JP2912846B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内の空気調和を行い
快適環境を得るための空気調和装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、空気調和装置の制御において、室
温を制御するだけでなく、居住者の快適度をもとに室温
を制御するという方法がとられているなど、室内の快適
性に対するニーズが高まっている。

【０００３】従来、この種の空気調和装置としては特開
平４−８４０５５号公報等に示されているものがある。

【０００４】以下、図面を参照しながら上記従来の空気
調和装置を説明する。図１１は、従来の空気調和装置の
全体構成図である。図１１において、１は能力可変な熱
源機、２は熱源機１により温調された空気を送風する送
風機、３は送風機２により送られた空気を吹き出す吹き
出し口、４は吹き出し口３が設けられた部屋の室内温度
を検出する室内温度検出手段、５は室内の快適度を推測
し、その快適度をもとに室内目標温度を演算して室内目
標温度と室内温度検出手段４により検出した室内温度と
の差に応じて熱源機１を制御して吹き出し口３における
吹き出し空気温度を制御する室内温度制御手段である。

【０００５】以上のように構成された空気調和装置につ
いて、以下その動作を説明する。まず、室内温度検出手
段４により室内温度を検出する。次に、室内温度制御手
段５により室内の快適度を推測し、その快適度をもとに
した室内目標温度を演算して、さらに室内目標温度と室
内温度検出手段４により検出した室内温度との差に応じ
て熱源機１を制御して吹き出し口３における吹き出し空
気温度を制御する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、室内の環境条件からより快適な環境とな
るように空気調和装置を制御するため、快適な環境を得
ることができるが、反面消費エネルギーが増大する恐れ
があった。

【０００７】本発明は従来の課題を解決するもので、快
適な環境を保持しながら省エネルギー運転を行う空気調
和装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の空気調和装置は、能力可変な熱源機と、前記熱
源機により温調された空気を送風する送風機と、前記送
風機により送られた空気を吹き出す吹き出し口と、室内
温度検出手段と、室内の輻射温度を検出する輻射温度検
出手段と、少なくとも前記輻射温度検出手段により検出
した輻射温度により室内の快適度が所定の値となる室内
目標温度を演算し、前記室内目標温度と前記室内温度検
出手段により検出した室内温度との差に応じて前記熱源
機を制御して前記吹き出し口における吹き出し空気温度
を制御する室内温度制御手段と、冷房時に前記室内温度
検出手段により検出した室内温度よりも前記輻射温度検
出手段により検出した輻射温度が高いとき、室内の壁面
温度を検知して最も壁面温度の高い位置を検出し、暖房
時に前記室内温度検出手段により検出した室内温度より
も前記輻射温度検出手段により検出した輻射温度が低い
とき、室内の壁面温度を検知して最も壁面温度の低い位
置を検出する輻射位置検出手段と、前記吹き出し口を制
御して吹き出し空気の吹き出し方向を前記輻射位置検出
手段により検出した位置に向ける吹き出し方向制御手段
とから構成されている。

【０００９】また、別の本発明の空気調和装置は、上記
構成に加えて、冷房時、前記室内温度検出手段により検
出した室内温度よりも前記輻射温度検出手段により検出
した輻射温度が高いとき前記送風機の風量設定値を増加
して冷房能力を増加させ、また暖房時、前記室内温度検
出手段により検出した室内温度よりも前記輻射温度検出
手段により検出した輻射温度が低いとき前記送風機の風
量設定値を増加して暖房能力を増加させる吹き出し風量
制御手段を備えた構成となっている。

【００１０】また、さらに別の本発明の空気調和装置
は、前記吹き出し風量制御手段の代わりに、冷房時、前
記室内温度検出手段により検出した室内温度よりも前記
輻射温度検出手段により検出した輻射温度が高いとき前
記熱源機の冷房能力を増加させて吹き出し空気温度を低
下させ、また暖房時、前記室内温度検出手段により検出
した室内温度よりも前記輻射温度検出手段により検出し
た輻射温度が低いとき前記熱源機の暖房能力を増加させ
て吹き出し空気温度を上昇させる吹き出し温度制御手段
を加えた構成となっている。

【００１１】

【作用】本発明の空気調和装置は、冷房時には輻射温度
が室内温度より高いとき室内の壁面温度を検出して最も
壁面温度が高い位置に吹き出し空気の吹き出し気流を向
けて壁面温度を低下させることにより輻射温度を低下さ
せることができ、ここで、輻射温度の低下により、室内
温度制御手段により演算される室内目標温度が上昇する
こととなり、居住者の快適感を損なわずに省エネルギー
運転を行うことができる。さらに、最も壁面温度の高い
位置に吹き出し気流を向けるので、素早く輻射温度を低
下させることができ、快適性向上及び省エネルギーを図
ることができる。また、暖房時には輻射温度が室内温度
より低いとき室内の壁面温度を検出して最も壁面温度が
低い位置に吹き出し空気の吹き出し気流を向けて壁面温
度を上昇させることにより輻射温度を上昇させることが
でき、ここで、輻射温度の上昇により、室内温度制御手
段により演算される室内目標温度が低下することとな
り、居住者の快適感を損なわずに省エネルギー運転を行
うことができる。さらに、最も壁面温度の低い位置に吹
き出し気流を向けるので、素早く輻射温度を上昇させる
ことができ、快適性向上及び省エネルギーを図ることが
できる。

【００１２】また、別の本発明の空気調和装置は、冷房
時には輻射温度が室内温度より高いとき室内の壁面温度
を検出して最も壁面温度が高い位置に吹き出し空気の吹
き出し気流を向けるとともに、吹き出し風量を増加して
冷房能力を増加させるので、吹き出し風量を増加させな
いものに比べて、より素早く輻射温度を低下させること
ができ、さらなる快適性向上及び省エネルギーを図るこ
とができる。また、暖房時には輻射温度が室内温度より
低いとき室内の壁面温度を検出して最も壁面温度が低い
位置に吹き出し空気の吹き出し気流を向けるとともに、
吹き出し風量を増加して暖房能力を増加させるので、吹
き出し風量を増加させないものに比べて、より素早く輻
射温度を上昇させることができ、さらなる快適性向上及
び省エネルギーを図ることができる。

