JP3162880B2 - 空調制御システム - Google Patents
空調制御システムInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調制御システムに係
り、とくに、床暖房機や空気調和機などの空調機器を日
射の強度を考慮して制御するシステムに関する。
り、とくに、床暖房機や空気調和機などの空調機器を日
射の強度を考慮して制御するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、空調制御システムとして被調和室
に取り付けられる機器には種々のものがあり、例えば図
９に示すように、独立制御の空気調和機１００や床暖房
機１０１が知られている。この空気調和機１００は被調
和室Ｒの室温をセンサ１００ａで検出し、その検出温度
が設定温度になるように制御することを基本とし、また
床暖房機１０１も床温度をセンサ１０１ａで検出し、そ
の検出温度が設定温度になるように制御している。
に取り付けられる機器には種々のものがあり、例えば図
９に示すように、独立制御の空気調和機１００や床暖房
機１０１が知られている。この空気調和機１００は被調
和室Ｒの室温をセンサ１００ａで検出し、その検出温度
が設定温度になるように制御することを基本とし、また
床暖房機１０１も床温度をセンサ１０１ａで検出し、そ
の検出温度が設定温度になるように制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、窓Ｗか
ら日射が入る建築構造になっていることが多かったり、
また日射が当たった建物の壁には熱エネルギが蓄積され
るにも関わらず、上述した空調制御システムでは、日射
が不定期であるためか、日射エネルギを考慮した制御が
実施されていなかった。
ら日射が入る建築構造になっていることが多かったり、
また日射が当たった建物の壁には熱エネルギが蓄積され
るにも関わらず、上述した空調制御システムでは、日射
が不定期であるためか、日射エネルギを考慮した制御が
実施されていなかった。
【０００４】例えば、図９に示すように被調和室Ｒの南
面に窓Ｗがあり、空気調和機１００及び床暖房機１０１
で室内を空調することを想定する。雲の有無や日射の強
弱により室内の温熱環境が変化するにも関わらず、従来
の空調機器１００、１０１は、センサで感知する温度に
基づいて制御動作を行うため、制御の追随性が悪いとい
う問題があった。このため、例えば日射が強くなった場
合、室温が直接暖められて上昇するが、空調機器側は時
間遅れのあるセンサ温度に依存した制御を継続してしま
い、過暖房になるという事態を招いていた。この問題は
特に、熱容量の大きい床暖房機では顕著であった。
面に窓Ｗがあり、空気調和機１００及び床暖房機１０１
で室内を空調することを想定する。雲の有無や日射の強
弱により室内の温熱環境が変化するにも関わらず、従来
の空調機器１００、１０１は、センサで感知する温度に
基づいて制御動作を行うため、制御の追随性が悪いとい
う問題があった。このため、例えば日射が強くなった場
合、室温が直接暖められて上昇するが、空調機器側は時
間遅れのあるセンサ温度に依存した制御を継続してしま
い、過暖房になるという事態を招いていた。この問題は
特に、熱容量の大きい床暖房機では顕著であった。
【０００５】また、日射は上述したように直接、室温を
上昇させるのみならず、建物の壁に蓄熱されるため、蓄
積された熱エネルギが壁を伝わって室内を徐々に加熱す
る。このときの壁温の影響は、床温を制御する床暖房機
１０１のセンサ１０１ａにとって検出し難い量であるた
め、過暖房になってしまうことが多かった。
上昇させるのみならず、建物の壁に蓄熱されるため、蓄
積された熱エネルギが壁を伝わって室内を徐々に加熱す
る。このときの壁温の影響は、床温を制御する床暖房機
１０１のセンサ１０１ａにとって検出し難い量であるた
め、過暖房になってしまうことが多かった。
【０００６】なお、特公平４−３６３０４号公報に記載
された暖房装置には、室内の温度を検出する気温センサ
と室内の輻射温度を検出する輻射温センサとの検出値か
ら体感温度を演算し、この体感温度と設定温度との基づ
いて室内暖房用の発熱体及びその発熱を送風する送風機
を制御する手法が開示されている。しかし、この暖房装
置も従来の空調機と同様に、日射による自然の恵みを加
味した制御とはなっていなかった。
された暖房装置には、室内の温度を検出する気温センサ
と室内の輻射温度を検出する輻射温センサとの検出値か
ら体感温度を演算し、この体感温度と設定温度との基づ
いて室内暖房用の発熱体及びその発熱を送風する送風機
を制御する手法が開示されている。しかし、この暖房装
置も従来の空調機と同様に、日射による自然の恵みを加
味した制御とはなっていなかった。
【０００７】本発明は、上述した従来技術の現状に鑑み
