JP5373532B2 - 空調操作装置および空調操作方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換式空調機と外気冷房機とが併用される空調システムにおいて、熱交換式空調機と外気冷房機の共通化された操作部として使用される空調操作装置に関するものである。

空調制御では、例えば図１２に示すように、部屋毎に個別の空調機（例えばビル用マルチ空調機など）を設置し、居住者がリモコンなどの操作手段を用いて、居住者の判断で個別空調機を操作する空調システムが実用化されている（例えば特許文献１参照）。図１２の例では、部屋１００−１，１００−２の各々に熱交換式の個別空調機１０１−１，１０１−２が設けられている。図１２において、１０２−１，１０２−２は部屋１００−１，１００−２から個別空調機１０１−１，１０１−２に空気（還気）を戻す配管、１０３−１，１０３−２は個別空調機１０１−１，１０１−２によって冷却または加熱された空気（給気）を部屋１００−１，１００−２へ供給する配管、１０４−１，１０４−２は給気の吹出口である。このような空調システムでは、居住者が個別空調機を操作することになるので、操作手段や操作のための表示方法には、特許文献１に開示されているように、多くの改良や機能追加が行なわれてきている。

個別空調機用のＨＭＩ（Human-Machine Interface）は進化しており、セントラル空調用の空調インターフェースを利用して、個別空調を実現しようというものも提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−１４８７９０号公報 特開２００８−１０１８９７号公報

セントラル空調システムでは、外気温度が低い冬期においては、外気を利用した冷房（外気冷房）が行なえるように構成されている。
オフィスビルなどでは、居住者やコンピュータ類が実質的に室内の発熱物となるので、冬期でも昼間は冷房を行なう必要がある。冷たい外気を取り入れて冷房を行なう外気冷房により、空調機などによって空気を冷却するためのエネルギーを節約できるので、外気冷房を利用することは省エネルギーという観点では極めて有効である。

そこで、図１３に示すように個別空調機と外気冷房機とを併用して、それぞれの良さを活用しようという構成が考えられる。図１３において、１０５は外気を室内に導入する外気冷房機、１０６は外気の取り入れ口、１０７−１，１０７−２は外気冷房機１０５から送り出される外気を部屋１００−１，１００−２へ供給する配管、１０８−１，１０８−２は外気の供給量を調節する外気ダンパ、１０９−１，１０９−２は外気の吹出口、１１０−１，１１０−２は部屋１００−１，１００−２の室温を計測する室温センサ、１１１は外気温度を計測する外気温度センサである。

ただし、個別空調機用のＨＭＩは、外気冷房機と併用するためのＨＭＩにはなっていない。したがって、居住者が積極的に外気冷房を利用して省エネルギーに努めようとしても、冷房状態とのトレードオフが発生する可能性を判断できないため、居住者としては外気冷房への切り換えを選択できない場合があり、居住者の意思で自主的に外気冷房が利用される頻度が低下する可能性がある。

同様のことは、セントラル空調システムにおいてＡＨＵ（Air Handling Unit）と外気冷房機を併用する場合においても言える。ＡＨＵや個別空調機は、空気に対する熱交換作用を伴う空調機なので、以下ではこれらを外気冷房機と区別して総称するために、熱交換式空調機と記述する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、熱交換式空調機と外気冷房機とが併用される空調システムにおいて、居住者が外気冷房に切り換えるかどうかを従来よりも判断し易くすることができる空調操作装置および空調操作方法を提供することを目的とする。

