JP2018151093A - 室内暖房制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 対象者の個々の温冷感に合わせて空調装置及び床暖房装置を制御することができる室内暖房制御装置を提供すること。
【解決手段】 制御装置５は、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに一致させるために必要な室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係（等ＨＦ線）と、予め定められた室内温度と床温度との関係についての制約条件とを共に満たすように、室内温度範囲及び床温度範囲を設定する温度範囲設定部５５と、室内温度Ｔｒが温度範囲設定部５５にて設定された室内温度範囲に収まるように、空調装置２の暖房運転を制御する空調装置制御部５６と、床温度Ｔｆが温度範囲設定部５５にて設定された床温度範囲に収まるように、床暖房装置３の運転を制御する床暖房装置制御部５７と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、室内の暖房環境を制御するための室内暖房制御装置に関する。特に、本発明は、室内に併設され、室内を暖房することができる空調装置及び床暖房装置を制御する室内暖房制御装置に関する。

室内を暖房するために、空調装置或いは床暖房装置が用いられる。空調装置は、室内に温風を供給することにより室内を暖房する。床暖房機器は、床面に設置される床暖房パネルの温度を高めて床面（床暖房パネル）からの輻射熱を室内に供給することにより室内を暖房する。

室内を暖房するための空調装置及び床暖房装置が併設されている場合、これら両装置により室内を暖房することができるが、より快適な室内暖房環境を提供するためには、両装置を協調して制御することが望ましい。

特許文献１は、予測平均温冷感申告（ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ））と所望の制御ラインを用いて、対象者が設定する一つの設定温度から空調装置の設定温度と床暖房装置の設定温度を算出し、算出したそれぞれの設定温度に基づいて、空調装置及び床暖房装置を協調制御する室内暖房制御装置を開示する。特許文献１によれば、温冷感指標の一つであるＰＭＶに基づいて空調装置及び床暖房装置の設定温度が算出されるため、快適な暖房環境を対象者に提供することができる。また、対象者が設定する一つの設定温度に基づいて、空調装置及び床暖房置の設定温度を自動的に定めることができる。

特開２００３−１２０９４５号公報

（発明が解決しようとする課題）
特許文献１に記載の室内暖房制御装置によれば、ＰＭＶに基づいて、空調装置及び床暖房装置が制御される。ここで、ＰＭＶは、４つの室内環境因子（室内温度、室内輻射温度、室内湿度（相対湿度）、室内風速）及び２つの人体因子（着衣指数ｃｌｏ、活動指数ｍｅｔ）から算出される。しかし、ＰＭＶには、個々の対象者の個人因子（性別、年齢、身長、体重等）までは反映されていない。対象者が感じる温冷感は、対象者の個人因子に大きく影響する。従って、特許文献１に記載の室内暖房制御装置では、対象者の個々の温冷感に合わせて、空調装置及び床暖房装置を制御することができない。

本発明は、対象者の個々の温冷感に合わせて空調装置及び床暖房装置を制御することができる室内暖房制御装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
本発明は、室内に併設され、対象者が存在する室内を暖房することができる空調装置（２）及び床暖房装置（３）を制御する室内暖房制御装置（５）であって、複数の室内環境因子、室内の対象者の個人因子、及び、人体因子から求められる温冷感指標の一つである対象者のヒートファクター（ＨＦ）を予め定められる設定ヒートファクター（ＨＦｓ）に一致させるために必要な室内温度（Ｔｒ）と床温度（Ｔｆ）との相関関係と、予め定められた室内温度と床温度との関係についての制約条件とに基づいて、室内温度範囲及び床温度範囲を設定する温度範囲設定部（５５）と、室内温度が温度範囲設定部にて設定された室内温度範囲に収まるように、空調装置の暖房運転を制御する空調装置制御部（５６）と、床温度が温度範囲設定部にて設定された床温度範囲に収まるように、床暖房装置の運転を制御する床暖房装置制御部（５７）と、を備える、室内暖房制御装置を提供する。

この場合、温度範囲設定部は、対象者のヒートファクターを設定ヒートファクターに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係と、制約条件とを共に満たすように、室内温度範囲及び床温度範囲を設定するとよい。

本発明によれば、室内温度が温度範囲設定部にて設定された室内温度範囲に収まり、且つ、床温度が温度範囲設定部にて設定された床温度範囲に収まるように、空調装置及び床暖房装置が制御される。また、温度範囲設定部は、対象者のヒートファクターを設定ヒートファクターに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係に基づいて室内温度範囲及び床温度範囲を設定する。つまり、ヒートファクターに基づいて設定された室内温度範囲及び床温度範囲に基づいて、空調装置及び床暖房装置が制御される。

ヒートファクターは、ＰＭＶと同様に人の温冷感を表す指標であるが、個人因子を考慮して温冷感を表す点で、ＰＭＶと相違する。従って、個人因子を考慮したヒートファクターに基づいて設定された室内温度範囲及び床温度範囲に基づいて空調装置及び床暖房装置を制御することにより、対象者の個々の温冷感に合わせて空調装置及び床暖房装置を制御することができる。

本発明において、室内環境因子とは、室内の環境状態に影響を及ぼす因子である。室内環境因子として、室内温度、室内湿度（相対湿度）、室内輻射温度、室内風速、を例示することができる。ここで、室内輻射温度は、床暖房装置が設置されている場合、床暖房パネルの温度（床温度）に基づいて算出することができる。また、個人因子とは、室内に存在する対象者の個々の特性を表す因子のうち、温冷感に影響を及ぼす因子である。個人因子として、性別、年齢、身長、体重、等を例示することができる。さらに、人体因子とは、人の温冷感に影響を及ぼす一般的な特性を表す因子である。例えば、着衣量が少ない場合と多い場合、或いは、室内で活発に動いている場合と安静にしている場合とでは、温冷感が異なる。このような着衣量、活動量が、人体因子である。後述するように、着衣量は着衣指数ｃｌｏにより表され、活動量は活動指数ｍｅｔにより表される。

また、制約条件は、室内温度をＴｒ、床温度をＴｆとしたときに、下記式
Ｔｒ≦Ｔｆ≦Ｔｒ＋α（αは正数）
により表されるとよい。これによれば、対象者のヒートファクターを設定ヒートファクターに一致させるように定めた室内温度範囲内及び床温度範囲内で床温度が室内温度以上になるように、空調装置及び床暖房装置が制御される。このため、健康増進に寄与する頭寒足熱状態が実現された暖房環境を対象者に提供することができる。

上記式におけるαは、１２℃以下であると良い。好ましくは、上記式におけるαは、１０℃であるとよい。これによれば、床温度が室内温度＋１２℃以下、或いは床温度が室内温度＋１０℃以下に抑えられるため、床温度が高すぎて対象者が不快に感じることを防止することができる。

この場合、床暖房装置制御部は、床温度が、床温度範囲の上限温度に一致するように、床暖房装置を制御するとよい。これによれば、対象者のヒートファクターを設定ヒートファクターに一致させるように定めた床温度範囲内で床温度が最も高くなるように、床暖房装置が制御される。このため、床暖房装置の使用を優先して空調装置の使用率を抑えることができる。一般に、床暖房装置の運転コストは空調装置の運転コストよりも安い。よって、より経済的に快適な暖房環境を対象者に提供することができる。

