JP2024019018A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】アンビエント空調とタスク空調とを連動して制御して、作業者が快適に感じる空調状態を実現しながら、消費エネルギーを低減する。【解決手段】作業者Ｐが作業する複数の作業領域Ｄを含む区域Ａ、Ｂの全体を空調するアンビエント空調装置２と、複数の作業領域Ｄを個別に空調する複数のタスク空調装置３と、複数の作業領域Ｄにそれぞれ設けられ、当該作業領域Ｄの作業者Ｐから空調の設定値を受け付ける複数の受付手段と、複数の作業領域Ｄにそれぞれ設けられ、当該作業領域Ｄの空調状態を検出する複数の検出手段と、を備える空調システム１であって、アンビエント空調装置２を複数の受付手段が受け付けた設定値のうちの１つの設定値に基づいて制御し、１つの設定値に対応する作業領域Ｄ以外の作業領域Ｄに対応するタスク空調装置３を当該作業領域Ｄの受付手段が受け付けた設定値に基づいて制御する制御手段を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、空調システムに関する。

事務室等の作業が行われる空間において、空間全体を空調するアンビエント空調装置と、個々の作業領域を空調するタスク空調装置と、を組み合わせた空調システムが利用されている。複数の作業者が同時に作業を行う空間では、作業者ごとの服装、体格、体調、好み等の違いによって、快適に感じる空調状態が異なるため、アンビエント空調装置のみによる空調ではすべての作業者が快適に感じる空間を創ることが難しい。そこでこの種の空調システムでは、アンビエント空調装置によってその空間に対する大まかな空調を提供するとともに、タスク空調装置によって各作業領域の作業者の個別の要望に合わせた空調を提供して、多くの作業者の要望に応じている。

たとえば特開２０１３－１９５０４７号公報（特許文献１）には、人感センサを用いてゾーンごとの執務者の位置および人数を検知し、この検知信号に基づいてアンビエント空調装置を制御するタスク・アンビエント空調装置が開示されている。特許文献１に係る発明によれば、執務者の居ないゾーンに対するアンビエント空調装置の出力を下げることができ、省エネルギーに資する。

特開２０１３－１９５０４７号公報

しかし、特許文献１の技術では、アンビエント空調の制御とタスク空調の制御とが独立に行われていた。そのため、システム全体のエネルギー消費について、改善の余地があった。

そこで、アンビエント空調とタスク空調とを連動して制御して、作業者が快適に感じる空調状態を実現しながら、消費エネルギーを低減できる空調システムの実現が求められる。

本発明に係る空調システムは、作業者が作業する複数の作業領域を含む区域の全体を空調するアンビエント空調装置と、前記複数の作業領域を個別に空調する複数のタスク空調装置と、前記複数の作業領域にそれぞれ設けられ、当該作業領域の作業者から空調の設定値を受け付ける複数の受付手段と、前記複数の作業領域にそれぞれ設けられ、当該作業領域の空調状態を検出する複数の検出手段と、を備える空調システムであって、前記アンビエント空調装置を前記複数の受付手段が受け付けた設定値のうちの１つの設定値に基づいて制御し、前記１つの設定値に対応する作業領域以外の作業領域に対応する前記タスク空調装置を当該作業領域の受付手段が受け付けた設定値に基づいて制御する制御手段を備えることを特徴とする。

この構成によれば、アンビエント空調装置の容量を過剰に大きくすることなく、作業者が快適に感じる空調状態を実現しうる。また、負荷のばらつきがエリア内で解消するので、アンビエント空調による負荷の過処理がなく快適性および省エネルギー性を確保できる。

本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

実施形態に係る空調システムの構成を示す図である。 実施形態に係る直膨式外調機の構成を示す図である。 実施形態に係る空調システムの冷媒回路を示す図である。 実施形態に係るタスク空調装置を示す図である。

本発明に係る空調システムの実施形態について、図面を参照して説明する。

〔空調システムの構成〕
本実施形態に係る空調システム１は、事務室Ｒの全体を空調するアンビエント空調装置２と、事務室Ｒに設置された複数の事務机Ｄの周辺（作業領域の一例である。）を空調する複数のタスク空調装置３と、検出手段４と、が協調して動作して、事務室Ｒの事務机Ｄで作業を行う作業者Ｐに快適な作業環境を提供するものである（図１）。事務室Ｒは複数の区域を含み、空調システム１は、検出手段４として、各区域の作業者Ｐを検出する人感センサ４１、事務室Ｒの室温を検出する温度センサ４２、事務室Ｒの湿度を検出する湿度センサ４３、ならびに、タスク第一センサ４４およびタスク第二センサ４５、を備える。また、アンビエント空調装置２およびタスク空調装置３が共用する装置として、室外機５および制御盤６（制御手段の一例である。）が設けられている。制御盤６は、制御対象の各構成要素および各種センサと電気的に接続されているが、当該接続について図示を省略している。

