JP4171006B2 - 空気調和機の制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、快適性を損なうことなく、エネルギーを節約できるような空気調和機の制御方法に関する。

従来、空気調和機の制御方法としては、室温が常に所定の目標温度になるように空気調和機を制御する方法が一般的である。

ところで、省エネルギーの観点からすれば、上記従来の方法では、目標温度を外気温度に近づければ、エネルギーを節約できるが、その分だけ確実に快適性が損なわれる。したがって、省エネルギーと快適性の向上とを両立することが困難である。
特開昭５９−１４７９４３号公報

そこで、この発明の課題は、省エネルギーと快適性の向上とを両立できるような空気調和機の制御方法を提供することにある。

上記課題を達成するため、請求項１の発明の空気調和機の制御方法は、熱源装置と、
送風ファンを有し、かつ、上記熱源装置からの冷媒が供給されると共に所定の室に設置されたファンコイルユニットと、
上記熱源装置と、上記ファンコイルユニットとに接続された冷媒管とを備える冷暖房用空気調和機の制御方法において、
上記所定の室の温度が設定温度になるように上記空気調和機の空気調和動作を連続的に行っている連続運転状態での上記所定の室に居る特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
上記空気調和機の送風ファンの動作を所定時間だけ強制的に停止させている停止時間と上記連続運転状態と同じ設定温度で連続運転を行っている稼動時間とを繰り返す間欠動作を、上記停止時間と稼動時間を変えて複数回行い、上記複数の間欠動作の各々での上記所定の室に居る上記特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
上記複数の間欠動作での上記温冷感レベルの平均値のうちで上記連続運転時の温冷感レベルの平均値と同程度の温冷感レベルの平均値を有する停止時間と稼動時間との組み合わせからなる間欠運転で、上記送風ファンを運転することを特徴としている。

この請求項１の発明の制御方法によれば、上記空気調和機の送風ファンの動作を、室内温度の如何に拘わらず所定の停止期間だけ強制的に停止させる分だけ、エネルギーを確実に節約することができる。また、この間欠動作による室温変動が快適感を向上させる効果も期待できる。

したがって、請求項１の発明によれば、連続的な空気調和動作時に比べて、快適性を低下させることなく、上記停止時間分だけ、エネルギー消費量を確実に削減することができる。

また、一実施形態の空気調和機の制御方法は、上記空気調和機の上記間欠動作を周期的に行う。

従って、この実施形態の空気調和機の制御方法によれば、上記間欠動作を周期的に行う分だけ、確実にエネルギーを節約することができる。また、この周期的な間欠動作による室温の変動が快適感を向上させる効果を期待できる。

また、一実施形態の空気調和機の制御方法は、上記所定の室の温度の如何に拘わらず、上記間欠動作の停止時間と運転時間によって、上記所定の室における上記空気調和機の空気調和動作を間欠動作させることに先だって、上記空気調和機の上記空気調和動作を３０分だけ運転する。

また、一実施形態の空気調和機の制御方法は、上記空気調和機の上記間欠動作における上記停止時間と上記運転時間との和に対する上記停止時間の割合を３分の１以下にした。

上記実施形態によれば、上記連続的な空気調和動作時に比べて、快適性をほとんど低下させることなく、消費エネルギーを削減できる。

また、一実施形態の空気調和機の制御方法は、上記空気調和機の上記間欠動作における上記停止時間の最大値を１５分にした。

上記停止時間が１５分以内であれば、不快を感じる確率を最小限に抑えつつ、消費エネルギーを最大限に削減できる。

また、一実施形態の空気調和機の制御方法は、上記空気調和機の上記間欠動作における上記空気調和動作の停止とは、上記空気調和機の送風ファンの停止であり、上記空気調和機の上記間欠動作を、上記空気調和機の送風ファンのオンオフによって実現する。

上記実施形態によれば、空気調和動作の停止の立ち下がりと空気調和動作の稼動の立ち上がりとを速やかにすることができる。したがって、空気調和動作の間欠制御が容易になる。また、電気系の制御だけで済むので、制御コストを低減できる。

また、一参考例の空気調和機の制御方法は、上記空気調和機の上記間欠動作における上記空気調和動作の停止とは、上記空気調和機のファンコイルユニットへの熱媒の送出の停止であり、上記空気調和機の上記間欠動作を、上記ファンコイルユニットへの熱媒の送出と停止とでもって実現する。

この参考例によれば、停止時に熱媒の送出を停止するから、運転エネルギーの削減量を大きくできる。

また、一実施形態の空気調和機の制御方法は、上記空気調和動作の上記間欠動作を、上記空気調和機の送風ファンのオンオフと上記空気調和機のファンコイルユニットへの熱媒の送出と停止との両方でもって実現する。