てなされたもので、日射を加味した空調制御を行い、省
エネルギ化を推進するとともに、日射が変化しても、過
不足の極力少ない快適な室内温度環境を維持することが
できる空調制御システムを提供することを、目的とす
る。
てなされたもので、日射を加味した空調制御を行い、省
エネルギ化を推進するとともに、日射が変化しても、過
不足の極力少ない快適な室内温度環境を維持することが
できる空調制御システムを提供することを、目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る空調制御システムは、空調機器を用
いて部屋の温度を制御する空調制御システムにおいて、
建物の外部に取り付けられ且つ日射の強度を検出する日
射センサと、この日射センサの検出値に応じて上記空調
機器の空調能力の補正を指令する空調能力補正手段とを
備え、この空調能力補正手段が、前記日射センサの検出
値に基づいて前記部屋の壁体の蓄熱量を推定する蓄熱量
推定手段と、この蓄熱量推定手段の推定蓄熱量に基づい
て上記壁体の室内側壁面の将来の温度変化を予測する予
測手段と、この予測手段の予測情報に基づき空調能力を
補正する制御出力を演算して前記空調機器に与える補正
演算手段とを含むことを特徴とする。
め、この発明に係る空調制御システムは、空調機器を用
いて部屋の温度を制御する空調制御システムにおいて、
建物の外部に取り付けられ且つ日射の強度を検出する日
射センサと、この日射センサの検出値に応じて上記空調
機器の空調能力の補正を指令する空調能力補正手段とを
備え、この空調能力補正手段が、前記日射センサの検出
値に基づいて前記部屋の壁体の蓄熱量を推定する蓄熱量
推定手段と、この蓄熱量推定手段の推定蓄熱量に基づい
て上記壁体の室内側壁面の将来の温度変化を予測する予
測手段と、この予測手段の予測情報に基づき空調能力を
補正する制御出力を演算して前記空調機器に与える補正
演算手段とを含むことを特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【作用】日射の強度は日射センサにより検出される。こ
の日射強度が室内の温度上昇に殆ど寄与しないときは、
空調能力補正手段が床暖房機や空気調和機などの空調機
器の空調能力を補正することはなく、空調機器は例えば
床温や室温などの検出温度と各設定温度に基づいて室内
の温度環境を制御する。
の日射強度が室内の温度上昇に殆ど寄与しないときは、
空調能力補正手段が床暖房機や空気調和機などの空調機
器の空調能力を補正することはなく、空調機器は例えば
床温や室温などの検出温度と各設定温度に基づいて室内
の温度環境を制御する。
【００１１】日射が強くなり、窓や壁体を介して室内の
温度上昇に寄与することができる旨の検出情報が日射セ
ンサから得られたとき、空調能力補正手段は例えば暖房
時であれば、暖房負荷は小さいとして、日射による室温
上昇分だけ空調機器の暖房能力を下げさせる。これによ
り、日射による熱エネルギを適確に取り込み、省エネル
ギ化を図ることができるとともに、壁体の熱伝導に伴う
時間差や空調機器の制御遅れによる過暖房を回避でき、
快適な室温環境を維持できる。
温度上昇に寄与することができる旨の検出情報が日射セ
ンサから得られたとき、空調能力補正手段は例えば暖房
時であれば、暖房負荷は小さいとして、日射による室温
上昇分だけ空調機器の暖房能力を下げさせる。これによ
り、日射による熱エネルギを適確に取り込み、省エネル
ギ化を図ることができるとともに、壁体の熱伝導に伴う
時間差や空調機器の制御遅れによる過暖房を回避でき、
快適な室温環境を維持できる。
【００１２】一方、冷房時に日射が強くなったときは、
空調能力補正手段により、その強くなった分だけ空調機
器の冷房能力が増やされる。これにより、適確な冷房運
転が実施される。
空調能力補正手段により、その強くなった分だけ空調機
器の冷房能力が増やされる。これにより、適確な冷房運
転が実施される。
【００１３】また、日射により壁体に蓄積された熱エネ
ルギが蓄熱量推定手段により推定され、この蓄熱が時間
遅れを伴って壁体の室内側壁面の温度を上昇させる場合
の、その将来の温度変化が予測手段により予測される。
そこで、補正演算手段により、かかる予測情報に基づき
空調能力を上下させる量及びその時期に関する制御出力
が演算され空調機器に与えられる。これより、壁体の蓄
熱に伴って室内側壁体表面からの輻射により室温が後か
ら上昇する場合でも、過暖房や冷房不足という事態が確
実に排除され、快適な室温環境が維持される。
ルギが蓄熱量推定手段により推定され、この蓄熱が時間
遅れを伴って壁体の室内側壁面の温度を上昇させる場合
の、その将来の温度変化が予測手段により予測される。
そこで、補正演算手段により、かかる予測情報に基づき
空調能力を上下させる量及びその時期に関する制御出力
が演算され空調機器に与えられる。これより、壁体の蓄