（アンビエント空調装置の構成）
まず、アンビエント空調装置２の構成を説明する。アンビエント空調装置２は、送風式空調機７と輻射式空調機８とを有する。

送風式空調機７は、外気取入口７１から取り入れた空気に対して、直膨式外調機７２によって温度および湿度の調節を施し、これを吹出口７３から事務室Ｒに吹き出すことによって、事務室Ｒを空調する。事務室Ｒに設けられた吸気口７４から、屋外に向けて開口する排出口７５へ空気を案内する。

直膨式外調機７２は、蒸発器７２１（アンビエント冷却部の一例である。）、凝縮器７２２（アンビエント加熱部の一例である。）、加湿器７２３、および送風機７２４を有する（図２）。外気取入口７１から取り入れられた空気は、送風機７２４の動力によって、蒸発器７２１、凝縮器７２２、加湿器７２３、および送風機７２４をこの順に通過して温度および湿度が調節されたのちに、吹出口７３に供給される。蒸発器７２１の上流に、外気に含まれる塵埃を取り除くフィルタユニットＦが設けられている。

蒸発器７２１は、冷冷媒（室温より温度が低い冷媒）と空気とを熱交換させて空気を冷却し、これによって空気中の水分を凝縮させて空気を除湿する装置である。蒸発器７２１の冷媒回路Ｃ１は室外機５に接続されている。蒸発器７２１に液状態の冷媒が供給され、これを蒸発器７２１において蒸発させる際の気化熱を利用して空気から熱を奪う。冷媒回路Ｃ１の蒸発器７２１への入口に弁７２１ａが設けられており、弁７２１ａの開度を調整することで蒸発器７２１の温度を制御できる。冷媒回路Ｃ１には蒸発器７２１から室外機５へ冷冷媒を戻す不図示の戻り配管が存在する。他の構成要素の戻り配管も不図示である。また、戻り配管に制御弁（不図示）が設けられており、制御弁の開度によって蒸発器７２１を流通する冷冷媒の温度を制御できる。

凝縮器７２２は、温冷媒（室温より温度が高い冷媒）と空気とを熱交換させることによって空気を加熱する装置である。蒸発器７２１を通過した空気は一般的に、事務室Ｒへの供給に適した温度より低い温度になっているので、これを凝縮器７２２によって再加熱して事務室Ｒへの供給に適した温度に調節する。凝縮器７２２の冷媒回路Ｃ２は室外機５に接続されている。凝縮器７２２に気化状態の冷媒が供給され、これを凝縮器７２２において凝縮する際の凝縮熱を利用して空気に熱を与える。冷媒回路Ｃ２の凝縮器７２２への入口に弁７２２ａが設けられており、弁７２２ａの開度を調整することで凝縮器７２２の温度を制御できる。冷媒回路Ｃ１、Ｃ２は結合されていてもよいし、互いに独立していてもよい。

加湿器７２３は、加湿器７２３を通過する空気に対して水蒸気を噴霧して、当該空気の湿度を上昇させる装置である。加湿器７２３の運転の有無および出力は、制御盤６によって制御される。

直膨式外調機７２から送出される空気の温度は、蒸発器７２１による冷却と凝縮器７２２による加熱とのバランスによって調節される。また、直膨式外調機７２から送出される空気の湿度は、蒸発器７２１による除湿と加湿器７２３による加湿とのバランスによって調節される。

蒸発器７２１の出力は、弁７２１ａの開度（冷冷媒の流量）によって決定される。弁７２１ａの開度は、直膨式外調機７２から送出される空気の湿度が所望の湿度になるように決定され、たとえば、事務室Ｒの室内の湿度センサ４３の検出値に基づいて弁７２１ａの開度がフィードバック制御される。戻り配管の制御弁（不図示）の開度も、送出される空気の温度および湿度を考慮して決定される。また、加湿器７２３の出力も同様にフィードバック制御される。

凝縮器７２２の出力は、弁７２２ａの開度（温冷媒の流量）によって決定される。弁７２２ａの開度は、直膨式外調機７２から送出される空気の温度が所望の温度になるように決定され、たとえば、直膨式外調機７２の出口に設けられた温度センサ（不図示）や、事務室Ｒの室内の温度センサ４２などの検出値に基づいてフィードバック制御される。外気の湿度が高いほど蒸発器７２１の出力（必要な除湿量）が大きくなるので、凝縮器７２２の必要出力（必要な再加熱量）が大きくなる。