本発明は、熱交換式空調機と外気冷房機とが併用される空調システムにおける空調操作装置であって、外気温度計測値を取得する外気温度情報取得手段と、室温計測値を取得する室温情報取得手段と、熱交換式空調機および外気冷房機の状態情報を取得する空調機状態情報取得手段と、主として熱交換式空調機の効果を増減させることにより室温制御を実行する熱交換式空調機主体の冷房モードから、熱交換式空調機を停止させて外気冷房機の効果のみを増減させることにより室温制御を実行する完全外気冷房モードに切り換えた後の室温推定値を、前記外気温度計測値と室温計測値と熱交換式空調機の状態情報と外気冷房機の状態情報に基づいて算出する外気冷房時室温推定値算出手段と、前記室温推定値を居住者が認識できるように提示する外気冷房時室温推定値提示手段と、居住者が設定する条件に基づく切換可否判断の結果もしくは居住者からの切換指示入力に応じて、前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する切換手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の空調操作装置の１構成例において、前記居住者が設定する条件は、前記完全外気冷房モードへの切換時刻であり、前記切換手段は、居住者からの前記切換時刻の設定を受け付ける切換時刻設定手段と、前記切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手段とを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の空調操作装置の１構成例において、前記居住者が設定する条件は、前記完全外気冷房モードに切り換えるまでの遅延時間である切換ディレイであり、前記切換手段は、居住者からの前記切換ディレイの設定を受け付ける切換ディレイ設定手段と、前記切換ディレイの設定が行われた時刻に前記切換ディレイを加えた時刻を前記完全外気冷房モードへの切換時刻として、この切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手段とを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の空調操作装置の１構成例において、前記居住者が設定する条件は、室温の許容温度と、居住者が室温を許容温度以下にして欲しいと望む時間帯の最終時刻であり、前記切換手段は、居住者からの前記最終時刻の設定を受け付ける最終時刻設定手段と、居住者からの前記許容温度の設定を受け付ける許容温度設定手段と、前記外気冷房時室温推定値算出手段の算出結果に基づいて、前記許容温度以下の室温を前記最終時刻まで維持できることを条件として前記完全外気冷房モードへの切換時刻を設定し、この切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手段とを含むことを特徴とするものである。

また、本発明の空調操作装置の１構成例において、前記外気冷房時室温推定値算出手段は、前記完全外気冷房モードにおいて最大外気ダンパ開度で外気が取り入れられる場合を想定して前記室温推定値を算出することを特徴とするものである。
また、本発明の空調操作装置の１構成例において、前記外気冷房時室温推定値算出手段は、単位時間あたりの室温変化を逐次算出する数式に基づき、シミュレーションにより前記室温推定値を算出することを特徴とするものである。
また、本発明の空調操作装置の１構成例において、前記外気冷房時室温推定値算出手段は、前記完全外気冷房モードにおける室温変化の時定数と室内の収束温度とを、最大外気ダンパ開度で外気が取り入れられる場合を想定して算出し、この時定数と収束温度に基づき、任意の時間における前記室温推定値を算出することを特徴とするものである。

また、本発明の空調操作方法は、外気温度計測値を取得する外気温度情報取得手順と、室温計測値を取得する室温情報取得手順と、熱交換式空調機および外気冷房機の状態情報を取得する空調機状態情報取得手順と、主として熱交換式空調機の効果を増減させることにより室温制御を実行する熱交換式空調機主体の冷房モードから、熱交換式空調機を停止させて外気冷房機の効果のみを増減させることにより室温制御を実行する完全外気冷房モードに切り換えた後の室温推定値を、前記外気温度計測値と室温計測値と熱交換式空調機の状態情報と外気冷房機の状態情報に基づいて算出する外気冷房時室温推定値算出手順と、前記室温推定値を居住者が認識できるように提示する外気冷房時室温推定値提示手順と、居住者が設定する条件に基づく切換可否判断の結果もしくは居住者からの切換指示入力に応じて、前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する切換手順とを備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、熱交換式空調機主体の冷房モードから完全外気冷房モードに切り換えた後の室温推定値を算出し、算出した室温推定値を居住者に提示することにより、完全外気冷房に切り換えるための判断指標を提示することになり、居住者にとっては完全外気冷房に切り換えるかどうかの判断が従来よりも容易になるので、居住者の自主的な判断による省エネルギー行動を促進することができる。本発明では、居住者が熱交換式空調機を積極的に停止し易くなるように誘導する空調操作装置を実現することができる。