熱に伴って室内側壁体表面からの輻射により室温が後か
ら上昇する場合でも、過暖房や冷房不足という事態が確
実に排除され、快適な室温環境が維持される。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の一実施例に係る空調制御シ
ステムを図１〜図８に基づいて説明する。
ステムを図１〜図８に基づいて説明する。
【００１５】本実施例の空調制御システムは、図１に示
すように、空調機器としての床暖房機１と空気調和機２
（エアコン）とを部屋Ｒに並設し、それらを必要に応じ
て併用できる複合空調方式を採っている。また、この空
調制御システムは、日射の強度を検出する日射センサ３
と、この日射センサ３の検出情報を処理して必要な情報
を床暖房機１及び空気調和機２に送る日射コントローラ
４と、外気温度センサ５と、室内温度センサ６とを備え
ている。
すように、空調機器としての床暖房機１と空気調和機２
（エアコン）とを部屋Ｒに並設し、それらを必要に応じ
て併用できる複合空調方式を採っている。また、この空
調制御システムは、日射の強度を検出する日射センサ３
と、この日射センサ３の検出情報を処理して必要な情報
を床暖房機１及び空気調和機２に送る日射コントローラ
４と、外気温度センサ５と、室内温度センサ６とを備え
ている。
【００１６】この内、日射コントローラ４、外気温度セ
ンサ５、及び室内温度センサ６が本発明の空調能力補正
手段を形成している。
ンサ５、及び室内温度センサ６が本発明の空調能力補正
手段を形成している。
【００１７】床暖房機１は、被調和室である部屋Ｒの床
ＦＬに敷設された電気式の暖房機本体１０と、この暖房
機本体１０の駆動を制御する床暖房コントローラ１１
と、床面の温度を検出する温度センサ１２とを備えてい
る。このため、床暖房機１の独立駆動の場合、温度セン
サ１２の検出温度が所望の設定温度になるように、床暖
房コントローラ１１により、暖房機本体１０の発熱が制
御される。
ＦＬに敷設された電気式の暖房機本体１０と、この暖房
機本体１０の駆動を制御する床暖房コントローラ１１
と、床面の温度を検出する温度センサ１２とを備えてい
る。このため、床暖房機１の独立駆動の場合、温度セン
サ１２の検出温度が所望の設定温度になるように、床暖
房コントローラ１１により、暖房機本体１０の発熱が制
御される。
【００１８】空気調和機２は例えばヒートポンプ式で構
成され、室内ユニット２０及び室外ユニット２１を有し
た冷暖房可能な調和機になっている。室内には、操作パ
ネル２２や室温検出用の温度センサ２３が設置され、室
外ユニット２１内にはマイコンを搭載したコントローラ
２４が収納されている。このため、空気調和機２の独立
駆動の場合、温度センサ２３の検出温度及び操作パネル
２２からの設定温度に基づいて冷暖房能力が制御され、
室内ユニット２０からの冷風又は温風の温度及びその風
量が調節される。
成され、室内ユニット２０及び室外ユニット２１を有し
た冷暖房可能な調和機になっている。室内には、操作パ
ネル２２や室温検出用の温度センサ２３が設置され、室
外ユニット２１内にはマイコンを搭載したコントローラ
２４が収納されている。このため、空気調和機２の独立
駆動の場合、温度センサ２３の検出温度及び操作パネル
２２からの設定温度に基づいて冷暖房能力が制御され、
室内ユニット２０からの冷風又は温風の温度及びその風
量が調節される。
【００１９】日射センサ３は図１に例示するように、部
屋Ｒの室温に寄与すること大の窓Ｗを有する壁（例えば
南側の壁）の外側に、そのセンサ面（表面）を外側に向
けて取り付けてあり、太陽光を受けることができる。
屋Ｒの室温に寄与すること大の窓Ｗを有する壁（例えば
南側の壁）の外側に、そのセンサ面（表面）を外側に向
けて取り付けてあり、太陽光を受けることができる。
【００２０】この日射センサ３は、具体的には図２
（ａ）（ｂ）に示すように、発泡スチロールなどの熱伝
導性の低い材料を用いた基板３ａ（サイズは例えば、縦
１０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ５ｍｍ）と、この基板３ａ
の表面に互いに離して貼り付けられた、放射率（吸収
率）が大きいセンサ板３ｂ及び放射率が小さいセンサ板
３ｃと、両方のセンサ板３ｂ，３ｃの裏側に当該センサ
板と当接状態で置かれた感熱素子３ｄ，３ｅとを備えて
いる。センサ板３ｂ，３ｃは共に、銅などの熱伝導性の
良い金属板を同面積の四角形に形成したものであるが、
一方の放射率大のセンサ板３ｂはその表面に黒体塗料を
塗布して成り、もう一方の放射率小のセンサ板３ｃはそ
の表面に鏡面処理したアルミニュームなどの層面を形成
して成る。感熱素子３ｄ，３ｅとして、ここではサーミ
スタが使用されているが、他の素子でもよい。
（ａ）（ｂ）に示すように、発泡スチロールなどの熱伝