この実施形態によれば、上記停止時に送風ファンと熱媒送出の両方をオフするから、省エネルギー効果を最大にすることができる。

また、一参考例の空気調和機は、上記空気調和機の制御方法を行う空気調和機であって、上記所定空間の空気調和動作を行なう空気調和機本体と、上記空気調和機本体の上記空気調和動作を、上記所定の室の温度の如何に拘わらず、周期的に所定時間だけ強制的に停止させる制御部とを備えた。

したがって、この参考例によれば、快適性を損なうことなく、上記停止時間分だけエネルギ消費量を確実に削減でき、しかも、間欠動作による快適性の向上も図ることができる。

また、一実施形態の空気調和機の制御方法は、上記空気調和機の上記間欠動作における上記空気調和動作が冷房動作である場合において、上記空気調和機から上記所定の室へ吹き出す調和空気の温度を、１６℃よりも低く設定する。

この実施形態によれば、室内温度に拘わらない間欠運転しつつ、室内へ吹き出される調和空気の温度を１６℃よりも低く設定している。したがって、吹出調和空気の温度が１６℃以上の値に設定されている場合に比べて、調和空気の量が少なくて済むから、中央冷凍装置から冷風を送出する場合には、送風ファン，冷風管路を小型化できる。また、ファンコイルユニットを使用する場合には、冷媒管，冷媒ポンプを小型化できる。したがって、空気調和機のイニシャルコストおよびランニングコストを低減できる。

また、このように、強制間欠運転状態で、調和空気の温度を１６℃よりも低く設定しても、悪寒が生じることがないことが、実験により分かった。したがって、この実施形態によれば、強制間欠運転によりエネルギーの節約ができる上に、空気調和機のイニシャルコストおよびランニングコストを低減できるのである。

この発明の空気調和機の制御方法によれば、空気調和機の送風ファンの動作を、室内温度の如何に拘わらず所定の停止期間だけ強制的に停止させる分だけ、エネルギーを確実に節約することができる。また、この間欠動作による室温変動が快適感を向上させる効果も期待できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

〔夏期実験による冷房時の間欠動作の選定〕
図１の夏期実験のＮo.２の欄および図２(Ｂ)に、この発明の空気調和機の制御方法の第１の実験における冷房動作の制御内容を示す。この実験では、時刻ｔ＝−３０分からｔ＝０分まで室温を２６℃に保つように冷房運転している空気調和機の上記冷房運転を、室内温度の如何に拘わらず、時刻ｔ＝０分から周期的に１５分だけ強制的に停止させて、上記空気調和機を間欠動作させる。図２(Ｂ)に示すように、上記停止の周期は４５分である。したがって、この実験の制御方法によれば、上記冷房運転の１５分間の停止と、この停止に引き続いた上記冷房運転の３０分間の稼働とが、１回の間欠サイクルを構成している。

ここで、図２(Ｂ)に破線で示すように、室の壁内面の温度が２８℃で一定であるときには、室温は実線で示すように変化した。なお、黒丸●は運転停止点を表しており、白丸○は運転開始点を表している。

一方、この第１の実験に対する比較対象として、図２(Ａ）には、従来の一般空調として、室温が２６℃で一定になるように、冷房運転を連続的に行っている状態を示している。ここでは、室の壁内面の温度を２６℃で一定に設定した。またもう１つの比較対象として、図２(Ｃ)には、従来の連続運転の過程で、冷房運転の出力を変動させるアクティブ空調を行っている場合での室温の変化を示す。このアクティブ空調によれば、時刻ｔ＝−３０分から時刻ｔ＝０分まで室温を２６℃に保ち、時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝１５分まで室温を直線状に上昇させ、時刻ｔ＝１５分から時刻ｔ＝２２分まで室温を直線状に下降させ、時刻ｔ＝２２分から２３分間だけ室温を２６℃に戻すという周期４５分間の出力サイクルを繰り返した。

図２(Ａ)，(Ｂ)，(Ｃ)に示した運転における被検者数は３０名である。そして、この図２(Ａ)，(Ｂ)，(Ｃ)に示した運転において、被検者が申告した温冷感の平均を、図３のＮo.１，Ｎo.２，Ｎo.３の欄に四角印で示し、標準偏差を上記四角印から上下に伸びる線分で表している。図３を参照すれば分かるように、Ｎo.１(一般空調)の平均値と、Ｎo.２(本実施形態)の平均値とＮo.３(アクティブ空調)の平均値とは、温冷感レベルの「ふつう」と「少し涼しい」との間に収まっていて、しかも、本実施形態の上記平均値と一般空調での平均値との差に比べて、一般空調での標準偏差の方が大きい。