また、本発明では、居住者から完全外気冷房モードへの切換時刻の設定を受け付け、切換時刻に達したときに完全外気冷房モードへの切り換えを実行することにより、居住者が適当と判断した切換時刻に制御モードを自動的に完全外気冷房モードに切り換えることができ、居住者が室温推定値を何度も確認する煩わしさを低減することができる。

また、本発明では、居住者から完全外気冷房モードへの切換ディレイの設定を受け付け、切換ディレイの設定が行われた時刻に切換ディレイを加えた時刻を完全外気冷房モードへの切換時刻として、この切換時刻に達したときに完全外気冷房モードへの切り換えを実行することにより、居住者が室温推定値を何度も確認する煩わしさを低減することができる。

また、本発明では、居住者から最終時刻の設定を受け付けると共に許容温度の設定を受け付け、外気冷房時室温推定値算出手段の算出結果に基づいて、許容温度以下の室温を最終時刻まで維持できることを条件として完全外気冷房モードへの切換時刻を設定し、この切換時刻に達したときに完全外気冷房モードへの切り換えを実行することにより、居住者が室温推定値を何度も確認する煩わしさを低減することができる。

また、本発明では、完全外気冷房モードにおいて最大外気ダンパ開度で外気が取り入れられる場合を想定して室温推定値を算出することにより、算出する室温推定値は最大限の温度上昇抑制が行なわれる場合の室温推定値となるので、居住者にとって最も有効な判断指標を提示することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る空調システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る空調操作装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の室温推定値算出方法に基づく室温変化のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の第１の実施の形態の室温推定値算出方法に基づく室温変化のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る空調操作装置の表示・操作パネルの１例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る空調操作装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る空調操作装置の表示・操作パネルの１例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る空調操作装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る空調操作装置の表示・操作パネルの１例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る空調操作装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態に係る空調操作装置の表示・操作パネルの１例を示す図である。 熱交換式空調機のみによる従来の空調システムの構成を示す図である。 熱交換式空調機と外気冷房機を併用する空調システムの構成を示す図である。

［発明の原理１］
熱交換式空調機を停止して完全に外気冷房のみの状態（完全外気冷房）にする場合、室内の発熱物や外気温度の条件によっては、外気冷房のみでの冷房能力が不足することにより、すぐに熱交換式空調機を再起動しなければならなくなる可能性がある。すなわち、完全外気冷房を活用した省エネルギー行動自体が、その性質上、熱交換式空調機側の発停を伴う可能性を高くするのである。したがって、発明者は、完全外気冷房にして消費エネルギーを低減するという居住者の意図に反して熱交換式空調機を再起動しなければならないという可能性を低減するために、居住者の判断で完全外気冷房を行なう場合において、室温推定値が表示されることが好ましいことに着眼した。

具体的には、外気の取り入れが最大（外気ダンパが最大開度）の状態において、熱交換式空調機を停止して完全に外気冷房のみの状態（完全外気冷房）にした場合の室温推定値を、居住者が把握できるように表示することに想到した。これにより、熱交換式空調機を停止して省エネルギー行動をとる際の、事実上の冷房能力の余裕を居住者が把握することができる。

［発明の原理２］
室内にいる居住者が、例えば会議目的で部屋を利用している場合に、完全外気冷房に切り換えた後にどのぐらいの時間だけ会議を継続するかによって、完全外気冷房にするかどうかの判断も異なってくる。したがって、室温推定値の表示は、単に最終的な室温の上昇幅だけを推定して表示するのではなく、時間の経過に合わせて室温がどのように推移するかを推定して表示できることが好ましい。

