果及び温度検出手段による検出結果或いは着座体検出手段による検出に対して遅れて検出される温度検出手段の検出結果に基づいて空調装置を運転制御するので、結果、着座率を、着座体検出手段の検出結果のみならず、人の着座状態を各着座部に設けられた温度検出手段の検出結果に基づいて確認しながら求めて、空調制御を行うことが可能となり、本願が目的とする真に着座する人の状態に応じた空調制御を実現できる。ここで、温度検出手段により検出される検出結果として、着座体検出手段の検出と同時の検出結果を使用する場合は、各空調制御タイミングにおいて、人の着座状態が変化しない場合に適切に対応することが可能となり、着座体検出手段の検出タンミングより遅れた温度検出手段の検出結果を使用することで、人の動き(非着座状態から着座状態への動き、着座状態から非着座状態への動き)に対応することが可能となる。
前記制御手段は、前記空調装置を運転制御して空調エリアを空調している状態で、全ての前記着座体検出手段により着座体の検出がされず、且つ、前記温度検出手段によって検出された着座部温度が、予め設定される着座判定温度範囲内から低下し、前記着座判定温度範囲から外れた場合に、前記空調装置を停止制御する点にある。
即ち、空調装置を運転制御して空調エリアを空調している状態で、全ての着座体検出手段により着座体が検出されなくなった場合は、これまで着座していた人が席を外し、全ての着座体検出手段による検出が無くなったと推定される。しかしながら、偶々、当該着座体検出手段による検出が、人が検出点から離れていて正常に検出できない等の状態も起こる。或いは、着座体検出手段の誤検出もありうる。そこで、温度検出手段による着座部温度が、予め設定される着座判定温度範囲内から低下し、着座判定温度範囲から外れた場合に、真に人が席を外したと判断して、空調装置を停止制御する。結果、過不足のない適格な停止制御を実行し、不測に停止されることや、空調装置が無駄に働くのを防止することができる。
前記制御手段は、前記空調装置を運転制御して空調エリアを空調している状態で、全ての前記着座体検出手段により着座体の検出がされず、且つ、前記温度検出手段によって検出された着座部温度が、予め設定される着座判定温度範囲の温度まで上昇しない場合に、前記空調装置を停止制御する点にある。
前記制御手段は、前記着座率に応じて前記空調装置を運転制御している運転制御状態で、前記人が着座していると判定した椅子に備えられた温度検出手段の検出結果に関し、検出される着座部温度の温度変化傾向に基づいて、当該温度変化傾向を低減するように、前記空調装置の運転状態を制御する温度調整制御を実行することにある。
具体的には、着座部温度が上昇した場合は、空調装置によって空調エリアの温度を下げる方向の温度調整制御を行い、着座部温度が上昇しない場合は、空調装置によって空調エリアの温度を上げる方向の温度調整制御を行う。
具体的には、着座状態となっている椅子の温度検出手段によって検出される着座部温度が上昇した場合は空調エリアの温度を下げる温度低下処理を行い、着座部温度が上昇しない場合は、空調エリアの温度を上げる温度上昇処理を行う。
このように着座部温度の変化傾向を吸収するように制御することで、空調環境の変化に対して適切に対応できる。ここで、「温度変化傾向を低減するように」とは、温度変化傾向を完全に無くするように制御する場合の他、僅かずつ、温度変化を解消するように空調制御することも含む概念である。
前記温度調整制御において、前記温度検出手段の検出結果の平均値の温度変化傾向に基づいて、当該温度変化傾向を低減するように、前記空調装置の運転状態を制御する点にある。
前記空調装置が冷房運転と暖房運転とに切り替え自在に構成され、
前記制御手段は、
前記温度変化傾向を低減する制御である温度低下処理として、前記空調装置が冷房運転の場合には当該空調装置の風量を増加し、前記空調装置が暖房運転の場合は前記風量を減少し、
前記温度変化傾向を低減する制御である温度上昇処理として、前記空調装置が冷房運転の場合は前記風量を減少し、前記空調装置が暖房運転の場合は前記風量を増加する点にある。
前記制御手段は、前記着座率が所定の設定着座率以上である場合に、前記温度調整制御を実行し、前記着座率が前記所定の設定着座率未満である場合に、前記着座率に応じて前記空調エリアを空調した後に、当該空調エリアの空調装置の空調能力を低下する空調能力低下制御を実行する点にある。
