JP3159917B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータネット
ワークを利用して在室者の要求を制御に反映させること
が出来る空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、在室者を温熱的に快適にするた
め、ＰＭＶなどの総合的な温熱指標に基づいて制御を行
う空気調和装置が提案されている。ＰＭＶはＩＳＯ７７
３０で規格されているように、その出力は、居住者が感
じるであろう平均的な温冷感を予測したものであり、温
冷感覚を個人毎に把握するものではない。

【０００３】そこで、個人毎に温冷感覚を把握するため
に、個人単位でセンサを設けＰＭＶをセンシングし空調
制御を行なう手段が発明されてきている。特開平5-2486
83の空気調和装置はネットワークを利用してコンピュー
タ毎に設置した温冷感センサの情報を空調制御部に出力
し、各コンピュータ付近毎の温冷感情報に基づいた空調
制御を行うことで、コンピュータを単位として個人毎に
空調制御する空気調和装置に関するものである。以下図
を参照しつつ、この従来の空気調和装置について説明す
る。

【０００４】図８はこの空気調和装置の運転制御装置の
基本的構成を示すブロック図、図９はそのハードウエア
構成図である。図８においてネットワークに接続された
複数台のコンピュータ１に搭載されて該コンピータ１の
設置部付近の温冷感を検出し出力する温冷感センサ部７
１と、温冷感情報を取り込み処理する温冷感情報処理手
段１１と、各コンピュータ１の設置位置付近がそれぞれ
所定の空調条件になるように空気調和装置４を制御する
空調制御手段１３と、各コンピュータ１の設置位置を予
め記憶している設置位置記憶手段７２と、空気調和装置
４を主な構成としている。さらに、個人の嗜好に応じた
制御を行う場合には個人の情報を記憶する個人温冷感嗜
好データべース７３と個人を識別する個人識別手段７５
を設ける必要がある。

【０００５】次に上記従来装置の動作について概略を説
明する。ネットワークに接続されたコンピュータ１の電
源をオンすると、温冷感センサ部７１に電力が供給さ
れ、温冷感センサ部７１がコンピュータ１の設置部付近
の環境、つまり温度等を検出する。検出された温冷感セ
ンサ情報はネットワークを介して温冷感情報受信手段７
に取り込まれる。温冷感情報受信手段７は各コンピュー
タ１の設置位置情報が予め記憶されている設置位置記憶
手段７２において導出した設置位置を空調制御手段１２
に出力する。さらに、温冷感情報受信手段７から温冷感
情報は温冷感情報処理手段１１に出力され、各コンピュ
ータ１設置付近の空調条件を算出し、空調制御手段１３
において該コンピュータ１付近の空調条件が制御情報入
力手段１６から入力される設定値を保つように、該コン
ピュータ方向の吹出空気量等の制御量を導出し、空気調
和装置４の制御を行う。在室者の嗜好に応じて空調制御
を行う場合は、温冷感情報が入力されると個別識別手段
７５において該コンピュータ１付近に存在する在室者の
個人を判定し、予め個別情報入力手段７４から入力され
ている個人温冷感嗜好データベース７３から該在室者の
個別情報を考慮した空調条件になるように補正制御手段
７６で補正し、空気調和装置４にて空調制御を行う。例
えば在室者Ａの好みは１℃高めである（または、やや暖
かい温度を好む、寒がり等）という情報が入力された場
合には空調制御部において算出された空調条件よりも在
室者Ａ使用のパソコン位置には１℃高めの条件となるよ
うに空気調和装置５を運転するなどの制御が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
空気調和装置の運転制御装置において、個人毎の空調制
御を行なうためにはＰＭＶに代表される温冷感情報を個
人毎に把握するために、例えば温度・湿度・風速といっ
た環境のセンシング情報が必用であり、センサを各コン
ピュータにすべて取り付けなければ正確な状況の把握は
非常に困難である。また、設置費用もかかる。さらには
予め入力されている場所、即ちコンピュータ設置位置毎
に入力された個人情報に基づいて補正制御する手段を用
いているため、在室者がしばしば移動したり変わったり
するような場所では正確に個人を識別できない。また、
そのための個人情報を入力するための手間が発生するな
どの課題があった。

【０００７】さらには、従来家庭用空気調和機において
一般的に個人の不満を実際に吸い上げる手段として使用
されているリモコンをオフィス等複数在室者の空間に用
いる場合、リモコン自身の価格が高いためにリモコンの
設置数が限定されがちであることで利用者が限定され、
リモコンを操作した個人の主観による空調制御の変更が
行われ、実際の在室者全員の好みなどを反映しずらい上
に、リモコンの管理に人手や納場所をとるなどの課題が
あった。