導性の低い材料を用いた基板３ａ（サイズは例えば、縦
１０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ５ｍｍ）と、この基板３ａ
の表面に互いに離して貼り付けられた、放射率（吸収
率）が大きいセンサ板３ｂ及び放射率が小さいセンサ板
３ｃと、両方のセンサ板３ｂ，３ｃの裏側に当該センサ
板と当接状態で置かれた感熱素子３ｄ，３ｅとを備えて
いる。センサ板３ｂ，３ｃは共に、銅などの熱伝導性の
良い金属板を同面積の四角形に形成したものであるが、
一方の放射率大のセンサ板３ｂはその表面に黒体塗料を
塗布して成り、もう一方の放射率小のセンサ板３ｃはそ
の表面に鏡面処理したアルミニュームなどの層面を形成
して成る。感熱素子３ｄ，３ｅとして、ここではサーミ
スタが使用されているが、他の素子でもよい。
【００２１】このように互いに熱的に絶縁されて置かれ
たセンサ板３ｂ，３ｃは日射の吸収が異なるから、日射
が強くなるほど黒体処理のセンサ板３ｂの温度が高くな
り、両センサ板３ｂ，３ｃの温度差が大きくなる。この
温度差は感熱素子３ｄ，３ｅの温度差（抵抗値の差）と
して取り出され、この温度差をもって日射の強度を相対
的に評価できる日射検出信号とされる。
たセンサ板３ｂ，３ｃは日射の吸収が異なるから、日射
が強くなるほど黒体処理のセンサ板３ｂの温度が高くな
り、両センサ板３ｂ，３ｃの温度差が大きくなる。この
温度差は感熱素子３ｄ，３ｅの温度差（抵抗値の差）と
して取り出され、この温度差をもって日射の強度を相対
的に評価できる日射検出信号とされる。
【００２２】図５に、日射センサ３の検出特性の一例を
示す。横軸が時間、縦軸が日射強度を反映した温度差で
ある。
示す。横軸が時間、縦軸が日射強度を反映した温度差で
ある。
【００２３】外気温度センサ５及び室内温度センサ６
は、各々、部屋Ｒの壁への蓄熱量の評価に用いるため、
外気温度及び室内温度を検出し、その検出信号を日射コ
ントローラ４に出力する。なお、室内温度センサ６は空
気調和機２の温度センサ２３を兼用することもできる。
は、各々、部屋Ｒの壁への蓄熱量の評価に用いるため、
外気温度及び室内温度を検出し、その検出信号を日射コ
ントローラ４に出力する。なお、室内温度センサ６は空
気調和機２の温度センサ２３を兼用することもできる。
【００２４】日射コントローラ４は図３に示すように、
日射センサ３、外気温度センサ５、及び室内温度センサ
６の各検出信号をアナログ量からデジタル量に変換する
Ａ／Ｄ変換器３０〜３２と、この変換器３０〜３２の変
換信号を入力して日射に伴う空調能力の補正を図８の手
順に基づいて実施するマイコン３３とを備えている。こ
のマイコン３３は、床暖房機１のコントローラ１１及び
空気調和機２のコントローラ２４と通信可能になってお
り、それらの空調機器の駆動状態を知るとともに、空調
能力の補正量を知らせることができる。
日射センサ３、外気温度センサ５、及び室内温度センサ
６の各検出信号をアナログ量からデジタル量に変換する
Ａ／Ｄ変換器３０〜３２と、この変換器３０〜３２の変
換信号を入力して日射に伴う空調能力の補正を図８の手
順に基づいて実施するマイコン３３とを備えている。こ
のマイコン３３は、床暖房機１のコントローラ１１及び
空気調和機２のコントローラ２４と通信可能になってお
り、それらの空調機器の駆動状態を知るとともに、空調
能力の補正量を知らせることができる。
【００２５】上記空調能力に関連する、日射量と暖房負
荷の定性的な関係は図４に示すように表される。すなわ
ち、外気温度及び室内温度が一定の場合、日射量が小さ
いほど暖房負荷は大きく、一方、日射量が大きくなるほ
ど暖房負荷は小さくなる。このため、暖房負荷が一定の
場合、日射量が大きくなるほど、床暖房機１又は／及び
空気調和機２の空調能力を下げることができ、この低下
分を日射エネルギが負担することになる。反対に冷房の
場合、同一の冷房環境を維持するには、その日射エネル
ギの分だけ空気調和機２の空調能力を上げる必要があ
る。これらの空調能力の上下させる量が本発明の補正量
に相当する。
荷の定性的な関係は図４に示すように表される。すなわ
ち、外気温度及び室内温度が一定の場合、日射量が小さ
いほど暖房負荷は大きく、一方、日射量が大きくなるほ
ど暖房負荷は小さくなる。このため、暖房負荷が一定の
場合、日射量が大きくなるほど、床暖房機１又は／及び
空気調和機２の空調能力を下げることができ、この低下
分を日射エネルギが負担することになる。反対に冷房の
場合、同一の冷房環境を維持するには、その日射エネル
ギの分だけ空気調和機２の空調能力を上げる必要があ
る。これらの空調能力の上下させる量が本発明の補正量
に相当する。
【００２６】図５〜図７には、実験により得られた、日
射センサが検出した温度差（図５）、室内の輻射温度
（グローブ球温度：図６）、及び日射を受けた壁の室内
側表面温度（図７）を、横軸の時間経過を一致させて示