これに対して、導出される着座率が低い場合は、空調過多(空調しすぎ)となる可能性があるため、着座体検出手段の検出結果を一応の信頼できる結果として空調を実行した後、その状況での空調能力を低減することで、空調過多を避けることができる。さらに、人数が少ない少人数の場合は、各人に空調負荷の低減に対する協力を期待でき空調装置の運転コストを低減することができる。
前記着座体検出手段により着座体が検出された椅子に関し、前記温度検出手段により検出される前記着座部温度が予め設定される着座判定温度範囲内にある場合に、当該椅子に人が着座していると判定し、前記着座部温度が前記着座判定温度範囲から外れている場合に、当該椅子には人が着座していないと判定し、当該両判定に基づいて決定される前記着座率に応じて、前記制御手段が前記空調装置の運転状態を制御する点にある。
そこで、本特徴構成では、着座体検出手段により着座体が検出された椅子に関し、温度検出手段により検出される着座部温度が、予め設定される着座判定温度範囲内にある場合に、当該椅子に人が着座していると判定し、着座部温度が着座判定温度範囲から外れている場合に、当該椅子には人が着座していないと判定する。このような着座部温度の検出は、空調継続中は、着座体検出手段による検出と同時に行うことで、着座状態が変化していない状況の確認とすることができ、例えば、着座体検出手段による検出結果が変わった場合(非着座状態の検出から、着座状態の検出に、或いは、その逆に変化した場合)、着座体検出手段の検出に遅れた一定時間の経過後に着座部温度の検出を行うことにより、人の着座、非着座を確実に確認できる。結果、このようにして得られた両判定に基づいて真の着座率を決定し、この信頼性の高い着座率に応じて、合理的な空調制御を行うことができる。
前記複数の空調エリアの夫々に照明装置が備えられ、
前記制御手段は、対象とする前記空調エリア内に設けられた何れかの着座体検出手段が着座体を検出した場合に、当該空調エリアの照明装置を点灯し、当該照明装置の点灯後において、着座状態となっている椅子に設けられた前記温度検出手段によって検出される着座部温度が上昇しない場合に、前記照明装置を消灯する点にある。
一方、照明装置の点灯後において着座部温度が上昇しない場合に、照明装置を消灯するので、椅子の着座部に荷物が置かれること等により照明装置が点灯してしまった場合に、その点灯している照明装置を消灯することができ、無駄な照明装置の運転コストを削減することができる。
前記複数の空調エリアの夫々に照明装置が備えられ、
前記制御手段は、前記空調エリアの前記照明装置が点灯しており、対象とする何れの着座体検出手段においても着座体が検出されない場合に、前記空調エリア内の椅子に設けられた前記温度検出手段によって検出される着座部温度が上昇する場合に前記照明装置の点灯状態を維持し、上昇しない場合に前記照明装置を消灯する点にある。
図1に示すように、本実施形態に係る空調システムSは、空調空間としての部屋1が複数の空調エリア2に分割され、その空調エリア2毎にその空調エリア2を空調する空調装置3が設けられるとともに、各空調エリア2に複数の椅子4が配置され、空調装置3の運転状態を制御可能な制御手段5を備えている。
また、複数の空調エリア2の夫々に照明装置8が備えられている。この照明装置8の点灯状態も制御手段5によって制御可能とされている。
そして、複数の椅子4の夫々には、椅子4の着座部4aにおける人又は物(これらを総称して着座体と呼ぶ)の存在を検出可能な着座体検出手段6と、椅子4の着座部4aの着座部温度Tsを検出可能な温度検出手段7とが設けられている。
なお、通信線11及び空調用通信線12に替えて、赤外線等を用いた無線の通信手段によってスイッチ部10と制御手段5との間、及び、制御手段5と空調装置3との間で運転制御のための制御信号を送受信可能に構成してもよい。
この実施形態においては、着座体検出手段6による着座の検出が行われ、その検出結果に基づいた空調制御が行われた後、温度検出手段7による着座部温度が検出され、その着座部温度に基づいて、空調制御が修正される場合の例に関して説明する。