さらには、この図２(Ａ)，(Ｂ)，(Ｃ)に示した運転において、被検者が申告した快適感の平均値を、図４のＮo.１，Ｎo.２，Ｎo.３の欄に四角印で示し、標準偏差を上記四角印から上下に伸びる線分で表している。図４を参照すれば分かるように、Ｎo.１(一般空調)の平均値と、Ｎo.２(本実験)の平均値とＮo.３(アクティブ空調)の平均値とは、快適感レベルの「中立」と「やや快適」との間に収まっていて、しかも、本実験の上記平均値と一般空調での平均値との差に比べて、一般空調での標準偏差の方が格段に大きい。

この結果から、この第１の実験の制御方法によれば、連続的な冷房動作時に比べて、快適性を低下させることなく、上記４５分間の間欠サイクルの内の１５分の停止時間の分だけ、エネルギー消費量を確実に削減することができる。

尚、図１の夏期実験のＮo.５に示すように、上記第１の実験において、停止時間を１０分とし稼動時間を４０分とした場合（停止時間率２０％）には、図３に示すように温冷感において、Ｎo.２の第１実験に比べてやや涼しい方に平均値が移動してＮo.１の一般空調の平均値に近づいた。したがって、図４に示すように、快適感もＮo.２の実験に比べて向上した。

一方、図１の夏期実験のＮo.６に示すように、この図１のＮo.５に比べて、稼動時間を半減させて２０分とし、停止時間を１０分にした場合（停止時間率３３％）には、図３に示すように、温冷感はＮo.２の第１実験とほぼ同等になり、図４に示すように、快適感は、Ｎo.１の一般空調とほぼ同等になった。

また、図１の夏期実験のＮo.７に示すように、上記Ｎo.２の第１実験において、稼動時の目標室内温度を２６℃から２５℃に１℃だけ低下させ、かつ、壁内面の温度を２８℃から２７℃に１℃だけ低下させた条件においては、図３に示すように、Ｎo.２に比べて、温冷感が約１段階だけ涼しい方に移動した。また、図４に示すように、快適感に関しては、Ｎo.１の一般空調とほぼ同等になった。

また、図１の夏期実験のＮo.８に示すように、上記Ｎo.２の第１実験において、稼動時の目標室内温度を２６℃から２７℃に１℃だけ上昇させ、かつ、壁内面の温度を２８℃から２９℃に１℃だけ上昇させた条件においては、図３に示すように、Ｎo.２に比べて、平均値がやや暖かい方向に移動して「ふつう」レベルをわずかに越えた。一方、図４に示すように、快適感に関しては、Ｎo.２とほぼ同等であった。

また、図１の夏期実験のＮo.９に示すように、Ｎo.２（停止時間率３３％）に比べて、停止時間を１０分間だけ減少させて５分間にし、かつ、稼動時間を５分だけ減少させて２５分間にした場合（停止時間率１６％）には、図３に示すように、温冷感が明らかにＮo.２よりは涼しくなり、Ｎo.１の一般空調よりもわずかに涼しくなった。そして、図４に示すように、快適感に関しては、Ｎo.１よりも快適感が向上してほぼ「快適」レベルにまで向上した。

〔冬期実験の暖房時の間欠動作の選定〕
次に、この発明の空気調和機の制御方法の第２の実験を説明する。この第２実験は、図１には、冬期実験のＮo.６として示されている。この第２実験は、図２(Ｄ)に示すように、室の壁内面の温度が２１℃で一定であるときに、時刻ｔ＝−３０分からｔ＝０分まで室温を２４℃に保つように暖房運転している空気調和機の上記暖房運転を、室内温度の如何に拘わらず、時刻ｔ＝０分から３０分の周期で、強制的に５分だけ停止させて、上記空気調和機を間欠動作させるものである。したがって、この実験の制御方法によれば、上記暖房運転の５分の停止と、この停止に引き続いた上記暖房運転の２５分の稼動とが、１回の間欠サイクルを構成している。

ここで、図２(Ｄ)に破線で示すように、室の壁内面の温度が２１℃で一定であるときには、室温は実線で示すように変化した。黒丸●は運転停止点を示し、白丸○は運転開始点を示している。

一方、この第２の実験に対する比較対象として、図１の冬期実験の欄のＮo.３に示すように、図２(Ｄ)のｔ＝−３０分からｔ＝０分までの暖房運転を連続的に行う一般空調３を採用する。