す。日射があると、日射センサの検出温度差が図５の日
射時間帯Ｓで示すように日射に応じて上昇し、日射が無
くなると、その温度差はほぼ零付近で推移する。この日
射を受けて、図６に示すように、室内輻射温度が徐々に
上昇することが分かる。
射センサが検出した温度差（図５）、室内の輻射温度
（グローブ球温度：図６）、及び日射を受けた壁の室内
側表面温度（図７）を、横軸の時間経過を一致させて示
す。日射があると、日射センサの検出温度差が図５の日
射時間帯Ｓで示すように日射に応じて上昇し、日射が無
くなると、その温度差はほぼ零付近で推移する。この日
射を受けて、図６に示すように、室内輻射温度が徐々に
上昇することが分かる。
【００２７】さらに、この日射による熱エネルギは壁に
徐々に蓄積され、その壁を室内側に向けて伝わるから、
図７に示す如く、壁の室内側表面温度も徐々に上がる。
この温度上昇には蓄熱効果に伴う時間遅れがあり、日射
時間帯Ｓの前半では殆ど上がらず、後半から緩やかに上
昇し、その時間帯Ｓの経過後も緩やかに上昇・下降する
状態が維持される。
徐々に蓄積され、その壁を室内側に向けて伝わるから、
図７に示す如く、壁の室内側表面温度も徐々に上がる。
この温度上昇には蓄熱効果に伴う時間遅れがあり、日射
時間帯Ｓの前半では殆ど上がらず、後半から緩やかに上
昇し、その時間帯Ｓの経過後も緩やかに上昇・下降する
状態が維持される。
【００２８】なお、図７中、点線の温度曲線は日射を直
接受けない壁の温度変化を示す。このため、斜線部分の
面積が壁体への蓄熱量に相当する。
接受けない壁の温度変化を示す。このため、斜線部分の
面積が壁体への蓄熱量に相当する。
【００２９】続いて、日射コントローラ４のマイコン３
３の処理を図８に基づいて説明する。マイコン３３は一
定時間（例えば数分）毎に図８に示すプログラムを起動
させる。
３の処理を図８に基づいて説明する。マイコン３３は一
定時間（例えば数分）毎に図８に示すプログラムを起動
させる。
【００３０】マイコン３３は、ステップＳ１で日射セン
サ３の温度差検出信号を日射強度として入力する。この
入力信号に基づいて、マイコン３３は、ステップ２ａ，
２ｂに係る、直射に関連する量を演算する一方の処理
と、ステップＳ３ａ〜Ｓ３ｅに係る、壁への蓄熱に関連
する量を演算するもう一方の処理とを並列に行う。
サ３の温度差検出信号を日射強度として入力する。この
入力信号に基づいて、マイコン３３は、ステップ２ａ，
２ｂに係る、直射に関連する量を演算する一方の処理
と、ステップＳ３ａ〜Ｓ３ｅに係る、壁への蓄熱に関連
する量を演算するもう一方の処理とを並列に行う。
【００３１】一方の処理に係るステップＳ２ａでは、直
射量（室温に直接影響を与える量）が日射センサ３の検
出信号に基づいて評価され、ステップＳ２ｂでは、評価
した直射量に基づいて輻射入熱量が演算される。
射量（室温に直接影響を与える量）が日射センサ３の検
出信号に基づいて評価され、ステップＳ２ｂでは、評価
した直射量に基づいて輻射入熱量が演算される。
【００３２】また、もう一方の処理に係るステップＳ３
ａでは、蓄熱量（壁などに蓄積される熱量）が日射セン
サ３の検出信号に基づいて評価される。ステップＳ３ｂ
では、外気温度センサ５が検出した外気温度が入力され
る。ステップＳ３ｃでは、蓄熱量の評価値と外気温度と
に基づいて積算蓄熱量が演算される。さらに、ステップ
Ｓ３ｄでは室内温度センサ６が検出した室内温度を読み
込みんだ後、ステップＳ３ｅにて、検出した室内温度を
参照し且つ壁などの仕切りの熱伝達度を勘案すること
で、その仕切りの室内側表面温度を演算する。
ａでは、蓄熱量（壁などに蓄積される熱量）が日射セン
サ３の検出信号に基づいて評価される。ステップＳ３ｂ
では、外気温度センサ５が検出した外気温度が入力され
る。ステップＳ３ｃでは、蓄熱量の評価値と外気温度と
に基づいて積算蓄熱量が演算される。さらに、ステップ
Ｓ３ｄでは室内温度センサ６が検出した室内温度を読み
込みんだ後、ステップＳ３ｅにて、検出した室内温度を
参照し且つ壁などの仕切りの熱伝達度を勘案すること
で、その仕切りの室内側表面温度を演算する。
【００３３】次いでステップＳ４に移行し、マイコン３
３は、上述したステップＳ２ａ，Ｓ２ｂ及びＳ３ａ〜Ｓ
３ｅの処理で求めた各量に基いて室内の空気温度及び輻
射温度への影響を予測演算する。この予測は、常に、現
在の日射に関連する諸量を元にして一定時間後（例えば
数分後）の室内の温度環境についてなされる。
３は、上述したステップＳ２ａ，Ｓ２ｂ及びＳ３ａ〜Ｓ
３ｅの処理で求めた各量に基いて室内の空気温度及び輻
射温度への影響を予測演算する。この予測は、常に、現
在の日射に関連する諸量を元にして一定時間後（例えば
数分後）の室内の温度環境についてなされる。
【００３４】この予測ができると、ステップＳ５に移行