また、本発明に係る室内暖房制御装置は、室内環境因子、個人因子、及び人体因子に基づいて、対象者のヒートファクターを演算するヒートファクター演算部（５４）を備えるとよい。そして、空調装置制御部は、ヒートファクター演算部が演算したヒートファクターが設定ヒートファクターよりも大きいときに、空調装置の暖房運転が停止するように、空調装置を制御し、床暖房装置制御部は、ヒートファクター演算部が演算したヒートファクターが設定ヒートファクターよりも大きいときに、床暖房装置の運転が停止するように、床暖房装置を制御するとよい。

ヒートファクターは、−４〜４の数値範囲内の数値によって表される。ヒートファクターが０である場合、対象者の温冷感が暑くもなく寒くもないという中立な状態であることを表す。また、ヒートファクターが正方向に大きくなるにつれて、暑さを感じる度合いが増し、ヒートファクターが負方向に大きくなるにつれて、寒さを感じる度合いが増す。つまり、ヒートファクターは、大きくなるほど暑さを感じる度合いが増し、小さくなるほど寒さを感じる度合いが増すように、定められる。

従って、ヒートファクター演算部が演算した対象者のヒートファクターが設定ヒートファクターよりも大きい場合は、対象者は、設定ヒートファクターにより表される温冷感よりも暑く感じている状態であると言える。このような場合に空調装置及び床暖房装置の運転を停止することにより、室内温度及び床温度が低下する。その結果、ヒートファクターが低下する。これにより、ヒートファクターを設定ヒートファクターに近づけることができる。

実施形態に係る室内暖房システムの概略構成を示す図である。 制御装置の概略構成を示すブロック図である。 表示制御部が実行する表示制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 情報演算部が実行する情報演算処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 ヒートファクター演算部が実行するヒートファクター演算処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 温度範囲設定部が実行する温度範囲設定処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 等ＨＦ線の一例を示す図である。 ヒートファクターをパラメータとした複数の等ＨＦ線を示す図である。 等ＨＦ線と、制約条件を満たす温度領域とを示すグラフである。 空調装置制御部が実行する空調装置制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 床暖房装置制御部が実行する床暖房装置制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る室内暖房制御装置が適用される室内暖房システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、この室内暖房システム１は、室内に併設された空調装置２及び床暖房装置３と、環境因子検出センサ４と、制御装置５とを備える。

空調装置２は、室内温度を調整することができるように構成される。一例として、空調装置２は、室外機２１及び室内機２２を備え、冷媒の相変化を利用して室内の空調を行うように構成することができる。この場合、室外機２１は室外に設置され、室内機２２が室内の例えば壁面に設置される。また、室外機２１と室内機２２との間を冷媒が循環する冷媒回路が空調装置２に設けられる。そして、暖房時には室内機２２にて冷媒が凝縮される。このとき冷媒が室内空間に熱を吐き出す。吐き出された熱が温風として室内に供給されることにより、室内が暖房される。また、冷房時には室内機２２にて冷媒が蒸発される。このとき冷媒が室内空間から熱を奪う。熱を奪われた空気が冷風として室内に供給されることにより、室内が冷房される。

床暖房装置３は、図１に示すように、床面に設置された床暖房パネル３１を備える。この床暖房パネル３１は、例えば、熱電併給装置により生成された熱により加熱される。加熱された床暖房パネル３１の熱が輻射熱として室内に供給されることにより、室内が暖房される。なお、電気ヒータ等を利用して床暖房パネル３１を加熱するように、床暖房装置３を構成することもできる。

空調装置２及び床暖房装置３は、共通のエネルギー源（熱源）を用いて暖房を実施するように構成されていてもよいし、それぞれ別個のエネルギー源（熱源）を用いて暖房を実施するように構成されていてもよい。

環境因子検出センサ４は、室内の環境状態に影響を及ぼす複数の因子（室内環境因子）の大きさを検出する。本実施形態において、環境因子検出センサ４は、室内温度検出センサ４１、室内湿度検出センサ４２、室内風速検出センサ４３、及び、床温度検出センサ４４を備える。室内温度検出センサ４１は室内温度Ｔｒを検出し、検出した室内温度Ｔｒを表す信号を出力する。室内湿度検出センサ４２は、室内湿度ＲＨ（相対湿度）を検出し、検出した室内湿度ＲＨを表す信号を出力する。室内風速検出センサ４３は、室内に生じる室内風速Ｖを検出し、検出した室内風速Ｖを表す信号を出力する。床温度検出センサ４４は、床暖房パネル３１の温度を床温度Ｔｆとして検出し、検出した床温度Ｔｆを表す信号を出力する。なお、床温度Ｔｆ及び室内温度Ｔｒを用いて室内輻射温度を計算することができる。

また、制御装置５は、空調装置２及び床暖房装置３を制御する。この制御装置５が、本発明の室内暖房制御装置に相当する。室内に設置された環境因子検出センサ４が検出した情報は、この制御装置５に入力される。

図２は、制御装置５の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御装置５は、ディスプレイ５１、表示制御部５２、情報演算部５３、ヒートファクター演算部５４、温度範囲設定部５５、空調装置制御部５６、及び、床暖房装置制御部５７を備える。

ディスプレイ５１は、情報入力画面を含む様々な画面を表示することができるように構成される。このディスプレイ５１に、対象者から様々な情報が入力される。なお、ディスプレイ５１は、タッチパネル機能を備えていると良い。

表示制御部５２は、ディスプレイ５１の表示を制御する。例えば、表示制御部５２は、ディスプレイ５１に情報入力画面が表示されるように、ディスプレイ５１を制御する。ディスプレイ５１に情報入力画面が表示されている場合、対象者は、情報入力画面に様々な情報を入力することができる。

情報演算部５３は、ディスプレイ５１に入力された情報を取得するとともに、取得した情報から、本実施形態による室内暖房の制御に必要な値、具体的には、着衣指数ｃｌｏ、活動指数ｍｅｔを演算する。また、情報演算部５３は、ディスプレイ５１から取得した情報に基づいて、設定ヒートファクターＨＦｓを設定する。

ヒートファクター演算部５４は、ディスプレイ５１に入力された情報を取得するとともに、取得した情報及び環境因子検出センサ４が検出した情報に基づいて、対象者のヒートファクターＨＦを演算する。

温度範囲設定部５５は、ディスプレイ５１に入力された情報、情報演算部５３が演算及び設定した値（着衣指数ｃｌｏ，活動指数ｍｅｔ、設定ヒートファクターＨＦｓ）、並びに、環境因子検出センサ４が検出した情報に基づいて、室内温度Ｔｒの目標範囲である室内温度範囲及び、床温度Ｔｆの目標範囲である床温度範囲を設定する。

空調装置制御部５６は、温度範囲設定部５５が設定した室内温度範囲、設定ヒートファクターＨＦｓ、及び、対象者のヒートファクターＨＦに基づいて、空調装置２を制御する。床暖房装置制御部５７は、温度範囲設定部５５が設定した床温度範囲、設定ヒートファクターＨＦｓ、及び、対象者のヒートファクターＨＦに基づいて、床暖房装置３を制御する。

