JP2020041731A - 空調制御装置および空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、空気調和装置100の概略構成図である。空気調和装置100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことで、対象空間の空気を調和させる装置である。
室外ユニット2は、液冷媒連絡管6およびガス冷媒連絡管7を介して室内ユニット50と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁24と、室外ファン25と、液側閉鎖弁29と、ガス側閉鎖弁30と、を有している。
室内ユニット50は、対象空間である室内の壁面や天井等に設置されている。室内ユニット50は、液冷媒連絡管6およびガス冷媒連絡管7を介して室外ユニット2と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
リモコン50aは、室内ユニット50のユーザが空気調和装置100の運転状態を切り換えるための各種指示を入力するための入力装置である。また、リモコン50aは、空気調和装置100の運転状態や所定の報知を行うための出力装置としても機能する。リモコン50aは、室内ユニット制御部57と通信線を介して接続されており、相互に信号の送受信を行っている。
空気調和装置100では、室外ユニット制御部20と室内ユニット制御部57が通信線を介して接続されることで、空気調和装置100の動作を制御する空調制御装置としてのコントローラ70が構成されている。
記憶部71は、例えば、ROM、RAM、およびフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部71には、コントローラ70の各部における処理を定義した制御プログラムが格納されている。また、記憶部71は、コントローラ70の各部によって、所定の情報(例えば、各センサの検出値、リモコン50aに入力されたコマンド等)を、所定の記憶領域に適宜格納される。
通信部72は、コントローラ70に接続される各機器と、信号の送受信を行うための通信インターフェースとしての役割を果たす機能部である。通信部72は、アクチュエータ制御部74からの依頼を受けて、指定されたアクチュエータに所定の信号を送信する。また、通信部72は、各種センサ35〜39、81〜83、リモコン50aから出力された信号を受けて、記憶部71の所定の記憶領域に格納する。
モード制御部73は、制御モードの切り換え等を行う機能部である。モード制御部73は、室内ユニット50のいずれにおいても所定開始条件を満たさない場合には、制御モードを通常運転モードとする。
アクチュエータ制御部74は、制御プログラムに沿って、状況に応じて、空気調和装置100に含まれる各アクチュエータ(例えば圧縮機21等)の動作を制御する。
出力制御部75は、表示装置としてのリモコン50aの動作を制御する機能部である。
以下、通常運転モードについて説明する。
空気調和装置100では、冷房運転モードでは、四路切換弁22の接続状態を圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23とを接続しつつ圧縮機21の吸入側とガス側閉鎖弁30とを接続する冷房運転接続状態とし、冷媒回路10に充填されている冷媒を、主として、圧縮機21、室外熱交換器23、室外膨張弁24、室内膨張弁54、室内熱交換器52の順に循環させる。
除湿運転モードは、室内ファン53の運転を停止させることで室内熱交換器52に対する室内空気の供給を制限させる点で異なる以外は、上記冷房運転モードと同様である。
空気調和装置100では、暖房運転モードでは、四路切換弁22の接続状態を圧縮機21の吐出側とガス側閉鎖弁30とを接続しつつ圧縮機21の吸入側と室外熱交換器23とを接続する暖房運転接続状態とし、冷媒回路10に充填されている冷媒を、主として、圧縮機21、室内熱交換器52、室内膨張弁54、室外膨張弁24、室外熱交換器23の順に循環させる。
以下、図3に示すフローチャートを参考にしながら、通常制御モードから覚醒制御モードが行われる場合の処理の流れについて説明する。ここでは、通常制御モードが実行されている状態からの処理の流れを例に挙げる。
(5−1)
本実施形態のコントローラ70を備えた空気調和装置100は、通常制御モードとは別に、ユーザが現状よりも不快に感じるように不快化制御される。このため、当該不快化制御によって、ユーザの温熱環境評価指数(PMV)の値が現状よりも不快に感じる方向に変化するように環境を変化させることで、例えば、眠気を有していたようなユーザを覚醒させることが可能になりうる。このように、温熱環境評価指数(PMV)の値を現状よりも悪化させるという、従来に無い新たな手法によってユーザの覚醒度を高めることが可能になる。
本実施形態では、不快化制御の指標として、温熱環境評価指数(PMV)を用いている。このため、ユーザの当該PMVの値を悪化させることができるような不快化制御を行うことにより、より確実にユーザを不快化させ、覚醒させることが可能になっている。
本実施形態では、不快化制御を行う場合に、ユーザのPMVの値が1以上不快化するような運転を行っている。このため、ユーザをより十分に不快化させ、覚醒させることが可能になっている。