し、マイコン３３は床暖房機１及び空気調和機２と交信
する。この交信により、現在、何れの機器１又は２が駆
動しているか又は両方の機器１、２が共に駆動している
かを知り、また、それらの現在の稼働空調能力（運転モ
ードも含めて）を得る。
し、マイコン３３は床暖房機１及び空気調和機２と交信
する。この交信により、現在、何れの機器１又は２が駆
動しているか又は両方の機器１、２が共に駆動している
かを知り、また、それらの現在の稼働空調能力（運転モ
ードも含めて）を得る。
【００３５】次いでステップＳ６に移行し、空調補正量
を決定する。この決定は、ステップＳ４で予測した日射
に拠る空気温度及び輻射温度の変化量と、ステップＳ５
で得た現在の稼働状態に拠る空調能力とを比較してなさ
れる。現在の空調能力のまま進行した場合、日射によ
り、過暖房になると判定したときは、その余剰熱量分を
補正量とする。反対に、冷房不足になると判定したとき
は、その不足熱量分を補正量とする。日射が殆ど無いと
きは、補正量も零又は僅かな値になる。
を決定する。この決定は、ステップＳ４で予測した日射
に拠る空気温度及び輻射温度の変化量と、ステップＳ５
で得た現在の稼働状態に拠る空調能力とを比較してなさ
れる。現在の空調能力のまま進行した場合、日射によ
り、過暖房になると判定したときは、その余剰熱量分を
補正量とする。反対に、冷房不足になると判定したとき
は、その不足熱量分を補正量とする。日射が殆ど無いと
きは、補正量も零又は僅かな値になる。
【００３６】次いでステップＳ７に移行し、ステップＳ
５の交信情報を参照して、空調能力の補正対象となる機
器が設定される。例えば、床暖房機１及び空気調和機２
の内の一方のみが駆動している場合には、その駆動状態
にある機器が指定される。しかし、床暖房機１及び空気
調和機２の両方が同時に運転されているときは、予め定
めた優先順位や手順にしたがってその内の一方又は両方
が補正対象機器に指定される。両方の機器が指定される
ときは、その補正の分担比率も合わせて設定される。
５の交信情報を参照して、空調能力の補正対象となる機
器が設定される。例えば、床暖房機１及び空気調和機２
の内の一方のみが駆動している場合には、その駆動状態
にある機器が指定される。しかし、床暖房機１及び空気
調和機２の両方が同時に運転されているときは、予め定
めた優先順位や手順にしたがってその内の一方又は両方
が補正対象機器に指定される。両方の機器が指定される
ときは、その補正の分担比率も合わせて設定される。
【００３７】このようにして補正量及び補正対象機器が
決まると、ステップＳ８にて、対象機器である床暖房機
１又は／及び空気調和機２に各補正量が出力される。
決まると、ステップＳ８にて、対象機器である床暖房機
１又は／及び空気調和機２に各補正量が出力される。
【００３８】以上の処理は一定時間毎に繰り返して行わ
れるため、日射が継続し、壁などの積算蓄熱量が増加又
は減少する場合、常に最新の空調補正量が床暖房機１又
は／及び空気調和機２に出力される。
れるため、日射が継続し、壁などの積算蓄熱量が増加又
は減少する場合、常に最新の空調補正量が床暖房機１又
は／及び空気調和機２に出力される。
【００３９】この補正指令を受けた床暖房機１又は／及
び空気調和機２は、指令された補正量だけ空調能力を増
減させる。
び空気調和機２は、指令された補正量だけ空調能力を増
減させる。
【００４０】このように、日射エネルギが室内の温度環
境に与える影響を絶えず予測しながら空調能力を補正す
ることにより、そのエネルギを有効に取り込んだり、空
調制御の高度化を図ることができる。例えば、暖房運転
時には、日射エネルギが温度環境に直接又は間接に寄与
する熱量だけ空調機器の暖房能力が自動的に下げられ
る。このため、空調機器の制御遅れがあっても、過暖房
が未然に防止され、快適な温度環境が維持されるととも
に、その分の省エネルギ化が推進される。反対に、冷房
運転時には、日射による熱エネルギ分だけの冷房不足が
事前に予測されるので、その不足分だけ冷房能力が高め
られる。このため、日射蓄熱に拠り室内温度が設定値以
上になってしまうということも無く、快適な温度環境が
維持される。
境に与える影響を絶えず予測しながら空調能力を補正す
ることにより、そのエネルギを有効に取り込んだり、空
調制御の高度化を図ることができる。例えば、暖房運転
時には、日射エネルギが温度環境に直接又は間接に寄与
する熱量だけ空調機器の暖房能力が自動的に下げられ
る。このため、空調機器の制御遅れがあっても、過暖房
が未然に防止され、快適な温度環境が維持されるととも
に、その分の省エネルギ化が推進される。反対に、冷房
運転時には、日射による熱エネルギ分だけの冷房不足が
事前に予測されるので、その不足分だけ冷房能力が高め
られる。このため、日射蓄熱に拠り室内温度が設定値以
上になってしまうということも無く、快適な温度環境が
維持される。