この実施形態では、着座体検出手段6によって着座体(人又は物)の存在が検出された検出状態となっている椅子4を、人が着座した着座状態にある椅子4であると判定して、着座率を、空調エリア2に設けられた全ての椅子4の数に対する着座体検出手段6により着座体の存在が検出された検出状態となっている椅子4の数の比率として決定する。さらに、この着座率に応じた空調を行なっている状態で、温度検出手段7によって逐次検出される着座部温度により、真に人が着座部4aに着座した着座状態にあるかどうかが確認され、その結果に基づいて、着座率が修正され、修正後の着座率に基づいて空調制御がおこなわれる。即ち、着座体検出手段6による検出結果及び着座体検出手段6の検出より遅れて検出される温度検出手段7の検出結果に基づいて、真の着座状態を確認して真の着座率を導出し、導出された真の着座率に基づいて空調装置3を運転制御するように構成されている。
これらの図面は、図2が空調制御のメインフローを、図3、図4、図5は、それぞれ、図2に示す、空調停止判断制御時の処理である「空調停止判断処理」、温度調整制御時の処理である「温度調整処理」及び、風量減少制御時の処理である「風量減少処理」のフローを示している。
図2に示すメインフローの処理は、空調装置3が働いていることを条件として、一定の時間周期で繰り返し行われる処理である。即ち、メインフローにおいて、処理がエンドまで至ると一定時間の経過後、再度、スタートに戻る。
図2に示すように、空調装置3の運転が継続されていることを条件として(#101)、着座率Rsを導出する(#102)。ここで、導出される着座率Rsは、着座体検出手段6によって着座部4aに着座体が検出されることを条件として決定される着座率Rsである。そして、着座率Rsが決定されると、着座率Rs及び予め設定した空調エリア2の目標温度に基づいて空調エリア2の空調制御が行われる(#103)。先にも示したように、着座率Rsに基づいた空調制御は、着座率Rsが0の場合に空調装置3の風量を一定の最低風量に設定し、着座率Rsの上昇に伴って、例えば冷房運転の場合、空調装置3の風量を段階的に、その最大風量まで上昇させる形態のものである。
即ち、着座率Rsが0となる場合は(#104)、空調停止判断処理(#105)を実施する。一方、着座率Rsが0ではない場合は、制御手段5は、着座率Rsが所定の設定着座率R1以上又は未満であるかを判断して(#106)、着座率Rsが所定の設定着座率R1以上である場合は温度調整処理(#107)を実施し、導出した着座率Rsが所定の設定着座率R1未満である場合は風量減少処理(#108)が実施される。なお、所定の設定着座率R1は、例えば、0.3に設定される。
空調停止判断処理(#105)は、着座率Rsが0となった場合(全ての着座体検出手段6において着座体が検出されない状態になった場合)に実行される。この状態では、空調装置3の風量は一定の最低風量に制御されている。
制御手段5は、記憶部の椅子4の着座状態及び非着座状態が示された履歴データを参照して、着座体検出手段6により着座部4aにおいて人又は物の存在が検出されていない非着座状態となっている空調エリア2の複数の椅子4うち、最後に着座状態から非着座状態となった椅子4に設けられた温度検出手段7によって検出される着座部温度Tsを検証して、その温度が低下している場合は、空調装置3の運転を停止するように構成されている。
これにより、これまで人が椅子4に着座していた場合、その人が椅子4を離れると着座部温度Tsが低下することを利用して、真の着座状態を確認して、真に人が着座部4aから離れた状態となっている場合に、空調装置3を的確に停止できる。
温度調整処理(#107)は、比較的高い着座率Rsを対象として、空調制御が、その高い着座率Rsにおいて的確に行なわれていることを前提として、その状態を保持すべく、制御手段5によって、実行される。
この温度調整処理(#107)では、制御手段5は、着座率Rsに基づいて空調装置3を運転制御している制御状態で、人が着座していると判定した椅子4に備えられた温度検出手段7の検出結果に関し、検出される着座部温度Tsの温度変化傾向に基づいて、当該温度変化傾向を低減するように、空調装置3の運転状態を制御する温度調整制御を実行する。即ち、人が着座していると判定した椅子4に備えられた温度検出手段7の検出結果の平均値の温度変化傾向に基づいて、当該温度変化傾向を低減するように、空調装置3の運転状態を制御する。