本実施形態では、不快化制御を継続して所定継続時間以上行っている。このため、ユーザが存在する室内の環境をより確実に変化させて、ユーザを不快化させ、覚醒させることが可能になっている。
本実施形態では、通常運転が行われることで、ユーザにとって快適な状態を実現させつつ、所定開始条件を満たした場合にのみ不快化制御を行わせることで、特定の条件下でのみユーザを覚醒させるようにすることが可能になる。
上記実施形態では、本開示の実施形態の一例を説明したが、上記実施形態はなんら本開示内容を限定する趣旨ではなく、上記実施形態には限られない。本開示内容は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更した態様についても当然に含まれる。
上記実施形態では、ユーザを不快にさせるための不快化制御を行うことによりユーザの覚醒度を上昇させうる処理を例に挙げて説明した。
上記実施形態は、不快化制御を開始するための所定開始条件として、所定の時刻になっていることや最後に不快化制御が終了した時から所定間隔時間以上経過したことを例に挙げて説明した。
上記変形例Aにおいても、上記実施形態と同様に、不快化制御を開始するための所定開始条件として、所定の時刻になっていることや最後に不快化制御が終了した時から所定間隔時間以上経過したことを例に挙げて説明した。
上記実施形態では、ユーザのPMVの現状値を把握し、当該PMVの値がユーザがより不快と感じるであろう値となるように、空気調和装置100の制御目標値を定めて不快化制御を行うことを例に挙げて説明した。
上記実施形態では、ユーザのPMVの値が0から離れる方向に変化させることができるような不快化制御を特定する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態は、現状の温熱環境評価指数(PMV)を0から離れる方向に1だけ変化させることが可能な覚醒用の設定温度及び/又は設定風流が目標値となるような不快化制御を特定して実行する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態は、複数のユーザが室内に存在している場合に、各個人に対応するパーソナル空調手段が設けられており、各パーソナル空調手段を対応するユーザが不快になるように制御する場合に適用してもよい。
2:やや眠そう (視線移動の動きが遅い。唇が開いている。)
3:眠そう(瞬きはゆっくりと頻発。口の動きがある。座り直し有り。顔に手をやる。)
4:かなり眠そう (意識的と思われる瞬きがある。頭を振る、肩の上下動など無用な体全体の動きあり。あくびは頻発し、深呼吸も見られる。瞬きも視線の動きも遅い。)
5:非常に眠そう (瞼を閉じる。頭が前に傾く。頭が後ろに倒れる。)
以上に基づいた対象者の覚醒度の経時変化を、図9のグラフに示す。
41 心電図波形センサ
42 表情カメラ
51a 着衣量受付部(第1情報把握部)
51b 代謝情報把握部(第1情報把握部)
70 コントローラ(空調制御装置)
73 モード制御部(制御部、第2情報把握部)
82 室内空気温度センサ(第1情報把握部)
83 室内湿度センサ(第1情報把握部)
84 放射温度センサ(第1情報把握部)
91 快適方程式(第1情報把握部)
92 風速関係式(第1情報把握部)
100 空気調和装置
図1は、空気調和装置100の概略構成図である。空気調和装置100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことで、対象空間の空気を調和させる装置である。
室外ユニット2は、液冷媒連絡管6およびガス冷媒連絡管7を介して室内ユニット50と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁24と、室外ファン25と、液側閉鎖弁29と、ガス側閉鎖弁30と、を有している。
室内ユニット50は、対象空間である室内の壁面や天井等に設置されている。室内ユニット50は、液冷媒連絡管6およびガス冷媒連絡管7を介して室外ユニット2と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
リモコン50aは、室内ユニット50のユーザが空気調和装置100の運転状態を切り換えるための各種指示を入力するための入力装置である。また、リモコン50aは、空気調和装置100の運転状態や所定の報知を行うための出力装置としても機能する。リモコン50aは、室内ユニット制御部57と通信線を介して接続されており、相互に信号の送受信を行っている。
空気調和装置100では、室外ユニット制御部20と室内ユニット制御部57が通信線を介して接続されることで、空気調和装置100の動作を制御する空調制御装置としてのコントローラ70が構成されている。
記憶部71は、例えば、ROM、RAM、およびフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部71には、コントローラ70の各部における処理を定義した制御プログラムが格納されている。また、記憶部71は、コントローラ70の各部によって、所定の情報(例えば、各センサの検出値、リモコン50aに入力されたコマンド等)を、所定の記憶領域に適宜格納される。