これらの制御は、制御盤６により実行される。すなわち、蒸発器７２１、凝縮器７２２、室外機５、および制御盤６が、事務室Ｒに供給する空気の温度を調節する温度調節部を構成し、蒸発器７２１、加湿器７２３，および制御盤６が、事務室Ｒに供給する空気の湿度を調節する湿度調節部を構成している。

送風機７２４は、公知の送風機であり、温度および湿度が調節された空気を吹出口７３を通じて事務室Ｒに供給する。送風機７２４の出力は、制御盤６によって、制御盤６に入力される人感センサ４１の検出結果に基づいて制御される。送風機７２４と吹出口７３との間に流量調整弁７６が設けられている。

吹出口７３は、直膨式外調機７２によって温度および湿度が調節された空気を事務室Ｒに吹き出す。吹出口７３は、事務室Ｒに複数設けられている。事務室Ｒは複数の区域を含み、それぞれの吹出口７３はいずれかの区域に関連付けられている。図１では、説明のため二つの区域Ａ、Ｂを示し、区域Ａに関連付けられている構成要素に添字Ａを付し、区域Ｂに関連付けられている構成要素に添字Ｂを付している。したがって図１では、吹出口７３について吹出口７３Ａおよび吹出口７３Ｂを図示している。

また、各吹出口７３には、制御弁７３１（７３１Ａ、７３１Ｂ）が設けられており、吹出口７３からの空気の吹出量を個別に制御できる。制御弁７３１（７３１Ａ、７３１Ｂ）は、制御弁７３１が設けられている区域の人感センサ４１（４１Ａ、４１Ｂ）と電気的に接続されており、人感センサ４１の検出結果に基づいて制御される。また、各吹出口７３には、空気の吹出し方向を制御可能な配向板（不図示）が設けられている。

事務室Ｒに空気が供給されることによって、事務室Ｒと屋外とに差圧が生じると、事務室Ｒから屋外に空気が流出する。この空気の流れは、事務室Ｒに設けられた吸気口７４から、屋外に向けて開口する排出口７５へ至る経路を通る。外気取入口７１から取り入れられた空気と排出口７５から排出される空気との間で熱交換が行われる全熱交換器７７が設けられている。

輻射式空調機８は、事務室Ｒに存在する熱源（作業者Ｐなど）から輻射される熱を、事務室Ｒの上部に設けられた上部輻射パネル８１が吸収することによって、事務室Ｒを空調（冷却）する。上部輻射パネル８１は室外機５に接続されており、直膨式外調機７２の蒸発器７２１と冷媒回路Ｃ１を共有している（図３）。

上部輻射パネル８１は複数設けられており、それぞれの上部輻射パネル８１（８１Ａ、８１Ｂ）はいずれかの区域に関連付けられている。また、それぞれの上部輻射パネル８１（８１Ａ、８１Ｂ）に流入する冷媒の流量を制御する制御弁８２（８２Ａ、８２Ｂ）が設けられており、それぞれの上部輻射パネル８１（８１Ａ、８１Ｂ）の出力を制御できる。さらに、戻り配管に制御弁（不図示）が設けられており、この制御弁の開度によって上部輻射パネル８１を流通する冷冷媒の温度を制御できる。上部輻射パネル８１（８１Ａ、８１Ｂ）の表面温度を検出する表面温度センサ８３（８３Ａ、８３Ｂ）が設けられている。

制御弁８２の開度（上部輻射パネル８１の出力）は、原則的には、温度センサ４２の検出値が設定温度になるように、制御盤６によって制御される。ただし、室温と湿度との関係によっては、上部輻射パネル８１を過度に冷却すると結露するおそれがある。そこで、温度センサ４２の検出値（室温）および湿度センサ４３の検出値（湿度）から露点温度を算出し、表面温度センサ８３の検出値が露点温度以上となるように制御弁８２の開度を制御して、上部輻射パネル８１の表面温度が露点温度を下回って、結露することを避ける。

（タスク空調装置の構成）
次に、タスク空調装置３の構成を説明する。タスク空調装置３は、向かい合わせに設置された二つの事務机Ｄの間に立設された衝立状の装置であり、事務机Ｄに正対して設置される正面部３１に、冷却用輻射パネル３２（タスク冷却部の一例である。）、加熱用輻射パネル３３（タスク加熱部の一例である。）、および温冷感申告装置３４（受付手段の一例である。）が設けられている（図１、図３、図４）。また、検出手段４としてのタスク第一センサ４４およびタスク第二センサ４５も、正面部３１に装着されている。タスク空調装置３は輻射式空調機の一種である。

冷却用輻射パネル３２は、事務室Ｒに存在する熱源（作業者Ｐなど）から輻射される熱を吸収することによって、事務机Ｄの周辺を空調（冷却）する。冷却用輻射パネル３２は正面部３１の上半分の領域に設けられており、使用状態において事務机Ｄの天板より上側において作業者Ｐの上半身と正対する。この構成により、作業者Ｐが暑さを感じやすい頭部付近を重点的に冷却できるので、作業者が冷感を感じやすく、快適性の向上に寄与する。