上記冬期実験のＮo.６(第２の実験)とＮo.３(一般空調３)における被検者数は各３０名である。図５のＮo.６とＮo.３の欄に、この３０名の被検者が申告した温冷感の平均値(□印）と標準偏差(□印から上下に延びている線分)を示す。図５から分かるように、この第２の実験で被検者が申告した温冷感と上記一般空調３で被検者が申告した温冷感とは、平均値においても標準偏差においてもほとんど同じである。

また、図６のＮo.６とＮo.３の欄に、上記３０名の被検者が申告した快適感の平均値(□印)と標準偏差(□印から上下に延びている線分)を示す。図６から分かるように、この第２の実験で被検者が申告した快適感と上記一般空調３で被検者が申告した快適感とは、平均値においても標準偏差においてもほとんど同じである。

この結果から、この第２の実験の制御方法によれば、一般空調３の連続的な暖房動作時に比べて、快適性を低下させることなく、上記３０分間の間欠サイクルの内の５分間の停止時間の分だけ、エネルギー消費量を確実に削減することができる。

尚、図１の冬期実験のＮo.４に示すように、Ｎo.６の上記第２実験（停止時間率１６％）に比べて、停止時間を１０分だけ増加させて１５分にし、稼働時間を５分だけ増加させて３０分にした場合（停止時間率３３％）には、図５に示すように、温冷感がＮo.６に比べてわずかに暖かい方に移動してＮo.３の一般空調３とほぼ同等の温冷感になった。また、図６に示すように、快適感は、Ｎo.６(第２実験)およびＮo.３(一般空調３)とほぼ同じであった。したがって、この場合には、快適感を損なうことなく、第２実験の２倍以上のエネルギー削減を図れる。

また、図１の冬期実験のＮo.５に示すように、Ｎo.６(第２実施形態)に比べて、停止時間を５分だけ増加させて１０分にし、稼働時間を１５分だけ増加させて４０分にした場合(停止時間率２０％)には、図５に示すように、温冷感がＮo.６に比べてわずかに上昇してＮo.３の一般空調３とほぼ同等の温冷感になった。また、図６に示すように、快適感はＮo.３の一般空調３よりもわずかに低下した。

また、図１の冬期実験のＮo.７に示すように、Ｎo.６に比べて、停止時間を５分だけ増加させて１０分にし、稼働時間を５分だけ減少させて２０分にした場合（停止時間率３３％）には、図５に示すように、温冷感がＮo.６に比べてわずかに低下して「ふつう」レベルよりも「少し涼しい」レベルに移動した。そして、快適感に関しては、図６に示すように、Ｎo.６とほぼ同等レベルであった。

また、図１の冬期実験のＮo.８に示すように、Ｎo.６に比べて、壁内周面の温度を５℃だけ増加させて２６℃にさせ、かつ、停止時間を１０分だけ増加させて１５分にし、かつ、稼働時間を５分だけ増加させて３０分にした場合（停止時間率３３％）には、冷房運転になる。そして、温冷感については、図５に示すように、Ｎo.６の「ふつう」レベルに比べて上昇して「ふつう」レベルと「すこし暖かい」レベルとのほぼ中間よりもやや低いレベルになった。そして、快適感については、図６に示すように、Ｎo.６のレベルとほぼ同等であった。

また、図１の冬期実験のＮo.９に示すように、Ｎo.６に比べて目標室内温度を２℃だけ低下させて２２℃にし、かつ、壁内周面の温度を２℃だけ低下させて１９℃にした場合には、温冷感については、図５に示すように、Ｎo.６に比べて、低下して「少し涼しい」レベル付近に近づいた。そして、快適感については、図６に示すように、Ｎo.６よりもやや低下してほぼ「中立」レベルになった。

また、図１の冬期実験のＮo.１０に示すように、Ｎo.６に比べて目標室内温度を２℃だけ低下させて２２℃にし、かつ、壁内周面の温度を２℃だけ低下させて１９℃にした上で、停止時間を１０分だけ増加させて１５分にし、稼働時間を５分だけ増加させて３０分にした場合（停止時間率３３％）には、温冷感については、図５に示すように、Ｎo.６の「ふつう」レベルから「少し涼しい」レベルまで低下した。また、快適感については、図６に示すように、Ｎo.６から低下して「中立」レベルになった。

なお、図１の冬期実験のＮo.１１は、Ｎo.４（停止時間率３３％）において被検者の着衣を増加させた場合であり、図５に示すように、温冷感はＮo.４に比べてわずかに向上したが、快適感は図６に示すように、Ｎo.４とほとんど変わらなかった。