上記構成の室内暖房システム１において、室内暖房を実行する場合、対象者が、室内に備え付けられているリモコンに設けられている暖房開始ボタンを押下する。すると、まず、制御装置５のディスプレイ５１が起動するとともに、表示制御部５２がディスプレイ５１に情報入力画面を表示させるための表示制御処理を実行する。

図３は、表示制御部５２が実行する表示制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。図３に示すルーチンが起動すると、表示制御部５２は、まず、図３のステップ（以下、ステップをＳと略記する）１０１にて、ディスプレイ５１に、情報入力画面の一つである個人因子入力画面が表示されるように、ディスプレイ５１の表示を制御する。これにより、ディスプレイ５１に、個人因子入力画面が表示される。

ディスプレイ５１に表示される個人因子入力画面には、対象者の個人因子としての、性別の入力欄、年齢の入力欄、身長の入力欄、体重の入力欄、が表示されている。対象者は、各入力欄に個人因子を入力する。入力方法について特に限定されないが、例えば、入力すべき内容をプルダウンメニューから選択することにより、各個人因子を入力することができる。

Ｓ１０１にて個人因子入力画面をディスプレイ５１に表示させた後、表示制御部５２は、個人因子入力画面への入力が完了したか否かを判断する（Ｓ１０２）。入力が完了していない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、入力が完了するまで待つ。入力が完了した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、表示制御部５２は、Ｓ１０３に処理を進める。

Ｓ１０３では、表示制御部５２は、ディスプレイ５１に、情報入力画面の一つである着衣状態入力画面が表示されるように、ディスプレイ５１の表示を制御する。これにより、ディスプレイ５１に着衣状態入力画面が表示される。

ディスプレイ５１に表示される着衣状態入力画面は、対象者が自身の着衣状態を季節に応じて入力することができるように構成される。この場合、例えば、着衣状態入力画面に、「夏期軽装」、「夏季中装」、「夏季重装」、「中間期（秋・春）軽装」、「中間期（秋・春）中装」、「中間期（秋・春）重装」、「冬季軽装」、「冬季中装」、「冬季重装」、といった、季節に応じた複数の着衣状態を示す用語が記載された複数のアイコンが表示される。対象者は、自身の着衣状態及び季節に基づいて、表示された複数のアイコンの一つを選択することにより、選択されたアイコンに示される季節に応じた着衣状態が入力される。

Ｓ１０３にて着衣状態入力画面をディスプレイ５１に表示させた後、表示制御部５２は、着衣状態入力画面への入力が完了したか否かを判断する（Ｓ１０４）。入力が完了していない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、入力が完了するまで待つ。入力が完了した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、表示制御部５２は、Ｓ１０５に処理を進める。

Ｓ１０５では、表示制御部５２は、ディスプレイ５１に、情報入力画面の一つである活動状態入力画面が表示されるように、ディスプレイ５１の表示を制御する。これにより、ディスプレイ５１に、活動状態入力画面が表示される。

ディスプレイ５１に表示される活動状態入力画面は、室内での対象者の活動態様を入力することができるように構成される。この場合、例えば、活動状態入力画面に、「安静」、「軽作業」、「重作業」、といった、活動態様を表す用語が記載された複数のアイコンが表示される。対象者は、室内での自身の活動態様に基づいて、表示された複数のアイコンの一つを選択することにより、選択されたアイコンに示す活動態様が入力される。

Ｓ１０５にて活動態様入力画面をディスプレイ５１に表示させた後、表示制御部５２は、活動態様入力画面への入力が完了したか否かを判断する（Ｓ１０６）。入力が完了していない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、入力が完了するまで待つ。入力が完了した場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、表示制御部５２は、Ｓ１０７に処理を進める。

Ｓ１０７では、表示制御部５２は、ディスプレイ５１に、情報入力画面の一つである温冷感レベル入力画面が表示されるように、ディスプレイ５１の表示を制御する。これにより、ディスプレイ５１に温冷感レベル入力画面が表示される。

ディスプレイ５１に表示される温冷感レベル入力画面は、対象者が所望する室内の温冷感のレベルを入力することができるように構成される。この場合、例えば、温冷感レベル入力画面に、「低」、「やや低」、「中」、「やや高」、「高」、といった、複数の温冷感レベルを示す用語が記載された複数のアイコンが表示される。ここで、温冷感レベルが「低」とは、比較的寒い温冷感を表し、温冷感レベルが「やや低」とは、やや寒い温冷感を表し、温冷感レベルが「中」とは暑くも寒くもない（ちょうど良い）温冷感を表し、「やや高」とは、やや暑い温冷感を表し、「高」とは、比較的暑い温冷感を表す。対象者は、自身の所望する温冷感レベルに基づいて、表示された複数のアイコンの一つを選択することにより、選択されたアイコンに示される温冷感レベルが入力される。

Ｓ１０７にて温冷感レベル入力画面をディスプレイ５１に表示させた後、表示制御部５２は、温冷感レベル入力画面への入力が完了したか否かを判断する（Ｓ１０８）。入力が完了していない場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、入力が完了するまで待つ。入力が完了した場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、表示制御部５２はこのルーチンを終了する。表示制御部５２は、上記した表示制御処理ルーチンの実行を終了した後に、ディスプレイ５１に所望の表示がなされるように、ディスプレイ５１を制御することができる。例えば、ディスプレイ５１に現在の室温及び現在の対象者のヒートファクターＨＦが表示されるように、ディスプレイ５１を制御することもできる。

ディスプレイ５１に入力された各種の情報（個人因子、着衣状態、活動態様、温冷感レベル）は、情報演算部５３に取得される。情報演算部５３がディスプレイ５１に入力された各種の情報を取得した場合、情報演算部５３は、取得した情報に基づいて情報演算処理を実行する。図４は、情報演算部５３が実行する情報演算処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。

図４に示すルーチンが起動すると、情報演算部５３は、まず、図４のＳ２０１にて、着衣指数ｃｌｏを演算する。着衣指数ｃｌｏは、対象者の着衣量を指数化した値である。着衣指数ｃｌｏは、着衣量が多いほど（厚着であるほど）大きい値となるように設定される。着衣指数ｃｌｏは、季節に応じた着衣状態により変化する。例えば、着衣指数ｃｌｏは、以下の表１のように設定することができる。なお、着衣指数ｃｌｏが１とは、着衣の熱抵抗が０．１５５（ｍ^２・℃）／Ｗであることを表す。

表１に示すような季節に応じた着衣状態と着衣指数ｃｌｏとの関係を示す情報は、予め制御装置５内の記憶領域に記憶されている。従って、情報演算部５３は、ディスプレイ５１を通じて取得した対象者の季節に応じた着衣状態を表１に照合することにより、着衣指数ｃｌｏを演算する。例えば、情報演算部５３が取得した対象者の季節に応じた着衣状態が「夏期軽装」であれば、着衣指数ｃｌｏは０．３である。

次いで、情報演算部５３は、Ｓ２０２にて、活動指数ｍｅｔを演算する。活動指数ｍｅｔは、対象者の活動量を指数化した値である。活動指数ｍｅｔは、代謝量（活動量）が大きいほど大きい値に設定される。活動指数ｍｅｔは、活動態様に応じて変化する。例えば、活動指数ｍｅｔは、活動態様に応じて以下の表２のように設定することができる。