【００１３】また、さらに別の本発明の空気調和装置
は、冷房時には輻射温度が室内温度より高いとき室内の
壁面温度を検出して最も壁面温度が高い位置に吹き出し
空気の吹き出し気流を向けるとともに、吹き出し温度を
低下させて冷房能力を増加させるので、吹き出し温度を
低下させないものに比べて、より素早く輻射温度を低下
させることができ、さらなる快適性向上及び省エネルギ
ーを図ることができる。また、暖房時には輻射温度が室
内温度より低いとき室内の壁面温度を検出して最も壁面
温度が低い位置に吹き出し空気の吹き出し気流を向ける
とともに、吹き出し温度を上昇させて暖房能力を増加さ
せるので、吹き出し温度を上昇させないものに比べて、
より素早く輻射温度を上昇させることができ、さらなる
快適性向上及び省エネルギーを図ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による空気調和装置の第１の実
施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従
来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００１５】図１は、本発明の第１の実施例による空気
調和装置の全体構成図である。図２は、同実施例におけ
る室内温度制御ブロック図である。図３は、同実施例に
おける輻射制御ブロック図である。図４は、同実施例に
おける室内気流速度および室内温度の制御方法を示すフ
ローチャートである。

【００１６】図１において、６は室内の輻射温度を検出
する輻射温度検出手段、７は冷房時に室内温度検出手段
４により検出した室内温度よりも輻射温度検出手段６に
より検出した輻射温度が高いとき、室内の壁面温度を検
知して最も壁面温度の高い位置を検出し、暖房時に室内
温度検出手段４により検出した室内温度よりも輻射温度
検出手段６により検出した輻射温度が低いとき、室内の
壁面温度を検知して最も壁面温度の低い位置を検出する
輻射位置検出手段、８は、吹き出し口３を制御して吹き
出し空気の吹き出し方向を輻射位置検出手段７により検
出した輻射位置に向ける吹き出し方向制御手段である。

【００１７】室内温度制御手段５は、図２に示すよう
に、輻射温度検出手段６により検出した輻射温度により
室内の快適度が所定の値となる室内目標温度を演算する
室内目標温度演算部９と、室内温度検出手段４により検
出した室内温度と室内目標温度演算部９により演算した
室内目標温度との差により熱源機１を制御する室内温度
制御部１０よりなっている。

【００１８】また、輻射位置検出手段７は、図３に示す
ように、室内温度検出手段４により検出した室内温度と
輻射温度検出手段６により検出した輻射温度を比較する
輻射演算部１１と、輻射演算部１１での結果をもとに室
内の壁面温度を検出する壁面温度検出手段１２と、壁面
温度検出手段１２により検出した壁面温度から冷房時に
は最も壁面温度の高い位置および暖房時には最も壁面温
度の低い位置を演算する輻射位置演算部１３よりなって
いる。

【００１９】また、さらに、吹き出し方向制御手段８
は、輻射位置検出手段７の輻射位置演算部１３により検
出した位置に吹き出し口３における吹き出し空気を向け
させる吹き出し口３の吹き出し角度を演算する吹き出し
角度演算部１４と、吹き出し角度演算部１４からの出力
に基づいて吹き出し口３の吹き出し角度を制御する吹き
出し角度制御手段１５よりなっている。

【００２０】以上のように構成された空気調和装置につ
いて、以下その動作を図４のフローチャートを用いて説
明する。

【００２１】まず、輻射温度検出手段６により輻射温度
ｔｒを検出（ステップ１）し、また、室内温度検出手段
４により室内温度ｔａを検出（ステップ２）して、輻射
位置検出手段７の輻射演算部１１により輻射温度ｔｒと
室内温度ｔａを比較する（ステップ３）。

【００２２】冷房時には、ｔｒ＞ｔａのとき（ステップ
４をＹＥＳ側に分岐）、壁面温度検出手段１２により壁
面温度を検出（ステップ５）し、輻射位置演算部１３に
より最も壁面温度の高い位置を演算（ステップ６）す
る。つぎに吹き出し方向制御手段８の吹き出し角度演算
部１４により輻射位置検出手段７の輻射位置演算部１３
からの出力に基づいて吹き出し口３における吹き出し空
気を輻射位置演算部１３により得られた位置に向けさせ
る吹き出し口３の吹き出し角度φを演算（ステップ７）
し、吹き出し角度φに基づいて吹き出し角度制御手段１
５により吹き出し口３の吹き出し角度を変更（ステップ
８）する。

【００２３】この結果、熱源機１により温調されて送風
機２により送風された吹き出し空気が最も壁面温度の高
い位置へ向けられて最も壁面温度の高い位置へ到達し、
また最も壁面温度の高い位置付近の室内空気の温度が低
下することにより最も壁面温度の高い位置の壁面温度が
低下することとなる。

【００２４】ここで、ステップ１に戻り、ステップ１か
らステップ８を繰り返すことにより、輻射温度ｔｒが室
内温度ｔａ以下に保たれることとなる。

【００２５】ｔｒ≦ｔａのとき（ステップ４をＮＯ側に
分岐）、吹き出し口３の吹き出し角度は通常制御による
吹き出し角度に戻る（ステップ９）。通常制御による吹
き出し角度としては、例えば、居住者がリモコンにより
設定した吹き出し口３の吹き出し角度、または通常制御
として設定した角度である。