【００４１】なお、本発明は、空調機器として床暖房機
及び空気調和機の内の一方のみを設置する場合にも適用
できるし、その他にも、例えば電気ヒータを空調機器と
して設置することもでき、空調機器の種別に応じて暖房
時又は／及び冷房時に実施すればよい。床暖房機や空気
調和機は、日射コントローラと交信でき且つ補正量に応
じて自己の空調能力を調整できるものであればよく、そ
の駆動方式（例えば、床暖房機については電気式か、温
水式か：空気調和機についてはヒートポンプ式か、冷媒
加熱式か）に限定されるものではない。
及び空気調和機の内の一方のみを設置する場合にも適用
できるし、その他にも、例えば電気ヒータを空調機器と
して設置することもでき、空調機器の種別に応じて暖房
時又は／及び冷房時に実施すればよい。床暖房機や空気
調和機は、日射コントローラと交信でき且つ補正量に応
じて自己の空調能力を調整できるものであればよく、そ
の駆動方式（例えば、床暖房機については電気式か、温
水式か：空気調和機についてはヒートポンプ式か、冷媒
加熱式か）に限定されるものではない。
【００４２】また、前記実施例における日射コントロー
ラは空調機器のコントロール部に一体に組み込むことも
できる。
ラは空調機器のコントロール部に一体に組み込むことも
できる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る空調
用制御システムは、日射の影響を考慮して冷暖房の過不
足を事前に予測でき、その予測に基づいて空調機器の空
調能力を補正できることから、過暖房や冷房不足を未然
に回避でき、快適な温度環境を維持できるとともに、暖
房運転時には日射エネルギを取り込んで省エネルギ化を
推進させることができる。
用制御システムは、日射の影響を考慮して冷暖房の過不
足を事前に予測でき、その予測に基づいて空調機器の空
調能力を補正できることから、過暖房や冷房不足を未然
に回避でき、快適な温度環境を維持できるとともに、暖
房運転時には日射エネルギを取り込んで省エネルギ化を
推進させることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る空調用制御システムの
系統図である。
系統図である。
【図２】同図（ａ）は日射センサの平面図、同図（ｂ）
は同図（ａ）中のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
は同図（ａ）中のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図３】日射コントローラのブロック図である。
【図４】日射量と暖房負荷の関係を定性的に示すグラフ
である。
である。
【図５】日射センサの検出例を示すグラフである。
【図６】日射に拠る室内輻射温度の変化例を示すグラフ
である。
である。
【図７】日射に拠る壁体の室内側表面温度の変化例を示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】日射コントローラにおける空調能力の補正処理
を示す概略フローチャートである。
を示す概略フローチャートである。
【図９】従来例に係る空調用制御システムの系統図であ
る。
る。
１ 床暖房機（空調機器） ２ 空気調和機（空調機器） ３ 日射センサ ４ 日射コントローラ ５ 外気温度センサ ６ 室内温度センサ ３３ マイコン Ｒ 部屋（被調和室）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−87611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−104038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−34032（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−89530（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 11/02 F24F 11/02 102 F24F 11/02 103
Claims (1)
- 【請求項１】 空調機器を用いて部屋の温度を制御する
空調制御システムにおいて、建物の外部に取り付けられ
且つ日射の強度を検出する日射センサと、この日射セン
サの検出値に応じて上記空調機器の空調能力の補正を指
令する空調能力補正手段とを備え、この空調能力補正手
段が、前記日射センサの検出値に基づいて前記部屋の壁
体の蓄熱量を推定する蓄熱量推定手段と、この蓄熱量推
定手段の推定蓄熱量に基づいて上記壁体の室内側壁面の
将来の温度変化を予測する予測手段と、この予測手段の
予測情報に基づき空調能力を補正する制御出力を演算し
て前記空調機器に与える補正演算手段とを含むことを特