このような空調制御を行うことで、空調環境の変化に適切に適合して、好適な空調状態を維持できる。
風量減少処理(#108)は、比較的低い着座率Rsを対象として、所定の着座率未満に着座率Rsが下がった場合に、制御手段5によって、実施される。
風量減少処理(#108)は、図5に示すように、空調エリア2の空調装置3の風量を1段階減少する(#401)。そして、調整後の風量を維持する状態で、予め設定された所定の運転時間の間(例えば、30分間)、空調装置3の運転を行う(#402)。
次に、制御手段5における照明装置8の制御について説明する。
制御手段5は、空調エリア2内にある何れかの着座体検出手段6が着座体を検出した場合に、空調エリア2の照明装置8を点灯し、照明装置8の点灯後において、着座状態となっている椅子4に設けられた温度検出手段7によって検出される着座部温度Tsが上昇しない場合に、照明装置8を消灯するように構成されている。
そして、点灯後温度T6と点灯時温度T5とが比較され(#506)、温度検出手段7によって検出される着座部温度Tsが上昇しない場合(実際に人が着座することなく、例えば鞄が椅子4に置かれた場合に対応)、すなわち、点灯後温度T6が点灯時温度T5以下の場合に照明装置8を消灯する(#507)。一方、温度検出手段7によって検出される着座部温度Tsが上昇した場合(実際に人が着座した場合に対応)、すなわち、点灯後温度T6が点灯時温度T5よりも高い場合は照明装置8の点灯を継続する(#508)。ここで、点灯時温度T5及び点灯後温度T6は、複数の椅子4が着座状態となっている場合には、着座状態となっている夫々の椅子4に設けられた温度検出手段7によって検出された着座部温度Tsの平均温度とされる。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記実施形態では、空調空間としての部屋1に、2つの空調エリア2を設けたが、これに限らず、部屋1に、3つ以上の空調エリア2を設けてもよい。
即ち、人が実際に空調エリア内に入り着座した場合は、その着座に伴って、着座部4aの温度は、通常の室温から人の体温に近い温度まで上昇する。従って、例えば、着座体検出手段6による着座状態の検出が行われ、その状態に合わせて空調制御を実行している状態で、着座状態となっている空調エリア2の複数の椅子4に設けられた温度検出手段7によって検出される着座部温度Tsが室温から予め設定されている着座判定温度まで上昇しない場合に、空調装置3の運転を停止するように構成することもできる。この場合、着座判定温度まで上昇した場合、当然に、現状の空調状態を維持することとなる。
この構成の場合は、以下のようにして着座の確認を行うことができる。
この確認手法は、着座体検出手段6により着座体が検出された椅子4に関し、温度検出手段7により検出される着座部温度Tsが、予め設定される着座判定温度範囲内にある場合に、当該椅子4に人が着座していると判定し、一方、着座部温度が着座判定温度範囲から外れている場合に、当該椅子4には人が着座していないと判定する。そして、着座体検出手段6と温度検出手段7との両方の検出結果に基づいて真の着座率を導出する。
即ち、両検出手段によって着座状態を判定し(着座体検出手段6としての圧力センサに掛かる荷重を検出した場合、或いは、人感センサが着座体の存在を検出した場合で、温度検出手段7が着座温度範囲内に温度を検出した場合に着座状態であると判定し、着座体検出手段6としての圧力センサに掛かる荷重を検出した、或いは、人感センサが着座体の存在を検出した場合で、温度検出手段7が着座温度範囲内の温度を検出できない場合に非着座状態であると判定し)、その判定に基づいて着座率を導出し、空調制御を行うものとしてもよい。
2 空調エリア
3 空調装置
4 椅子
5 制御手段
4a 着座部
6 着座体検出手段
7 温度検出手段
8 照明装置
R1 設定着座率
Rs 着座率
S 空調システム
Ts 着座部温度
Claims (10)
- 空調空間が複数の空調エリアに分割され、前記空調エリア毎に当該空調エリアを空調する空調装置が設けられるとともに、前記各空調エリアに複数の着座用の椅子が設けられ、前記空調装置の運転状態を制御可能な制御手段を備えた空調システムであって、