【００２６】また、暖房時には、ｔｒ＜ｔａのとき（ス
テップ４をＹＥＳ側に分岐）、壁面温度検出手段１２に
より壁面温度を検出（ステップ５）し、輻射位置演算部
１３により最も壁面温度の低い位置を演算（ステップ
６）する。つぎに吹き出し方向制御手段８の吹き出し角
度演算部１４により輻射位置検出手段７の輻射位置演算
部１３からの出力に基づいて吹き出し口３における吹き
出し空気を輻射位置演算部１３により得られた位置に向
けさせる吹き出し口３の吹き出し角度φを演算（ステッ
プ７）し、吹き出し角度φに基づいて吹き出し角度制御
手段１５により吹き出し口３の吹き出し角度を変更（ス
テップ８）する。

【００２７】この結果、熱源機１により温調されて送風
機２により送風された吹き出し空気が最も壁面温度の低
い位置へ向けられて最も壁面温度の低い位置へ到達し、
また最も壁面温度の低い位置付近の室内空気の温度が上
昇することにより最も壁面温度の低い位置の壁面温度が
上昇することとなる。

【００２８】ここで、ステップ１に戻り、ステップ１か
らステップ８を繰り返すことにより、輻射温度ｔｒが室
内温度ｔａ以上に保たれることとなる。

【００２９】ｔｒ≦ｔａのとき（ステップ４をＮＯ側に
分岐）、吹き出し口３の吹き出し角度は通常制御による
吹き出し角度に戻る（ステップ９）。

【００３０】次に、冷房時、暖房時とも、輻射温度ｔ
ｒ’を検出（ステップ１０）し、室内目標温度演算部９
により所定の快適度Ｋとなる室内目標温度Ｔを算出（ス
テップ１１）し、室内温度検出手段４により室内温度ｔ
ａ’を検出（ステップ１２）し、室内温度ｔａ’と室内
目標温度演算部９により得られた室内目標温度Ｔと比較
（ステップ１３）する。

【００３１】快適度としては、ここでは予測平均投票数
ＰＭＶを用いて説明する。ＰＭＶ値は、室内の環境（室
内温度、気流速度、湿度、輻射温度）、および人間の状
態（代謝や着衣の状態）から算出され、ＰＭＶの値は、
−３（寒い）、−２（涼しい）、−１（やや涼しい）、
０（なんともない）、＋１（やや暖かい）、＋２（暖か
い）、＋３（暑い）、と評価される。そこで、ＰＭＶ値
を、輻射温度は輻射温度検出手段６により検出した輻射
温度を用い、湿度、気流速度、代謝や着衣の状態は設定
値を用いて算出する。ここでは湿度、気流速度を設定値
としたが、検出手段を用いて湿度、気流速度を検出して
も同様の効果が得られる。また、ここでは、快適度とし
てＰＭＶを用いたが、作用温度（ＯＴ；Ｏｐｅｒａｔｉ
ｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を用いても同様の効果
が得られる。

【００３２】ここで、輻射温度ｔｒ’はステップ１にお
いて検出した輻射温度ｔｒより冷房時は低下、暖房時は
上昇しているため、輻射温度ｔｒ’時の環境条件におけ
る室内居住者が感じる体感温度およびＰＭＶ値は、輻射
温度ｔｒ時の環境条件における室内居住者の体感温度よ
りも冷房時は低下、暖房時は上昇していることとなる
（室内温度が同じでも、輻射温度が低下すれば体感温度
およびＰＭＶ値は低下する関係がある）。

【００３３】そこで、室内目標温度演算部９により快適
度を所定の値Ｋとする室内温度を算出することにより、
室内目標温度は室内温度検出手段５により検出した室内
温度ｔａ’より冷房時は高い値、暖房時は低い値とな
る。

【００３４】ここで、Ｔ＞ｔａ’のとき（ステップ１４
をＹＥＳ側に分岐）、室内温度制御部１０により熱源機
１を制御して吹き出し口３における吹き出し温度を上昇
させ（ステップ１５）、室内温度を上昇させる。

【００３５】Ｔ＜ｔａ’のとき（ステップ１６をＹＥＳ
側に分岐）、室内温度制御部１０により熱源機１を制御
して吹き出し口３における吹き出し温度を低下させ（ス
テップ１７）、室内温度を低下させる。この結果、室内
温度を室内目標温度Ｔと等しくすることができ、ＰＭＶ
値は所定のＰＭＶ値＝Ｋに保たれることとなる。従っ
て、輻射温度を冷房時に低下、暖房時に上昇させること
により室内目標温度を冷房時には低下、暖房時には上昇
させ、かつＰＭＶ値を設定値Ｋに保つことができる。

【００３６】なお、ＰＭＶ値＝Ｋとしては、室内の快適
性として許容される範囲内の値であるが、快適性として
許容される範囲内で高い値とすることによりさらに室内
目標温度を上昇させることができる。ＰＭＶ値＝０．５
とすることにより室内居住者９０％に許容され、かつ室
内目標温度を高めとできる。なお、ＰＭＶ値Ｋを０に近
づけることにより、室内の快適性が高まることとなり、
また、０．５以上とすることによりさらに省エネ性が高
まることとなる。なお、０以下にすると省エネ性が低く
なるので、０以上とし、０．５程度が望ましい。