表２に示すように、室内での対象者の活動態様（代謝情報）が「安静」である場合に活動指数ｍｅｔが１に設定され、活動態様が「軽作業」である場合には活動指数ｍｅｔが２に設定され、活動態様が「重作業」である場合に活動指数ｍｅｔが３に設定される。なお、活動指数ｍｅｔが１とは、代謝量が５８．１４Ｗ／ｍ^２であることを表す。

表２に示すような、活動態様と活動指数ｍｅｔとの関係を表す情報は、予め制御装置５内の記憶領域に記憶されている。従って、情報演算部５３は、ディスプレイ５１を通じて取得した対象者の活動態様を表２に照合することにより、活動指数ｍｅｔを演算する。例えば、情報演算部５３が取得した対象者の活動態様が「安静」であれば、活動指数ｍｅｔは１である。

次いで、情報演算部５３は、Ｓ２０３にて、設定ヒートファクターＨＦｓを設定する。設定ヒートファクターＨＦｓは、対象者が所望する温冷感レベルをヒートファクターで表した値である。ここで、ヒートファクターＨＦについて説明する。

ヒートファクターＨＦは、対象者の温冷感の度合いを表す温熱的指標を言う。ヒートファクターＨＦは、−４〜４の間の数値により表され、以下の式（１）又は式（２）を用いて演算される。
ｔｓｋｎ≦ｔｓｋの場合：ｔｓｋｃｒ＝３６℃として、
ＨＦ＝［（ｔｓｋ−ｔｓｋｎ）／（ｔｓｋｃｒ−ｔｓｋｎ）］×４ （１）
ｔｓｋ＜ｔｓｋｎの場合：ｔｓｋｃｒ＝２９℃として、
ＨＦ＝［−（ｔｓｋ−ｔｓｋｎ）／（ｔｓｋｃｒ−ｔｓｋｎ）］×４ （２）

上記式（１）及び式（２）において、ｔｓｋは体表面温度の予測値（予測体表面温度）（℃）、ｔｓｋｎは中立体表面温度（℃）、ｔｓｋｃｒは臨界体表面温度（℃）である。また、中立体表面温度ｔｓｋｎは、以下の式（３）により求めることができる。
ｔｓｋｎ＝３５．７−０．０２７５×Ｍ×５８．１４ （３）
式（３）において、Ｍは代謝量（活動指数ｍｅｔ）である。

また、上記式（１）及び式（２）に含まれる予測体表面温度ｔｓｋは、人体因子（着衣指数ｃｌｏ、活動指数ｍｅｔ）、個人因子（身長、体重、年齢、性別等）、室内環境因子（室内温度Ｔｒ、室内湿度ＲＨ、室内風速Ｖ，室内輻射温度）に基づいて構築される暑熱環境ストレス評価モデルに用いられる予測演算式を利用することにより、演算することができる。また、室内輻射温度は、室内温度Ｔｒ及び床温度Ｔｆを用いて形成することができる。なお、予測体表面温度ｔｓｋの具体的な予測演算手法は、以下の文献１を参照されたい。
文献１：H. Kubota, K. Kuwabara, Y. Hamada: "The development and initial validation of a virtual dripping sweat rate and a clothing wetness ratio for use in predictive heat strain models": International Journal of Biometeorology, Volume 58, Issue 6, pp 1339-1353

従って、ヒートファクターＨＦは、人体因子（着衣指数ｃｌｏ、活動指数ｍｅｔ）、個人因子（性別、年齢、身長、体重等）、複数の室内環境因子（室内温度Ｔｒ、室内湿度ＲＨ、室内風速Ｖ，床温度Ｔｆ）に基づいて、演算されることになる。よって、演算されたヒートファクターＨＦには個人因子が反映されており、そのため、対象者の個人的な特性（性別、年齢、身長、体重等）に見合った温冷感を、ヒートファクターＨＦにより表すことができる。

上記式（１）又は式（２）を用いて演算されたヒートファクターＨＦの値が０である場合、温熱的に中立な状態（温熱的中立状態）を表す。このとき温熱的な快適性が最も高い。ヒートファクターＨＦの値が正方向に高くなるほど対象者が暑く感じていることを表し、ヒートファクターＨＦの値が負方向に低くなるほど対象者が寒く感じていることを表す。ヒートファクターＨＦが４である場合、暑過ぎて温熱的生理状態が危険な状態であると言える。ヒートファクターＨＦが−４である場合、寒過ぎて温熱的生理状態が危険な状態であると言える。本実施形態では、ヒートファクターＨＦと温冷感が、表３のように対応付けられている。

設定ヒートファクターＨＦｓは、対象者が所望する温冷感レベルに見合ったヒートファクターとして予め設定される値である。つまり、設定ヒートファクターＨＦｓは、演算により得られるのではなく、予め設定される。一般的に、対象者が所望する温冷感は、温熱的に中立な状態（ヒートファクターＨＦ＝０）であるが、若干のストレスを自ら与えるために、多少暑い状態、或いは多少寒い状態を、所望する可能性もある。ただし、極端に暑い状態、或いは極端に寒い状態を所望するとは考えられない。従って、本実施形態では、対象者が所望する温冷感の範囲は、ヒートファクターＨＦで表した場合、−１以上であり且つ１以下であるような範囲であると仮定する。

また、上記したように、情報演算部５３は、ディスプレイ５１を通じて対象者が所望する温冷感レベルを取得している。従って、情報演算部５３は、取得した対象者の温冷感レベルから、設定ヒートファクターＨＦｓを定めることができる。例えば、設定ヒートファクターＨＦｓは、対象者が所望する温冷感レベルに応じて以下の表４のように設定することができる。

表４に示すような、温冷感レベルと設定ヒートファクターＨＦｓとの関係を表す情報は、予め制御装置５内の記憶領域に記憶されている。従って、情報演算部５３は、ディスプレイ５１を通じて取得した対象者の所望する温冷感レベルを表４に照合することにより、設定ヒートファクターＨＦｓを設定する。例えば、対象者の所望する温冷感レベルが「中」であれば、設定ヒートファクターＨＦｓは０に設定される。

情報演算部５３は、Ｓ２０３にて、上記したように設定ヒートファクターＨＦｓを演算した後に、室内暖房の終了信号が制御装置５に入力されているか否かを判断する。この終了信号は、例えば、室内に備え付けられているリモコンに設けられている暖房終了ボタンを対象者が押下することにより、制御装置５に入力される。終了信号が入力されていない場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、情報演算部５３はＳ２０１に処理を戻して上記した処理を繰り返す。一方、終了信号が入力されている場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、情報演算部５３はこのルーチンを終了する。

情報演算部５３が演算した着衣指数ｃｌｏ及び活動指数ｍｅｔは、ヒートファクター演算部５４に入力される。また、ディスプレイ５１を通じて入力された情報、及び環境因子検出センサ４が検出した情報も、ヒートファクター演算部５４に入力される。これらの情報がヒートファクター演算部５４に入力された場合、ヒートファクター演算部５４は、ヒートファクター演算処理を実行する。