通信部72は、コントローラ70に接続される各機器と、信号の送受信を行うための通信インターフェースとしての役割を果たす機能部である。通信部72は、アクチュエータ制御部74からの依頼を受けて、指定されたアクチュエータに所定の信号を送信する。また、通信部72は、各種センサ35〜39、81〜83、リモコン50aから出力された信号を受けて、記憶部71の所定の記憶領域に格納する。
モード制御部73は、制御モードの切り換え等を行う機能部である。モード制御部73は、室内ユニット50のいずれにおいても所定開始条件を満たさない場合には、制御モードを通常運転モードとする。
アクチュエータ制御部74は、制御プログラムに沿って、状況に応じて、空気調和装置100に含まれる各アクチュエータ(例えば圧縮機21等)の動作を制御する。
出力制御部75は、表示装置としてのリモコン50aの動作を制御する機能部である。
以下、通常運転モードについて説明する。
空気調和装置100では、冷房運転モードでは、四路切換弁22の接続状態を圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23とを接続しつつ圧縮機21の吸入側とガス側閉鎖弁30とを接続する冷房運転接続状態とし、冷媒回路10に充填されている冷媒を、主として、圧縮機21、室外熱交換器23、室外膨張弁24、室内膨張弁54、室内熱交換器52の順に循環させる。
除湿運転モードは、室内ファン53の運転を停止させることで室内熱交換器52に対する室内空気の供給を制限させる点で異なる以外は、上記冷房運転モードと同様である。
空気調和装置100では、暖房運転モードでは、四路切換弁22の接続状態を圧縮機21の吐出側とガス側閉鎖弁30とを接続しつつ圧縮機21の吸入側と室外熱交換器23とを接続する暖房運転接続状態とし、冷媒回路10に充填されている冷媒を、主として、圧縮機21、室内熱交換器52、室内膨張弁54、室外膨張弁24、室外熱交換器23の順に循環させる。
以下、図3に示すフローチャートを参考にしながら、通常制御モードから覚醒制御モードが行われる場合の処理の流れについて説明する。ここでは、通常制御モードが実行されている状態からの処理の流れを例に挙げる。
(5−1)
本実施形態のコントローラ70を備えた空気調和装置100は、通常制御モードとは別に、ユーザが現状よりも不快に感じるように不快化制御される。このため、当該不快化制御によって、ユーザの温熱環境評価指数(PMV)の値が現状よりも不快に感じる方向に変化するように環境を変化させることで、例えば、眠気を有していたようなユーザを覚醒させることが可能になりうる。このように、温熱環境評価指数(PMV)の値を現状よりも悪化させるという、従来に無い新たな手法によってユーザの覚醒度を高めることが可能になる。
本実施形態では、不快化制御の指標として、温熱環境評価指数(PMV)を用いている。このため、ユーザの当該PMVの値を悪化させることができるような不快化制御を行うことにより、より確実にユーザを不快化させ、覚醒させることが可能になっている。
本実施形態では、不快化制御を行う場合に、ユーザのPMVの値が1以上不快化するような運転を行っている。このため、ユーザをより十分に不快化させ、覚醒させることが可能になっている。
本実施形態では、不快化制御を継続して所定継続時間以上行っている。このため、ユーザが存在する室内の環境をより確実に変化させて、ユーザを不快化させ、覚醒させることが可能になっている。
本実施形態では、通常運転が行われることで、ユーザにとって快適な状態を実現させつつ、所定開始条件を満たした場合にのみ不快化制御を行わせることで、特定の条件下でのみユーザを覚醒させるようにすることが可能になる。
上記実施形態では、本開示の実施形態の一例を説明したが、上記実施形態はなんら本開示内容を限定する趣旨ではなく、上記実施形態には限られない。本開示内容は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更した態様についても当然に含まれる。
上記実施形態では、ユーザを不快にさせるための不快化制御を行うことによりユーザの覚醒度を上昇させうる処理を例に挙げて説明した。
上記実施形態は、不快化制御を開始するための所定開始条件として、所定の時刻になっていることや最後に不快化制御が終了した時から所定間隔時間以上経過したことを例に挙げて説明した。
上記変形例Aにおいても、上記実施形態と同様に、不快化制御を開始するための所定開始条件として、所定の時刻になっていることや最後に不快化制御が終了した時から所定間隔時間以上経過したことを例に挙げて説明した。
上記実施形態では、ユーザのPMVの現状値を把握し、当該PMVの値がユーザがより不快と感じるであろう値となるように、空気調和装置100の制御目標値を定めて不快化制御を行うことを例に挙げて説明した。