【００３７】以上のように本実施例の空気調和装置は、
能力可変な熱源機１と、熱源機１により温調された空気
を送風する送風機２と、送風機２により送られた空気を
吹き出す吹き出し口３と、室内温度検出手段４と、室内
の輻射温度を検出する輻射温度検出手段６と、少なくと
も輻射温度検出手段６により検出した輻射温度により室
内の快適度が所定の値となる室内目標温度を演算し、室
内目標温度と室内温度検出手段４により検出した室内温
度との差に応じて熱源機１を制御して吹き出し口３にお
ける吹き出し空気温度を制御する室内温度制御手段５
と、冷房時に室内温度検出手段４により検出した室内温
度よりも輻射温度検出手段６により検出した輻射温度が
高いとき、室内の壁面温度を検知して最も壁面温度の高
い位置を検出し、暖房時に室内温度検出手段４により検
出した室内温度よりも輻射温度検出手段６により検出し
た輻射温度が低いとき、室内の壁面温度を検知して最も
壁面温度の低い位置を検出する輻射位置検出手段７と、
吹き出し口３を制御して吹き出し空気の吹き出し方向を
輻射位置検出手段７により検出した位置に向ける吹き出
し方向制御手段８とを備えた構成となっているので、冷
房時には輻射温度が室内温度より高いとき室内の壁面温
度を検出して最も壁面温度が高い位置に吹き出し空気の
吹き出し気流を向けて壁面温度を低下させることにより
輻射温度を低下させることができ、ここで、輻射温度の
低下により、室内温度制御手段５により演算される室内
目標温度が上昇することとなり、居住者の快適感を損な
わずに省エネルギー運転を行うことができる。さらに、
最も壁面温度の高い位置に吹き出し気流を向けるので、
素早く輻射温度を低下させることができ、快適性向上及
び省エネルギーを図ることができる。また、暖房時には
輻射温度が室内温度より低いとき室内の壁面温度を検出
して最も壁面温度が低い位置に吹き出し空気の吹き出し
気流を向けて壁面温度を上昇させることにより輻射温度
を上昇させることができ、ここで、輻射温度の上昇によ
り、室内温度制御手段５により演算される室内目標温度
が低下することとなり、居住者の快適感を損なわずに省
エネルギー運転を行うことができる。さらに、最も壁面
温度の低い位置に吹き出し気流を向けるので、素早く輻
射温度を上昇させることができ、快適性向上及び省エネ
ルギーを図ることができる。

【００３８】次に、本発明の空気調和装置の第２の実施
例について、図面を参照しながら説明する。なお、第１
の実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００３９】図４は、本発明の第２の実施例による空気
調和装置の全体構成図である。図５は、同実施例におけ
る輻射制御ブロック図である。図６は、同実施例におけ
る輻射温度および室内温度の制御方法を示すフローチャ
ートである。

【００４０】図４において、１６は、輻射演算部１１で
の結果をもとに、冷房時、室内温度検出手段４により検
出した室内温度よりも輻射温度検出手段６により検出し
た輻射温度が高いとき送風機２の風量設定値を増加して
冷房能力を増加させ、また暖房時、室内温度検出手段４
により検出した室内温度よりも輻射温度検出手段６によ
り検出した輻射温度が低いとき送風機３の風量設定値を
増加して暖房能力を増加させる吹き出し風量制御手段で
ある。

【００４１】以上のように構成された空気調和装置につ
いて、以下その動作を図７のフローチャートを用いて説
明する。

【００４２】まず、輻射温度検出手段６により輻射温度
ｔｒを検出（ステップ１８）し、また、室内温度検出手
段４により室内温度ｔａを検出（ステップ１９）して、
輻射位置検出手段７の輻射演算部１１により輻射温度ｔ
ｒと室内温度ｔａを比較する（ステップ２０）。

【００４３】冷房時には、ｔｒ＞ｔａのとき（ステップ
２１をＹＥＳ側に分岐）、壁面温度検出手段１２により
壁面温度を検出（ステップ２２）し、輻射位置演算１３
により最も壁面温度の高い位置を演算（ステップ２３）
する。つぎに吹き出し方向制御手段８の吹き出し角度演
算部１４により輻射位置検出手段７の輻射位置演算部１
３からの出力に基づいて吹き出し口３における吹き出し
空気を輻射位置演算部１３により得られた位置に向けさ
せる吹き出し口３の吹き出し角度φを演算（ステップ２
４）し、吹き出し角度φに基づいて吹き出し角度制御手
段１５により吹き出し口３の吹き出し角度を制御（ステ
ップ２５）し、さらに吹き出し風量制御手段１６により
送風機２の風量設定値を所定のｎ段階上昇させる（ステ
ップ２６）。

【００４４】この結果、熱源機１により温調されて送風
機２により送風された吹き出し空気が最も壁面温度の高
い位置へ向けられるだけでなく、送風量が増加して冷房
能力が増加することとなり、熱源機１により温調されて
送風機２により送風された吹き出し空気が最も壁面温度
の高い位置へ到達し、また最も壁面温度の高い位置付近
の室内空気の温度が低下することにより最も壁面温度の
高い位置の壁面温度がさらに低下することとなる。

【００４５】ここで、ステップ１８に戻り、ステップ１
８からステップ２６を繰り返すことにより、輻射温度ｔ
ｒが室内温度ｔａ以下に保たれることとなる。

【００４６】ｔｒ≦ｔａのとき（ステップ２１をＮＯ側
に分岐）、吹き出し口３の吹き出し角度および送風機２
の風量設定値は通常制御による値に戻る（ステップ２
７）。通常制御による吹き出し角度としては、例えば、
居住者がリモコンにより設定した吹き出し口３の吹き出
し角度、または通常制御として設定した角度である。ま
た、通常制御による送風機２の風量設定値としては、例
えば、居住者がリモコンにより設定した送風機２の風量
設定値、または通常制御として設定した値である。

【００４７】また暖房時には、ｔｒ＜ｔａのとき（ステ
ップ２１をＹＥＳ側に分岐）、壁面温度検出手段１２に
より壁面温度を検出（ステップ２２）し、輻射位置演算
部１３により最も壁面温度の低い位置を演算（ステップ
２３）する。つぎに吹き出し方向制御手段８の吹き出し
角度演算部１４により輻射位置検出手段７の輻射位置演
算部１３からの出力に基づいて吹き出し口３における吹
き出し空気を輻射位置演算部１３により得られた位置に
向けさせる吹き出し口３の吹き出し角度φを演算（ステ
ップ２４）し、吹き出し角度φに基づいて吹き出し角度
制御手段１５により吹き出し口３の吹き出し角度を制御
（ステップ２５）し、さらに吹き出し風量制御手段１６
により送風機２の風量設定値を所定のｎ段階上昇させる
（ステップ２６）。