徴とする空調制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18744793A JP3162880B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 空調制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18744793A JP3162880B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 空調制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719563A JPH0719563A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3162880B2 true JP3162880B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=16206238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18744793A Expired - Fee Related JP3162880B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 空調制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3162880B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200481236Y1 (ko) * | 2011-01-06 | 2016-09-01 | 램 리써치 코포레이션 | 캠-로킹된 샤워헤드 전극 및 어셈블리 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011202892A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 環境制御システム |
| JP2012220031A (ja) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Panasonic Corp | 空気調和機 |
| CN102778009B (zh) * | 2012-07-11 | 2014-11-05 | 武汉裕生智能节能设备有限公司 | 一种变风量空调系统温湿度控制装置及方法 |
| EP2962235A4 (en) * | 2013-03-01 | 2017-01-04 | New Energy Technologies, Inc. | Building intergrated photovoltaic devices as smart sensors for intelligent building energy management systems |
| JP6400978B2 (ja) * | 2014-08-20 | 2018-10-03 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 熱媒体循環システム |
| WO2018190334A1 (ja) * | 2017-04-10 | 2018-10-18 | 三菱電機株式会社 | 空調装置、制御装置、空調方法及びプログラム |
| CN111426024B (zh) * | 2020-04-13 | 2022-12-02 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 用于空调器的运行模式控制方法及空调器 |
| CN111426031A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-17 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 用于空调器的风速控制方法及空调器 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP18744793A patent/JP3162880B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200481236Y1 (ko) * | 2011-01-06 | 2016-09-01 | 램 리써치 코포레이션 | 캠-로킹된 샤워헤드 전극 및 어셈블리 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0719563A (ja) | 1995-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |