JP2022157918A - air conditioning system - Google Patents

air conditioning system Download PDF

Info

Publication number
JP2022157918A
JP2022157918A JP2021062438A JP2021062438A JP2022157918A JP 2022157918 A JP2022157918 A JP 2022157918A JP 2021062438 A JP2021062438 A JP 2021062438A JP 2021062438 A JP2021062438 A JP 2021062438A JP 2022157918 A JP2022157918 A JP 2022157918A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fdu
air
value
section
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021062438A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7542928B2 (en
Inventor
慎介 鈴木
Shinsuke Suzuki
浩一 新村
Koichi Niimura
恵 鈴木
Megumi Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanki Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sanki Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanki Engineering Co Ltd filed Critical Sanki Engineering Co Ltd
Priority to JP2021062438A priority Critical patent/JP7542928B2/en
Publication of JP2022157918A publication Critical patent/JP2022157918A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7542928B2 publication Critical patent/JP7542928B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

To enable "change of FDU operating value setting" by individual attendees, and optimize a PMV environment of the entire virtual section.SOLUTION: An air conditioning system comprises an FDU system that causes a non-contact temperature sensor to measure a surface temperature of an FDU section that virtually divides an air-conditioning target, estimates a radiant temperature of the FDU section, and calculates an FDU operating output value so as to become a target PMV arbitrarily set in advance from the temperature and humidity, wind speed, radiation temperature, clo value, and met in the FDU section. The FDU system controls FDU of each FDU section to produce a comfortable air-conditioning state.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、事務所ビルなどの建屋に配置された大部屋の執務室(作業室等の室内)の空調制御に係り、特に建屋コア部分に空調機(エアー・ハンドリング・ユニット:AHU)を有し、室内の天井面に設置したファン付吹出口(ファン・デフューザ・ユニット:FDU)空調方式(以下、FDU方式又はFDUシステム)にて、空調対象室内の仮想的に設定した室内空間(仮想区画)ごとの温度に加えて当該領域の表面温度を効率良く計測できる構成とすることで適切な予想平均温冷感申告が仮想区画ごとに得られる応答性の良い空調システムに関する。 The present invention relates to air conditioning control of a large office (room such as a work room) located in a building such as an office building. Then, the indoor space (virtual partition ) in addition to the temperature of each area, it is possible to efficiently measure the surface temperature of the area, thereby obtaining an appropriate predicted average thermal sensation report for each virtual area.

事務所ビルなどの中規模・大規模面積の居室である室内の執務環境の空調には、一般的に変風量単一ダクト方式が採用されている。
大空間となる執務室において、外壁や窓に近いペリメータエリア、内部であるインテリアエリアそれぞれを更に区分した仮想区画ごとに可変風量装置(バリアブル・エアー・ボリュウム装置:VAV)を設け、空調機からは原則として低負荷時を除き一定温度で空気を給気ダクトにて送給し、仮想区画ごとにその天井面などに設けた温度センサを設置しVAVを操作器として、VAVコントローラ等において温度設定値と温度計測値との偏差に基づいて演算した結果の出力信号により、VAVの風量可変部を開閉制御し、室内負荷に対応する給気風量の供給制御を行っている。
A variable air volume single duct system is generally used for air conditioning in indoor working environments such as office buildings, which are medium-sized and large-sized living rooms.
In the office, which is a large space, a variable air volume device (VAV) is installed for each virtual section that further divides the perimeter area near the outer wall and windows, and the interior area inside. In principle, air is supplied at a constant temperature through an air supply duct except when the load is low, and a temperature sensor is installed on the ceiling surface of each virtual section, and the VAV is used as an operating device to determine the temperature setting value in the VAV controller, etc. The output signal calculated based on the difference between the temperature and the temperature measurement value is used to control the opening and closing of the air volume variable part of the VAV, thereby controlling the supply of the air supply volume corresponding to the indoor load.

このように、仮想空間の代表温度を計測して制御するのが一般的であるが、この制御では不十分な場合がある。室内の居住者(執務者等)の体感温度は、室内温度、放射温度(室内表面からの輻射熱)、風速等々の要因(パラメータ)で左右されるため、室内温度のみで制御すると、室内温度が設定通りであったとしても居住者の温熱感覚は不快な傾向になる場合がある。 In this way, it is common to measure and control the representative temperature of the virtual space, but there are cases where this control is insufficient. The sensible temperature of indoor residents (workers, etc.) is affected by factors (parameters) such as indoor temperature, radiant temperature (radiant heat from indoor surfaces), and wind speed. Even if the setting is correct, the occupant's thermal sensation may tend to be uncomfortable.

この温熱感覚は人体が熱的に中立(熱平衡)であれば、快適な状態を感じることになる。すなわち、温度[℃]、湿度[%]、風速[m/s]、熱放射[℃]の環境側の4要素に、人体側の2要素である代謝当量[met]と着衣量[CLO値:clo値とも表記]をもとに下記式で算出した予測平均温冷感申告(Predicted Mean Vote:PMV)が0である状態を熱平衡が中立で最も快適であると称する。
PMV=(0.303e-0.036M+0.028)L
ただし、L:人体の熱負荷[W/m2]、M:代謝量[W/m2
If the human body is thermally neutral (thermal equilibrium), this thermal sensation will feel a comfortable state. That is, in addition to the four environmental factors of temperature [°C], humidity [%], wind speed [m/s], and thermal radiation [°C], the metabolic equivalent [met] and the amount of clothing [CLO value] are two elements on the human body side. : Also expressed as clo value], the state in which the predicted mean vote (PMV) calculated by the following formula is 0 is called the state in which thermal equilibrium is neutral and the most comfortable.
PMV=(0.303e-0.036M + 0.028)L
However, L: Heat load of human body [W/m 2 ], M: Metabolic rate [W/m 2 ]

PMV(予測平均温冷感申告)は、前記したように人体の熱的快適感に影響する環境側4要素(室温、相対湿度、平均風速、平均放射温度)に人間側の2要素(着衣量、作業量)を加えた6つの要素で評価される(デンマーク工科大学ファンガー教授提唱)。 PMV (predicted average thermal sensation report) is, as described above, the four environmental factors (room temperature, relative humidity, average wind speed, average radiation temperature) that affect the thermal comfort of the human body, and the two human factors (clothing amount , amount of work) (proposed by Professor Fanger of the Technical University of Denmark).

これらの要素を上式で算出した数値を7段階評価尺度で示したのが図9である。また、図10は、PMVを視覚的に説明するグラフで、横軸にPMVを、縦軸にPPD:Predicted Percentage of Dissatisfied(予測不快者率:多人数の申告により平均的な寒暖の感じ方を予測する指標、何人が不快と感じるかの割合%)を取って示す。 FIG. 9 shows the numerical values calculated by the above equations for these elements on a 7-point evaluation scale. FIG. 10 is a graph visually explaining PMV, with PMV on the horizontal axis and PPD: Predicted Percentage of Dissatisfied (Predicted Percentage of Dissatisfied) on the vertical axis. The predictive index, percentage of how many people feel uncomfortable, is taken and shown.

図9において、0を中立として+3と-3の7段階で「快適」と「不快」を評価する。そして、図10に示したように、PMVが±0.5以内で、不快者率(何人が不快と感じるかの割合%、PPD)は10%以下が推奨とされている。
上記の一般的な変風量単一ダクト方式から発展して、もう少し仮想区画を小さくするために、一般的には天井裏を還気チャンバーとして使用するところ、天井裏を給気チャンバーとし、吹出口に風量可変ファンを内蔵して吹出口毎に給気風量を居住者の好みで変更可能なシステムとして、特開2019-132538号公報(特許文献1)で示すようなFDUシステムがある。
In FIG. 9, "comfortable" and "unpleasant" are evaluated in seven stages of +3 and -3 with 0 being neutral. As shown in FIG. 10, it is recommended that the PMV be within ±0.5 and the discomfort rate (percentage of how many people feel uncomfortable, PPD) be 10% or less.
Developing from the above general variable air volume single duct method, in order to make the virtual compartment a little smaller, the ceiling space is generally used as the return air chamber, but the ceiling space is used as the air supply chamber and the air outlet. There is an FDU system as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-132538 (Patent Document 1) as a system in which a variable air volume fan is built in and the air volume of each air outlet can be changed according to the preference of the resident.

図11は、FDUシステムとしての従来の室内空調システムの概略説明図で、在席者5に加えてOA機器などの発熱機器(図示せず)も収容されている。符号6は在席者端末を示す。図11では説明を簡単にするために一つの仮想区画が室内全部を占めるように示されているが、実際は仮想区画が複数ある。
建屋1の天井裏には天井チャンバー1aがあり、 室内(仮想区画)1bとの間にある天井4には複数のFDU7が設けられている。室内1bの床3の下部には床下チャンバー1cが形成されており、床3の要所々々には吸込口3aが形成されている。FDU7とは、システム天井の1グリッドに照明器具と共に載せるだけで設置できるような例もある、内蔵する小型ファンが可変風量である軽量なファン一体型ディフューザユニットである。この図9において、FDU7につながっている線はダクトを示しているのではなく、信号線のイメージである。天井チャンバー1aは給気チャンバーとなっていて、FDUはダクト接続されず、天井チャンバー1a内の温調された空気を自身のファンで吸込み天井下へ吹出すものである。
FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of a conventional indoor air-conditioning system as an FDU system, in which heat-generating equipment (not shown) such as OA equipment is accommodated in addition to occupants 5 . Reference numeral 6 indicates a terminal for attendees. Although FIG. 11 shows that one virtual compartment occupies the entire room for ease of explanation, there are actually a plurality of virtual compartments.
There is a ceiling chamber 1a in the ceiling space of the building 1, and a plurality of FDUs 7 are provided in the ceiling 4 between the room (virtual division) 1b. An underfloor chamber 1c is formed under the floor 3 of the room 1b, and suction ports 3a are formed at various points of the floor 3. As shown in FIG. The FDU7 is a lightweight fan-integrated diffuser unit with a small built-in fan that has a variable air volume. In FIG. 9, the line connected to the FDU 7 does not represent a duct, but is an image of a signal line. The ceiling chamber 1a serves as an air supply chamber, and the FDU is not connected to a duct, and the temperature-controlled air in the ceiling chamber 1a is drawn in by its own fan and blown out below the ceiling.

図示しない空調機からの給気(サプライエアー)SAは、空気取入口8から天井チャンバー1aに流入する。在籍者5は自身の端末(在籍者端末)6でFDU7の運転出力値を操作することで自分好みの風量に変更を加えることができる。 Supply air SA from an air conditioner (not shown) flows from an air intake 8 into the ceiling chamber 1a. The enrolled person 5 can change the air volume to his/her preference by operating the operation output value of the FDU 7 with his own terminal (enrolled person terminal) 6 .

すなわち、FDUシステム11は予め設定されている運転スケジュールに従ってセットされた運転値で運転されている。在籍者端末6から個別に指示された操作信号(操作指令)は通信線16でFDUシステム11に転送される。
FDUシステム11は、操作された在籍者端末6に対応するFDU7の運転出力値の変更指令を、通信子機15を介して当該対応するFDU7に転送する。当該FDU7は、その変更指令信号に応じて運転出力値を調整する。この指令信号の転送はLANの通信線、あるいは在籍者端末やFDUを駆動するための電力を供給する電力線を利用した多重搬送通信(PLC)を用いることができる。
That is, the FDU system 11 is operated with operating values set according to a preset operating schedule. An operation signal (operation command) individually instructed from the enrollee terminal 6 is transferred to the FDU system 11 via the communication line 16 .
The FDU system 11 transfers a command to change the operation output value of the FDU 7 corresponding to the operated enrollee terminal 6 to the corresponding FDU 7 via the communication slave device 15 . The FDU 7 adjusts the operation output value according to the change command signal. This command signal can be transferred using a LAN communication line or a multi-carrier communication (PLC) using a power line that supplies power for driving the subscriber terminals and the FDU.

なお、個々のFDU7から給気された空気(SA)は、室内1bに存在する熱負荷を空気自身の温熱又は冷熱にて空調処理した後に、床3に設けられた吸込口3aから床下チャンバー1cに排気されて合流する。合流した空気は還気(リターンエアー)RAとして空気排出口9から排気されて図示しない空調機にもどる。空調機では、このリターンエアーを清浄化処理し、必要に応じて外部環境から新鮮な空気を追加して空気取入口8から天井チャンバー1aに給気する。 In addition, the air (SA) supplied from each FDU 7 is air-conditioned after the heat load existing in the room 1b is air-conditioned with the heat or cold of the air itself, and then from the suction port 3a provided in the floor 3 to the underfloor chamber 1c. exhausted to join. The combined air is discharged from the air outlet 9 as return air RA and returned to the air conditioner (not shown). The air conditioner purifies this return air, adds fresh air from the external environment as necessary, and supplies the fresh air from the air intake 8 to the ceiling chamber 1a.

このシステムでは、日付が変わると各在席者が調整したFDU運転値がリセットされる。また、熱負荷は日々刻々と変化する。そのため、在席者は自身が希望する空調環境になるように日ごとに一定時間ごとに操作指令を発信する必要がある。
なお、FDUシステムは既知であるのでここでは必要な事項のみの説明とする。FDUシステムの詳細は、例えば特許文献1、特許文献2などを参照されたい。
In this system, each occupant's adjusted FDU operating value is reset when the date changes. In addition, the heat load changes day by day. Therefore, it is necessary for the person present at the seat to issue an operation command at regular intervals every day so that the desired air-conditioning environment is achieved.
Since the FDU system is well known, only the necessary items will be explained here. For details of the FDU system, refer to, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.

特許文献1は、天井チャンバーから空調区画にファンを備えた空気吹き出し口(FDU)を設け、天井チャンバーに供給する空調空気量を調整する変風量ユニット、還気温度センサからの測定値で天井チャンバーに供給する空調空気量を調整すると共に、在席者のパソコン等の操作でFDUを制御することを可能とした空調システムを開示する。 In Patent Document 1, an air outlet (FDU) equipped with a fan is provided from the ceiling chamber to the air conditioning section, a variable air volume unit that adjusts the amount of conditioned air supplied to the ceiling chamber, and the measured value from the return air temperature sensor. Disclosed is an air-conditioning system capable of adjusting the amount of air-conditioned air supplied to the room and controlling the FDU by operating a personal computer or the like of the person present.

また、特許文献2は、空調対象となるように設定した仮想区画毎の空気吹き出し口の温度を計測する給気温度センサを設け、このセンサの計測値で給気温度を制御する制御装置を備えた空調システムを開示する。 In addition, Patent Document 2 provides a supply air temperature sensor that measures the temperature of the air outlet for each virtual section set to be air-conditioned, and a control device that controls the supply air temperature based on the measured value of this sensor. air conditioning system.

特開2019-132538号公報JP 2019-132538 A 特開2020-183820号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-183820

上記特許文献1に開示された空調システムは、在席者のパソコン等(スマホ、タブレットなども含む)の操作でFDUを個別に制御することを可能にしている。しかしながら、日付や時間が変わる毎に在席者が自身の好む状態にFDUを設定する必要があるため、在席者にとって煩雑感があると共に、同一の仮想区画で執務している在席者にとって必ずしも快適な空調設定になるとは限らず、要らざるストレス発生(在席者間、あるいは空調管理者へのクレーム)の原因ともなり得る。 The air-conditioning system disclosed in Patent Document 1 enables individual control of the FDU by operating a personal computer or the like (including smartphones, tablets, etc.) of the persons present. However, every time the date or time changes, it is necessary for the attendees to set the FDU to their preferred state. It does not always result in a comfortable air conditioning setting, and may cause unnecessary stress (complaints between the people present or to the air conditioning manager).

特許文献2に開示のシステムは、上記特許文献1に記載の技術におけるストレス発生の可能性に加え、空調対象となる仮想区画毎の空気吹き出し口の温度で天井チャンバーへの給気温度を制御するため、個々の仮想区画の空調状態をバランスよく設定するには高度の調整計算が必要となり、制御手順が極めて複雑化し、管理装置の負荷が大きくなる。 In the system disclosed in Patent Document 2, in addition to the possibility of stress generation in the technology described in Patent Document 1, the temperature of the air supply to the ceiling chamber is controlled by the temperature of the air outlet for each virtual section to be air-conditioned. Therefore, in order to set the air-conditioning conditions of the individual virtual compartments in a well-balanced manner, advanced adjustment calculations are required, the control procedure becomes extremely complicated, and the load on the management device increases.

本発明の目的は、個別の在席者による「FDUの運転値設定の変更」に対応できると共に、仮想区画全体の空調環境を最適化することで前記従来技術における問題を解消した空調システムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide an air-conditioning system that solves the problems of the prior art by optimizing the air-conditioning environment of the entire virtual section while being able to respond to "changes in FDU operating value settings" by individual people present. to do.

上記目的を達成するため、本発明に係る空調システムは、空調対象の室内(区画された仮想区画:以下、FDU区画)の天井面ではない実際の熱負荷近傍の表面温度を非接触温度センサで計測し、当該FDU区画の放射温度を推定して、FDU区画内の温湿度、風速、放射温度、clo値、met値から、FDU毎のPMVを推定し、このPMV推定値と目標PMVとを比較してFDUの運転出力値を演算する。この演算値で各FDU区画のFDUを制御することで快適な空調状態を演出できるようにした。 In order to achieve the above object, the air conditioning system according to the present invention measures the surface temperature near the actual heat load, not the ceiling surface, of the room to be air conditioned (virtual compartment divided: hereinafter referred to as FDU compartment) with a non-contact temperature sensor. Measure, estimate the radiation temperature of the FDU section, estimate the PMV for each FDU from the temperature and humidity, wind speed, radiation temperature, clo value, met value in the FDU section, and compare this PMV estimated value and the target PMV The operation output value of the FDU is calculated by comparison. By controlling the FDU of each FDU section with this calculated value, it is possible to produce a comfortable air conditioning state.

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成例を下記に列挙する。以下では、本発明を明確に理解するために、各構成に後述する実施例の参照符号を付してあるが、本発明はこの参照符号で特定される構成に限定されるものではない。なお、本発明において表面温度を計測するとは、FDU区画内の床、内壁、室内に置かれた様々な家具類、什器、各種電気・電子機器および居住者(人間、執務者)の表面から輻射される熱を測定することを意味する。 Typical configuration examples of the present invention for achieving the above objects are listed below. Hereinafter, in order to clearly understand the present invention, reference numerals of the embodiments described later are attached to each configuration, but the present invention is not limited to the configurations specified by these reference numerals. In the present invention, measuring the surface temperature means that radiation from the surface of the floor, inner wall, various furniture placed in the room, fixtures, various electrical and electronic devices, and residents (humans, workers) in the FDU section means to measure the heat generated.

本発明に係る空調システムは、
空調対象の建屋1の空間を1又は2以上の複数の小区画に仮想的に区分した仮想区画(FDU区画、以下、室内ともいう)1bを最適なPMV(予測平均温冷感申告)に保つための空調システムであって、本システムは、
(1)前記各FDU区画の天井4に設けて空調機(AHU)からの清浄な空気(サプライエアー)を天井チャンバー1aに導入する空気取入口8と、
前記各FDU区画の前記天井4に設置されて当該FDU区画1bに対して前記空調空気を下降給気するFDU7と、
前記各FDU区画1bの天井に設けた前記FDU7の近傍に設置されて当該FDU区画1b内の表面温度を計測する放射温度計(サーモパイルセンサ等)10と、
前記FDU区画1bのそれぞれに在席可能に設置された在籍者執務デスク5Aおよび在席者端末6と、
前記仮想区画1bの床3近傍から処理済み空気(リターンエアー)を排出する空気排出口9と、
前記FDU7に対して、その空気吹き出し量を制御するための運転出力値を出力すると共に、初期運転出力値の設定とシステムの統括管理を行うFDUシステム11と、
前記各FDU区画1bに設置された前記放射温度計10の計測値を収集して前記FDUシステム11の前記演算パラメータを生成するサーモパイルシステム12と、
を備え、
前記サーモパイルシステム12は、空調機の還気温度と還気湿度、サーモパイルセンサの検知温度、met値、clo値、風速の各データに基づいてFDU毎のPMV値を推測し、このPMV推測値と任意に設定された目標PMV値を比較演算してFDU運転出力補正値を計算し、
前記FDUシステム11は、現状のFDU運転出力値を前記サーモパイルシステム12から出力されるFDU運転出力補正値で更新してFDU運転システムの更新出力値をFDUに出力する。
The air conditioning system according to the present invention includes:
A virtual section (FDU section, hereinafter also referred to as a room) 1b obtained by virtually dividing the space of the building 1 to be air-conditioned into one or more small sections is kept at an optimum PMV (predicted average thermal sensation report). An air conditioning system for
(1) an air intake 8 provided in the ceiling 4 of each FDU section to introduce clean air (supply air) from an air conditioner (AHU) into the ceiling chamber 1a;
an FDU 7 installed on the ceiling 4 of each FDU section to downwardly supply the conditioned air to the FDU section 1b;
A radiation thermometer (such as a thermopile sensor) 10 that is installed near the FDU 7 provided on the ceiling of each FDU section 1b and measures the surface temperature in the FDU section 1b;
an enrolled employee work desk 5A and an attendant terminal 6 installed in each of the FDU sections 1b so that they can be present;
an air discharge port 9 for discharging treated air (return air) from the vicinity of the floor 3 of the virtual section 1b;
an FDU system 11 that outputs an operating output value for controlling the air blowing amount to the FDU 7, sets an initial operating output value, and performs overall management of the system;
a thermopile system 12 that collects measured values of the radiation thermometer 10 installed in each FDU section 1b to generate the calculation parameters of the FDU system 11;
with
The thermopile system 12 estimates the PMV value for each FDU based on the return air temperature and humidity of the air conditioner, the temperature detected by the thermopile sensor, the met value, the clo value, and the wind speed. arbitrarily set target PMV values are compared and calculated to calculate an FDU operation output correction value;
The FDU system 11 updates the current FDU operating output value with the FDU operating output correction value output from the thermopile system 12, and outputs the updated output value of the FDU operating system to the FDU.

(2)前記サーモパイルシステム12は前記FDU区画1bに設置された前記放射温度計10の計測値データの収集周期監視手段を備え、当該計測値データの収集周期を一定の周期(好適には、30~600秒/回)とした。 (2) The thermopile system 12 is provided with means for monitoring the collection cycle of the measured value data of the radiation thermometer 10 installed in the FDU section 1b, and the collection cycle of the measured value data is set at a constant cycle (preferably 30 ~ 600 seconds/time).

(3)前記サーモパイルシステム12は、収集した前記放射温度計の計測値から算出したFDU運転出力補正値を前記FDUシステム11に送信する送信周期設定手段を備え、当該送信周期を一定とした。 (3) The thermopile system 12 has a transmission cycle setting means for transmitting the FDU operating output correction value calculated from the collected measured values of the radiation thermometer to the FDU system 11, and the transmission cycle is fixed.

(4)前記FDUシステム11は、前記各FDU7への運転出力値のデータ送信タイミング設定手段を備え、前記各FDU区画1bのFDU7への運転出力値のデータ送信タイミングを一定周期とする(好適には、20分毎)固定パターンと、前記在席者端末6の操作指令信号の発生時(操作2分後)とする任意パターンとの2つのタイミングで前記FDU7に運転出力値のデータを送出する。 (4) The FDU system 11 includes means for setting the data transmission timing of the operation output value to each FDU 7, and sets the data transmission timing of the operation output value to the FDU 7 of each FDU section 1b at a constant cycle (preferably (every 20 minutes) and an arbitrary pattern at the time when an operation command signal is generated from the terminal 6 of the person present (2 minutes after the operation). .

本発明は、上記の構成および後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the configurations described above and the configurations described in the embodiments to be described later, and various modifications are possible without departing from the technical idea of the present invention.

本発明によれば、空調対象の室内の温度測定値に加えて室内の全ての領域における表面温度をグローブ温度計を用いることなく取得して、仮想区画ごとの疑似放射温度として演算し、この疑似放射温度としてのサーモパイルセンサ検知温度のほかに、空調機の還気温度と還気湿度、met値、clo値、風速の各データに基づいてFDU毎のPMV値を推測し、このPMV推測値と任意に設定された目標PMV値を比較演算して、仮想区画ごとの補正設定温度値としてカスケード制御することで、居住空間内の位置によって偏らない快適性のある空調制御を得ることができる空調システムである
また、本発明はによれば、予め設定した目標PMVになるようにFDUを制御すると共に、FDU区画に居る在席者の端末などから温冷変更の操作があった場合には目標PMVが変更され、短時間(例えば、2分)でFDUの運転値が変更される。この目標PMVはシステムに保持され、日付が変わってもリセットされることがない。
According to the present invention, in addition to the temperature measurement value in the room to be air-conditioned, the surface temperature in all areas of the room is obtained without using a globe thermometer, and is calculated as a pseudo radiant temperature for each virtual section. In addition to the temperature detected by the thermopile sensor as the radiation temperature, the PMV value for each FDU is estimated based on each data of the return air temperature and humidity of the air conditioner, the met value, the clo value, and the wind speed, and this PMV estimated value and An air-conditioning system that can obtain comfortable air-conditioning control that is not biased according to the position in the living space by performing comparative calculations with arbitrarily set target PMV values and performing cascade control as corrected set temperature values for each virtual compartment. In addition, according to the present invention, the FDU is controlled so as to achieve the target PMV set in advance, and when there is an operation to change the temperature from the terminal of the person present in the FDU section, the target PMV is changed and the operating value of the FDU is changed in a short period of time (eg, 2 minutes). This target PMV is held in the system and is not reset even if the date changes.

本発明に係る空調システムの1実施例を適用するFDU区画の第1構成例と制御系統の説明図1 is an explanatory diagram of a first configuration example of an FDU section to which one embodiment of an air conditioning system according to the present invention is applied and a control system; FIG. 本発明に係る空調システムの1実施例を適用するFDU区画の第2構成例と制御系統の説明図An explanatory diagram of a second configuration example of the FDU section to which one embodiment of the air conditioning system according to the present invention is applied and a control system 図1におけるFDU制御の流れとサーモパイルシステムで行われるデータ処理の説明図Explanatory diagram of the flow of FDU control in FIG. 1 and data processing performed in the thermopile system 図1におけるサーモパイルシステムとFDUの制御関係図Control relationship diagram of thermopile system and FDU in Fig. 1 図1におけるPMV制御の流れ図Flow chart of PMV control in FIG. 本発明のFDU区画の分割例を説明する建屋の平面図FIG. 2 is a plan view of a building for explaining an example of division of FDU sections according to the present invention; 図5に対応したサーモパイルシステムのモニター上に表示された室内のサーモパターンの説明図Explanatory drawing of the indoor thermo pattern displayed on the monitor of the thermopile system corresponding to Fig. 5 本発明のFDU区画の他の分割例を説明する建屋の平面図A plan view of a building for explaining another example of dividing the FDU section of the present invention. 図7に対応した中央監視装置のモニター上に表示された室内のサーモパターンの説明図Explanatory drawing of the indoor thermo pattern displayed on the monitor of the central monitoring device corresponding to FIG. PMVの適用範囲とPMVの7段階評価尺度の説明図Explanatory diagram of PMV application range and PMV 7-point evaluation scale PMVを視覚的に説明するグラフ図Graph diagram to visually explain PMV 従来の室内空調システムの概略の説明図。Explanatory drawing of the outline of the conventional indoor air-conditioning system.

以下、本発明に係る空調システムの実施形態について、実施例を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of an air conditioning system according to the present invention will be described in detail with reference to examples.

図1Aは本発明に係る空調システムの1実施例を適用するFDU区画の第1構成例と制御系統の説明図である。また、図1Bは本発明に係る空調システムの1実施例を適用するFDU区画の第2構成例と制御系統の説明図である。図1Aは、建屋1の空調対象となる室内(FDU区画1b)の床下に床下チャンバー1cを有して、室内を通過した空調空気が床下チャンバー1cに排気され、床下チャンバー1cに設けた空気排出口9から図示しない空調機に戻される構成としたものである。 FIG. 1A is an explanatory diagram of a first configuration example of an FDU section and a control system to which one embodiment of the air conditioning system according to the present invention is applied. FIG. 1B is an explanatory diagram of a second configuration example of the FDU section to which one embodiment of the air conditioning system according to the present invention is applied and a control system. 1A has an underfloor chamber 1c under the floor of the room to be air-conditioned (FDU section 1b) of the building 1, the conditioned air passing through the room is exhausted to the underfloor chamber 1c, and the air exhaust provided in the underfloor chamber 1c It is configured to be returned to an air conditioner (not shown) from an outlet 9 .

図1Bは、床下チャンバーを有せず、室内を通過した空調空気が床3近傍に設置された空気排出口9から図示しない空調機に戻される構成としたものである。 1B does not have an underfloor chamber, and the conditioned air that has passed through the room is returned to an air conditioner (not shown) from an air outlet 9 installed near the floor 3. FIG.

図1Aと図1Bとは床下チャンバーの有無のみが相違し、空調制御のシステムを含めたその余の構成は同一であるので、以下では図1Aを参照して説明する。 1A and 1B differ only in the presence or absence of an underfloor chamber, and the rest of the configuration including the air conditioning control system is the same, so the following description will be made with reference to FIG. 1A.

図1Aにおいて、本発明にかかる空調システムは、空調対象の建屋1の空間を1又は2以上の複数の小区画に仮想的に区分した仮想区画(以下、室内、FDU区画ともいう)1bを最適なPMV(予測平均温冷感申告)に保つための空調システムである。
各FDU区画の天井4には、空調機からの清浄な空気(サプライエアー)を天井チャンバー1aに導入する空気取入口8と、各FDU区画の天井4に設置されて当該FDU区画1bに対して空調空気を下降給気するFDU7と、各FDU区画1bの天井に設けたFDU7の近傍に設置されて当該FDU区画1b内の表面温度を計測する放射温度計10とを有している。なお、ここでは、放射温度計として代表的なデバイスであるサーモパイルセンサを用いることとするが、他の同様の機能を持つ放射温度計を排除するものではない。そして、ここでは、サーモパイルセンサを用いる放射温度制御システムを便宜上「サーモパイルシステム」とした。
放射温度を測定するために、グローブ温度計を居住空間の視覚的に目立つ高さに複数設置させる必要があり、グローブ温度計に人がぶつからないよう配慮する必要があった。正確な表面温度の算出には居住空間に多くのグローブ温度計を配置させる必要があるが、実際には人との接触が懸念されるため一般的に常時配置されることはなかった。天井に設置する放射温度計にて居住室の下方にある表面温度を計測し放射温度として見なして制御するものである。
In FIG. 1A, the air conditioning system according to the present invention optimizes a virtual section (hereinafter also referred to as an indoor or FDU section) 1b in which the space of a building 1 to be air-conditioned is virtually divided into one or more small sections. It is an air-conditioning system for maintaining a reasonable PMV (predicted mean thermal sensation report).
The ceiling 4 of each FDU section has an air intake 8 that introduces clean air (supply air) from the air conditioner into the ceiling chamber 1a, and an air intake 8 installed in the ceiling 4 of each FDU section for the FDU section 1b. It has an FDU 7 for downward supply of conditioned air and a radiation thermometer 10 installed near the FDU 7 provided on the ceiling of each FDU section 1b to measure the surface temperature inside the FDU section 1b. Here, a thermopile sensor, which is a typical device as a radiation thermometer, is used, but other radiation thermometers having similar functions are not excluded. A radiation temperature control system using a thermopile sensor is here referred to as a "thermopile system" for the sake of convenience.
In order to measure the radiation temperature, it was necessary to install multiple globe thermometers at visually conspicuous heights in the living space, and it was necessary to take care not to bump into the globe thermometers. Accurate calculation of the surface temperature requires many glove thermometers to be placed in the living space, but in practice they were not generally placed all the time due to concerns about contact with people. A radiation thermometer installed on the ceiling measures the surface temperature in the lower part of the living room and regards it as the radiation temperature for control.

前記FDU区画1bのそれぞれには、在席可能に設置された在籍者執務デスク5Aおよび在席者端末6と、FDU区画1bの床3に有する吸込口3aを通して空調処理済みの空気(リターンエアー)を排出する空気排出口9がもうけられている。 In each of the FDU sections 1b, there are an enrolled employee work desk 5A and an occupant terminal 6, which are installed so that they can be seated. An air outlet 9 is provided for discharging the air.

そして、空調対象区画とは側壁2で隔離された室外には、FDU7に対して、その空気吹き出し量を制御するための運転出力値を演算して出力すると共に、初期運転出力値の設定とシステムの統括管理を行うFDUシステム11と、各FDU区画1bに設置された放射温度計10の計測値を収集してFDUシステム11へ与える運転出力補正値を演算するサーモパイルシステム12が設置されている。さらに、FDUシステムの初期運転出力値の設定とシステムの統括管理を行うFDUシステムが設置されている。このFDUシステムは、運転管理者が空調に必要な初期設定値等の任意入力手段、FDU区画1bの物理的な配置を備え、サーモパイルシステム12は、サーモパターンを目視できる視覚モニター手段を備えている。 Then, for the outdoor space isolated from the air-conditioned section by the side wall 2, the operating output value for controlling the air blowing amount is calculated and output to the FDU 7, and the initial operating output value is set and the system and a thermopile system 12 that collects the measured values of the radiation thermometers 10 installed in each FDU section 1b and calculates the operation output correction value to be given to the FDU system 11. Furthermore, an FDU system is installed for setting the initial operating output value of the FDU system and for supervising the system. This FDU system is equipped with optional input means such as initial setting values required for air conditioning by the operation manager, and the physical arrangement of the FDU section 1b, and the thermopile system 12 is equipped with visual monitor means for visually observing thermopatterns. .

サーモパイルシステム12は、FDU区画1bの温度データ、空調機の還気温度、還気湿度と運転モードを収集して演算して求められるPMV推測値と、FDUシステム11からの各FDUの目標PMVデータとの偏差に基づいて、FDU運転出力補正値の演算を行う。
FDUシステム11は、FDUシステムに設定された初期の目標PMVのデータと、前記サーモパイルシステム12が収集した各FDU区画の表面温度などから求められたFDU運転出力補正値データと、在席者端末6の操作で生成された操作指令のデータとに基づいて、FDUシステム11に前記FDU7のそれぞれに与えるFDU運転出力値を演算する。
The thermopile system 12 collects the temperature data of the FDU section 1b, the return air temperature of the air conditioner, the return air humidity and the operation mode, and calculates the PMV estimated value calculated, and the target PMV data of each FDU from the FDU system 11. The FDU operation output correction value is calculated based on the deviation from .
The FDU system 11 collects the initial target PMV data set in the FDU system, the FDU operation output correction value data obtained from the surface temperature of each FDU section collected by the thermopile system 12, and the occupant terminal 6 The FDU operation output value to be given to each of the FDUs 7 in the FDU system 11 is calculated based on the data of the operation command generated by the operation of .

サーモパイルセンサを好適とする放射温度計10の計測値データは通信線16でサーモパイルシステム12に収集される。 Measurement data from radiation thermometer 10 , preferably a thermopile sensor, is collected by communication line 16 to thermopile system 12 .

サーモパイルシステム12は、FDU区画1bに設置された放射温度計10の計測値データの収集周期監視手段を備え、当該計測値データの収集周期を一定の周期(好適には、30~600秒/回)で収集するようになっている。 The thermopile system 12 includes means for monitoring the collection cycle of the measured value data of the radiation thermometer 10 installed in the FDU section 1b, and the collection cycle of the measured value data is set to a constant cycle (preferably 30 to 600 seconds / time ).

また、サーモパイルシステム12には、収集した放射温度計の計測値から算出したFDU運転出力補正値をFDUシステム11に送信する送信周期設定手段を備えており、当該送信周期を一定としている。 Further, the thermopile system 12 is provided with transmission cycle setting means for transmitting to the FDU system 11 the FDU operation output correction value calculated from the collected measurement values of the radiation thermometer, and the transmission cycle is fixed.

FDUシステム11には、各FDU7への運転出力値のデータ送信タイミング設定手段が備えられており、各FDU区画1bのFDU7への運転出力値のデータ送信タイミングを一定周期としている。この周期は、好適には、20分毎の固定パターンと、在席者端末6の操作指令信号の発生時(例えば、操作2分後)とする任意パターンとの2つのタイミングでFDU7に運転出力値のデータを通信手段16から通信子機15に送出する。通信子機15は自身の属するFDU区画1bの運転データを解読して自身のFDU7に与える。 The FDU system 11 is provided with timing setting means for setting the data transmission timing of the operation output value to each FDU 7, and sets the data transmission timing of the operation output value to the FDU 7 of each FDU section 1b at a constant cycle. This period is preferably a fixed pattern every 20 minutes, and an arbitrary pattern when an operation command signal for the terminal 6 of the person present is generated (for example, two minutes after the operation). Value data is sent from the communication means 16 to the communication slave unit 15 . The communication slave unit 15 decodes the operation data of the FDU section 1b to which it belongs and gives it to its own FDU7.

FDUシステム11に設定された初期の目標PMVのデータ、サーモパイルシステム12が収集した各FDU区画の表面温度と空調機の還気温度と還気湿度と運転モードから演算して求められるPMV推測値と、FDUシステム11からの各FDUの目標PMVデータとの偏差に基づいて求められたFDU運転出力補正値のデータ、在席者端末6の操作で生成された操作指令のデータ、その他のデータの転送はそれ専用の通信線16を介在させてもよいが、本実施例では、システムの稼働のための電力エネルギーを供給する電力線を用いた電力線多重搬送(PLC)手段を通信手段とした。 The PMV estimated value calculated from the initial target PMV data set in the FDU system 11, the surface temperature of each FDU section collected by the thermopile system 12, the return air temperature and humidity of the air conditioner, and the operation mode , FDU operation output correction value data obtained based on the deviation from the target PMV data of each FDU from the FDU system 11, operation command data generated by operating the occupant terminal 6, and other data transfer Although a dedicated communication line 16 may be interposed, in this embodiment, power line multiple carrier (PLC) means using a power line for supplying power energy for system operation is used as the communication means.

図2は図1における(a)FDUの制御の流れと(b)サーモパイルシステムで行われるデータ処理の説明図である。FDUシステム11には、運転管理者が中央監視装置13からセットした「空調機 運転モード(冷房/暖房/除湿、等)」、「空調機の還気温度」、「空調機の還気湿度」、サーモパイルシステム12にセットした「サーモパイル検知温度(床、OA機器、什器等の表面温度)」、「met値、clo値、風速」の各初期データ又は調整データが入力され、FDUシステム11からサーモパイルシステム12へのデータ入力も含めサーモパイルシステム12にてFDU毎のPMVを推測する。 FIG. 2 is an explanatory diagram of (a) the control flow of the FDU and (b) data processing performed in the thermopile system in FIG. The FDU system 11 stores "air conditioner operation mode (cooling/heating/dehumidification, etc.)", "air conditioner return air temperature", and "air conditioner return air humidity" set by the operation manager from the central monitoring device 13. , Each initial data or adjustment data of "thermopile detection temperature (floor, OA equipment, surface temperature of furniture etc.)", "met value, clo value, wind speed" set in the thermopile system 12 is input, and the thermopile from the FDU system 11 The PMV for each FDU is estimated at the thermopile system 12 including the data input to the system 12 .

FDUシステム11には、さらに、在席者端末(パソコン、スマートホン、タブレットなど)6からの操作指令データ(条件変更希望データ)が入力する。この在席者端末6から操作指令データが入力すると、上記した初期データあるいは調整データが変更される。 Further, the FDU system 11 receives operation instruction data (condition change request data) from the terminals 6 of the attendees (personal computer, smart phone, tablet, etc.). When the operation instruction data is input from this person's terminal 6, the above initial data or adjustment data is changed.

サーモパイルシステム12は、FDUシステム11から上記の各データと目標PMVの受け取りと並行して、サーモパイルセンサ10からの現在温度(現状温度)データを受け取る。サーモパイルシステム12はFDUごとの現在のPMV推測値とFDUシステムで任意に設定された各FDUの目標PMVとを比較演算して目標PMVとなるようにFDU運転出力補正値を生成して、そのデータをFDUシステム11に転送する。FDUシステム11では、FDU運転出力補正値を含め演算したFDU運転出力値を各FDUに転送する。この転送周期は、在席者(人間)の体感傾向を考慮して約20分とした。 The thermopile system 12 receives current temperature (current temperature) data from the thermopile sensor 10 in parallel with receiving each of the above data and the target PMV from the FDU system 11 . The thermopile system 12 compares the current PMV estimated value for each FDU with the target PMV of each FDU arbitrarily set in the FDU system, generates an FDU operation output correction value so as to achieve the target PMV, and stores the data to the FDU system 11. The FDU system 11 transfers the calculated FDU operation output value including the FDU operation output correction value to each FDU. This transfer cycle was set to about 20 minutes in consideration of the sensory tendency of the people present.

図3は図1におけるサーモパイルシステムとFDUシステムの制御関係図である。サーモパイルシステム12はFDU運転出力補正値計算手段12aとPMV推測手段12bを備えている。PMV推測手段12bは、空調機(AHU)の還気温度と還気湿度、サーモパイルセンサセンサ検知温度、met、clo値、風速に基づいたFDU区画毎のPMVを推測する。 FIG. 3 is a control relationship diagram of the thermopile system and the FDU system in FIG. The thermopile system 12 comprises FDU operation output correction value calculation means 12a and PMV estimation means 12b. The PMV estimation means 12b estimates the PMV for each FDU section based on the return air temperature and humidity of the air conditioner (AHU), thermopile sensor sensor temperature, met, clo values, and wind speed.

FDU運転出力補正値計算手段12aは、PMV推測手段12bからのFDU区画毎のPMV推測値とFDUシステムから設定されている目標PMVとを比較演算してFDU運転出力補正値を生成する。
FDUシステム11にはFDU運転出力値更新手段11aが設けられており、サーモパイルシステム12から定周期で(例えば、20分ごとに)出力される運転出力補正値で、現状の運転出力値を更新し、更新した運転出力値のデータを各FDU7に与える。また、FDUシステム11に設けてあるデータ転送手段11bは、中央監視装置13から設定される「AHU運転モード(冷房/暖房/等)」、「AHU還気温度」、「AHU還気湿度」をサーモパイルシステム12に転送する。
The FDU operation output correction value calculation means 12a compares and calculates the PMV estimated value for each FDU section from the PMV estimation means 12b and the target PMV set by the FDU system to generate the FDU operation output correction value.
The FDU system 11 is provided with FDU operation output value updating means 11a, and updates the current operation output value with the operation output correction value output periodically (for example, every 20 minutes) from the thermopile system 12. , and gives the data of the updated operation output value to each FDU 7 . In addition, the data transfer means 11b provided in the FDU system 11 receives the "AHU operation mode (cooling/heating/etc.)", "AHU return air temperature", and "AHU return air humidity" set by the central monitoring device 13. Transfer to thermopile system 12 .

図4は図1におけるFDU制御システムの処理手順を説明する図で、(a)は処理の流れ図、(b)は(a)におけるデータと用語の説明図である。図4(a)に記載したように、空調機(AHU)の還気湿度と還気温度から算出した室内絶対湿度と、FDU区画の非接触放射センサ(サーモパイルセンサ)の検知温度から当該FDU区画の相対湿度(%)を算出する。 4A and 4B are diagrams explaining the processing procedure of the FDU control system in FIG. As shown in FIG. 4(a), the indoor absolute humidity calculated from the return air humidity and return air temperature of the air conditioner (AHU) and the temperature detected by the non-contact radiation sensor (thermopile sensor) of the FDU section Calculate the relative humidity (%) of

FDUシステム11から任意に設定される目標PMV設定値、clo値、met値、風速、当該FDU区画の推定放射温度、およびFDU区画毎の非接触放射センサ(サーモパイルセンサ)の検知温度と、上記の当該FDU区画の相対湿度を、前記PMVの式を具体的に演算する演算プログラムに入力し(ステップ1、以下S-1のように記す)、現状のPMVを算出する(S-2)。 A target PMV set value arbitrarily set from the FDU system 11, clo value, met value, wind speed, estimated radiation temperature of the FDU section, and detection temperature of a non-contact radiation sensor (thermopile sensor) for each FDU section, and the above The relative humidity of the FDU section is input to a calculation program for specifically calculating the PMV formula (step 1, hereinafter referred to as S-1), and the current PMV is calculated (S-2).

算出した現状PMVから目標PMVにするための当該FDU区画の室内温度の変化量を算出する(S-3)。この室内温度の変化量となるようにFDU区画の運転出力値を算出し、算出した運転出力値をFDUシステム11に出力する(S-4)。この運転出力値にしたがってFDU7は当該FDU区画が目標PMVになるようにその吹き出し風量が制御される(S-5)。吹き出し量が制御され、室内(当該FDU区画)への給気風量が変更される。 The amount of change in the room temperature of the FDU section is calculated for changing the calculated current PMV to the target PMV (S-3). The operating output value of the FDU section is calculated so as to achieve this indoor temperature change amount, and the calculated operating output value is output to the FDU system 11 (S-4). In accordance with this operation output value, the FDU 7 controls its blowing air volume so that the FDU section will reach the target PMV (S-5). The amount of blown air is controlled, and the amount of air supplied to the room (the FDU section concerned) is changed.

この給気風量の変更により当該FDU区画の温度が変化し、この温度変化を非接触放射センサ(サーモパイルセンサ)が検知する(S-6。この検知温度は前記した非接触放射センサの検知温度として演算プログラムに入力する。以下、このループが繰り返されることでFDU区画のPMVが適性に制御される。 The temperature of the FDU section changes due to this change in the amount of supplied air, and this temperature change is detected by the non-contact radiation sensor (thermopile sensor) (S-6. This detected temperature is the temperature detected by the non-contact radiation sensor. After that, this loop is repeated to appropriately control the PMV of the FDU partition.

在席者による操作で目標PMVが変更されたら、再度PMV計算を行い、操作2分後にFDU運転出力値を出力してFDUを制御する。
また、当該FDU区画の現在温度が20分毎に更新されることで室内の状況が変わるため、再度PMV計算を行う。これを繰り返す。
When the target PMV is changed by the operation of the seated person, the PMV calculation is performed again, and the FDU operation output value is output two minutes after the operation to control the FDU.
In addition, since the current temperature of the FDU section is updated every 20 minutes and the indoor situation changes, the PMV calculation is performed again. Repeat this.

図5は本発明のFDU区画の分割例を説明する建屋の平面図であり、空調対象となる建屋室内を等間隔の表面温度計測区画に仮想的に分画して、区画毎にマイクロボロメータを1個ずつ設置して温度分布を検証した結果である。図中、2aは建屋の壁面、2bは窓、室内に事務机や書棚などの配置を透視的に示してある。この表面温度計測区画毎(前記したFDU区画に相当)に設置したマイクロボロメータで計測したサーモグラフィーである。計測されたデータを図1のサーモパイルシステムのモニター上にカラーパターンで表示した。 FIG. 5 is a plan view of a building for explaining an example of dividing the FDU section of the present invention. The building interior to be air-conditioned is virtually divided into equally spaced surface temperature measurement sections, and a microbolometer is installed in each section. It is the result of installing one by one and verifying the temperature distribution. In the figure, 2a is the wall surface of the building, 2b is the window, and the layout of office desks, bookshelves, etc. in the room is shown transparently. It is a thermography measured by a microbolometer installed in each surface temperature measurement section (corresponding to the FDU section described above). The measured data were displayed in a color pattern on the monitor of the thermopile system in FIG.

図6は、図5に対応したサーモパイルシステムのモニター上に表示されたサーモグラフィーで、温度の違いを異なるカラーで表示される。雲形のパターン(不定形曲線)30は相違する表面温度の境界付近を示し、このパターンの内側と外側は異なるカラーで表示される。カラー表示は表面温度の高低がカラーの色相/彩度の違いで視覚的に識別できるように表示される。 FIG. 6 is a thermograph displayed on the monitor of the thermopile system corresponding to FIG. 5, showing temperature differences in different colors. A cloud pattern (irregular curve) 30 indicates the vicinity of the boundary of different surface temperatures, and the inside and outside of this pattern are displayed in different colors. The color display is displayed so that the high and low surface temperatures can be visually identified by the difference in color hue/saturation.

従来の室内温度のフィードバックによる空調制御ではPMVによる快適性を担保できなかったが、室内を等間隔の表面温度計測区画に分画して区画毎にサーモパイルを1個ずつ設置した計測区画とした場合に、これを複数集めた仮想区画(FDU区画1b)の表面温度の計測が簡便に可能となり、PMV推測値が仮想区画ごとに演算算出できることとなる。 Conventional air conditioning control based on indoor temperature feedback could not ensure comfort with PMV. In addition, it becomes possible to easily measure the surface temperature of a virtual section (FDU section 1b) in which a plurality of these are collected, and the PMV estimated value can be calculated for each virtual section.

すなわち、FDU区画毎ごとの目標PMVと推定PMVの偏差により、目標PMVとなるように給気風量を操作するカスケード制御する。すなわち、現在PMV推測値を演算し、仮想区画毎に任意に設定する目標PMV設定値と現状のPMV推測値との差を計算し、当該目標PMV設定値と現状のPMV推測値との差がゼロとなるように、FDU運転出力値の補正を算出する。 That is, cascade control is performed to operate the supply air volume so as to achieve the target PMV based on the difference between the target PMV and the estimated PMV for each FDU section. That is, the current PMV estimated value is calculated, the difference between the target PMV set value arbitrarily set for each virtual partition and the current PMV estimated value is calculated, and the difference between the target PMV set value and the current PMV estimated value is calculated. A correction of the FDU operating output value is calculated to be zero.

ステップ3に記載のように、目標PMV設定値と現状のPMV推測値との差をゼロにするための当該FDU区画の室内温度量を算出し、元のFDU区画内設定温度に加減算されて求められ続ける前記FDU区画の補正設定温度を、FDU区画ごとの変風量装置に入力され続ける前記FDU区画の補正設定温度と、FDU区画内計測温度との偏差に基づいて逐一補正される各FDU区画の補正設定温度となるように給気風量を操作するカスケード制御する。これにより、快適性のあるPMVを保った室内環境を実現できる。 As described in step 3, calculate the amount of room temperature in the FDU section to make the difference between the target PMV set value and the current PMV estimated value zero, and add or subtract to the original set temperature in the FDU section to obtain The corrected set temperature of the FDU section that continues to be corrected based on the deviation between the corrected set temperature of the FDU section that continues to be input to the air volume variable device for each FDU section and the measured temperature in the FDU section. Cascade control is performed to operate the air supply volume so that the corrected set temperature is achieved. As a result, it is possible to realize an indoor environment that maintains a comfortable PMV.

また、室内の表面温度をリアルタイムで検知できるため、内部発熱の急激な増減も把握し易く、熱負荷の増減に応じて予め温度設定値を上下させる制御も可能となる。 In addition, since the surface temperature in the room can be detected in real time, it is easy to grasp sudden increases and decreases in internal heat generation, and it is possible to control the temperature setting value to increase or decrease in advance according to the increase or decrease in heat load.

また、室内にある物体(OA機器、什器、人間、等)の発熱(表面温度)が室内空気の温度を上昇させるまでに時間遅れがあるため、室内温度を計測する温度センサが空気温度の上昇を捉えた時点では既に居住者周辺の空気温度が高くなっている。その時間遅れによる室内温度の乱れを抑制することが期待できる。 In addition, since there is a time delay before the heat (surface temperature) of objects (OA equipment, furniture, people, etc.) inside the room raises the temperature of the indoor air, the temperature sensor that measures the indoor temperature will At the time of capturing , the air temperature around the occupants is already high. It can be expected that the disturbance of the room temperature due to the time delay can be suppressed.

図7は本発明のFDU区画の他の分割例を説明する建屋の平面図、図8は図7に対応したサーモパイルシステムのモニター上に表示された室内のサーモパターンの説明図である。図7は室内を異なる広さでFDU区画に分画してその区画毎に1又は複数のマイクロボロメータを設置して温度分布を検証した結果である。
本実施例は、例えば、頻繁な温度変化が無いような領域は広く、室縁などのペリメータゾーンで方位による日射変化などで温度変化が激しい、あるいは人間の出入が多い領域などで温度変化が激しいと考えられる領域はより狭くFDU区画の設定を行うようにしたものである。
FIG. 7 is a plan view of a building illustrating another example of division of the FDU section of the present invention, and FIG. 8 is an explanatory diagram of an indoor thermo pattern displayed on the monitor of the thermopile system corresponding to FIG. FIG. 7 shows the result of dividing the room into FDU sections with different sizes and installing one or a plurality of microbolometers in each section to verify the temperature distribution.
In this embodiment, for example, an area where there is no frequent temperature change is wide, a perimeter zone such as a room edge has a drastic temperature change due to a change in solar radiation depending on the direction, or an area where a lot of people come and go has a drastic temperature change. A narrower FDU partition is set for the area considered to be.

図7中、参照符号2は室内外周部材で、2aは壁面、2bは窓を示し、室内に事務机や書棚などの配置も図5と同様に透視的に示してある。この仮想的に区画したFDU区画は、面積が異なる7区画(FDU1~FDU7)に分画され、それぞれの区画毎に1つ又は複数のマイクロボロメータで計測したサーモグラフィーで表面温度を計測した。このサーモグラフィーはサーモパイルシステムのモニター上に表示される。 In FIG. 7, reference numeral 2 denotes an interior peripheral member, 2a denotes a wall surface, and 2b denotes a window. This virtually divided FDU section was divided into 7 sections (FDU1 to FDU7) with different areas, and the surface temperature was measured by thermography measured by one or more microbolometers for each section. This thermography is displayed on the monitor of the thermopile system.

図8は、サーモパイルシステムのモニター上に表示された図7に示した室内のサーモパターンの説明図である。各FDU区画は光学的に視野角を拡大したマイクロボロメータ、あるいは一つのFDU区画に複数のマイクロボロメータを配置するなどして、FDU区画それぞれの表面温度を計測してモニターに表示した。 FIG. 8 is an explanatory diagram of the indoor thermopattern shown in FIG. 7 displayed on the monitor of the thermopile system. Each FDU section measures the surface temperature of each FDU section by using a microbolometer with an optically enlarged viewing angle, or by arranging a plurality of microbolometers in one FDU section, and displays it on a monitor.

このように、頻繁な温度変化が無いような領域は広く、人間の出入が多い領域などで温度変化が激しいと考えられる領域はより狭くFDU区画の設定を行うことで快適性のあるPMV環境を提供することができる。 In this way, areas where there are no frequent temperature changes are wide, and areas where temperature changes are expected to be large, such as areas where many people come and go, are narrower. can provide.

なお、上記した各実施例の検証に使用したサーモグラフィー取得手段としては、マイクロボロメータ(マイクロボロメータカメラ)のみでなく、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ型の光電変換素子を用いた赤外線カメラなども採用できる。 As the thermography acquisition means used for the verification of each of the above examples, not only a microbolometer (microbolometer camera) but also an infrared camera using a CCD image sensor or a CMOS image sensor type photoelectric conversion element can be adopted. .

FDU区画の大きさは対象とする室内の広さ、発熱体の発熱量、室内オフィス家具、什器などの数を考慮して柔軟に設定する。サーモグラフィー取得手段の設置数も同様にFDU区画の広さを考慮する。 The size of the FDU section is flexibly set in consideration of the size of the target room, the amount of heat generated by the heating element, the number of indoor office furniture, fixtures, and the like. The number of installed thermographic acquisition means also takes into account the size of the FDU compartment.

1・・・建屋
1a・・・天井チャンバー
1b・・・室内
1c・・・床下チャンバー
2・・・側壁
2a・・・壁面
2b・・・窓
3・・・床
3a・・・吸込口
4・・・天井
5・・・在席者(人間、執務者等)
6・・・在席者端末
7・・・FDU(空気吹出口)
8・・・空気取入口
9・・・空気排出口
10・・・温度センサ(放射温度計:サーモパイル等)
11・・・FDU
11a・・・FDU運転出力値更新手段
11b・・・データ転送手段
12・・・サーモパイルシステム
12a・・・FDU運転出力計算手段
12b・・・PMV推測手段
13・・・中央監視装置
14・・・ネットワーク
15・・・通信子機
16・・・通信線

Reference Signs List 1 Building 1a Ceiling chamber 1b Interior room 1c Underfloor chamber 2 Side wall 2a Wall surface 2b Window 3 Floor 3a Suction port 4・・・Ceiling 5・・・Attendees (humans, workers, etc.)
6 : Attendee terminal 7 : FDU (air outlet)
8 Air inlet 9 Air outlet 10 Temperature sensor (radiation thermometer: thermopile, etc.)
11 FDUs
11a FDU operation output value updating means 11b Data transfer means 12 Thermopile system 12a FDU operation output calculation means 12b PMV estimation means 13 Central monitoring device 14 Network 15... Communication cordless handset 16... Communication line

Claims (4)

空調対象の建屋の空間を1又は2以上の複数の小区画に仮想的に区分した仮想区画(以下、FDU区画ともいう。)を最適なPMVに保つための空調システムであって、
前記各FDU区画の天井に設けて空調機からの清浄な空気を天井チャンバーに導入する空気取入口と、
前記各FDU区画の前記天井に設置されて当該FDU区画に対して前記空調空気を下降給気するFDUと、
前記各FDU区画の天井に設けた前記FDUの近傍に設置されて当該FDU区画内の表面温度を計測する放射温度計と、
前記FDU区画のそれぞれに在席可能に設置された在籍者執務デスクおよび在席者端末と、
前記仮想区画の床近傍から処理済み空気を排出する空気排出口と、
前記FDUに対して、その空気吹き出し量を制御するための運転出力値を出力すると共に、初期運転出力値の設定とシステムの統括管理を行うFDUシステムと、
前記各FDU区画に設置された前記放射温度計の計測値を収集して前記FDUシステムへ与える運転出力補正値を演算するサーモパイルシステムと、
を備え、
前記サーモパイルシステムは、空調機の還気温度と還気湿度、サーモパイルセンサの検知温度、met値、clo値、風速の各データに基づいてFDU毎のPMV値を推測し、このPMV推測値と任意に設定された目標PMV値を比較演算してFDU運転システム補正値を計算し、
前記FDUシステムは、中央監視装置から設定された設定値を前記サーモパイルシステムから出力されるFDU運転システム補正値で更新してFDU運転システムの更新出力値をFDUに出力することを特徴とする空調システム。
An air-conditioning system for maintaining optimal PMV in virtual compartments (hereinafter also referred to as FDU compartments) obtained by virtually dividing the space of a building to be air-conditioned into one or more small compartments,
an air intake provided in the ceiling of each FDU compartment for introducing clean air from an air conditioner into the ceiling chamber;
an FDU installed on the ceiling of each FDU compartment to downwardly supply the conditioned air to the FDU compartment;
a radiation thermometer installed in the vicinity of the FDU provided on the ceiling of each FDU compartment to measure the surface temperature in the FDU compartment;
an enrolled employee work desk and an attendant terminal installed in each of the FDU sections so that they can be present;
an air outlet for discharging treated air from near the floor of the virtual compartment;
an FDU system that outputs an operating output value for controlling the amount of air blowing to the FDU, sets an initial operating output value, and performs overall management of the system;
a thermopile system that collects the measured values of the radiation thermometer installed in each FDU section and calculates an operation output correction value to be given to the FDU system;
with
The thermopile system estimates the PMV value for each FDU based on the return air temperature and humidity of the air conditioner, the temperature detected by the thermopile sensor, the met value, the clo value, and the wind speed. Calculate the FDU operation system correction value by comparing the target PMV value set in
The FDU system updates the set value set by the central monitoring device with the FDU operation system correction value output from the thermopile system, and outputs the updated output value of the FDU operation system to the FDU. .
前記サーモパイルシステムは前記FDU区画に設置された前記放射温度計の計測値データの収集周期監視手段を備え、当該計測値データの収集周期を一定の周期としたことを特徴とする請求項1に記載の空調システム。 2. The thermopile system according to claim 1, wherein said thermopile system comprises means for monitoring a collection cycle of measurement value data of said radiation thermometer installed in said FDU section, and the collection cycle of said measurement value data is set to a constant cycle. air conditioning system. 前記サーモパイルシステムは、収集した前記放射温度計の計測値データを前記FDUシステムに送信する送信周期設定手段を備え、当該送信周期を一定としたことを特徴とする請求項1に記載の空調システム。 2. The air conditioning system according to claim 1, wherein said thermopile system comprises transmission cycle setting means for transmitting the collected measured value data of said radiation thermometer to said FDU system, and said transmission cycle is fixed. 前記FDUシステムは、前記各FDUへの運転出力値のデータ送信タイミング設定手段を備え、前記各FDU区画のFDUへの運転出力値のデータ送信タイミングを一定周期とする固定パターンと、前記在席者端末の操作指令信号の発生時とする任意パターンとの2つのタイミングで前記FDUに運転出力値のデータを送出することを特徴とする請求項1に記載の空調システム。

The FDU system includes a timing setting means for setting the data transmission timing of the operation output value to each FDU, and a fixed pattern in which the data transmission timing of the operation output value to the FDU of each FDU section is set to a constant cycle, and 2. The air-conditioning system according to claim 1, wherein the operation output value data is sent to said FDU at two timings, one being when an operation command signal of a terminal is generated and an arbitrary pattern.

JP2021062438A 2021-03-31 2021-03-31 Air Conditioning System Active JP7542928B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021062438A JP7542928B2 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Air Conditioning System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021062438A JP7542928B2 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Air Conditioning System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022157918A true JP2022157918A (en) 2022-10-14
JP7542928B2 JP7542928B2 (en) 2024-09-02

Family

ID=83559418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021062438A Active JP7542928B2 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Air Conditioning System

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7542928B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118328530A (en) * 2024-06-13 2024-07-12 上海莘阳新能源科技股份有限公司 Intelligent constant temperature control system of radiation air conditioner
JP7525194B1 (en) 2023-07-14 2024-07-30 国立大学法人神戸大学 TEMPERATURE OUTPUT DEVICE, AIR CONDITIONING SYSTEM, TEMPERATURE OUTPUT METHOD, AND AIR CONDITIONING SYSTEM CONTROL METHOD
JP7542927B2 (en) 2021-03-31 2024-09-02 三機工業株式会社 Air Conditioning System

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174022A (en) 1999-12-20 2001-06-29 Mitsubishi Electric Corp Air-conditioning apparatus and air-conditioning method
JP2006194540A (en) 2005-01-14 2006-07-27 Kansai Electric Power Co Inc:The Air-conditioning control method using hot/cold feeling predicted value, air conditioner, program for air conditioner, and server device
KR100672586B1 (en) 2005-02-15 2007-01-24 엘지전자 주식회사 Method for Controlling Air-Clean Function in Air-Conditioning Device
JP6170760B2 (en) 2013-07-01 2017-07-26 アズビル株式会社 Calorie display device and method
JP7229664B2 (en) 2018-01-31 2023-02-28 三機工業株式会社 air conditioning system
JP7372201B2 (en) 2020-05-15 2023-10-31 三機工業株式会社 Air conditioning control method and its system
JP7542927B2 (en) 2021-03-31 2024-09-02 三機工業株式会社 Air Conditioning System

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7542927B2 (en) 2021-03-31 2024-09-02 三機工業株式会社 Air Conditioning System
JP7525194B1 (en) 2023-07-14 2024-07-30 国立大学法人神戸大学 TEMPERATURE OUTPUT DEVICE, AIR CONDITIONING SYSTEM, TEMPERATURE OUTPUT METHOD, AND AIR CONDITIONING SYSTEM CONTROL METHOD
CN118328530A (en) * 2024-06-13 2024-07-12 上海莘阳新能源科技股份有限公司 Intelligent constant temperature control system of radiation air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
JP7542928B2 (en) 2024-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7542928B2 (en) Air Conditioning System
JP5159814B2 (en) Air conditioning control system
JP4952722B2 (en) Air conditioning blowing panel, air conditioning control system and air conditioning control method provided with the air conditioning blowing panel
US10208976B2 (en) Air-conditioning ventilation system
TWI439644B (en) Air conditioning control device and the use of its air conditioning control system
CN102042659B (en) Humidity estimation device and method
Zampetti et al. Experimental testing of a system for the energy-efficient sub-zonal heating management in indoor environments based on PMV
WO2016032186A1 (en) Temperature control method and apparatus
WO2019034123A1 (en) Smart air conditioner control method and smart air conditioner
JP7372201B2 (en) Air conditioning control method and its system
WO2012124225A1 (en) Energy demand prediction device and method
AU2013337839A1 (en) Integrated thermal comfort control system utilizing circulating fans
CN105605726B (en) A kind of air conditioner energy saving control method and device
US20220373209A1 (en) System and method for climate control
JP2021152416A (en) Air conditioning control device, air conditioning control method, and air conditioning control system
JP6668010B2 (en) Air conditioning control device, air conditioning control method, and air conditioning control program
JP6415596B2 (en) Air control system
JP2017101859A (en) Air-conditioning control system, air-conditioning control method and control program
JP2011027301A (en) Air conditioning control device
JP7542927B2 (en) Air Conditioning System
JP7034764B2 (en) Air conditioning control system and air conditioning control method
US20230105512A1 (en) Air conditioning system
JP2022114707A (en) Air-conditioning control system, server, air-conditioning control method and program
JPH04155136A (en) Controller of air conditioner
JP5375786B2 (en) Whole building air conditioning system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240621

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240805

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240820

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240820

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7542928

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150