【００４８】この結果、熱源機１により温調されて送風
機２により送風された吹き出し空気が最も壁面温度の低
い位置へ向けられるだけでなく、送風量が増加して暖房
能力が増加することとなり、熱源機１により温調されて
送風機２により送風された吹き出し空気が最も壁面温度
の低い位置へ到達し、また最も壁面温度の低い位置付近
の室内空気の温度が上昇することにより最も壁面温度の
低い位置の壁面温度が上昇することとなる。

【００４９】ここで、ステップ１８に戻り、ステップ１
８からステップ２６を繰り返すことにより、輻射温度ｔ
ｒが室内温度ｔａ以上に保たれることとなる。

【００５０】ｔｒ≧ｔａのとき（ステップ２１をＮＯ側
に分岐）、吹き出し口３の吹き出し角度および送風機２
の風量設定値は通常制御による値に戻る（ステップ２
７）。

【００５１】次に、冷房時、暖房時とも、輻射温度ｔ
ｒ’を検出（ステップ２８）し、室内目標温度演算部９
により所定の快適度Ｋとなる室内目標温度Ｔを算出（ス
テップ２９）し、室内温度検出手段４により室内温度ｔ
ａ’を検出（ステップ３０）し、室内温度ｔａ’と室内
目標温度演算部９により得られた室内目標温度Ｔと比較
（ステップ３１）する。

【００５２】ここで、輻射温度ｔｒ’はステップ１にお
いて検出した輻射温度ｔｒより冷房時は低下、暖房時は
上昇しているため、輻射温度ｔｒ’時の環境条件におけ
る室内居住者の体感温度は、輻射温度ｔｒ時の環境条件
における室内居住者の体感温度よりも冷房時は低下、暖
房時は上昇していることとなる（室温が同じでも輻射温
度が低下すれば体感温度およびＰＭＶ値が低下する関係
がある）。

【００５３】そこで、室内目標温度演算部９により快適
度を所定の値Ｋとする室内温度を算出することにより、
室内目標温度は室内温度検出手段５により検出した室内
温度ｔａ’より冷房時は高い値、暖房時は低い値とな
る。

【００５４】ここで、Ｔ＞ｔａ’のとき（ステップ３２
をＹＥＳ側に分岐）、室内温度制御部１０により熱源機
１を制御して吹き出し口３における吹き出し温度を上昇
させる（ステップ３３）。すなわち室内温度が上昇する
こととなる。

【００５５】Ｔ＜ｔａ’のとき（ステップ３４をＹＥＳ
側に分岐）、室内温度制御部１０により熱源機１を制御
して吹き出し口３における吹き出し温度を低下させる
（ステップ３５）。すなわち室内温度が低下することと
なる。この結果、室内温度を室内目標温度Ｔと等しくす
ることができ、ＰＭＶ値は所定のＰＭＶ値＝Ｋに保たれ
ることとなる。従って、輻射温度を冷房時に低下暖房時
に上昇させることにより室内目標温度を冷房時には低
下、暖房時には上昇させ、かつＰＭＶ値を設定値Ｋに保
つことができる。

【００５６】以上のように本実施例の空気調和装置は、
第１の実施例の構成に加えて、冷房時、室内温度検出手
段４により検出した室内温度よりも輻射温度検出手段６
により検出した輻射温度が高いとき送風機２の風量設定
値を増加して冷房能力を増加させ、また暖房時、室内温
度検出手段４により検出した室内温度よりも輻射温度検
出手段６により検出した輻射温度が低いとき送風機２の
風量設定値を増加して暖房能力を増加させる吹き出し風
量制御手段１６を備えた構成となっているので、冷房時
には輻射温度が室内温度より高いとき室内の壁面温度を
検出して最も壁面温度が高い位置に吹き出し空気の吹き
出し気流を向けるとともに、吹き出し風量を増加して冷
房能力を増加させるので、吹き出し風量を増加させない
ものに比べて、より素早く輻射温度を低下させることが
でき、さらなる快適性向上及び省エネルギーを図ること
ができる。また、暖房時には輻射温度が室内温度より低
いとき室内の壁面温度を検出して最も壁面温度が低い位
置に吹き出し空気の吹き出し気流を向けるとともに、吹
き出し風量を増加して暖房能力を増加させるので、吹き
出し風量を増加させないものに比べて、より素早く輻射
温度を上昇させることができ、さらなる快適性向上及び
省エネルギーを図ることができる。

【００５７】次に、空気調和装置の第３の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。なお、第１、第２の
実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細な
説明を省略する。

【００５８】図８は、本発明の第３の実施例による空気
調和装置の全体構成図である。図９は、同実施例におけ
る輻射制御ブロック図である。図１０は、同実施例にお
ける輻射温度および室内温度の制御方法を示すフローチ
ャートである。

【００５９】図８において、１７は、輻射演算部１１で
の結果をもとに、冷房時、室内温度検出手段４により検
出した室内温度よりも輻射温度検出手段６により検出し
た輻射温度が高いとき熱源機１の冷房能力を増加させて
吹き出し空気温度を低下させ、また暖房時、室内温度検
出手段４により検出した室内温度よりも輻射温度検出手
段６により検出した輻射温度が低いとき熱源機１の暖房
能力を増加させて吹き出し空気温度を上昇させる吹き出
し温度制御手段である。

【００６０】以上のように構成された空気調和装置につ
いて、以下その動作を図１０のフローチャートを用いて
説明する。

【００６１】まず、輻射温度検出手段６により輻射温度
ｔｒを検出（ステップ３６）し、また、室内温度検出手
段４により室内温度ｔａを検出（ステップ３７）して、
輻射位置検出手段７の輻射演算部１１により輻射温度ｔ
ｒと室内温度ｔａを比較する（ステップ３８）。