【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、ＯＡ端末を持つ全ての人の主観申告を直接的にかつ
簡便に吸い上げ、その申告を統計的に処理することによ
って、事前の個人情報を入力することなしに既存のセン
サから最適な空調制御を行なう空調調和機を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する本
発明の空気調和装置は以下の構成からなる。在室者がそ
れぞれ空調環境に対する要求を申告するための入力手段
を有するコンピュータ端末と、前記入力手段によってコ
ンピュータ端末より入力された信号をネットワークなど
の通信回線を通じて送信するための通信手段と、前記通
信手段によって送信された信号より在室者全体の空調環
境に対する要求を推測する要求推測手段と、前記要求推
測手段で算出された要求と空調環境の温度等温熱条件と
の関係を示す指数を演算する指数演算手段と、前記指数
演算手段で演算された指数に基づいて空調環境の制御量
を演算する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算
出された制御量に空調機を制御する空調制御手段とを備
え、前記要求推測手段は、前記在室者によるそれぞれの
空調環境に対する要求に対して、その要求が申告された
時間帯を考慮して、前記在室者全体の空調環境に対する
要求を推測する。また、前記指数演算手段で演算された
指数は、前記要求推測手段で有効と推測された前記要求
に時間的に対応する前記温熱条件と該要求とから適時算
出され、デフォルトではＰＭＶ指標を用いて関係づけら
れたものであることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形
態に係る空気調和装置を説明するブロック図、図２はそ
のハードウエア構成図である。本実施の形態の空気調和
装置の制御手段は、コンピュータ端末１と、ネットワー
クである通信手段２、通信手段２によって該コンピュー
タ端末１と通信可能な空調制御用コンピュータ３、空気
調和装置４を主な構成とし、コンピュータ端末１は申告
値入力手段６を備え、その申告値入力手段６により入力
された申告値は、電子メールなどの通信手段２を通じて
申告受信用メールボックス７に入力されたのち、空調制
御用コンピュータ３に入力される。空調制御用コンピュ
ータ３は、申告受信用メールボックス７、要求推測手段
８、データ記憶手段９、温熱条件検出手段１０、指数演
算手段１１、制御量算出手段１２、空調制御手段１３を
主な構成とし、申告受信用メールボックス７で得られた
申告の内有効なデータを要求推測手段８で選択・加工し
て在室者全体の空調環境に対する要求を示す不満者率を
算出し、温熱条件検出手段１０から入力したそのときの
温熱条件とともにデータ記憶手段９に入力し、それぞれ
該温熱条件と該不満者率との関係を該空調環境における
快適指数として指数演算手段１１で演算・保持し、この
指数に基づいて、制御量算出手段１２にて制御条件が算
出され、空調制御手段１３にて空気調和装置４のファン
の回転数や冷・温水コイルを流れる冷媒量のコントロー
ルを行うことで申告値に基づいた空気調和装置４の制御
を可能にしている。

【００１１】次に、上記本発明の第１の実施の形態の動
作を図１のブロック図、図３、図４及び図５を用いて説
明する。尚、以下の処理動作の説明に付加されたＳ１,
Ｓ２,・・・・・・は処理手順を示すステップ番号で、図５の
フローチャートに付加された符号と一致する。

【００１２】図３は、申告値入力手段６の一例でありコ
ンピュータ端末１上に開かれた環境申告用ＷＩＮＤＯＷ
を示す。色づけされた図を用いて寒くて不快から暑くて
不快までを一瞥しただけで読みとれるような絵で表され
ている。本実施の形態では５段階の申告手段の形態をと
ったが、不満者の割合に換算する手段が明確であれば特
にこれにこだわる必要はない。申告は５段階で行われ、
図左から０、１、２、３、４を申告値とし、マウスで、
該当の温熱感覚をクリックすることによって自動的に図
４に示すような申告の日時、申告者のＩＤ（本実施の形
態ではメールアドレス）及び申告値を含んだファイルフ
ォーマットの電子メールが送信され、申告受信用メール
ボックス７に入信される。受信確認手段１４は常時申告
受信用メールボックス７を監視し、メールの存在があれ
ば、スイッチＳＷ１をＯＮする信号を出力し、申告値を
要求推測手段８に入力し、以下の処理を開始する。

【００１３】すなわち、要求推測手段８で行われる処理
を図５に示すフローチャートを用いて説明する。この処
理は一日の内で出勤後１時間から２時間は通勤形態や外
気温等に影響され、空調空間の設定温度に対する感覚の
個人差が大きく、空調空間の設定が本当に暑すぎるまた
は寒すぎるための不満の申告であるか判断しがたく、昼
休みからその後１時間についても同様のことが言えるた
めに行なう手段である。本実施の形態では以下の処理を
示したが、学習手段を設けてばらつきの大きい信頼性の
薄い時刻を空調空間毎に学習し、データの取捨選択を行
なうことも可能である。

【００１４】申告受信用メールボックス７にメールが存
在したとき、図５のフローはスタートし、受信したメー
ルの時間情報を読み込み（Ｓ１）、例えば出社時刻がお
おむね９時で、昼休みが１２時から１３時の場合には午
前１０時以前または１２時から１４時のあいだの申告は
前述のように信頼性が薄い。そこで、該時間に在室者か
ら申告メールが発信された場合（Ｓ２）には、管理者の
モニターに不満状況の表示のみ行うために情報を送信し
（Ｓ３）、制御自体にはフィードバックしないようにす
る。該時間の申告ではなかった場合（Ｓ２）には受信し
たメールの申告情報を読み込み（Ｓ４）、一時メモリに
蓄える（Ｓ５）。一時メモリは同じ設定で空調している
あいだは記憶した内容を保持するが設定を変更した場合
にはクリアされる。

【００１５】受信したメールの申告値が０であった場合
（Ｓ６）には、一時メモリ上で受信したメールと同一メ
ールアドレスからの申告情報を検索し（Ｓ７）、メール
アドレスが同じ申告情報（メール）が存在していた場合
（Ｓ８）、その結果に対して申告値が０である申告情報
を検索し（Ｓ９）、申告値が０であるメールが該空調設
定になってから発信されていない場合（Ｓ１０）に、デ
ータ記憶手段９に申告者のＩＤ情報（ここではメールア
ドレス）、日時情報とともに、寒くて不満を意味するフ
ラグをたてて（Ｓ１１）データ記憶手段９に出力する
（Ｓ１２）。これは在室者の各人が該空調設定に対して
どう思っているかのデータをデータ記憶手段９に記憶し
ておくためで、二重に記録されるのを防ぐためである。

【００１６】受信したメールの申告値が１であった場合
（Ｓ１３）には、一時メモリ上で受信したメールと同一
メールアドレスからの申告情報を検索し（Ｓ１４）、同
一メールアドレスからの申告情報（発信者が同じメー
ル）が存在していた場合（Ｓ１５）、検索した結果に対
して申告値が１である申告情報を検索する（Ｓ１６）。
これは発信者が同じメールが存在しなかった場合、即ち
該空調設定に対するはじめての申告であった場合には個
体内差によるばらつきであるかどうかの判断ができない
ため、制御にフィードバックしないようにするためであ
り、同じ発信者で申告値が違うメールが含まれていた場
合には、特に中立を境に反対側の申告（申告値３）が含
まれている場合には個体内差によるばらつきと考え、制
御にフィードバックしないようにするためである。検索
の結果、申告値が１である申告情報が存在していた場合
（Ｓ１７）には、その申告情報であるメールが過去９０
分より以前に受けている場合にはＳ１１に分岐する（Ｓ
１８）。

【００１７】申告値が４であった場合（Ｓ１９）には一
時メモリ上で受信したメールと同一メールアドレスから
の申告情報を検索し（Ｓ２０）、発信者が同じである同
一メールアドレスの申告情報が存在していた場合（Ｓ２
１）、その結果に対して申告値が４である申告情報を検
索し（Ｓ２２）、申告値が４であるメールが該空調設定
になってから発信されていない場合（Ｓ２３）に、デー
タ記憶手段９に申告者のＩＤ情報（ここではメールアド
レス）、日時情報とともに、暑くて不満を意味するフラ
グをたてて（Ｓ２４）データ記憶手段９に出力する（Ｓ
２５）。これは前述のように在室者の各人が該空調設定
に対してどう思っているかの情報をデータ記憶手段９に
記憶しておくためで、二重に記録されるのを防ぐためで
ある。

【００１８】申告値が３であった場合（Ｓ２６）には、
一時メモリ上で最新のメールと同一メールアドレスから
の申告情報を検索し（Ｓ２７）、メールアドレスが同じ
申告情報が存在していた場合（Ｓ２８）、検索の結果に
対して同一申告値である申告情報を検索する（Ｓ２
９）。検索の結果発信者が同じで同一の申告値の申告情
報があった場合（Ｓ３０）には、その申告情報の発信日
時を読込み、最新のメールより過去９０分以上前に受け
ている場合にはＳ１５に分岐する（Ｓ３１）。

【００１９】Ｓ１２とＳ２５はスイッチＳＷ２をＯＮす
る動作を伴い、同時にスイッチＳＷ３をＯＮする信号が
出力される。スイッチＳＷは情報が通過すると自動的に
ＯＦＦされるが、以後ＯＦＦの動作については省略す
る。スイッチＳＷ２がＯＮすることでデータ記憶手段９
に暑くて不満を示すフラグ、または寒くて不満を示すフ
ラグを含んだ申告情報が入力されるとそのメールを発信
した日時の情報がスイッチＳＷ３がＯＮすることで温熱
条件検出手段１０に出力される。温熱条件検出手段１０
は温熱記憶手段１４と温熱センサ１５で構成され、空調
空間５に設けられた温熱センサ１５で時々刻々得られる
情報はセンシングされた日時の情報とともに温熱記憶手
段１４に記憶される。温熱条件検出手段１０ではスイッ
チＳＷ３を通じて入力された日時と一致する日時の温熱
条件が選択される。選択されると同時にスイッチＳＷ４
をＯＮする信号が出力され、選択された温熱条件がスイ
ッチＳＷ４を通じてデータ記憶手段９に出力される。

【００２０】データ記憶手段９における記憶情報のフォ
ーマットを図６に示す。以上要求推測手段８では時間軸
上に離散的に受信される申告値を有効なデータであるか
どうか推測し、個人毎の該空調に対する不満を正確に把
握しデータ記憶手段９にて記憶することで、快適指数の
誤演算を防ぐ効果がある。

【００２１】指数演算手段１１では制御情報入力手段１
６からの信号に基づいてデータ記憶手段９の記憶情報を
読み込む。制御情報入力手段１６はビル管理者などの全
体の空調を管理するユーザーが制御に関する情報を入力
する手段であり、制御条件を変更する設定や空調に対す
る不満を把握し運転を制御するための温熱条件の設定値
を入力すできる手段である。制御情報入力手段１６か
ら、空気調和装置４の設定条件を不満が出るたびに変更
する信号が入力されている場合には、スイッチＳＷ５は
常にＯＮの状態であり、データ記憶手段９に寒くて不満
を示すフラグまたは暑くて不満を示すフラグを含んだ新
しい申告情報及び温熱条件の情報が入力されるたびに、
データ記憶手段９に記憶されている記憶情報はデータ記
憶手段９から指数演算手段１１に読み込まれる。

【００２２】一日単位で変更を検討する信号が入力され
ている場合には一日の最初に前日までの記憶情報がデー
タ記憶手段９から指数演算手段１１に読み込まれる。

【００２３】一週間単位で変更を検討する信号が入力さ
れている場合には一週間の最初に前の週までの記憶情報
がデータ記憶手段９から指数演算手段１１に読み込まれ
る。

【００２４】指数演算手段１１ではデータを読み込むと
要求推測手段８にて算出された空調空間５に不満を感じ
いている在室者の割合である不満者率と温熱条件検出手
段１０にて検出された温熱条件との関係が演算される。
温熱条件は温熱センサ１５からえられた情報であり、空
調空間５に設置された温熱センサ１５によってちがう
が、湿度や風速、放射温度、活動量、着衣量などのセン
シングや推測または入力が可能なら、ＰＭＶやＳＥＴ＊
などの温熱指標であってもなんら問題はない。本実施の
形態では温熱センサ１５は室温センサのみを想定し、指
数演算手段１１で演算されるのは室温と設定不満者率と
の関係を示す指数であるとする。不満者率に関してはＩ
ＳＯ７７３０の規格でＰＭＶに対応して統計的に算出し
た値が近似式で提示されているが，これはＰＭＶ値で−
２，−３，＋２，＋３を不満と仮定したときの不満者の
割合であり、在室者の温熱的な嗜好等を反映していな
い。そこで、ここではＩＳＯ７７３０で規格されている
ＰＭＶと不満者の割合をデフォルトの値として利用す
る。ＩＳＯ７７３０で規格されている不満者率を寒くて
不満、暑くて不満それぞれの値に換算するため、基にな
っている「Thermal Comfort」から引用したデフォルト
の不満者率の指数を図７に示す。新しくデータが入力さ
れるとそのデータも含めて今までのデータを最もよく表
すような式が近似され、快適指数として記憶される。以
上指数演算手段１１ではデータ記憶手段に記憶された個
人毎の各温熱条件に対する不満をまとめ・統計処理して
快適指数を算出する。

【００２５】制御量算出手段１２ではこの指数演算手段
１１で演算された快適指数に基づいて空調空間５におけ
る空調に対する不満を持つ在室者の人数が最低となるよ
うな温度を算出する。すなわち、図７におけるｔ0であ
る。または、制御情報入力手段１６から空調管理者が入
力・設定する許容可能な不満者率に対応した温度を快適
指数に基づいて算出する。すなわち、図７において制御
情報入力手段１６から入力された不満者率がPddとした
ときのｔdである。制御量算出手段１２にて算出された
設定温度は、空調制御手段１３に出力される。

【００２６】空調制御手段１３では空調空間５の温熱条
件の状況のセンシング結果を温熱センサ１５から入力し
ながら、空気調和装置４のファンの回転数や冷温水コイ
ルのバルブ開閉量を調整して空調空間５が設定値に保た
れるよう制御することで空調機の制御を行う。

【００２７】以上本実施の形態では、通信手段２は電子
メールをもちいたが、ＬＡＮやグループウエア，ＷＷＷ
のブラウザ等を用いて開発することも可能である。

【００２８】ＷＷＷ等を用いる場合、双方向通信が可能
であり、在室者であるユーザーは空調環境に対する要求
を申告すると申告が空調にどのように反映されたのか、
反映されない場合はどのような理由で反映されないのか
を知ることが出来、在室者にとって心理的にも満足度の
大きい空調制御方法となる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、空調空間の不満を通信回線を用いて得ること
で全ての在室者からの申告を直接的にかつ簡便に得るこ
とができるとともに、その要求が申告された時間帯を考
慮するため、既存のセンサで最適な空調制御を行うこと
ができ、空調単位に応じた制御を行うことで効率よい空
調制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す空気調和装置の制
御手段のブロック図

【図２】本発明の一実施の形態を示す空気調和装置の制
御手段のハードウエア構成図

【図３】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態にお
ける申告用ＷＩＮＤＯＷ図

【図４】本発明の一実施の形態を示す空気調和装置にお
いて通信手段を通じて送られる申告情報のデータ構成図

【図５】本発明に係る空気調和装置の実施の一形態にお
ける要求推測手段における信号の流れを示すフローチャ
ート

【図６】本発明の一実施の形態を示す空気調和装置にお
いてデータ記憶手段に記憶される温熱条件と申告値のデ
ータ構成を示す図

【図７】本発明の一実施の形態を示す空気調和装置にお
いてデータ記憶手段に記憶される温熱条件と申告値のデ
ータ構成を示す図

【図８】従来例の流れを示すブロック図

【図９】従来例のハードウエア構成図

【符号の説明】

１ コンピュータ端末 ２ 通信手段 ４ 空気調和装置 ８ 要求推測手段 １０ 温熱条件検出手段 １１ 指数演算手段 １２ 制御量算出手段 １３ 空調制御手段 １４ 受信確認手段 ７１ センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−9535（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−303834（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−331198（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 11/02 F24F 11/02 102

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 在室者がそれぞれ空調環境に対する要求
   を申告するための入力手段と、前記入力手段により入力
   された信号を送信するための通信手段と、前記通信手段
   によって送信された信号に基づき、前記在室者全体の空
   調環境に対する要求を推測する要求推測手段と、前記要
   求推測手段で算出された要求と空調環境の温度等温熱条
   件との関係を示す指数を演算する指数演算手段と、前記
   指数演算手段で演算された指数に基づいて、前記空調環
   境の制御量を演算する制御量算出手段と、前記制御量算
   出手段で算出された制御量に従って、空調機を制御する
   空調制御手段とを備え、前記要求推測手段は、前記在室
   者によるそれぞれの空調環境に対する要求に対して、そ
   の要求が申告された時間帯を考慮して、前記在室者全体
   の空調環境に対する要求を推測することを特徴とする空
   気調和装置。
2. 【請求項２】 前記指数演算手段で演算された指数は、
   前記要求推測手段で有効と推測された前記要求に時間的
   に対応する前記温熱条件と該要求とから適時算出され、
   デフォルトではＰＭＶ指標を用いて関係づけられたもの
   であることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。