室温推定値の表示の用途を考えれば、連続的な時系列の室温変化である必要はなく、また高精度な室温推定値である必要もない。完全外気冷房への切り換え時から例えば３０分後、６０分後、９０分後というように主な目安になる時間において、室温推定の概算値が得られているだけで十分である。居住者が概ね固定されていれば、完全外気冷房にするかどうかを室温推定値に基づいて判断する基準も各自が修得していくことになるであろうから、とにかく一定の算出方法により、時間の経過に合わせた室温の推移の予想を提示することに意義がある。

［発明の原理３］
例えば、完全外気冷房に切り換えると３０分後の室温推定値が約２８℃、６０分後の室温推定値が約３１℃、９０分後の室温推定値が約３３℃になる、といったように室温推定値が表示されているとする。会議が現時点から６０分継続する予定のときに、３０分後に室温が約２８℃になったとしても居住者は許容できるが、６０分後に室温が約３１℃になると許容できないとする。この場合、室温推定値の確認時点で完全外気冷房にするかどうかを判断しなければならないので、居住者は、消費エネルギーを低減したいという意欲があったとしても、完全外気冷房にするという操作を選択できない。

そこで、会議が終わる予定時刻の３０分前を切換時刻として設定できれば、居住者が室温推定値を何度も確認する煩わしさを低減できる。すなわち、完全外気冷房に切り換えたときの室温推定値を確認した時刻が例えば１４時で、会議が終わる予定時刻が１５時であり、室温推定値が３０分後に約２８℃、６０分後に約３１℃であれば、１４時の時点で切換時刻を１４時３０分と設定すれば、指定された切換時刻に熱交換式空調機を停止して完全外気冷房に自動的に切り換える。これにより、居住者は、室温推定値を１４時の時点で１回確認すれば済むことになる。切換時刻は、１４時３０分でなく、例えば１４時３５分でもよく、任意でよいことは言うまでもない。

また、同様の効果を得るために、最初から室温の許容温度と会議終了時刻とを設定できるようにしてもよい。すなわち、許容温度を２８℃と設定し、会議終了時刻を１５時と設定しておき、このとき室温推定値が３０分後に約２８℃で、６０分後に約３１℃であれば、１４時３０分ぐらいに熱交換式空調機を停止して完全外気冷房に自動的に切り換える。これにより、居住者は、設定時に室温推定値をとりあえず１回確認すれば済むことになる。

［第１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詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る空調システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理１，２に対応するものである。空調システムの各構成の配置は図１３に示したとおりであるので、図１３の符号を用いて本実施の形態の空調システムについて説明する。

空調操作装置１−１，１−２は、それぞれ図１３に示した部屋１００−１，１００−２の内部に設置され、居住者による操作あるいは自動的な処理により制御装置２に指示を与えたり、制御装置２から情報を取得したりする。

制御装置２は、例えば熱交換式空調機１０１−１の熱交換器に供給される冷水の量、および外気ダンパ１０８−１の開度などを制御することにより、部屋１００−１の室温が空調操作装置１−１によって設定された室温設定値になるように制御する。同様に、制御装置２は、熱交換式空調機１０１−２の熱交換器に供給される冷水の量、および外気ダンパ１０８−２の開度などを制御することにより、部屋１００−２の室温が空調操作装置１−２によって設定された室温設定値になるように制御する。

空調システムの冷房モードには、主として熱交換式空調機の効果を増減させることにより室温制御を実行する熱交換式空調機主体の冷房モードと、外気冷房機の効果のみを増減させることにより室温制御を実行する完全外気冷房モードの２つが部屋毎に存在する。熱交換式空調機主体の冷房モードでは、外気冷房機も動作しているが、完全外気冷房モードでは、外気冷房機のみ動作し、熱交換式空調機は停止している。