上記実施形態では、ユーザのPMVの値が0から離れる方向に変化させることができるような不快化制御を特定する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態は、現状の温熱環境評価指数(PMV)を0から離れる方向に1だけ変化させることが可能な覚醒用の設定温度及び/又は設定風流が目標値となるような不快化制御を特定して実行する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態は、複数のユーザが室内に存在している場合に、各個人に対応するパーソナル空調手段が設けられており、各パーソナル空調手段を対応するユーザが不快になるように制御する場合に適用してもよい。
2:やや眠そう (視線移動の動きが遅い。唇が開いている。)
3:眠そう(瞬きはゆっくりと頻発。口の動きがある。座り直し有り。顔に手をやる。)
4:かなり眠そう (意識的と思われる瞬きがある。頭を振る、肩の上下動など無用な体全体の動きあり。あくびは頻発し、深呼吸も見られる。瞬きも視線の動きも遅い。)
5 非常に眠そう (瞼を閉じる。頭が前に傾く。頭が後ろに倒れる。)
以上に基づいた対象者の覚醒度の経時変化を、図9のグラフに示す。
41 心電図波形センサ
42 表情カメラ
51a 着衣量受付部(第1情報把握部)
51b 代謝情報把握部(第1情報把握部)
70 コントローラ(空調制御装置)
73 モード制御部(制御部、第2情報把握部)
82 室内空気温度センサ(第1情報把握部)
83 室内湿度センサ(第1情報把握部)
84 放射温度センサ(第1情報把握部)
91 快適方程式(第1情報把握部)
92 風速関係式(第1情報把握部)
100 空気調和装置
Claims (12)
- 対象空間の空気環境を変化させることが可能な空気調和手段(100)を制御する空調制御装置(70)であって、
対象者の快適性に関連する所定の快適性関係値を把握するための第1情報把握部(82、83、84、51a、51b、92、91)と、
前記第1情報把握部により把握される前記快適性関係値に基づいて所定の不快条件を満たすように前記空気調和手段を制御する制御部(73)と、
を備えた空調制御装置。 - 前記快適性関係値は、少なくとも前記対象空間における温度と湿度とから把握される、
請求項1に記載の空調制御装置。 - 前記快適性関係値は、PMV(温熱環境評価指数)であり、
前記制御部は、前記第1情報把握部により把握される前記対象者の前記PMVの絶対値を現状よりも増大させるように、前記空気調和手段を制御する、
請求項2に記載の空調制御装置。 - 前記制御部は、前記第1情報把握部により把握される前記対象者の前記PMVの絶対値を現状よりも1以上増大させるように、前記空気調和手段を制御する、
請求項3に記載の空調制御装置。 - 前記制御部は、前記第1情報把握部により把握される前記対象者の前記PMVの絶対値を現状よりも2以上増大させる制御を4分以上継続させるように、前記空気調和手段を制御する、
請求項4に記載の空調制御装置。 - 前記制御部は、前記第1情報把握部により把握される前記快適性関係値に基づいた制御を少なくとも1分以上継続させる、
請求項1から4のいずれか1項に記載の空調制御装置。 - 前記制御部は、前記第1情報把握部により把握される前記快適性関係値に基づいた制御の継続時間を30分以下とする、
請求項1から6のいずれか1項に記載の空調制御装置。 - 前記制御部は、前記対象空間の設定温度条件が満たされるように前記空気調和手段を制御する通常制御を実行可能であり、
前記制御部は、前記通常制御が実行されている際に所定開始条件を満たした場合に、前記第1情報把握部により把握される前記快適性関係値に基づいた制御を開始させる、
請求項1から7のいずれか1項に記載の空調制御装置。 - 前記所定開始条件は、予め定められた時刻の条件である、
請求項8に記載の空調制御装置。 - 前記対象者の心身状態情報又は生体状態情報を把握するための第2情報把握部(73)をさらに備え、
前記制御部は、前記第1情報把握部により把握される前記快適性関係値に基づいた制御を行うことにより、前記第2情報把握部により把握される前記対象者の覚醒度を高めるように、前記空気調和手段を制御する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の空調制御装置。 - 前記対象者の心身状態情報又は生体状態情報を把握するための第2情報把握部(73)をさらに備え、
前記所定開始条件は、前記第2情報把握部により把握される前記対象者の覚醒度が所定値以下になっているという条件である、
請求項8に記載の空調制御装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の空調制御装置(70)を備えた、
空気調和装置(100)。
Priority Applications (8)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2018168638A JP6822453B2 (ja) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | 空調制御装置および空気調和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP6822453B2 JP6822453B2 (ja) | 2021-01-27 |
Family
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