JP2605646B2 - 空調機の送風量制御装置 - Google Patents
空調機の送風量制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は室内を暖房または冷房す
る空調機の送風量制御装置に関し、特に室内の気層の熱
的安定度を考慮して送風量を制御するようにした送風量
制御装置に関する。
る空調機の送風量制御装置に関し、特に室内の気層の熱
的安定度を考慮して送風量を制御するようにした送風量
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】空調機による室内の温度制御において
は、各時点における温度分布に応じて、よりきめ細かな
温度調節がなされること、また提供される機器は省エネ
ルギーであることが要望される。この点に関して、例え
ば特開平４−１８３６２８号公報では、車室内の熱容量
の測定結果をもとに、車室内の冷却量をファジィ的に制
御する技術が記載されている。また、特開平３−１３７
５１号公報では、室内における体感温度を一定に保つた
めに、目標とする送風温度，風量，湿度等を計算し、そ
の結果に基づいてエアコンを自動的にファジィ制御する
技術が記載されている。
は、各時点における温度分布に応じて、よりきめ細かな
温度調節がなされること、また提供される機器は省エネ
ルギーであることが要望される。この点に関して、例え
ば特開平４−１８３６２８号公報では、車室内の熱容量
の測定結果をもとに、車室内の冷却量をファジィ的に制
御する技術が記載されている。また、特開平３−１３７
５１号公報では、室内における体感温度を一定に保つた
めに、目標とする送風温度，風量，湿度等を計算し、そ
の結果に基づいてエアコンを自動的にファジィ制御する
技術が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、送風による
空調では、室内の温度変化は、主に温度の相異なる気塊
の乱流混合に基づく熱拡散によって支配される。ここに
乱流混合による熱伝達の効率を規定している主要因の一
つに温度成層がある。
空調では、室内の温度変化は、主に温度の相異なる気塊
の乱流混合に基づく熱拡散によって支配される。ここに
乱流混合による熱伝達の効率を規定している主要因の一
つに温度成層がある。
【０００４】具体的には、図１（ａ）に示すように、室
内の温度が上にいくほど高くなっている場合、つまり低
温の気体の上に高温の気体が存在する場合、密度の大き
い気体の上に密度の小さい気体が成層していることにな
り、成層状態は熱的に安定である。このときは、上下方
向の乱流混合は抑制されるため、熱伝達の効率は低い。
一般的にはこのような温度成層になり易いが、外部条件
などによっては、図１（ｂ）に示すように、室内の温度
が上にいくほど低い場合がある。つまり高温の気体の上
に低温の気体が存在する。この場合は、密度の小さい気
体の上に密度の大きい気体が成層しているので、成層状
態は熱的に不安定であり、上下方向の乱流混合により熱
伝達は促進されることになる。従って、上下方向の２点
Ｚ１，Ｚ２間の温度Ｔ１，Ｔ２の差が同一であっても、
熱的成層の相違に対応して、送風による温度調節の効率
は変わることになる。
内の温度が上にいくほど高くなっている場合、つまり低
温の気体の上に高温の気体が存在する場合、密度の大き
い気体の上に密度の小さい気体が成層していることにな
り、成層状態は熱的に安定である。このときは、上下方
向の乱流混合は抑制されるため、熱伝達の効率は低い。
一般的にはこのような温度成層になり易いが、外部条件
などによっては、図１（ｂ）に示すように、室内の温度
が上にいくほど低い場合がある。つまり高温の気体の上
に低温の気体が存在する。この場合は、密度の小さい気
体の上に密度の大きい気体が成層しているので、成層状
態は熱的に不安定であり、上下方向の乱流混合により熱
伝達は促進されることになる。従って、上下方向の２点
Ｚ１，Ｚ２間の温度Ｔ１，Ｔ２の差が同一であっても、
熱的成層の相違に対応して、送風による温度調節の効率
は変わることになる。
【０００５】従来の技術においては、空調機の送風量を
各種の状況に応じて制御してはいたが、温度成層の相違
に起因する乱流熱拡散効率の相違を考慮したものはな