冷却用輻射パネル３２は室外機５に接続されている。冷却用輻射パネル３２は、蒸発器７２１および上部輻射パネル８１と冷媒回路Ｃ１を共有しており（図３）、冷却用輻射パネル３２対して冷冷媒（室温より温度が低い冷媒）が供給される。また、冷却用輻射パネル３２に流入する冷媒の流量を制御する制御弁３６が設けられており、冷却用輻射パネル３２の出力を制御できる。さらに、戻り配管に制御弁（不図示）が設けられており、制御弁の開度によって冷却用輻射パネル３２を流通する冷冷媒の温度を制御できる。冷却用輻射パネル３２の表面温度を検出する表面温度センサ３５が設けられており、表面温度センサ３５の検出値が露点温度以上となるように制御弁３６の開度が制御される。

加熱用輻射パネル３３は、事務室Ｒに存在する加熱対象（作業者Ｐなど）に対して熱を輻射することによって、事務机Ｄの周辺を空調（加熱）する。加熱用輻射パネル３３は、正面部３１の下半分の領域に設けられており、使用状態において事務机Ｄの天板より下側において作業者Ｐの下半身と正対する。この構成により、作業者が冷えを感じやすい足元付近を重点的に加熱できるので、作業者が温感を感じやすく、快適性の向上に寄与する。加熱用輻射パネル３３にも、表面温度センサ（不図示）を設けてもよい。

加熱用輻射パネル３３は室外機５に接続されている。加熱用輻射パネル３３は、凝縮器７２２と冷媒回路Ｃ２を共有しており（図３）、加熱用輻射パネル３３に対して温冷媒（室温より温度が高い冷媒）が供給される。また、加熱用輻射パネル３３に流入する冷媒の流量を制御する制御弁３７が設けられており、加熱用輻射パネル３３の出力を制御できる。

冷却用輻射パネル３２および加熱用輻射パネル３３が正面部３１に設けられているので、使用状態において、冷却用輻射パネル３２および加熱用輻射パネル３３が作業者Ｐと正対する。輻射により移動する熱の量は、熱を授受する二つの物体の間の幾何学的位置関係を表す形態係数を含む関数である。冷却用輻射パネル３２および加熱用輻射パネル３３と、作業者Ｐと、が正対することによって形態係数が大きくなるので、輻射により移動する熱の量が大きくなる。したがって冷却用輻射パネル３２および加熱用輻射パネル３３と作業者Ｐとの間の輻射による熱の授受が起こりやすく、空調の効率がよい。

冷却用輻射パネル３２と加熱用輻射パネル３３とを比較すると、作業者Ｐから見て左右方向の幅が、冷却用輻射パネル３２の方が広い。冷却用輻射パネル３２は、作業者Ｐに加えて事務机Ｄ上の熱源（たとえば、パソコン、ディスプレイなど）から輻射される熱を吸収するべく作業者Ｐの体の幅より広い寸法で設けられている。これに対し、加熱用輻射パネル３３は多くの場合、作業者Ｐの足元に熱を輻射すれば足りるため、作業者Ｐの体の幅と同程度の寸法で設けられている。

タスク第一センサ４４は、正面部３１の冷却用輻射パネル３２と水平方向に隣接する位置に設けられており、本実施形態では少なくとも温度を検出できるセンサである。また、タスク第一センサ４４は、制御弁３６と電気的に接続されており、制御弁３６の開度はタスク第一センサ４４の検出結果（たとえば環境温度）に基づいて制御される。タスク第一センサ４４の検出結果は、事務机Ｄにおける空調状態の指標となりうる。

より詳細には、冷却用輻射パネル３２が正面部３１の左右方向中央に設けられており、タスク第一センサ４４は向かって右側に設けられている。作業者Ｐは、正面部３１の左右方向中央に正対する位置（すなわち冷却用輻射パネル３２と正対する位置）で作業を行うことが多いため、タスク第一センサ４４は作業者Ｐと正対しない位置関係になる。そのため、タスク第一センサ４４が作業者Ｐの体表面温度よりも、作業者Ｐの周囲にある物体の表面温度の影響を受けやすい。作業者Ｐの体表面は空調状態のみではなく作業者Ｐの体温の影響を受けるのに対し、作業者Ｐの周囲にある物体の表面温度は空調状態が支配的な要因となる。この構成によれば、タスク第一センサ４４は空調状態を反映した温度を検出するため、制御の安定性と快適性を両立することができる。