図５は、ヒートファクター演算部５４が実行するヒートファクター演算処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、ヒートファクター演算部５４は、まず図５のＳ３０１にて、環境因子検出センサ４が検出した複数の室内環境因子（室内温度Ｔｒ、室内湿度ＲＨ、室内風速Ｖ、床温度Ｔｆ）を読み込む。次いで、Ｓ３０２にて、情報演算部５３が演算した着衣指数ｃｌｏ、活動指数ｍｅｔを読み込み、さらに、Ｓ３０３にて、ディスプレイ５１を通じて入力された対象者の個人因子（性別、年齢、身長、体重等）を読み込む。

次いで、ヒートファクター演算部５４は、Ｓ３０４にて、読み込んだ各因子に基づいて予測体表面温度ｔｓｋを演算し、さらに、演算した予測体表面温度ｔｓｋを上記式（１）又は式（２）に代入することにより、対象者のヒートファクターＨＦを演算する。その後、ヒートファクター演算部５４は、終了信号が入力されているか否かを判断する（Ｓ３０５）。終了信号が入力されていない場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、ヒートファクター演算部５４はＳ３０１に処理を戻して上記処理を繰り返す。上記処理の繰り返しにより、ヒートファクター演算部５４は常に最新のヒートファクターＨＦを演算する。一方、終了信号が入力されている場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、ヒートファクター演算部５４はこのルーチンを終了する。

また、情報演算部５３が演算した着衣指数ｃｌｏ、活動指数ｍｅｔ、及び、情報演算部５３が設定した設定ヒートファクターＨＦｓは、温度範囲設定部５５に入力される。また、温度範囲設定部５５には、ディスプレイ５１を通じて入力された情報、及び、環境因子検出センサ４が検出した情報も入力される。これらの情報が温度範囲設定部５５に入力された場合、温度範囲設定部５５は、温度範囲設定処理を実行する。

図６は、温度範囲設定部５５が実行する温度範囲設定処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、温度範囲設定部５５は、まず、図６のＳ４０１にて、設定ヒートファクターＨＦｓを読み込む。次いで、Ｓ４０２にて、環境因子検出センサ４のうち、室内湿度検出センサ４２が検出した室内湿度ＲＨ及び室内風速検出センサ４３が検出した室内風速Ｖを読み込む。続いて、温度範囲設定部５５は、情報演算部５３が演算した着衣指数ｃｌｏ及び活動指数ｍｅｔを読み込む（Ｓ４０３）。次に、温度範囲設定部５５は、ディスプレイ５１を通じて入力された対象者の個人因子（性別、年齢、身長、体重等）を読み込む（Ｓ４０４）。

次いで、温度範囲設定部５５は、Ｓ４０５にて、室内温度範囲及び床温度範囲を設定する。以下に、室内温度範囲及び床温度範囲の設定方法について説明する。

上述したように、ヒートファクターＨＦは、室内環境因子（室内温度Ｔｒ、室内湿度ＲＨ、室内風速Ｖ、床温度Ｔｆ）、人体因子（着衣指数ｃｌｏ、活動指数ｍｅｔ）、個人因子（性別、年齢、身長、体重）、から、求めることができる。このことは、逆に言えば、ヒートファクターＨＦが予め設定されていれば、その設定ヒートファクターＨＦｓ及び既知の因子から、未知の因子を逆算することができることを意味する。例えば、設定ヒートファクターＨＦｓが設定され、且つ、ヒートファクターを演算するための複数の因子のうち室内温度Ｔｒのみが未知である場合、設定ヒートファクターＨＦｓ及び室内温度Ｔｒ以外の既知の因子から、室内温度Ｔｒを逆算することができる。こうして求められた室内温度Ｔｒは、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに一致させるために必要な室内温度であると言える。

また、設定ヒートファクターＨＦｓが設定され、且つ、ヒートファクターを演算するための複数の因子のうち室内温度Ｔｒ及び床温度Ｔｆが未知である場合、設定ヒートファクターＨＦｓ及び室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆ以外の既知の因子から、室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係を求めることができる。こうして求められた室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係は、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係であると言える。

図７は、設定ヒートファクターＨＦｓ及び、室内温度Ｔｒ及び床温度Ｔｆ以外の既知の因子に基づいて求められる、室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係を表すグラフの一例を示す図である。図７のグラフの横軸が床温度Ｔｆであり、縦軸が室内温度Ｔｒである。また、図７の例に示されるグラフは、例えば設定ヒートファクターＨＦｓが０である場合における、室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係を表すグラフである。

図７に示すグラフの線上における各点により表される室内温度Ｔｒ及び床温度Ｔｆの組み合わせは、グラフの線上に沿って無数に存在するが、それぞれの組み合わせにより表される室内温度Ｔｒ及び床温度Ｔｆを用いて演算されるヒートファクターは、常に設定ヒートファクターＨＦｓ（＝０）に一致する。例えば、グラフ上の点Ｐ１により表される室内温度Ｔｒ１と床温度Ｔｆ１とを用いて演算されたヒートファクターと、グラフ上の点Ｐ２により表される室内温度Ｔｒ２と床温度Ｔｆ２とを用いて演算されたヒートファクターは、共に、０である。すなわち、図７に示されるグラフは、ヒートファクターが同一であるような、室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの組み合わせを表す点群により構成される。本明細書では、このようなグラフを等ＨＦ線と呼ぶ。図７に示す例では、等ＨＦ線は直線（等ＨＦ直線）である。

また、図７からわかるように、等ＨＦ線により表される室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係は、床温度Ｔｆが高いほど室内温度Ｔｒが低いという関係（又は、室内温度Ｔｒが高いほど床温度Ｔｆが低いという関係）である。

等ＨＦ線は、ヒートファクターＨＦの値により異なる。図８は、ヒートファクターＨＦをパラメータとした複数の等ＨＦ線を示す図である。図８に示すように、ヒートファクターＨＦが大きくなるほど、等ＨＦ線は、グラフの高温領域側にシフトしていく。

さらに、等ＨＦ線は、室内温度Ｔｒ及び床温度Ｔｆ以外の既知の因子（具体的には、室内湿度ＲＨ、室内風速Ｖ、着衣指数ｃｌｏ、活動指数ｍｅｔ、対象者の個人因子（性別、年齢、身長、体重等））により異なる。言い換えれば、設定ヒートファクターＨＦｓ及び既知の因子から、等ＨＦ線を特定することができる。こうして特定された等ＨＦ線は、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係を表している。

図７及び図８に示すような等ＨＦ線は、設定ヒートファクターの値及び室内温度Ｔｒ及び床温度Ｔｆ以外の既知の因子の値をパラメータとして予め調べられており、制御装置５の記憶領域に予め調べられている複数の等ＨＦ線がデータとして記憶されている。温度範囲設定部５５は、Ｓ４０５にて室内温度範囲及び床温度範囲を設定するにあたり、まず、制御装置５に記憶されている複数の等ＨＦ線の中から、設定ヒートファクターＨＦｓ及び室内温度Ｔｒ及び床温度Ｔｆ以下の既知の因子によって特定される等ＨＦ線を読み出す。読み出された等ＨＦ線は、対象者のヒートファクターを設定ヒートファクターに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係を表す。

また、温度範囲設定部５５は、等ＨＦ線を読み出した後に、読み出した等ＨＦ線と、室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの関係についての予め定められた制約条件とを用いて、室内温度範囲及び床温度範囲を設定する。

本実施形態において用いる室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの関係についての制約条件は、以下の通りである。
条件１：対象者の足元が寒く感じないように、床温度Ｔｆは室内温度Ｔｒ以上に設定する。
条件２：対象者の足元が加熱し過ぎないように、床温度Ｔｆは室内温度Ｔｒ＋１０℃以下に設定する。
従って、上記条件１及び条件２を満たす制約条件は、「室内温度Ｔｒ≦床温度Ｔｆ≦室内温度Ｔｒ＋１０℃」である。

条件１を満たす室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの関係は、式（４）により表される。
Ｔｒ≦Ｔｆ （４）
条件２を満たす室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの関係は、式（５）により表される。
Ｔｒ≧Ｔｆ−１０ （５）

図９は、等ＨＦ線を示すグラフと、上記条件１及び条件２を満たす温度領域とを示す図である。図９において、直線Ｌ１が、条件１を満たすための室内温度Ｔｒの上限値と床温度Ｔｆとの関係を表す直線であり、直線Ｌ２が、条件２を満たすための室内温度Ｔｒの下限値と床温度Ｔｆとの関係を表す直線である。直線Ｌ１は、上記式（４）の不等号を等号に変更した式により表される直線であり、直線Ｌ２は、上記式（５）の不等号を等号に変更した式により表される直線である。直線Ｌ１と直線Ｌ２との間の温度領域が、条件１及び条件２を満たす温度領域、すなわち制約条件を満たす温度領域である。

図９からわかるように、等ＨＦ線は、床温度Ｔｆが高くなるほど室内温度Ｔｒが低くなるという特性を有するのに対し、直線Ｌ１及び直線Ｌ２は、床温度Ｔｆが高くなるほど室内温度Ｔｒも高くなるという特性を有する。従って、等ＨＦ直線は直線Ｌ１及び直線Ｌ２と交差する点を有する。具体的には、等ＨＦ線と直線Ｌ１が点Ｐ３にて交差し、等ＨＦ直線と直線Ｌ２が点Ｐ４にて交差する。

等ＨＦ線上の点Ｐ３から点Ｐ４までの間の部分は、等ＨＦ線により表される室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係、及び、条件１及び条件２（制約条件）を、共に満たす温度領域である。本実施形態においては、点Ｐ３から点Ｐ４までの間の部分により表される室内温度Ｔｒの範囲が室内温度範囲に設定され、点Ｐ３から点Ｐ４までの間の部分により表される床温度Ｔｆの範囲が床温度範囲に設定される。すなわち、温度範囲設定部５５は、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに一致させるために必要な室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係（等ＨＦ線）と、制約条件とを共に満たすように、室内温度範囲及び床温度範囲を設定する。

点Ｐ３により表される室内温度Ｔｒは、点Ｐ３から点Ｐ４までの間の部分により表される室内温度Ｔｒの上限温度であり、点Ｐ４により表される室内温度Ｔｒは、点Ｐ３から点Ｐ４までの間の部分により表される室内温度Ｔｒの下限温度である。従って、点Ｐ３により表される室内温度ＴｒをＴｒｍａｘ，点Ｐ４により表される室内温度ＴｒをＴｒｍｉｎとすると、設定される室内温度範囲は、Ｔｒｍｉｎ以上且つＴｒｍａｘ以下である。

また、点Ｐ３により表される床温度Ｔｆは、点Ｐ３から点Ｐ４までの間の部分により表される床温度Ｔｆの下限温度であり、点Ｐ４により表される床温度Ｔｆは、点Ｐ３から点Ｐ４までの間の部分により表される床温度Ｔｆの上限温度である。従って、点Ｐ３により表される床温度ＴｆをＴｆｍｉｎ、点Ｐ４により表される床温度ＴｆをＴｆｍａｘとすると、設定される床温度範囲は、Ｔｆｍｉｎ以上且つＴｆｍａｘ以下である。

温度範囲設定部５５は、Ｓ４０５にて、与えられた制約条件に基づいて、設定ヒートファクターＨＦｓについての等ＨＦ線上の点Ｐ３及び点Ｐ４を求める。また、点Ｐ３における室内温度Ｔｒを上限温度Ｔｒｍａｘに設定し、点Ｐ４における室内温度Ｔｒを下限温度Ｔｒｍｉｎに設定する。また、点Ｐ３における床温度Ｔｆを下限温度Ｔｆｍｉｎに設定し、点Ｐ４における床温度Ｔｆを上限温度Ｔｆｍａｘに設定する。そして、室内温度Ｔｒについて、下限温度Ｔｒｍｉｎ以上且つ上限温度Ｔｒｍａｘ以下の温度範囲を、室内温度範囲に設定し、床温度Ｔｆについて、下限温度Ｔｆｍｉｎ以上且つ上限温度Ｔｆｍａｘ以下の温度範囲を、床温度範囲に設定する。

Ｓ４０５にて室内温度範囲及び床温度範囲を設定した後に、温度範囲設定部５５は、Ｓ４０６に処理を進め、設定した室内温度範囲及び床温度範囲を出力する。次いで、温度範囲設定部５５は、Ｓ４０７にて、終了信号が入力されているか否かを判断する。終了信号が入力されていない場合（Ｓ４０７：Ｎｏ）、温度範囲設定部５５は、Ｓ４０１に処理を戻して上記した処理を繰り返す。一方、終了信号が入力されている場合（Ｓ４０７：Ｙｅｓ）、温度範囲設定部５５はこのルーチンを終了する。

温度範囲設定部５５が設定した室内温度範囲は、空調装置制御部５６に入力される。また、空調装置制御部５６には、情報演算部５３が設定した設定ヒートファクターＨＦｓ、ヒートファクター演算部５４が演算したヒートファクターＨＦ、室内温度検出センサ４１が検出した室内温度Ｔｒが入力される。空調装置制御部５６は、これらの情報を入力した場合に、空調装置制御処理を実行する。図１０は、空調装置制御部５６が実行する空調装置制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、空調装置制御部５６は、まず、図１０のＳ５０１にて、室内温度検出センサ４１が検出した現在の室内温度Ｔｒを読み込む。次いで、空調装置制御部５６は、情報演算部５３が設定した設定ヒートファクターＨＦｓを読み込み（Ｓ５０２）、さらに、ヒートファクター演算部５４が演算した対象者の現在のヒートファクターＨＦを読み込む（Ｓ５０３）。

続いて、空調装置制御部５６は、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓ以下であるか否かを判断する（Ｓ５０４）。Ｓ５０４にて、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓ以下であると判断した場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、空調装置制御部５６はＳ５０５に処理を進め、温度範囲設定部５５が設定した室内温度範囲（Ｔｒｍｉｎ〜Ｔｒｍａｘ）を読み込む。次いで、現在の室内温度Ｔｒが、室内温度範囲の上限温度Ｔｒｍａｘよりも小さいか否かを判断する（Ｓ５０６）。

Ｓ５０６にて、現在の室内温度Ｔｒが室内温度範囲の上限温度Ｔｒｍａｘ未満であると判断した場合（Ｓ５０６：Ｙｅｓ）、空調装置制御部５６は、Ｓ５０７に処理を進める。Ｓ５０７では、空調装置制御部５６は、室内温度Ｔｒが室内温度範囲（Ｔｒｍｉｎ以上且つＴｒｍａｘ以下）に収まるように、空調装置２にフィードバック制御信号を出力する。例えば、室内温度Ｔｒが室内温度範囲の下限温度Ｔｒｍｉｎ未満であれば、空調装置２の暖房能力が増加するように、空調装置２に制御信号を出力する。これにより、空調装置２による暖房が実施される。

また、Ｓ５０４にて、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓよりも大きいと判断した場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）、空調装置制御部５６はＳ５０８に処理を進め、空調装置２の暖房運転が停止するように、停止指令信号を空調装置２に出力する。これにより、空調装置２の暖房運転が停止する。

また、Ｓ５０６にて、現在の室内温度Ｔｒが室内温度範囲の上限温度Ｔｒｍａｘ以上であると判断した場合（Ｓ５０６：Ｎｏ）も、空調装置制御部５６はＳ５０８に処理を進め、空調装置２の暖房運転が停止するように、停止指令信号を空調装置２に出力する。これにより、空調装置２の暖房運転が停止する。つまり、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターよりも大きい場合、すなわち対象者が所望する温冷感よりも暑く感じる場合、及び、室内温度Ｔｒが室内温度範囲の上限温度Ｔｒｍａｘ以上である場合に、空調装置２の暖房運転が停止される。

空調装置制御部５６は、Ｓ５０７の処理又はＳ５０８の処理を実行した後に、Ｓ５０９に処理を進め、終了信号が入力されたか否かを判断する。終了信号が入力されていない場合（Ｓ５０９：Ｎｏ）、空調装置制御部５６は、Ｓ５０１に処理を戻して、上記した処理を繰り返す。一方、終了信号が入力されている場合（Ｓ５０９：Ｙｅｓ）、空調装置制御部５６は、空調装置２の運転が終了するように、空調装置２に終了信号を出力する（Ｓ５１０）。これにより、空調装置２の運転が終了する。その後、空調装置制御部５６はこのルーチンを終了する。

また、温度範囲設定部５５が設定した床温度範囲は、床暖房装置制御部５７に入力される。また、床暖房装置制御部５７には、情報演算部５３が設定した設定ヒートファクターＨＦｓ、ヒートファクター演算部５４が演算したヒートファクターＨＦ、床温度検出センサ４４が検出した床温度Ｔｆが入力される。床暖房装置制御部５７は、これらの情報を入力した場合に、床暖房装置制御処理を実行する。図１１は、床暖房装置制御部５７が実行する床暖房装置制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、床暖房装置制御部５７は、まず、図１１のＳ６０１にて、床温度検出センサ４４が検出した現在の床温度Ｔｆを読み込む。次いで、床暖房装置制御部５７は、情報演算部５３が設定した設定ヒートファクターＨＦｓを読み込み（Ｓ６０２）、さらに、ヒートファクター演算部５４が演算した対象者の現在のヒートファクターＨＦを読み込む（Ｓ６０３）。

続いて、床暖房装置制御部５７は、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓ以下であるか否かを判断する（Ｓ６０４）。Ｓ６０４にて、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓ以下であると判断した場合（Ｓ６０４：Ｙｅｓ）、床暖房装置制御部５７はＳ６０５に処理を進め、温度範囲設定部５５が設定した床温度範囲（Ｔｆｍｉｎ〜Ｔｆｍａｘ）を読み込む。次いで、現在の床温度Ｔｆが、床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘよりも小さいか否かを判断する（Ｓ６０６）。

Ｓ６０６にて、現在の床温度Ｔｆが床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘ未満であると判断した場合（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、床暖房装置制御部５７は、Ｓ６０７に処理を進める。Ｓ６０７では、床暖房装置制御部５７は、床温度Ｔｆが、床温度範囲（Ｔｆｍｉｎ以上且つＴｆｍａｘ以下）の上限温度Ｔｆｍａｘに一致するように、床暖房装置３にフィードバック制御信号を出力する。この場合、床暖房装置３の暖房能力が増加するように、床暖房装置３に制御信号を出力する。これにより、床暖房装置３による暖房が実施される。

また、Ｓ６０４にて、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓよりも大きいと判断した場合（Ｓ６０４：Ｎｏ）、床暖房装置制御部５７はＳ６０８に処理を進め、床暖房装置３の運転が停止するように、停止指令信号を床暖房装置３に出力する。これにより、床暖房装置３の運転が停止する。

また、Ｓ６０６にて、現在の床温度Ｔｆが床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘ以上であると判断した場合（Ｓ６０６：Ｎｏ）も、床暖房装置制御部５７はＳ６０８に処理を進め、床暖房装置３の運転が停止するように、停止指令信号を床暖房装置３に出力する。これにより、床暖房装置３の運転が停止する。つまり、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターよりも大きい場合、すなわち対象者が所望する温冷感よりも暑く感じる場合、及び、床温度Ｔｆが床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘ以上である場合に、床暖房装置３の運転が停止される。

床暖房装置制御部５７は、Ｓ６０７の処理又はＳ６０８の処理を実行した後に、Ｓ６０９に処理を進め、終了信号が入力されたか否かを判断する。終了信号が入力されていない場合（Ｓ６０９：Ｎｏ）、床暖房装置制御部５７は、Ｓ６０１に処理を戻して、上記した処理を繰り返す。一方、終了信号が入力されている場合（Ｓ６０９：Ｙｅｓ）、床暖房装置制御部５７は、床暖房装置３の運転が終了するように、床暖房装置３に終了信号を出力する（Ｓ６１０）。これにより、床暖房装置３の運転が終了する。その後、空調装置制御部５６はこのルーチンを終了する。

空調装置制御部５６及び床暖房装置制御部５７が上記した制御を実行することにより、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係（すなわち設定ヒートファクターＨＦｓについての等ＨＦ線により表される室内温度と床温度との相関関係）及び制約条件を満たすように設定された室内温度範囲（Ｔｒｍｉｎ〜Ｔｒｍａｘ）及び床温度範囲（Ｔｆｍｉｎ〜Ｔｆｍａｘ）に基づいて、空調装置２及び床暖房装置３が制御される。具体的には、空調装置制御部５６が、上記のように設定された室内温度範囲に室内温度Ｔｒが収まるように空調装置２を制御し、床暖房装置制御部５７が、上記のように設定された床温度範囲に床温度Ｔｆが収まるように床暖房装置３を制御する。

ここで、本実施形態においては、床暖房装置制御部５７は、上記のように定められた床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘに床温度Ｔｆが一致するように、床暖房装置３を制御する。床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘは、図９に示す等ＨＦ直線上の点Ｐ４により表される。また、点Ｐ４により表される室内温度Ｔｒは、室内温度範囲の下限温度Ｔｒｍｉｎである。従って、室内温度Ｔｒが下限温度Ｔｒｍｉｎよりも大きい場合、ヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓよりも大きくなり、それ故に空調装置２の暖房運転が停止する。すると、室内温度Ｔｒが低下して、室内温度Ｔｒが下限温度Ｔｒｍｉｎに近づく。また、室内温度Ｔｒが下限温度Ｔｒｍｉｎ未満である場合、空調装置２のフィードバック制御により室内温度Ｔｒが上昇して、室内温度Ｔｒが下限温度Ｔｒｍｉｎに近づく。このため、本実施形態では、室内温度Ｔｒが室内温度範囲の下限温度Ｔｒｍｉｎに一致し、床温度Ｔｆが床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘに一致するように、空調装置２及び床暖房装置３が制御される。このように両装置が制御されることで、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに一致させつつ、頭寒足熱状態が実現される暖房環境を対象者に提供することができる。

以上のように、本実施形態に係る室内暖房制御装置としての制御装置５は、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに一致させるために必要な室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの相関関係（等ＨＦ線）と、予め定められた室内温度と床温度との関係についての制約条件とを共に満たすように、室内温度範囲及び床温度範囲を設定する温度範囲設定部５５と、室内温度Ｔｒが温度範囲設定部５５にて設定された室内温度範囲に収まるように、空調装置２の暖房運転を制御する空調装置制御部５６と、床温度Ｔｆが温度範囲設定部５５にて設定された床温度範囲に収まるように、床暖房装置３の運転を制御する床暖房装置制御部５７と、を備える。

本実施形態によれば、対象者の個人因子を考慮して演算されるヒートファクターを利用して設定された室内温度範囲及び床温度範囲に基づいて、空調装置２及び床暖房装置３が制御される。このため、対象者の個々の温冷感に合わせて空調装置２及び床暖房装置３を制御することができる。また、対象者の希望する温冷感に合うように空調装置２及び床暖房装置３が制御されるので、空調装置２及び床暖房装置３の設定温度を何度も変更する必要がない。よって、利便性が向上する。さらに、過暖防止も期待できるため、快適空間を創出するだけでなく、省エネルギーにも貢献できる。

また、本実施形態において、室内温度Ｔｒと床温度Ｔｆとの関係についての制約条件は、下記式
Ｔｒ≦Ｔｆ≦Ｔｒ＋１０℃
により表される。これによれば、制約条件を満たすために、床温度Ｔｆが室内温度Ｔｒ以上になるように空調装置２及び床暖房装置３が制御される。このため、健康増進に寄与する頭寒足熱状態が実現されたより快適な暖房環境を対象者に提供することができる。

また、床暖房装置制御部５７は、床温度Ｔｆが、床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘに一致するように、床暖房装置３を制御する。これによれば、温度範囲設定部５５で設定された床温度範囲内で床温度が最も高くなるように、床暖房装置３が制御される。このため、床暖房装置３の使用を優先して空調装置２の使用率を抑えることができる。一般に、床暖房装置３の運転コストは空調装置２の運転コストよりも安い。よって、より経済的に快適な暖房環境を対象者に提供することができる。

また、本実施形態に係る制御装置５は、室内環境因子、個人因子、及び人体因子に基づいて、対象者のヒートファクターを演算するヒートファクター演算部５４を備える。そして、空調装置制御部５６は、ヒートファクター演算部５４が演算したヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓよりも大きいときに、空調装置２の暖房運転が停止するように、空調装置２を制御し、床暖房装置制御部５７は、ヒートファクター演算部５４が演算したヒートファクターＨＦが設定ヒートファクターＨＦｓよりも大きいときに、床暖房装置３の運転が停止するように、床暖房装置３を制御する。これによれば、対象者が設定ヒートファクターＨＦｓにより表される温冷感よりも暑く感じている状態であるときに、空調装置２及び床暖房装置３の運転を停止することにより、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに近づけることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態では、室内温度Ｔｒが室内温度範囲の下限温度Ｔｒｍｉｎに一致し且つ床温度Ｔｆが床温度範囲の上限温度Ｔｆｍａｘに一致するように、空調装置２及び床暖房装置３を制御する例を示した。しかしながら、対象者のヒートファクターＨＦを設定ヒートファクターＨＦｓに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係を表す等ＨＦ線上であって且つ制約条件を満たす範囲内の任意の室内温度及び床温度を制御目標温度として、空調装置２及び床暖房装置３を制御することができる。また、上記実施形態では、室内温度と床温度との関係についての制約条件として、上記条件１及び条件２を示したが、それ以外の制約条件を用いて室内温度範囲及び床温度範囲を設定してもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。

１…室内暖房システム、２…空調装置、３…床暖房装置、３１…床暖房パネル、４…環境因子検出センサ、４１…室内温度検出センサ、４２…室内湿度検出センサ、４３…室内風速検出センサ、４４…床温度検出センサ、５…制御装置（室内暖房制御装置）、５１…ディスプレイ、５２…表示制御部、５３…情報演算部、５４…ヒートファクター演算部、５５…温度範囲設定部、５６…空調装置制御部、５７…床暖房装置制御部、ＨＦ…ヒートファクター、ＨＦｓ…設定ヒートファクター

Claims (5)

1. 室内に併設され、対象者が存在する室内を暖房することができる空調装置及び床暖房装置を制御する室内暖房制御装置であって、
   複数の室内環境因子、室内の対象者の個人因子、及び、人体因子から求められる温冷感指標の一つである対象者のヒートファクターを予め定められる設定ヒートファクターに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係と、予め定められた室内温度と床温度との関係についての制約条件とに基づいて、室内温度範囲及び床温度範囲を設定する温度範囲設定部と、
   室内温度が前記温度範囲設定部にて設定された前記室内温度範囲に収まるように、前記空調装置の暖房運転を制御する空調装置制御部と、
   床温度が前記温度範囲設定部にて設定された前記床温度範囲に収まるように、前記床暖房装置の運転を制御する床暖房装置制御部と、
   を備える、室内暖房制御装置。
2. 請求項１に記載の室内暖房制御装置において、
   前記温度範囲設定部は、対象者のヒートファクターを前記設定ヒートファクターに一致させるために必要な室内温度と床温度との相関関係と、前記制約条件とを共に満たすように、前記室内温度範囲及び前記床温度範囲を設定する、室内暖房制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の室内暖房制御装置において、
   前記制約条件は、室内温度をＴｒ、床温度をＴｆとしたときに、下記式
   Ｔｒ≦Ｔｆ≦Ｔｒ＋α
   により表される、室内暖房制御装置。
4. 請求項３に記載の室内暖房制御装置において、
   前記床暖房装置制御部は、床温度が、前記床温度範囲の上限温度に一致するように、前記床暖房装置を制御する、室内暖房制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の室内暖房制御装置において、
   前記室内環境因子、前記個人因子、及び前記人体因子に基づいて、対象者のヒートファクターを演算するヒートファクター演算部を備え、
   前記空調装置制御部は、前記ヒートファクター演算部が演算したヒートファクターが前記設定ヒートファクターよりも大きいときに、前記空調装置の暖房運転が停止するように、前記空調装置を制御し、
   前記床暖房装置制御部は、前記ヒートファクター演算部が演算したヒートファクターが前記設定ヒートファクターよりも大きいときに、前記床暖房装置の運転が停止するように、前記床暖房装置を制御する、室内暖房制御装置。

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