い。そのため、送風量が多くなりがちで、送風のための
電力消費が必要以上に嵩むという問題点があった。
各種の状況に応じて制御してはいたが、温度成層の相違
に起因する乱流熱拡散効率の相違を考慮したものはな
い。そのため、送風量が多くなりがちで、送風のための
電力消費が必要以上に嵩むという問題点があった。
【０００６】そこで本発明の目的は、室内の気層の熱的
安定度を考慮して送風量を制御するようにした送風量制
御装置を提供することにある。
安定度を考慮して送風量を制御するようにした送風量制
御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の空調機の送風量
制御装置は、室内を暖房又は冷房する空調機の送風量制
御装置において、前記室内の重力方向の温度分布を検出
する気層温度検出手段と、該気層温度検出手段によって
検出された温度分布に基づき前記室内の気層の熱的安定
度を判定する気層安定度判定手段と、該気層安定度判定
手段で判定された前記室内の気層の熱的安定度を送風量
を決定する１要因として考慮し、空調機の送風温度と前
記室内の温度との関係を送風量を決定する他の要因とし
て考慮して、ファジィ推論によって、空調機の送風量を
決定する送風量決定手段と、該送風量決定手段で決定さ
れた送風量となるように空調機の送風量を調節する送風
量制御手段とを備えている。
制御装置は、室内を暖房又は冷房する空調機の送風量制
御装置において、前記室内の重力方向の温度分布を検出
する気層温度検出手段と、該気層温度検出手段によって
検出された温度分布に基づき前記室内の気層の熱的安定
度を判定する気層安定度判定手段と、該気層安定度判定
手段で判定された前記室内の気層の熱的安定度を送風量
を決定する１要因として考慮し、空調機の送風温度と前
記室内の温度との関係を送風量を決定する他の要因とし
て考慮して、ファジィ推論によって、空調機の送風量を
決定する送風量決定手段と、該送風量決定手段で決定さ
れた送風量となるように空調機の送風量を調節する送風
量制御手段とを備えている。
【０００８】
【作用】本発明の空調機の送風量制御装置においては、
気層温度検出手段が室内の重力方向の温度分布を検出
し、気層安定度判定手段が、その検出された温度分布に
基づき室内の気層の熱的安定度を判定する。即ち、室内
の温度分布が上にいくほど高温のときは気層の熱的安定
度は高いと判定し、逆に上にいくほど低温のときは気層
の熱的安定度は低いと判定する。そして、送風量決定手
段が、この判定された気層の熱的安定度を送風量を決定
する１要因として考慮し、空調機の送風温度と前記室内
の温度との関係を送風量を決定する他の要因として考慮
して、ファジィ推論によって、空調機の送風量を決定す
る。即ち、熱的安定度が低いときには高い場合に比べて
乱流熱拡散効率が良いことを利用して、送風量を、熱的
安定度が高い場合に比べて相対的に小さくする。
気層温度検出手段が室内の重力方向の温度分布を検出
し、気層安定度判定手段が、その検出された温度分布に
基づき室内の気層の熱的安定度を判定する。即ち、室内
の温度分布が上にいくほど高温のときは気層の熱的安定
度は高いと判定し、逆に上にいくほど低温のときは気層
の熱的安定度は低いと判定する。そして、送風量決定手
段が、この判定された気層の熱的安定度を送風量を決定
する１要因として考慮し、空調機の送風温度と前記室内
の温度との関係を送風量を決定する他の要因として考慮
して、ファジィ推論によって、空調機の送風量を決定す
る。即ち、熱的安定度が低いときには高い場合に比べて
乱流熱拡散効率が良いことを利用して、送風量を、熱的
安定度が高い場合に比べて相対的に小さくする。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】図２を参照すると、本発明の一実施例の空
調機の送風量制御装置１は、気層温度検出手段１１と、
送風温度規格化手段１２と、気層安定度判定手段１３
と、送風量決定手段１４と、送風量制御手段１５と、送
風温度入力手段１６とで構成されている。また、送風量
決定手段１４は、送風温度カテゴリ化部１４１と、熱的
安定度カテゴリ化部１４２と、関係表格納部１４３と、
風量決定部１４４とで構成されている。なお、２は空調
対象とする室、３は空調機であり、本実施例では、空調
機３の吹き出し口は室２の上部にあって且つ下向きに送
風する場合を対象としている。以下、各部の詳細の機能
を全体の動作を通じて説明する。
調機の送風量制御装置１は、気層温度検出手段１１と、
送風温度規格化手段１２と、気層安定度判定手段１３
と、送風量決定手段１４と、送風量制御手段１５と、送
風温度入力手段１６とで構成されている。また、送風量
決定手段１４は、送風温度カテゴリ化部１４１と、熱的
安定度カテゴリ化部１４２と、関係表格納部１４３と、
風量決定部１４４とで構成されている。なお、２は空調
対象とする室、３は空調機であり、本実施例では、空調
機３の吹き出し口は室２の上部にあって且つ下向きに送
風する場合を対象としている。以下、各部の詳細の機能
を全体の動作を通じて説明する。
【００１１】気層温度検出手段１１は、室２内の重力方
向の温度分布を検出し、送風温度規格化手段１２および
気層安定度判定手段１３に伝達する。室２内の重力方向
の温度分布の検出方法としては、例えば図２に示すよう
に、室２内のそれぞれ異なる高さの位置に温度センサＳ
Ｔを取付け、これらの出力を定期的に読み取る方法が採
用できる。
向の温度分布を検出し、送風温度規格化手段１２および
気層安定度判定手段１３に伝達する。室２内の重力方向
の温度分布の検出方法としては、例えば図２に示すよう
に、室２内のそれぞれ異なる高さの位置に温度センサＳ
Ｔを取付け、これらの出力を定期的に読み取る方法が採
用できる。
【００１２】他方、送風温度入力手段１６は、空調機３
の送風温度を入力し、それを送風温度規格化手段１２に
伝達する。送風温度は、例えば空調機３の吹き出し口に
設けた温度センサ（図示せず）によって検出でき、送風
温度入力手段１６はその温度センサの検出値を入力す
る。
の送風温度を入力し、それを送風温度規格化手段１２に
伝達する。送風温度は、例えば空調機３の吹き出し口に
設けた温度センサ（図示せず）によって検出でき、送風
温度入力手段１６はその温度センサの検出値を入力す
る。
【００１３】送風温度規格化手段１２は、送風温度入力
手段１６から入力された送風温度と、気層温度検出手段
１１から入力された室２の重力方向の温度分布とから、
例えば下記の式（１）により、規格化された送風温度
（無次元化された送風温度）を算出する。 Ｔ’＝（Ｔ−Ｔ０）／（Ｔ２−Ｔ０） …（１） ここで、Ｔ’；規格化された送風温度 Ｔ ；送風温度入力手段１６から入力された送風温度 Ｔ２；室２の最高温度 Ｔ０；室２の最高温度Ｔ２と最低温度（Ｔ１）との平均
温度 即ち、Ｔ０＝（Ｔ２＋Ｔ１）／２
手段１６から入力された送風温度と、気層温度検出手段
１１から入力された室２の重力方向の温度分布とから、
例えば下記の式（１）により、規格化された送風温度
（無次元化された送風温度）を算出する。 Ｔ’＝（Ｔ−Ｔ０）／（Ｔ２−Ｔ０） …（１） ここで、Ｔ’；規格化された送風温度 Ｔ ；送風温度入力手段１６から入力された送風温度 Ｔ２；室２の最高温度 Ｔ０；室２の最高温度Ｔ２と最低温度（Ｔ１）との平均
温度 即ち、Ｔ０＝（Ｔ２＋Ｔ１）／２
【００１４】この規格化された送風温度Ｔ’の絶対値
は、概ね、送風温度Ｔと室２の平均温度Ｔ０との差が大
きいほど大きくなる。また、送風温度Ｔ’の符号は、送
風温度Ｔが平均温度Ｔ０より大きいとき（即ち、暖房
時）、正になり、送風温度Ｔが平均温度Ｔ０より小さい
とき（即ち、冷房時）、負になる。因みに、Ｔ＝Ｔ２の
ときはＴ’＝１、Ｔ＝Ｔ１のときはＴ’＝−１となる。
は、概ね、送風温度Ｔと室２の平均温度Ｔ０との差が大
きいほど大きくなる。また、送風温度Ｔ’の符号は、送
風温度Ｔが平均温度Ｔ０より大きいとき（即ち、暖房
時）、正になり、送風温度Ｔが平均温度Ｔ０より小さい
とき（即ち、冷房時）、負になる。因みに、Ｔ＝Ｔ２の
ときはＴ’＝１、Ｔ＝Ｔ１のときはＴ’＝−１となる。
【００１５】送風温度規格化手段１２で得られた送風温
度Ｔ’は送風量決定手段１４の送風温度カテゴリ化部１
４１に入力される。
度Ｔ’は送風量決定手段１４の送風温度カテゴリ化部１
４１に入力される。
【００１６】他方、気層安定度判定手段１３は、気層温
度検出手段１１から入力された室２の重力方向の温度分
布から、例えば下記の式（２）により、室２の気層の熱
的安定度を算出する。 Ｓ＝（１／Ｔ０）×（ΔＴ／ΔＺ） …（２） ここで、Ｓ ；室２の気層の熱的安定度 Ｔ０；室２の平均温度 この熱的安定度Ｓは、室２の重力方向の温度勾配（ΔＴ
／ΔＺ）と平均温度Ｔ０とを用いて規格化した（無次元
化した）ものであり、概ね、気層の熱的安定度が高いほ
ど正の大きな値となり、熱的安定度が低いほど負の大き
な値となる。なお、熱的安定度を考える対象とする気層
中では、温度は高さとともに単調に増加または減少する
ものとしている。
度検出手段１１から入力された室２の重力方向の温度分
布から、例えば下記の式（２）により、室２の気層の熱
的安定度を算出する。 Ｓ＝（１／Ｔ０）×（ΔＴ／ΔＺ） …（２） ここで、Ｓ ；室２の気層の熱的安定度 Ｔ０；室２の平均温度 この熱的安定度Ｓは、室２の重力方向の温度勾配（ΔＴ
／ΔＺ）と平均温度Ｔ０とを用いて規格化した（無次元
化した）ものであり、概ね、気層の熱的安定度が高いほ
ど正の大きな値となり、熱的安定度が低いほど負の大き
な値となる。なお、熱的安定度を考える対象とする気層
中では、温度は高さとともに単調に増加または減少する
ものとしている。
【００１７】気層安定度判定手段１３で得られた熱的安
定度Ｓは、送風量決定手段１４の熱的安定度カテゴリ化
部１４２に入力される。
定度Ｓは、送風量決定手段１４の熱的安定度カテゴリ化
部１４２に入力される。
【００１８】送風量決定手段１４は、ファジィ推論によ
って、空調機の送風量を決定する。先ず、送風温度カテ
ゴリ化部１４１は、送風温度Ｔ’をカテゴリ化してファ
ジィ推論において対応する命題を決定する。図３は送風
温度Ｔ’とそれに対応する命題との関係を示しており、
この例では５つの命題ＮＬ，ＮＳ，Ｚ，ＰＳ，ＰＬを設
定している。送風温度カテゴリ化部１４１は、図３に示
した関係に沿って、送風温度規格化手段１２から入力さ
れた送風温度Ｔ’について、何れか１つの命題を決定
し、風量決定部１４４に伝達する。この結果、室２の気
層温度に対して送風温度が十分に高いときは命題ＰＬ
が、少し高いときは命題ＰＳが、十分に低いときは命題
ＮＬが、少し低いときは命題ＮＳが、それ以外は命題Ｚ
が決定され、風量決定部１４４に伝達される。
って、空調機の送風量を決定する。先ず、送風温度カテ
ゴリ化部１４１は、送風温度Ｔ’をカテゴリ化してファ
ジィ推論において対応する命題を決定する。図３は送風
温度Ｔ’とそれに対応する命題との関係を示しており、
この例では５つの命題ＮＬ，ＮＳ，Ｚ，ＰＳ，ＰＬを設
定している。送風温度カテゴリ化部１４１は、図３に示
した関係に沿って、送風温度規格化手段１２から入力さ
れた送風温度Ｔ’について、何れか１つの命題を決定
し、風量決定部１４４に伝達する。この結果、室２の気
層温度に対して送風温度が十分に高いときは命題ＰＬ
が、少し高いときは命題ＰＳが、十分に低いときは命題
ＮＬが、少し低いときは命題ＮＳが、それ以外は命題Ｚ
が決定され、風量決定部１４４に伝達される。
【００１９】他方、熱的安定度カテゴリ化部１４２は、
気層の熱的安定度Ｓをカテゴリ化してファジィ推論にお
いて対応する命題を決定する。図４は気層の熱的安定度
Ｓとそれに対応する命題との関係を示しており、この例
では５つの命題ＮＬ，ＮＳ，Ｚ，ＰＳ，ＰＬを設定して
いる。熱的安定度カテゴリ化部１４２は、図４に示した
関係に沿って、気層安定度判定手段１３から入力された
気層の熱的安定度Ｓについて、何れか１つの命題を決定
し、風量決定部１４４に伝達する。即ち、熱的に十分に
安定なときは命題ＰＬを、少し安定なときは命題ＰＳを
それぞれ決定し、また、熱的に甚だしく不安定なときは
命題ＮＬを、少し不安定なときは命題ＮＳをそれぞれ決
定し、それ以外のときは命題Ｚを決定して、風量決定部
１４４に伝達する。
気層の熱的安定度Ｓをカテゴリ化してファジィ推論にお
いて対応する命題を決定する。図４は気層の熱的安定度
Ｓとそれに対応する命題との関係を示しており、この例
では５つの命題ＮＬ，ＮＳ，Ｚ，ＰＳ，ＰＬを設定して
いる。熱的安定度カテゴリ化部１４２は、図４に示した
関係に沿って、気層安定度判定手段１３から入力された
気層の熱的安定度Ｓについて、何れか１つの命題を決定
し、風量決定部１４４に伝達する。即ち、熱的に十分に
安定なときは命題ＰＬを、少し安定なときは命題ＰＳを
それぞれ決定し、また、熱的に甚だしく不安定なときは
命題ＮＬを、少し不安定なときは命題ＮＳをそれぞれ決
定し、それ以外のときは命題Ｚを決定して、風量決定部
１４４に伝達する。
【００２０】関係表格納部１４３には、図５に示すよう
な送風量のあいまい関数（ａ〜ｅ）とそれに対応する命
題集Ｗの命題との関係を示す関係表１４３１と、図６に
示すような送風温度Ｔ’の命題および熱的安定度Ｓの命
題と命題集Ｗの命題との関係を示す関係表１４３２とが
格納されており、風量決定部１４４は、これらの関係表
１４３１，１４３２を参照して、送風温度カテゴリ化部
１４１から入力された送風温度Ｔ’の命題，熱的安定度
カテゴリ化部１４２から入力された熱的安定度Ｓの命題
を共に満足する送風量を、以下のようにして決定する。
な送風量のあいまい関数（ａ〜ｅ）とそれに対応する命
題集Ｗの命題との関係を示す関係表１４３１と、図６に
示すような送風温度Ｔ’の命題および熱的安定度Ｓの命
題と命題集Ｗの命題との関係を示す関係表１４３２とが
格納されており、風量決定部１４４は、これらの関係表
１４３１，１４３２を参照して、送風温度カテゴリ化部
１４１から入力された送風温度Ｔ’の命題，熱的安定度
カテゴリ化部１４２から入力された熱的安定度Ｓの命題
を共に満足する送風量を、以下のようにして決定する。
【００２１】先ず、図６に示した関係表１４３２を参照
し、送風温度カテゴリ化部１４１から入力された送風温
度Ｔ’の命題と、熱的安定度カテゴリ化部１４２から入
力された熱的安定度Ｓの命題との組み合わせに対応する
命題集Ｗの命題を求める。例えば送風温度Ｔ’の命題が
ＰＬ，熱的安定度Ｓの命題もＰＬの場合、命題Ｄ５が求
められる。
し、送風温度カテゴリ化部１４１から入力された送風温
度Ｔ’の命題と、熱的安定度カテゴリ化部１４２から入
力された熱的安定度Ｓの命題との組み合わせに対応する
命題集Ｗの命題を求める。例えば送風温度Ｔ’の命題が
ＰＬ，熱的安定度Ｓの命題もＰＬの場合、命題Ｄ５が求
められる。
【００２２】次に、図５に示した関係表１４３１を参照
し、上記で求めた命題集Ｗの命題に対応するあいまい関
数として送風量を求める。例えば命題Ｄ５の場合、最も
大きな値ｅが求められる。
し、上記で求めた命題集Ｗの命題に対応するあいまい関
数として送風量を求める。例えば命題Ｄ５の場合、最も
大きな値ｅが求められる。
【００２３】以上のようにして求められた送風量は、送
風量制御手段１５に伝達され、送風量制御手段１５は、
送風量決定手段１４で決定された送風量となるように空
調機３の送風量を調節する。なお、一般に空調機３の吹
き出し口のサイズは固定なので、送風量が変化すると、
吹き出される気流の速度が変化する。
風量制御手段１５に伝達され、送風量制御手段１５は、
送風量決定手段１４で決定された送風量となるように空
調機３の送風量を調節する。なお、一般に空調機３の吹
き出し口のサイズは固定なので、送風量が変化すると、
吹き出される気流の速度が変化する。
【００２４】以上のような動作は、気層温度検出手段１
１が温度を検出する周期毎に実施される。
１が温度を検出する周期毎に実施される。
【００２５】さて、図５の関係表１４３１を参照する
と、命題集Ｗの命題と送風量との関係は、命題Ｄ１の送
風量が最も少なく、Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５にいくに従
って徐々に送風量が増え、命題Ｄ５の送風量が最も多く
なる。他方、図６の関係表１４３２を参照すると、熱的
安定度Ｓの命題がＰＬ（十分に安定）のときの命題の種
類はＤ３，Ｄ４，Ｄ５の３つであり、従って最大の送風
量はｅである。この最大の送風量は、熱的安定度Ｓの命
題がＰＳ，Ｚ，ＮＳ，ＮＬといくに従って小さくなり、
熱的安定度Ｓの命題がＮＬ（甚だ不安定）のときの最大
の送風量はｂである。このようにしたのは、熱的安定度
が低いときには高い場合に比べて乱流熱拡散効率が良い
ので、送風量を、熱的安定度が高い場合に比べて相対的
に小さくし得るからである。これにより、省エネルギー
化が達成できる。
と、命題集Ｗの命題と送風量との関係は、命題Ｄ１の送
風量が最も少なく、Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５にいくに従
って徐々に送風量が増え、命題Ｄ５の送風量が最も多く
なる。他方、図６の関係表１４３２を参照すると、熱的
安定度Ｓの命題がＰＬ（十分に安定）のときの命題の種
類はＤ３，Ｄ４，Ｄ５の３つであり、従って最大の送風
量はｅである。この最大の送風量は、熱的安定度Ｓの命
題がＰＳ，Ｚ，ＮＳ，ＮＬといくに従って小さくなり、
熱的安定度Ｓの命題がＮＬ（甚だ不安定）のときの最大
の送風量はｂである。このようにしたのは、熱的安定度
が低いときには高い場合に比べて乱流熱拡散効率が良い
ので、送風量を、熱的安定度が高い場合に比べて相対的
に小さくし得るからである。これにより、省エネルギー
化が達成できる。
【００２６】例えば、送風温度Ｔが室２の最高温度Ｔ２
よりも十分に高く（Ｔ’≫１）、且つ気層が熱的に十分
に安定でその重力方向の温度勾配が大きい場合には、送
風温度Ｔ’および熱的安定度Ｓの命題は共にＰＬとな
り、それに関する組み合わせの命題集Ｗの命題はＤ５と
なって最大の送風量ｅとなる。これは、熱的に非常に安
定な成層に対して気層全体よりも高温の気流を吹き出し
て暖房する場合に相当し、気流中の乱流熱拡散による混
合を促進するためには、非常に大きな送風量による強制
混合が必要であることによる。しかし、送風温度Ｔが室
２の最高温度Ｔ２よりも十分に高い（Ｔ’≫１）場合で
あっても、気層が熱的に甚だ不安定な場合には（Ｓ≪
０）、気層の乱流熱拡散の効率が良い状態なので、最大
の送風量ｅにする必要がない。このため、上記実施例で
は送風量ｅより少ない送風量ｂとしている。
よりも十分に高く（Ｔ’≫１）、且つ気層が熱的に十分
に安定でその重力方向の温度勾配が大きい場合には、送
風温度Ｔ’および熱的安定度Ｓの命題は共にＰＬとな
り、それに関する組み合わせの命題集Ｗの命題はＤ５と
なって最大の送風量ｅとなる。これは、熱的に非常に安
定な成層に対して気層全体よりも高温の気流を吹き出し
て暖房する場合に相当し、気流中の乱流熱拡散による混
合を促進するためには、非常に大きな送風量による強制
混合が必要であることによる。しかし、送風温度Ｔが室
２の最高温度Ｔ２よりも十分に高い（Ｔ’≫１）場合で
あっても、気層が熱的に甚だ不安定な場合には（Ｓ≪
０）、気層の乱流熱拡散の効率が良い状態なので、最大
の送風量ｅにする必要がない。このため、上記実施例で
は送風量ｅより少ない送風量ｂとしている。
【００２７】また、送風温度Ｔが室２の最高温度Ｔ２よ
りも十分に低く（Ｔ’≪１）、且つ気層が熱的に十分に
安定でその重力方向の温度勾配が大きい場合には、送風
温度Ｔ’の命題はＮＬ、熱的安定度Ｓの命題はＰＬとな
り、それに関する組み合わせの命題集Ｗの命題はＤ４と
なって送風量はｄとなる。これは、熱的に非常に安定な
成層に対して気層全体よりも低温の気流を吹き出して冷
房する場合に相当し、気流中の乱流熱拡散による混合を
促進するためには、比較的大きな送風量による強制混合
が必要であることによる。しかし、送風温度Ｔが室２の
最高温度Ｔ２よりも十分に低い（Ｔ’≪１）場合であっ
ても、気層が熱的に甚だ不安定な場合には（Ｓ≪０）、
気層の乱流熱拡散の効率が良い状態なので、同じ送風量
ｄにする必要がない。このため、上記実施例では送風量
ｄより少ない送風量ｂとしている。
りも十分に低く（Ｔ’≪１）、且つ気層が熱的に十分に
安定でその重力方向の温度勾配が大きい場合には、送風
温度Ｔ’の命題はＮＬ、熱的安定度Ｓの命題はＰＬとな
り、それに関する組み合わせの命題集Ｗの命題はＤ４と
なって送風量はｄとなる。これは、熱的に非常に安定な
成層に対して気層全体よりも低温の気流を吹き出して冷
房する場合に相当し、気流中の乱流熱拡散による混合を
促進するためには、比較的大きな送風量による強制混合
が必要であることによる。しかし、送風温度Ｔが室２の
最高温度Ｔ２よりも十分に低い（Ｔ’≪１）場合であっ
ても、気層が熱的に甚だ不安定な場合には（Ｓ≪０）、
気層の乱流熱拡散の効率が良い状態なので、同じ送風量
ｄにする必要がない。このため、上記実施例では送風量
ｄより少ない送風量ｂとしている。
【００２８】なお、図６において、熱的安定度Ｓの各命
題の行に現れる命題集Ｗの命題の並びが、送風温度Ｔ’
の命題Ｚを中心に対称にはなっていない。即ち、例えば
熱的安定度Ｓの命題ＰＬ（十分に安定）について見る
と、送風温度Ｔ’の命題ＰＬ（送風温度が室２の温度よ
り十分に高い）についてはＤ５であるのに対し、送風温
度Ｔ’の命題ＮＬ（送風温度が室２の温度より十分に低
い）についてはＤ５ではなくＤ４になっている。これ
は、本実施例の空調機３が室２の上部から下向きに送風
を行うためである。即ち、同じ熱的安定度であれば、冷
たい風を室２の上部から下向きに吹き出して拡散させる
ときは、暖かい風を室２の上部から下向きに吹き出して
拡散させるときよりも、少ない送風量で済むことを考慮
したものである。
題の行に現れる命題集Ｗの命題の並びが、送風温度Ｔ’
の命題Ｚを中心に対称にはなっていない。即ち、例えば
熱的安定度Ｓの命題ＰＬ（十分に安定）について見る
と、送風温度Ｔ’の命題ＰＬ（送風温度が室２の温度よ
り十分に高い）についてはＤ５であるのに対し、送風温
度Ｔ’の命題ＮＬ（送風温度が室２の温度より十分に低
い）についてはＤ５ではなくＤ４になっている。これ
は、本実施例の空調機３が室２の上部から下向きに送風
を行うためである。即ち、同じ熱的安定度であれば、冷
たい風を室２の上部から下向きに吹き出して拡散させる
ときは、暖かい風を室２の上部から下向きに吹き出して
拡散させるときよりも、少ない送風量で済むことを考慮
したものである。
【００２９】以上の実施例は、吹き出し位置が室内の上
部にあって下向きに送風する空調機に対して適用した
が、本発明は、吹き出し位置が室内の下部にあって上向
きに送風する空調機に対しても適用可能である。この場
合、図６に示した関係表１４３２に代えて、図７に示す
ような関係表が使用される。
部にあって下向きに送風する空調機に対して適用した
が、本発明は、吹き出し位置が室内の下部にあって上向
きに送風する空調機に対しても適用可能である。この場
合、図６に示した関係表１４３２に代えて、図７に示す
ような関係表が使用される。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の空調機の送
風量制御装置は、室内の気層の熱的安定度を判定し、そ
れを１要因として空調機の送風量を決定するようにした
ので、温度成層の相違に起因する乱流熱拡散効率の相違
を考慮して、きめ細かな送風量の制御が実現できる。従
って、熱的安定度が低いときには高い場合に比べて乱流
熱拡散効率が良いことを利用して、送風量を、熱的安定
度が高い場合に比べて相対的に小さくすることにより、
機器のエネルギー消費を抑えるといった効果を得ること
ができる。
風量制御装置は、室内の気層の熱的安定度を判定し、そ
れを１要因として空調機の送風量を決定するようにした
ので、温度成層の相違に起因する乱流熱拡散効率の相違
を考慮して、きめ細かな送風量の制御が実現できる。従
って、熱的安定度が低いときには高い場合に比べて乱流
熱拡散効率が良いことを利用して、送風量を、熱的安定
度が高い場合に比べて相対的に小さくすることにより、
機器のエネルギー消費を抑えるといった効果を得ること
ができる。
【図１】気層中の温度成層状態と乱流混合による熱拡散
効率との関係の説明図である。
効率との関係の説明図である。
【図２】本発明の一実施例のブロック図である。
【図３】送風温度カテゴリ化部の動作説明図である。
【図４】熱的安定度カテゴリ化部の動作説明図である。
【図５】送風量のあいまい関数とそれに対応する命題集
Ｗの命題との関係を示す関係表の内容説明図である。
Ｗの命題との関係を示す関係表の内容説明図である。
【図６】送風温度Ｔ’の命題および熱的安定度Ｓの命題
と命題集Ｗの命題との関係を示す関係表の内容説明図で
ある。
と命題集Ｗの命題との関係を示す関係表の内容説明図で
ある。
【図７】吹き出し位置が室内の下部にあって上向きに送
風する空調機に対して適用する際の、送風温度Ｔ’の命
題および熱的安定度Ｓの命題と命題集Ｗの命題との関係
を示す関係表の内容説明図である。
風する空調機に対して適用する際の、送風温度Ｔ’の命
題および熱的安定度Ｓの命題と命題集Ｗの命題との関係
を示す関係表の内容説明図である。
１…送風量制御装置 １１…気層温度検出手段 １２…送風温度規格化手段 １３…気層安定度判定手段 １４…送風量決定手段 １４１…送風温度カテゴリ化部 １４２…熱的安定度カテゴリ化部 １４３…関係表格納部 １４４…風量決定部 ２…室 ３…空調機
Claims (3)
- 【請求項１】 室内を暖房又は冷房する空調機の送風量
制御装置において、 前記室内の重力方向の温度分布を検出する気層温度検出
手段と、 該気層温度検出手段によって検出された温度分布に基づ
き前記室内の気層の熱的安定度を判定する気層安定度判
定手段と、 該気層安定度判定手段で判定された前記室内の気層の熱
的安定度を送風量を決定する１要因として考慮し、空調
機の送風温度と前記室内の温度との関係を送風量を決定
する他の要因として考慮して、ファジィ推論によって、
空調機の送風量を決定する送風量決定手段と、 該送風量決定手段で決定された送風量となるように空調
機の送風量を調節する送風量制御手段とを備えることを
特徴とする空調機の送風量制御装置。 - 【請求項２】 送風の吹き出し位置が室内の上部にあっ
て下向きに送風する空調機に対して適用したことを特徴
とする請求項１記載の空調機の送風量制御装置。 - 【請求項３】 送風の吹き出し位置が室内の下部にあっ
て上向きに送風する空調機に対して適用したことを特徴
とする請求項１記載の空調機の送風量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6331538A JP2605646B2 (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 空調機の送風量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6331538A JP2605646B2 (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 空調機の送風量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159542A JPH08159542A (ja) | 1996-06-21 |
| JP2605646B2 true JP2605646B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=18244783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6331538A Expired - Fee Related JP2605646B2 (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 空調機の送風量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605646B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5176840B2 (ja) | 2008-09-30 | 2013-04-03 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 空調制御システム及び空調制御方法 |
| TWI689221B (zh) * | 2019-03-14 | 2020-03-21 | 國家中山科學研究院 | 基地站主動式智慧型散熱系統 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0188341U (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-12 | ||
| JPH0599490A (ja) * | 1991-10-04 | 1993-04-20 | Mitsubishi Electric Corp | 冷暖房機 |
-
1994
- 1994-12-09 JP JP6331538A patent/JP2605646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08159542A (ja) | 1996-06-21 |
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Legal Events
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