前記制御手段は、前記空調エリアに配置される全椅子の数に対する人が着座した着座状態にある椅子の数の比率である着座率に応じて前記空調装置を運転制御する構成とされ、
前記椅子の夫々に、着座部における着座体の存在を検出可能な着座体検出手段と、前記着座部の温度である着座部温度を検出可能な温度検出手段とが設けられ、
前記制御手段が、前記着座体検出手段による検出結果及び前記温度検出手段による検出結果或いは前記着座体検出手段の検出時より遅れて検出される前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記空調装置を運転制御する空調システム。 - 前記制御手段は、前記空調装置を運転制御して空調エリアを空調している状態で、全ての前記着座体検出手段により着座体の検出がされず、且つ、前記温度検出手段によって検出された着座部温度が、予め設定される着座判定温度範囲内から低下し、当該着座判定温度範囲から外れた場合に、前記空調装置を停止制御する請求項1に記載の空調システム。
- 前記制御手段は、前記空調装置を運転制御して空調エリアを空調している状態で、全ての前記着座体検出手段により着座体の検出がされず、且つ、前記温度検出手段によって検出された着座部温度が、予め設定される着座判定温度範囲の温度まで上昇しない場合に、前記空調装置を停止制御する請求項1に記載の空調システム。
- 前記制御手段は、前記着座率に応じて前記空調装置を運転制御している運転制御状態で、前記人が着座していると判定した椅子に備えられた温度検出手段の検出結果に関し、検出される着座部温度の温度変化傾向に基づいて、当該温度変化傾向を低減するように、前記空調装置の運転状態を制御する温度調整制御を実行する請求項1〜3の何れか1項に記載の空調システム。
- 前記温度調整制御において、前記温度検出手段の検出結果の平均値の温度変化傾向に基づいて、当該温度変化傾向を低減するように、前記空調装置の運転状態を制御する請求項4に記載の空調システム。
- 前記空調装置が冷房運転と暖房運転とに切り替え自在に構成され、
前記制御手段は、
前記温度変化傾向を低減する制御である温度低下処理として、前記空調装置が冷房運転の場合には当該空調装置の風量を増加し、前記空調装置が暖房運転の場合は前記風量を減少し、
前記温度変化傾向を低減する制御である温度上昇処理として、前記空調装置が冷房運転の場合は前記風量を減少し、前記空調装置が暖房運転の場合は前記風量を増加する請求項4又は5に記載の空調システム。 - 前記制御手段は、前記着座率が所定の設定着座率以上である場合に、前記温度調整制御を実行し、前記着座率が前記所定の設定着座率未満である場合に、前記着座率に応じて前記空調エリアを空調した後に、当該空調エリアの空調装置の空調能力を低下する空調能力低下制御を実行する請求項4から6の何れか1項に記載の空調システム。
- 前記着座体検出手段により着座体が検出された椅子に関し、前記温度検出手段により検出される前記着座部温度が予め設定される着座判定温度範囲内にある場合に、当該椅子に人が着座していると判定し、前記着座部温度が前記着座判定温度範囲から外れている場合に、当該椅子には人が着座していないと判定し、当該両判定に基づいて決定される前記着座率に応じて、前記制御手段が前記空調装置の運転状態を制御する請求項1に記載の空調システム。
- 前記複数の空調エリアの夫々に照明装置が備えられ、
前記制御手段は、対象とする前記空調エリア内に設けられた何れかの着座体検出手段が着座体を検出した場合に、当該空調エリアの照明装置を点灯し、当該照明装置の点灯後において、着座状態となっている椅子に設けられた前記温度検出手段によって検出される着座部温度が上昇しない場合に、前記照明装置を消灯する請求項1から8の何れか1項に記載の空調システム。 - 前記複数の空調エリアの夫々に照明装置が備えられ、
前記制御手段は、前記空調エリアの前記照明装置が点灯しており、対象とする何れの着座体検出手段においても着座体が検出されない場合に、前記空調エリア内の椅子に設けられた前記温度検出手段によって検出される着座部温度が上昇する場合に前記照明装置の点灯状態を維持し、上昇しない場合に前記照明装置を消灯する請求項1から9の何れか1項に記載の空調システム。
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