【００６２】冷房時には、ｔｒ＞ｔａのとき（ステップ
３９をＹＥＳ側に分岐）、壁面温度検出手段１２により
壁面温度を検出（ステップ４０）し、輻射位置演算１３
により最も壁面温度の高い位置を演算（ステップ４１）
する。つぎに吹き出し方向制御手段８の吹き出し角度演
算部１４により輻射位置検出手段７の輻射位置演算部１
３からの出力に基づいて吹き出し口３における吹き出し
空気を輻射位置演算部１３により得られた位置に向けさ
せる吹き出し口３の吹き出し角度φを演算（ステップ４
２）し、吹き出し角度φに基づいて吹き出し角度制御手
段１５により吹き出し口３の吹き出し角度を制御（ステ
ップ４３）し、さらに吹き出し温度制御手段１７により
熱源機１を制御して吹き出し温度を低下させる（ステッ
プ４４）。ここで、熱源機１の制御方法としては、イン
バータ搭載の圧縮機を用いて、インバータ周波数をｍ値
上昇させることにより行う。なお、極変圧縮機を用いて
も圧縮機能力を上昇させてもよい。

【００６３】この結果、熱源機１により温調されて送風
機２により送風された吹き出し空気が最も壁面温度の高
い位置へ向けられるだけでなく、吹き出し温度が低下す
ることにより冷房能力が増加することとなり、熱源機１
により温調されて送風機２により送風された吹き出し空
気が最も壁面温度の高い位置へ到達し、また最も壁面温
度の高い位置付近の室内空気の温度が低下することによ
り最も壁面温度の高い位置の壁面温度が低下することと
なる。

【００６４】ここで、ステップ３６に戻り、ステップ３
６からステップ４４を繰り返すことにより、輻射温度ｔ
ｒが室内温度ｔａ以下に保たれることとなる。

【００６５】ｔｒ≦ｔａのとき（ステップ３９をＮＯ側
に分岐）、吹き出し口３の吹き出し角度および熱源機１
の能力制御は通常制御に戻る（ステップ４０）。通常制
御による吹き出し角度としては、例えば、居住者がリモ
コンにより設定した吹き出し口３の吹き出し角度、また
は通常制御として設定した角度がある。また、熱源機１
の能力制御は室内温度による制御である。

【００６６】なお、ここでは、ステップ３６からステッ
プ４４を繰り返すとしたが、輻射温度と室内温度との差
が非常に大きいとき、ステップ３６からステップ４４を
長時間繰り返すこととなる可能性がある。そのとき、熱
源機１の能力が増加して消費エネルギーが増加するた
め、ステップ３６からステップ４４を繰り返す時間が所
定の時間を経過したとき、ステップ４５に進むこととす
る、または、輻射温度と室内温度との温度差が所定の温
度差ｉＫ小さくなるまでステップ３６からステップ４４
を繰り返し、輻射温度と室内温度との温度差が所定の温
度差ｉＫ小さくなるとステップ４５に進むなど条件をつ
けることによりより省エネルギーとすることができる。

【００６７】また暖房時には、ｔｒ＜ｔａのとき（ステ
ップ３９をＹＥＳ側に分岐）、壁面温度検出手段１２に
より壁面温度を検出（ステップ４０）し、輻射位置演算
部１３により最も壁面温度の低い位置を演算（ステップ
４１）する。つぎに吹き出し方向制御手段８の吹き出し
角度演算部１４により輻射位置検出手段７の輻射位置演
算部１３からの出力に基づいて吹き出し口３における吹
き出し空気を輻射位置に向けさせる吹き出し口３の吹き
出し角度φを演算（ステップ４２）し、吹き出し角度φ
に基づいて吹き出し角度制御手段１５により吹き出し口
３の吹き出し角度を制御（ステップ４３）する。

【００６８】さらに、吹き出し温度制御手段１７により
熱源機１を制御して吹き出し口３における吹き出し温度
を上昇させる（ステップ４４）。

【００６９】この結果、熱源機１により温調されて送風
機２により送風された吹き出し空気が最も壁面温度の低
い位置へ向けられるだけでなく、吹き出し温度が上昇す
ることにより暖房能力が増加することとなり、熱源機１
により温調されて送風機２により送風された吹き出し空
気が最も壁面温度の低い位置へ到達し、また最も壁面温
度の低い位置付近の室内空気の温度が上昇することによ
り最も壁面温度の低い位置の壁面温度が上昇することと
なる。

【００７０】ここで、ステップ３６に戻り、ステップ３
６からステップ４４を繰り返すことにより、輻射温度ｔ
ｒが室内温度ｔａ以上に保たれることとなる。

【００７１】ｔｒ≧ｔａのとき（ステップ３９をＮＯ側
に分岐）、吹き出し口３の吹き出し角度および熱源機１
の能力制御は通常制御に戻る（ステップ４５）。

【００７２】次に、冷房時、暖房時とも、輻射温度ｔ
ｒ’を検出（ステップ４６）し、室内目標温度演算部９
により所定の快適度Ｋとなる室内目標温度Ｔを算出（ス
テップ４７）し、室内温度検出手段４により室内温度ｔ
ａ’を検出（ステップ４８）し、室内温度ｔａ’と室内
目標温度演算部９により得られる室内目標温度Ｔと比較
（ステップ４９）する。

【００７３】ここで、輻射温度ｔｒ’はステップ１にお
いて検出した輻射温度ｔｒより冷房時は低下、暖房時は
上昇しているため、輻射温度ｔｒ’時の環境条件におけ
る室内居住者の体感温度は、輻射温度ｔｒ時の環境条件
における室内居住者の体感温度よりも冷房時には低下、
暖房時には上昇していることとなる（室温が同じでも輻
射温度が低下すれば体感温度およびＰＭＶ値は低下する
関係がある）。