また、上記第１，第２の実験では、停止時間を周期的に設けたが、停止時間を非周期的に設けてもよい。

〔夏期実験および冬期実験に基づく空気調和機の制御〕
次に、図７に、この発明の制御方法が行われる空気調和機を示す。

この空気調和機は、図７に示すような二階建てのビル１に備え付けられたものであり、一階の室２の床に載置された第１ファンコイルユニット３と、二階の室５の床に載置された第２ファンコイルユニット６を有している。この第１，第２のファンコイルユニット３，６は熱媒配管７でもってポンプ８に接続されている。そして、このポンプ８は、熱源装置１０に接続されている。この熱源装置１０は、たとえばヒートポンプチラーで構成すればよい。また、この熱源装置１０には、もう１つのポンプ１１が接続されている。このポンプ１１は空気清浄器としてのエアハンドリングユニット１２に接続されている。このエアハンドリングユニット１２には吸い込みダクト１３と吐出ダクト１５とが接続されている。上記吸い込みダクト１３は、外気および、一階の室２の床付近からの空気と二階の室５の床付近からの空気が導入されるようになっている。また、上記吐出ダクト１５は、一階の室２の天井付近に設けられた吹出口１６と二階の室５の天井付近に設けられた吹出口１７とにつながっている。そして、上記エアハンドリングユニット１２は熱媒配管１８でもって上記熱源装置１０に接続されている。なお、２０と２１は排気ファンである。そして、上記ポンプ８には制御部としてのタイマー２３が接続されている。尚、上記熱源装置１０は、ヒートポンプチラーに替えて、冷凍機とボイラーでもって構成してもよく、温冷水発生装置でもって構成してもよい。

上記構成の空気調和機の動作を説明する。上記空気調和機は、熱源装置１０からポンプ８と１１に熱媒が供給される。ポンプ８は上記熱媒をファンコイルユニット６と３に供給する。すると、ファンコイルユニット６と３は、冷風もしくは温風を室５と室２に吹き出す。そして、このファンコイルユニット６からの熱媒は熱媒配管１８を通して熱源装置１０に戻される。

一方、上記ポンプ１１からの熱媒はエアハンドリングユニット１２に供給される。すると、このエアハンドリングユニット１２は、ダクト１３からエアハンドリングユニット１２に導入された外気と室内空気とを清浄にするとともに上記熱媒で冷やすか暖めるかしてダクト１５から吐出する。これにより、吹出口１６と１７からは清浄な冷風もしくは温風が吹き出す。

次に、上記制御部としてのタイマー２３の動作を、図８のフローチャートを参照しながら説明する。

このタイマー２３は、まず、所定のスタート信号が入力されると、計時を開始すると同時にステップＳ１に進んで、３０分が経過したか否かを判断し、ステップＳ１で３０分が経過していないと判断したときにステップＳ１に戻る。一方、３０分経過したと判断したときにステップＳ２に進んで、ポンプ８の運転を停止させる。

次に、ステップＳ３に進んで、上記停止後の経過時間を計時し、この経過時間が１５分に達したか否かを判断する。そして、上記経過時間が１５分に達していないと判断したときにはステップＳ３に戻り、上記経過時間が１５分に達したと判断したときにはステップＳ４に進んでポンプ８の運転を開始する。次に、ステップＳ５に進んで、ポンプ８の運転を停止させる停止信号が入力されたか否かを判断し、上記停止信号が入力されていないと判断したときにはステップＳ１に戻り、ステップＳ１からＳ４にしたがう間欠運転を継続する。

一方、上記ステップＳ５で、上記停止信号が入力されたと判断したときには、ポンプ８の運転を続行して上記間欠運転を終了する。

このように、この実施形態の制御方法によれば、上記間欠運転の１サイクルを４５分間とし、停止時間を上記１サイクル時間の３分の１である１５分とし稼働時間を３０分とした。したがって、室内に居る人が不快を感じる確率を最小限に抑えつつ、消費エネルギーを最大限に削減することができる。その理由は、上記夏期実験および上記冬期実験における実験の結果から、停止周期に対する停止時間の割合が３分の１である上に、上記停止時間が１５分である条件において、室内に居る人が不快を感じる確率を最小限に抑えつつ、消費エネルギーを最大限に削減できることが分かるからである。

したがって、この空気調和機の制御方法によれば、快適性を損なうことなく、上記停止時間分だけエネルギ消費量を確実に削減でき、しかも、間欠動作による快適性の向上も図ることができる。

上記空気調和機の制御方法では、エアハンドリングユニット１２およびポンプ１１は常時運転状態になっているが、空調する室の空気汚染濃度を許容範囲内に収めながら、これらを間欠動作させてもよい。この場合、ポンプ１１のオンオフはタイマー２３で制御する。