タスク第二センサ４５は、正面部３１の加熱用輻射パネル３３と水平方向に隣接する位置に設けられており、温度を検出するセンサである。また、タスク第二センサ４５は、制御弁３７と電気的に接続されており、制御弁３７の開度はタスク第二センサ４５の検出結果（たとえば環境温度）に基づいて制御される。タスク第二センサ４５の検出結果も、事務机Ｄにおける空調状態の指標となりうる。

タスク第二センサ４５も通常の位置で作業を行う作業者Ｐと正対しない位置関係になるため、制御の安定性と快適性を両立しやすい。

タスク第一センサ４４およびタスク第二センサ４５は、放射温度検出器を採用しても良い。放射温度検出器を用いて温度を測定する場合、熱源等からの熱の輻射や測定対象領域に生じる空気の対流が正確な測定の妨げになる。本実施形態では放射温度検出器が冷却用輻射パネル３２および加熱用輻射パネル３３の正面にあたる領域（熱の輻射や空気の対流などが生じやすい領域である。）に正対しないので、環境温度を正確に測定しやすい。

また、タスク第一センサ４４およびタスク第二センサ４５は、ＰＭＶ値（平均予測温冷感申告）を算出するＰＭＶ計を採用しても良い。典型的なＰＭＶ計は、気温計、グローブ温度計、風速計、および湿度計を有し、個別のセンサの検出値を総合してＰＭＶを算出する。ＰＭＶ計を用いる場合、温度に加えて気流および湿度を測定するので、作業者Ｐが置かれている環境における空調の必要性をより詳細に評価でき、作業者Ｐが一層快適になるように冷却用輻射パネル３２および加熱用輻射パネル３３の出力を制御できる。PMV計も、放射温度検出器と同様、熱の輻射や空気の対流などの影響を受けにくい。

タスク第一センサ４４およびタスク第二センサ４５は、風速計や湿度計などの温度以外の物理量を検出できる複合的なセンサ装置を採用しても良い。タスク第一センサ４４をＰＭＶ計として、タスク第二センサ４５を放射温度検出器とする、といった構成としても良い。タスク第一センサ４４およびタスク第二センサ４５が温度以外の物理量を検出できる単数または複数のセンサ装置であってもよい。

温冷感申告装置３４は、それぞれの事務机Ｄの作業者Ｐが感じる温冷感の入力を受け付ける装置である。温冷感申告装置３４は、たとえば、各作業者Ｐ自身の好みに基づくＰＭＶ設定値を受け付ける装置、各作業者が希望する設定温度を受け付ける装置、より大まかな温冷感の入力（たとえば「暑い」、「快適」、「寒い」の三段階）を受け付ける装置、などである。温冷感申告装置３４は、各作業者が希望する空調の設定値を受け付ける構成である。

〔空調システムの制御〕
続いて、空調システム１の制御について説明する。

（１）アンビエント空調装置の制御
（ａ）送風式空調機の制御
アンビエント空調装置２のうちの送風式空調機７は、人感センサ４１の検出結果（作業者Ｐの有無および人数）に基づいて、送風機７２４の出力および各吹出口７３の吹出量（制御弁７３１の開度）が制御される。

それぞれの人感センサ４１は、人感センサに関連付けられている区域内の作業者Ｐの人数を検出する。検出した人数に基づいて、次の二つの制御が行われる。

第一に、送風機７２４の出力が制御される。制御盤６は、それぞれの人感センサ４１が検出した作業者Ｐの人数を合算することにより、事務室Ｒに存在する作業者Ｐの総人数を特定する。特定した総人数が所定の閾値以上のときは、制御盤６は、送風機７２４の出力を当該総人数に所定の係数を乗じた値により制御する。

特定した総人数が所定の閾値未満のときは、制御盤６は、送風機７２４の出力を所定の値により制御する。この値は、たとえば、送風機７２４を安定に運転しうる最低限の出力値である。

第二に、各吹出口７３の吹出量が制御される。図１は、区域Ａに一人の作業者Ｐが存在し、区域Ｂには作業者Ｐが存在しない状況を示している。区域Ａは作業者Ｐが存在するので、当該作業者Ｐが快適に感じるように吹出口７３Ａの吹出量を制御する必要がある。区域Ｂは作業者Ｐが存在しないので、区域Ｂにおける快適性は重要ではない。そこで、吹出口７３Ａの吹出量を吹出口７３Ｂの吹出量に比べて大きくして、送風機７２４から事務室Ｒに供給される空気を作業者Ｐが存在する区域Ａに多く分配する。具体的には、制御弁７３１Ａの開度を、制御弁７３１Ｂの開度より大きくする。ただし、作業者Ｐが存在しない領域の吹出量が過度に小さいと、事務室Ｒ内に温度勾配が生じるおそれがあるので、吹出口７３Ｂの吹出量が所定の最低値になるように制御する。