【００７４】そこで、室内目標温度演算部９により快適
度を所定の値Ｋとする室内温度を算出することにより、
室内目標温度は室内温度検出手段５により検出した室内
温度ｔａ’より冷房時には高い値、暖房時には低い値と
なる。

【００７５】ここで、Ｔ＞ｔａ’のとき（ステップ５０
をＹＥＳ側に分岐）、室内温度制御部１０により熱源機
１を制御して吹き出し口３における吹き出し温度を上昇
させる（ステップ５１）。すなわち室内温度が上昇する
こととなる。

【００７６】Ｔ＜ｔａ’のとき（ステップ５２をＹＥＳ
側に分岐）、室内温度制御部１０により熱源機１を制御
して吹き出し口３における吹き出し温度を低下させる
（ステップ５３）。すなわち室内温度が低下することと
なる。この結果、室内温度を室内目標温度Ｔと等しくす
ることができ、ＰＭＶ値は所定のＰＭＶ値＝Ｋに保たれ
ることとなる。従って、輻射温度を冷房時に低下、暖房
時に上昇させることにより室内目標温度を冷房時には低
下、暖房時には上昇させ、かつＰＭＶ値を設定値Ｋに保
つことができる。

【００７７】なお、ここでは、輻射温度を冷房時に低
下、暖房時に上昇させる方法として、吹き出し口３と送
風機２の風量設定値を制御する方法、また、吹き出し口
３と熱源機１の能力を制御する方法を挙げたが、吹き出
し口３と送風機２の風量設定値を制御する方法と熱源機
１の能力を同時に制御してもよい。

【００７８】以上のように本実施例の空気調和装置は、
第１の実施例の構成に加えて、冷房時、室内温度検出手
段４により検出した室内温度よりも輻射温度検出手段６
により検出した輻射温度が高いとき熱源機１の冷房能力
を増加させて吹き出し空気温度を低下させ、また暖房
時、室内温度検出手段４により検出した室内温度よりも
輻射温度検出手段６により検出した輻射温度が低いとき
熱源機１の暖房能力を増加させて吹き出し空気温度を上
昇させる吹き出し温度制御手段１７を備えた構成となっ
ているので、冷房時には輻射温度が室内温度より高いと
き室内の壁面温度を検出して最も壁面温度が高い位置に
吹き出し空気の吹き出し気流を向けるとともに、吹き出
し温度を低下させて冷房能力を増加させるので、吹き出
し温度を低下させないものに比べて、より素早く輻射温
度を低下させることができ、さらなる快適性向上及び省
エネルギーを図ることができる。また、暖房時には輻射
温度が室内温度より低いとき室内の壁面温度を検出して
最も壁面温度が低い位置に吹き出し空気の吹き出し気流
を向けるとともに、吹き出し温度を上昇させて暖房能力
を増加させるので、吹き出し温度を上昇させないものに
比べて、より素早く輻射温度を上昇させることができ、
さらなる快適性向上及び省エネルギーを図ることができ
る。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、能力可変
な熱源機と、前記熱源機により温調された空気を送風す
る送風機と、前記送風機により送られた空気を吹き出す
吹き出し口と、室内温度検出手段と、室内の輻射温度を
検出する輻射温度検出手段と、少なくとも前記輻射温度
検出手段により検出した輻射温度により室内の快適度が
所定の値となる室内目標温度を演算し、前記室内目標温
度と前記室内温度検出手段により検出した室内温度との
差に応じて前記熱源機を制御して前記吹き出し口におけ
る吹き出し空気温度を制御する室内温度制御手段と、冷
房時に前記室内温度検出手段により検出した室内温度よ
りも前記輻射温度検出手段により検出した輻射温度が高
いとき、室内の壁面温度を検知して最も壁面温度の高い
位置を検出し、暖房時に前記室内温度検出手段により検
出した室内温度よりも前記輻射温度検出手段により検出
した輻射温度が低いとき、室内の壁面温度を検知して最
も壁面温度の低い位置を検出する輻射位置検出手段と、
前記吹き出し口を制御して吹き出し空気の吹き出し方向
を前記輻射位置検出手段により検出した輻射位置に向け
る吹き出し方向制御手段を備えた構成となっているの
で、冷房時には輻射温度が室内温度より高いとき室内の
壁面温度を検出して最も壁面温度が高い位置に吹き出し
空気の吹き出し気流を向けて壁面温度を低下させること
により輻射温度を低下させることができ、ここで、輻射
温度の低下により、室内温度制御手段により演算される
室内目標温度が上昇することとなり、居住者の快適感を
損なわずに省エネルギー運転を行うことができる。さら
に、最も壁面温度の高い位置に吹き出し気流を向けるの
で、素早く輻射温度を低下させることができ、快適性向
上及び省エネルギーを図ることができる。また、暖房時
には輻射温度が室内温度より低いとき室内の壁面温度を
検出して最も壁面温度が低い位置に吹き出し空気の吹き
出し気流を向けて壁面温度を上昇させることにより輻射
温度を上昇させることができ、ここで、輻射温度の上昇
により、室内温度制御手段により演算される室内目標温
度が低下することとなり、居住者の快適感を損なわずに
省エネルギー運転を行うことができる。さらに、最も壁
面温度の低い位置に吹き出し気流を向けるので、素早く
輻射温度を上昇させることができ、快適性向上及び省エ
ネルギー を図ることができる。

【００８０】また、別の本発明は、冷房時、前記室内温
度検出手段により検出した室内温度よりも前記輻射温度
検出手段により検出した輻射温度が高いとき前記送風機
の風量設定値を増加して冷房能力を増加させ、また暖房
時、前記室内温度検出手段により検出した室内温度より
も前記輻射温度検出手段により検出した輻射温度が低い
とき前記送風機の風量設定値を増加して暖房能力を増加
させる吹き出し風量制御手段をさらに加えた構成となっ
ているので、冷房時には輻射温度が室内温度より高いと
き室内の壁面温度を検出して最も壁面温度が高い位置に
吹き出し空気の吹き出し気流を向けるとともに、吹き出
し風量を増加して冷房能力を増加させるので、吹き出し
風量を増加させないものに比べて、より素早く輻射温度
を低下させることができ、さらなる快適性向上及び省エ
ネルギーを図ることができる。また、暖房時には輻射温
度が室内温度より低いとき室内の壁面温度を検出して最
も壁面温度が低い位置に吹き出し空気の吹き出し気流を
向けるとともに、吹き出し風量を増加して暖房能力を増
加させるので、吹き出し風量を増加させないものに比べ
て、より素早く輻射温度を上昇させることができ、さら
なる快適性向上及び省エネルギーを図ることができる。

【００８１】また、さらに別の本発明は、前記吹き出し
風量制御の代わりに、冷房時、前記室内温度検出手段に
より検出した室内温度よりも前記輻射温度検出手段によ
り検出した輻射温度が高いとき前記熱源機の冷房能力を
増加させて吹き出し空気温度を低下させ、また暖房時、
前記室内温度検出手段により検出した室内温度よりも前
記輻射温度検出手段により検出した輻射温度が低いとき
前記熱源機の暖房能力を増加させて吹き出し空気温度を
上昇させる吹き出し温度制御手段を加えた構成となって
いるので、冷房時には輻射温度が室内温度より高いとき
室内の壁面温度を検出して最も壁面温度が高い位置に吹
き出し空気の吹き出し気流を向けるとともに、吹き出し
温度を低下させて冷房能力を増加させるので、吹き出し
温度を低下させないものに比べて、より素早く輻射温度
を低下させることができ、さらなる快適性向上及び省エ
ネルギーを図ることができる。また、暖房時には輻射温
度が室内温度より低いとき室内の壁面温度を検出して最
も壁面温度が低い位置に吹き出し空気の吹き出し気流を
向けるとともに、吹き出し温度を上昇させて暖房能力を
増加させるので、吹き出し温度を上昇させないものに比
べて、より素早く輻射温度を上昇させることができ、さ
らなる快適性向上及び省エネルギーを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和装置の第１の実施例の全
体構成図

【図２】同実施例における空気調和装置の室内温度制御
を示すブロック図

【図３】同実施例における空気調和装置の輻射制御を示
すブロック図

【図４】同実施例における空気調和装置の輻射温度およ
び室内温度の制御方法を示すフローチャート

【図５】本発明による空気調和装置の第２の実施例の全
体構成図

【図６】同実施例における空気調和装置の輻射制御を示
すブロック図

【図７】同実施例における空気調和装置の輻射温度およ
び室内温度の制御方法を示すフローチャート

【図８】本発明による空気調和装置の第３の実施例の全
体構成図

【図９】同実施例における空気調和装置の輻射制御を示
すブロック図

【図１０】同実施例における空気調和装置の輻射温度お
よび室内温度の制御方法を示すフローチャート

【図１１】従来の空気調和装置の全体構成図

【符号の説明】

１ 熱源機 ２ 送風機 ３ 吹き出し口 ４ 室内温度検出手段 ５ 室内温度制御手段 ６ 輻射温度検出手段 ７ 輻射位置検出手段 ８ 吹き出し方向制御手段 １６ 吹き出し風量制御手段 １７ 吹き出し温度制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−260546（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−166338（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−215394（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−302055（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−21152（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−223754（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 11/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 能力可変な熱源機と、前記熱源機により
   温調された空気を送風する送風機と、前記送風機により
   送られた空気を吹き出す吹き出し口と、室内温度検出手
   段と、室内の輻射温度を検出する輻射温度検出手段と、
   少なくとも前記輻射温度検出手段により検出した輻射温
   度により室内の快適度が所定の値となる室内目標温度を
   演算し、前記室内目標温度と前記室内温度検出手段によ
   り検出した室内温度との差に応じて前記熱源機を制御し
   て前記吹き出し口における吹き出し空気温度を制御する
   室内温度制御手段と、冷房時に前記室内温度検出手段に
   より検出した室内温度よりも前記輻射温度検出手段によ
   り検出した輻射温度が高いとき、室内の壁面温度を検知
   して最も壁面温度の高い位置を検出し、暖房時に前記室
   内温度検出手段により検出した室内温度よりも前記輻射
   温度検出手段により検出した輻射温度が低いとき、室内
   の壁面温度を検知して最も壁面温度の低い位置を検出す
   る輻射位置検出手段と、前記吹き出し口を制御して吹き
   出し空気の吹き出し方向を前記輻射位置検出手段により
   検出した位置に向ける吹き出し方向制御手段とを備えた
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 冷房時、室内温度検出手段により検出し
   た室内温度よりも輻射温度検出手段により検出した輻射
   温度が高いとき送風機の風量設定値を増加して冷房能力
   を増加させ、また暖房時、前記室内温度検出手段により
   検出した室内温度よりも前記輻射温度検出手段により検
   出した輻射温度が低いとき前記送風機の風量設定値を増
   加して暖房能力を増加させる吹き出し風量制御手段を備
   えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 冷房時、室内温度検出手段により検出し
   た室内温度よりも輻射温度検出手段により検出した輻射
   温度が高いとき熱源機の冷房能力を増加させて吹き出し
   空気温度を低下させ、また暖房時、前記室内温度検出手
   段により検出した室内温度よりも前記輻射温度検出手段
   により検出した輻射温度が低いとき前記熱源機の暖房能
   力を増加させて吹き出し空気温度を上昇させる吹き出し
   温度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の
   空気調和装置。