尚、上記空気調和機では、ポンプ８のオンオフを制御するタイマー２３で制御部を構成したが、上記タイマー２３に替えてポンプ８の下流側に運転・停止自動切替バルブを設置してもよい。

さらに、前記運転・停止自動切替バルブに加えて、ポンプ１１の下流側に別の運転・停止自動切替バルブを設置して、両運転・停止自動切替バルブによる間欠動作を実現してもよい。

また、上記空気調和機では、ポンプ８をオンオフすることでファンコイルユニット６，３への熱媒の送出と送出停止とでもって、空気調和動作の間欠動作を実現したが、ファンコイルユニット６と３の送風ファンのオンオフでもって間欠動作を実現した場合には本発明の実施形態の制御方法による送風ファン運転を行う空気調和機となる。さらに、ファンコイルユニット６と３の送風ファンのオンオフに加えて、エアハンドリングユニット１２の送風ファンのオンオフでもって、間欠動作してもよい。この場合には、空気調和動作の停止の立ち下がりと空気調和動作の立ち上がりとを速やかにすることができる。したがって、空気調和動作の間欠制御が容易になる。また、電気系の制御だけで済むから制御コストを低減できる。もっとも、上記停止時に送風ファンとポンプ８との両方をオフするようにすれば、省エネルギー効果を最大にすることができる。

〔参考例〕
次に、図９に示した実験条件一覧の実験５の欄に、参考例としての空気調和機の冷房動作の制御内容を示す。この空気調和機の制御方法では、室の壁内面の温度が２８℃で一定であるときに、室温を２６℃に保つようにする冷房運転を、室内温度の如何にかかわらず、５分間停止させてから２０分間稼働させるという２５分周期の停止，稼働周期になるように制御した。そして、この参考例では、冷風を吹き出す吹出口をアネモ型とし、そのサイズを「＃１２.５」にした。この「＃１２.５」は、ダクトの直径が１２７ｍｍであることを表している。そして、この参考例では、上記アネモ型の吹出口から吹き出させる冷風の温度を、１０℃に設定した。

一方、この参考例に対する比較対象として、図９の実験１の欄に示す従来の制御方法がある。この実験１の制御方法は、アネモ型の吹出口のサイズが参考例に比べて、大きな「＃１５」であることと、吹出口からの冷風の温度を１６℃に設定したこと、さらには、間欠運転を行っていないことが参考例と異なる。なお、「＃１５」は、ダクトの直径が１５２ｍｍであることを表している。この実験１の制御方法は、上記参考例と異なり、間欠運転および低温冷風運転を行わないものである。

図９の実験５と実験１に対して、２４名の被検者が申告した温冷感の平均を、図１０のＮo.５とＮo.１の欄に短い横棒で示し、標準偏差を上記横棒から上下に伸びる線分で表している。図１０を参照すれば分かるように、低温冷風のＮo.５(参考例)の平均値は、「ふつう」よりも少しだけ「少し涼しい」に振れたレベルである。一方、Ｎo.１(従来例)の平均値は、Ｎo.５(参考例)と略同じレベルである。

また、図９の上記実験５と実験１に対して、２４名の被検者が申告した快適感を、図１１のＮo.５とＮo.１の欄に短い横棒で示し、標準偏差を上記横棒から上下に伸びる線分で表している。図１１を参照すれば分かるように、低温冷風のＮo.５(参考例)の平均値は、「やや快適」のレベルである。また、比較対象としてのＮo.１(従来例)の平均値は、Ｎo.５(参考例)よりも僅かに快適であるが略同等レベルである。

上記した図１０と図１１の実験結果から分かるように、この低温冷風の上記 参考例(Ｎo.５)によれば、温冷感，快適感ともに、間欠運転も低温冷風運転も伴わない従来例(実験１)と略同等にできる。

したがって、上記実験結果から分かるように、この参考例によれば、温冷感において悪寒（コールドドラフト）を感じさせることなく、かつ、従来に比べて快適感を損なうこともない。

また、この参考例によれば、室内温度に拘わらない間欠運転をしつつ、室内へ吹き出される調和空気の温度が１６℃以上の値に設定されている場合に比べて、調和空気の量が少なくて済む。したがって、中央冷凍装置から冷風を送出する場合には、送風ファン，冷風管路を小型化できる。また、ファンコイルユニットを使用する場合には、冷媒管，冷媒ポンプを小型化できる。したがって、空気調和機のイニシャルコストおよびランニングコストを低減できる。

したがって、この参考例によれば、強制間欠運転によりエネルギーの節約ができる上に、空気調和機のイニシャルコストおよびランニングコストを低減できる。

尚、上記参考例(Ｎo.５)では、吹出口をアネモ型にしたが、図９のＮo.９に示すように、吹出口をフラップ型にしてもよい。このフラップ型吹出口とは、ライン型吹出口の内部に電動可動フィンが設置されており、吹き出し方向を変えることができるものである。このＮo.９の実験によれば、温冷感は、図１０に示すように上記参考例(Ｎo.５）と略同一の「ふつう」レベルである。また、このＮo.９の実験によれば、図１１に示すように、上記参考例より快適感が向上しており、「やや快適」と「快適」との中間のレベルである。

また、図９の実験１０の欄に示すように、冷房運転時の室温目標温度を２７℃にして、上記参考例(Ｎo.５)に比べて１℃だけ高くした場合にも、図１０と図１１に示すように、低温冷風を採用していない実験Ｎo.７(比較対象)と略同じ温冷感と快適感を得ることができた。

また、図９の実験１１の欄に示すように、実験５の冷房運転の停止時間と稼働時間との組み合わせを３０分と３０分にした場合には、図１０の温冷感においては上記実施形態(Ｎo.５)と同等であり、図１１の快適感においては上記参考例(Ｎo.５)よりも優れていた。

なお、図９の実験２，３，４に示すように、停止時間率が０％の非間欠の低温冷風運転においては、温冷感において上記参考例(Ｎo.５)とほぼ同等のレベルであり、快適感においては上記参考例(Ｎo.５)とほぼ同等あるいはやや劣るレベルであった。この実験結果からも、本発明のような間欠運転が快適感を損なうことなくエネルギー節約を実現していることが分かる。

尚、上記参考例では、吹出温度を１０℃に設定したが、この吹出温度を１０℃以上で１６℃よりも低い値に設定してもよい。この場合にも、吹出温度の設定値に応じて、送風ファン，冷風管路を小型化でき、冷媒管，冷媒ポンプを小型化できる。

この発明の空気調和機の制御方法の第１の実験およびその変形例と、第２の実験およびその変形例と、さらには、これらの実験に対する比較例を説明する一覧表を示す図である。 図２(Ａ)は上記第１の実験の比較例としての従来例の運転状態を示す図であり、図２(Ｂ)は上記第１の実験の運転状態を示す図であり、図２(Ｃ)は上記第１の実験の比較例としてのアクティブ運転の状態を示す図であり、図２(Ｄ)は第２の実験の運転状態を示す図である。 上記第１の実験およびその変形例、さらには、その比較例の温冷感の申告の平均と標準偏差を示す図である。 上記第１の実験およびその変形例、さらには、その比較例の快適感の申告の平均と標準偏差を示す図である。 上記第２の実験およびその変形例、さらには、その比較例の温冷感の申告の平均と標準偏差を示す図である。 上記第２の実験およびその変形例、さらには、その比較例の快適感の申告の平均と標準偏差を示す図である。 この発明を行う空気調和機を示す図である。 上記空気調和機の動作を説明するフローチャートである。 この発明の空気調和機の制御方法の参考例およびその変形例、さらには、これらの実験に対する比較例を説明する一覧表を示す図である。 上記参考例およびその変形例、さらには、その比較例の温冷感の申告の平均と標準偏差を示す図である。 上記参考例およびその変形例、さらには、その比較例の快適感の申告の平均と標準偏差を示す図である。

符号の説明

１…ビル、２…室、３…第１ファンコイルユニット、５…室、
６…第２ファンコイルユニット、７…熱媒配管、８…ポンプ、
１０…熱源装置、１１…ポンプ、１２…エアハンドリングユニット、
１３…吸い込みダクト、１５…吐出ダクト、１６，１７…吹出口、
１８…熱媒配管、２３…タイマー。

Claims (4)

1. 熱源装置と、
   送風ファンを有し、かつ、上記熱源装置からの冷媒が供給されると共に所定の室に設置されたファンコイルユニットと、
   上記熱源装置と、上記ファンコイルユニットとに接続された冷媒管とを備える冷暖房用空気調和機の制御方法において、
   上記所定の室の温度が設定温度になるように上記空気調和機の空気調和動作を連続的に行っている連続運転状態での上記所定の室に居る特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
   上記空気調和機の送風ファンの動作を所定時間だけ強制的に停止させている停止時間と上記連続運転状態と同じ設定温度で連続運転を行っている稼動時間とを繰り返す間欠動作を、上記停止時間と稼動時間を変えて複数回行い、上記複数の間欠動作の各々での上記所定の室に居る上記特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
   上記複数の間欠動作での上記温冷感レベルの平均値のうちで上記連続運転時の温冷感レベルの平均値と同程度の温冷感レベルの平均値を有する停止時間と稼動時間との組み合わせからなる間欠運転で、上記送風ファンを運転することを特徴とする空気調和機の制御方法。
2. 熱源装置と、
   送風ファンを有し、かつ、上記熱源装置からの熱媒が供給されると共に屋外からの外気を上記所定の室に導入するエアハンドリングユニットと、
   上記熱源装置と、上記エアハンドリングユニットとに接続された熱媒配管とを備える冷暖房用空気調和機の制御方法において、
   上記所定の室の温度が設定温度になるように上記空気調和機の空気調和動作を連続的に行っている連続運転状態での上記所定の室に居る特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
   上記空気調和機の送風ファンの動作を所定時間だけ強制的に停止させている停止時間と上記連続運転状態と同じ設定温度で連続運転を行っている稼動時間とを繰り返す間欠動作を、上記停止時間と稼動時間を変えて複数回行い、上記複数の間欠動作の各々での上記所定の室に居る上記特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
   上記複数の間欠動作での上記温冷感レベルの平均値のうちで上記連続運転時の温冷感レベルの平均値と同程度の温冷感レベルの平均値を有する停止時間と稼動時間との組み合わせからなる間欠運転で、上記送風ファンを運転することを特徴とする空気調和機の制御方法。
3. 熱源装置と、
   送風ファンを有し、かつ、上記熱源装置からの熱媒が供給されると共に所定の室に設置されたファンコイルユニットと、
   送風ファンを有し、かつ、上記熱源装置からの熱媒が供給されると共に屋外からの外気を上記所定の室に導入するエアハンドリングユニットと、
   上記熱源装置と、上記ファンコイルユニットおよびエアハンドリングユニットとに接続された熱媒配管とを備える冷暖房用空気調和機の制御方法において、
   上記所定の室の温度が設定温度になるように上記空気調和機の空気調和動作を連続的に行っている連続運転状態での上記所定の室に居る特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
   上記空気調和機の送風ファンのうち上記ファンコイルユニットまたは上記エアハンドリングユニットの少なくとも一方の送風ファンの動作を所定時間だけ強制的に停止させている停止時間と上記連続運転状態と同じ設定温度で連続運転を行っている稼動時間とを繰り返す間欠動作を、上記停止時間と稼動時間を変えて複数回行い、上記複数の間欠動作の各々での上記所定の室に居る上記特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
   上記複数の間欠動作での上記温冷感レベルの平均値のうちで上記連続運転時の温冷感レベルの平均値と同程度の温冷感レベルの平均値を有する停止時間と稼動時間との組み合わせからなる間欠運転で、上記少なくとも一方の送風ファンを運転することを特徴とする空気調和機の制御方法。
4. 熱源装置と、
   送風ファンを有し、かつ、上記熱源装置からの熱媒が供給されると共に所定の室に設置されたファンコイルユニットと、
   送風ファンを有し、かつ、上記熱源装置からの熱媒が供給されると共に屋外からの外気を上記所定の室に導入するエアハンドリングユニットと、
   上記熱源装置と、上記ファンコイルユニットおよびエアハンドリングユニットとに接続された熱媒配管と、
   該熱媒配管の途中に設けられて上記熱源装置からの熱媒を上記熱媒配管を介して上記ファンコイルユニットおよびエアハンドリングユニットに供給して上記熱源装置に戻すポンプとを備える冷暖房用空気調和機の制御方法において、
   上記所定の室の温度が設定温度になるように上記空気調和機の空気調和動作を連続的に行っている連続運転状態での上記所定の室に居る特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
   上記空気調和機の送風ファンのうち上記ファンコイルユニットまたは上記エアハンドリングユニットの少なくとも一方の送風ファンの動作を所定時間だけ強制的に停止させている停止時間と上記連続運転状態と同じ設定温度で連続運転を行っている稼動時間とを繰り返す間欠動作を、上記停止時間と稼動時間を変えて複数回行い、上記複数の間欠動作の各々での上記所定の室に居る上記特定の複数の被験者が申告した段階的表示の温冷感レベルの平均値を求め、
   上記複数の間欠動作での上記温冷感レベルの平均値のうちで上記連続運転時の温冷感レベルの平均値と同程度の温冷感レベルの平均値を有する停止時間と稼動時間との組み合わせからなる間欠運転で、上記少なくとも一方の送風ファンを運転することを特徴とする空気調和機の制御方法。

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