これによって、直膨式外調機７２において温度および湿度が調節された空気が作業者Ｐの周囲に多く供給されるので、作業者Ｐが快適に感じやすい。すなわち、作業者Ｐの快適性を損なうことなく直膨式外調機７２の消費電力を小さくでき、省エネルギーに資する。

（ｂ）輻射式空調機の制御
アンビエント空調装置２のうちの輻射式空調機８は、温度センサ４２の検出結果（室温）に基づいて、上部輻射パネル８１の出力（制御弁８２の開度）が制御される。すなわち、室温が高いときは制御弁８２の開度を大きくして上部輻射パネル８１の出力を上げ、室温が低いときには制御弁８２の開度を小さくして上部輻射パネル８１の出力を下げる。上部輻射パネル８１の出力を上げると、上部輻射パネル８１に分配される冷媒の流量が増えるので、室外機５の負荷が大きくなる。

（２）タスク空調装置の制御
タスク空調装置３は、タスク第一センサ４４の検出結果（環境温度）に基づいて冷却用輻射パネル３２の出力（制御弁３６の開度）が制御され、タスク第二センサ４５の検出結果（環境温度）に基づいて加熱用輻射パネル３３の出力（制御弁３７の開度）が制御される。

輻射式空調機８は事務室Ｒの全体的な環境を考慮して制御される。タスク空調装置３は各基が置かれている局所的な環境を考慮してそれぞれ個別に制御される。

タスク第一センサ４４が検出する環境温度が高いときは、制御弁３６の開度を大きくして冷却用輻射パネル３２の出力を上げる。タスク第一センサ４４が検出する環境温度が低いときは、制御弁３６の開度を小さくして冷却用輻射パネル３２の出力を下げる。また、人感センサ４１の検出結果に基づいて作業者Ｐの有無を判断し、作業者Ｐが存在しない場合には冷却用輻射パネル３２を停止（制御弁３６を閉鎖）する。

タスク第二センサ４５が検出する環境温度が低いときは、制御弁３７の開度を大きくして加熱用輻射パネル３３の出力を上げる。タスク第二センサ４５が検出する環境温度が高いときは、制御弁３７の開度を小さくして加熱用輻射パネル３３の出力を下げる。また、人感センサ４１の検出結果に基づいて作業者Ｐの有無を判断し、作業者Ｐが存在しない場合には加熱用輻射パネル３３を停止（制御弁３７を閉鎖）する。

それぞれの作業領域における適切な空調は、作業者Ｐ個人の好みにも左右される。そこで、冷却用輻射パネル３２および加熱用輻射パネル３３の制御を、タスク第一センサ４４およびタスク第二センサ４５の検出結果に基づく制御に加えて、作業者Ｐの好みに応じた制御も行う構成を説明する。

（３）連動制御（第一の例）
アンビエント空調装置２とタスク空調装置３との連動制御の第一の例について説明する。

（ａ）作業者Ｐが閾値未満のとき
前述の通り事務室Ｒに存在する作業者Ｐの総人数が所定の閾値未満のときは、送風機７２４の出力が所定の給気量に制御される。たとえば、シックハウス対策等の目的で最低限要求される換気回数（たとえば毎時０．５回以上）を実現できるように、送風機７２４の出力が制御される。このとき、アンビエント空調装置２の出力が過剰になり、事務室Ｒの室内が過剰に空調される（冷房運転において冷えすぎる、または、暖房運転において暑すぎる）おそれがある。

この状況において、タスク空調装置３の出力を上げる制御を行って、アンビエント空調装置２における余剰の負荷をタスク空調装置３において処理する。たとえば、冷房運転において冷えすぎる状況であれば、加熱用輻射パネル３３の出力を上げて、余剰の冷却負荷を吸収する。反対に、暖房運転において暑すぎる状況であれば、冷却用輻射パネル３２の出力を上げて、余剰の加熱負荷を吸収する。このような制御を行うことによって、負荷のばらつきがエリア内で解消するので、アンビエント空調装置２による負荷の過処理がなく快適性および省エネルギー性を確保できる。

（ｂ）作業者Ｐが多いとき
反対に、作業者Ｐの総人数が所定の閾値を大きく超え、事務室Ｒの定員に対する総人数の割合が所定の基準値を超える場合は、作業者Ｐのうち空調強度に対する要求が小さい人（空調負荷量が小さい運転を希望する人）が快適に感じられるようにアンビエント空調装置２を運転する。さらに、アンビエント空調装置２の運転によって実現される空調強度に対して不足を感じる作業者Ｐに対して、タスク空調装置３によって個別に空調強度を調節する、という考え方で制御を行う。

具体的には、まず、区域ごとに、複数の温冷感申告装置３４が受け付けた温冷感（換言すれば、空調の設定値である。）のうち最も空調負荷量が小さい温冷感を、当該区域の代表設定値とする。冷房運転時は、区域内の作業者Ｐのうち最も寒がりと思われる人（作業者Ｐｘ（不図示）とする。）の温冷感が、最も空調負荷量が小さい温冷感になる。

次に、作業者Ｐｘが快適に感じるように、代表設定値に基づいて当該区域の設定室温を決定する。この設定室温に基づいて当該区域のアンビエント空調装置２の出力（直膨式外調機７２の各部、ならびに、制御弁７３１（７３１Ａ、７３１Ｂ）および制御弁８２（８２Ａ、８２Ｂ）の制御量）が制御される。

ここまでに説明した制御により、作業者Ｐｘが快適に感じる室温が実現される。しかし、作業者Ｐｘは区域内の作業者Ｐのうち最も寒がりと思われる人なので、他の作業者Ｐは暑く感じることが予想される。そこで、それぞれの温冷感申告装置３４が受け付けた温冷感に基づいて、それぞれのタスク空調装置３の出力（制御弁３６、３７の開度）を制御することによって、全ての作業者Ｐが快適に感じられるようにする。ただし、タスク空調装置３の出力を最大にしても快適に感じられない作業者Ｐ（作業者Ｐｙとする。不図示。）が存在する場合は、アンビエント空調装置２の出力を大きくして、作業者Ｐｙが快適に感じられるようにする。この場合は、作業者Ｐｘのタスク空調装置３の加熱用輻射パネル３３を動作させて作業者Ｐｘの周囲における冷房を緩和し、作業者Ｐｘの快適性を維持する。

これによって、アンビエント空調装置２の容量を過剰に大きくすることなく、作業者Ｐが多いときであっても快適性を確保できる。また、負荷のばらつきがエリア内で解消するので、アンビエント空調装置２による負荷の過処理がなく快適性および省エネルギー性を両立することができる。

（４）連動制御（第二の例）
連動制御の第二の例について説明する。この例は、タスク第一センサ４４がＰＭＶ計として実装され、温冷感申告装置３４がＰＭＶ設定値を受け付ける装置として実装されている。

この例では、吹出口７３がいずれかの事務机Ｄに向けられている。事務机Ｄ（すなわち作業者Ｐの周囲）に対して直接に空気を吹き付けることによって、作業者Ｐが空気の温度自体により感じる温冷感より高い感度で温冷感を感じる。この現象は、タスク第一センサ４４の検出値（ＰＭＶ値）を通じて検出可能である。この構成により、温度調整の出力を小さくしながら作業者Ｐの快適性を損ないにくい制御を実現できるので、快適性と省エネルギー性を両立しやすい。

また、作業者Ｐの周囲に空気を吹き付けることによって、作業者Ｐが空調を過度に感じる場合は、タスク空調装置３の出力を調整して作業者Ｐが快適に感じる空調状態を実現する。

すなわち、一連の制御としては、まず、温冷感申告装置３４が受け付けた各作業者ＰのＰＭＶ設定値に基づいて、各吹出口７３の向きおよび風量を決定する。吹出口７３の向きおよび風量により、それぞれの事務机Ｄの空調状態に差異が生まれ、その差異がタスク第一センサ４４によって特定される。そして、それぞれのタスク空調装置３におけるタスク第一センサ４４の検出値（ＰＭＶ値）および温冷感申告装置３４が受け付けたＰＭＶ設定値に基づいて、それぞれのタスク空調装置３の出力が制御される。

また、この例では、事務机Ｄに向けて空気が吹き付けられるので、事務机Ｄ上の熱源からの除熱が行われやすい。この点も、作業者Ｐの快適性の向上に寄与する。加えて、作業者Ｐの周囲に常に新しい空気が供給されることになるので、作業者Ｐの近傍の清浄性が向上しうる。さらに、吹出口７３から吐出される空気は蒸発器７２１を経て除湿されているので、冷却用輻射パネル３２の周囲に湿度が低い空気を供給でき、冷却用輻射パネル３２の結露を防ぎやすくなる。

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る空調システムのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

上記の実施形態では、事務室Ｒが複数の区域に区分されており、区域ごとにアンビエント空調装置の制御が行われる構成を例として説明した。空調対象とするエリアの全体を一つの区域としてアンビエント空調装置を制御してもよい。

上記の実施形態では、アンビエント空調装置２が送風式空調機７と輻射式空調機８とを有する構成を例として説明した。アンビエント空調装置は、送風式空調機および輻射式空調機の双方を備える構成に限定されない。

上記の実施形態では、輻射式空調機８に冷冷媒が供給され、輻射式空調機８が冷房機能のみを有する例を説明した。アンビエント空調装置が輻射式空調機を有する場合、当該輻射式空調機は、冷房機能のみ、暖房機能のみ、冷房機能および暖房機能の双方、のいずれの機能を実現可能な構成であってもよい。

上記の実施形態では、輻射式空調機８において、それぞれの上部輻射パネル８１（８１Ａ、８１Ｂ）に流入する冷媒の流量を制御する制御弁８２（８２Ａ、８２Ｂ）が設けられ、複数の上部輻射パネル８１が並列に接続されている例を説明した。アンビエント空調装置が輻射式空調機を有する場合、個々の輻射パネルの接続は、直列、並列、またはこれらの組合せのいずれであってもよい。

上記の実施形態では、冷媒回路Ｃ１およびＣ２が、それぞれ、複数の構成要素に共有されている構成を例として説明した。本発明に係る空調システムにおいて、冷媒を必要とする構成要素がそれぞれ独立した冷媒回路を有していてもよい。

その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。

１ ：空調システム
２ ：アンビエント空調装置
３ ：タスク空調装置
３２ ：冷却用輻射パネル
３３ ：加熱用輻射パネル
３４ ：温冷感申告装置
４ ：検出手段
４１ ：人感センサ
４２ ：温度センサ
４４ ：タスク第一センサ
４５ ：タスク第二センサ
７２１ ：蒸発器
７２２ ：凝縮器
８１ ：上部輻射パネル
８２ ：制御弁
Ｃ１ ：冷媒回路
Ｃ２ ：冷媒回路
Ｒ ：事務室
Ｄ ：事務机
Ｐ ：作業者

Claims (11)

1. 作業者が作業する複数の作業領域を含む区域の全体を空調するアンビエント空調装置と、
   前記複数の作業領域を個別に空調する複数のタスク空調装置と、
   前記複数の作業領域にそれぞれ設けられ、当該作業領域の作業者から空調の設定値を受け付ける複数の受付手段と、
   前記複数の作業領域にそれぞれ設けられ、当該作業領域の空調状態を検出する複数の検出手段と、を備える空調システムであって、
   前記アンビエント空調装置を前記複数の受付手段が受け付けた設定値のうちの１つの設定値に基づいて制御し、前記１つの設定値に対応する作業領域以外の作業領域に対応する前記タスク空調装置を当該作業領域の受付手段が受け付けた設定値に基づいて制御する制御手段を備えることを特徴とする空調システム。
2. 前記１つの設定値は、前記複数の受付手段が受け付けた設定値のうち空調負荷量が最も小さい空調の設定値である請求項１に記載の空調システム。
3. 前記検出手段が、グローブ温度計を含む請求項１に記載の空調システム。
4. 前記空調の設定値が、ＰＭＶ値である請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
5. 前記タスク空調装置と前記アンビエント空調装置とが冷媒回路を共有する請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
6. 前記アンビエント空調装置が、前記区域に供給する空気を冷却するアンビエント冷却部と、前記区域に供給する空気を加熱するアンビエント加熱部と、をさらに有し、
   前記タスク空調装置が、前記作業領域を冷却するタスク冷却部と、前記作業領域を加熱するタスク加熱部と、を有し、
   前記アンビエント冷却部と前記タスク冷却部とが冷媒回路を共有し、
   前記アンビエント加熱部と前記タスク加熱部とが冷媒回路を共有する請求項５に記載の空調システム。
7. 前記アンビエント空調装置が、前記区域に供給する空気の温度を調節する温度調節部と、熱源から輻射される熱を吸収する輻射パネルと、を有し、
   前記温度調節部と前記輻射パネルとが冷媒回路を共有する請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
8. 前記アンビエント空調装置は、前記区域に空気を吹き出す吹出口を有し、
   前記制御手段は、前記１つの設定値に基づいて前記吹出口の向き、および前記吹出口から吹き出す空気の流量、の少なくとも一つを制御する請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
9. 前記区域を複数備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
10. 前記アンビエント空調装置は、空気を供給する送風機をさらに有し、
    前記検出手段が、前記複数の区域のそれぞれにおける作業者の人数を検出し、
    前記制御手段は、
    前記検出手段が検出した前記作業者の数が所定の閾値以上のときは、前記送風機の出力を前記作業者の数に基づいて制御し、
    前記検出手段が検出した前記作業者の数が所定の閾値未満のときは、前記送風機の出力を所定の出力とする請求項９に記載の空調システム。
11. 前記アンビエント空調装置は、前記複数の区域のそれぞれに空気を吹き出す複数の吹出口を有し、
    前記制御手段は、前記複数の区域のうち前記作業者を検出した区域の前記吹出口から吹き出される空気の風量を、他の区域の前記吹出口から吹き出される空気の風量より大きくする請求項９に記載の空調システム。
    

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