制御装置２は、空調操作装置１−１，１−２によって設定された室温設定値、外気温度、部屋１００−１，１００−２の室温等を考慮して、熱交換式空調機主体の冷房モードあるいは完全外気冷房モードのどちらかの制御モードを部屋毎に選択して、部屋毎の個別空調を行う。なお、制御装置２がどちらの制御モードを選択するかは、発明の本質には関係なく、適宜実現可能であるので、制御モードの自動選択に関する詳細な説明は省略する。また、制御装置２は、部屋１００−１，１００−２の居住者からの切換指示を空調操作装置１−１，１−２を介して受け付け、居住者からの切換指示があったときに、居住者が選択した制御モードへの切り換えを行う。

図２は空調操作装置１−１，１−２の構成を示すブロック図である。空調操作装置１−１，１−２の各々は、それぞれ外気温度計測値を取得する外気温度情報取得部１０と、室温計測値を取得する室温情報取得部１１と、熱交換式空調機１０１−１，１０１−２および外気冷房機１０５の状態情報を取得する空調機状態情報取得部１２と、熱交換式空調機主体の冷房モードから完全外気冷房モードに切り換えた後の室温推定値を算出する外気冷房時室温推定値算出部１３と、室温推定値を居住者が認識できるように提示する外気冷房時室温推定値提示部１４と、居住者からの完全外気冷房に切り換える操作を受け付ける切換指示入力部１５と、居住者からの切換指示入力に応じて完全外気冷房モードへの切り換えを実行する切換部１６とを備える。

次に、本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の動作について説明する。ここでは、空調操作装置１−１の動作について説明するが、空調操作装置１−２の動作も対象となる部屋が変わる点を除けば同じである。

空調操作装置１−１の切換指示入力部１５は、部屋１００−１の居住者が完全外気冷房に切り換える操作を受け付ける。空調操作装置１−１の切換部１６は、切換指示入力部１５が完全外気冷房への切換指示操作を受けたとき、制御装置２に対して切換指示信号を出力する。この切換指示信号に応じて、制御装置２は、部屋１００−１の制御モードを熱交換式空調機主体の冷房モードから完全外気冷房モードに切り換える。

以下、居住者が完全外気冷房に切り換えるかどうかを判断するための指標として、完全外気冷房時の室温推定値を居住者に提示する動作について説明する。完全外気冷房時の室温推定値は、前述したように連続的な時系列の室温変化を示す必要はなく、また高精度な室温推定値である必要もないので、室温推定値の算出方法としては色々な方法やレベルが考えられる。例えば、熱収支の物理モデル数式に基づく方法でもよいし、特開平６−３３２５０６号公報に開示されたように、制御対象についての入出力関係を示すデータをファジィ数量化II類の手法で分析し、結果として得られる特性分布を近似するモデル関数を算出することによって導出した数式を用いる方法でもよい。

下記の手法は、あくまでも一事例に過ぎない。本発明の本質は、熱交換式空調機を利用している居住者に、例え概算値であっても完全外気冷房時の室温推定値を提示することにある。
完全外気冷房時の室温を推定する方法は、対象とする部屋や空調設備の条件などにより異なるので、理解を容易にするために比較的単純な例を示す。

ここでは、現時点の外気温度計測値をＡ［℃］、現時点の外気ダンパ開度をθ、外気冷房時の最大外気ダンパ開度をθｐ、外気冷房機のファンによる空気搬送量をＳ（θ）［ｍ³／ｍｉｎ．］、外気冷房機のファンによる最大空気搬送量をＳ（θｐ）［ｍ³／ｍｉｎ．］、部屋から熱交換式空調機へ戻される現時点の環気の温度をＢ［℃］、熱交換式空調機から供給される現時点の給気の温度をＣ［℃］、熱交換式空調機のファンによる空気搬送量をＶ［ｍ³／ｍｉｎ．］、現時点の室温計測値をＤ［℃］、室内の発熱エネルギー量推定値をＥ［℃ｍ³／ｍｉｎ．］、室温推定値をＦ［℃］、室内容積をＲ［ｍ³］とする。

外気温度計測値Ａは、外気温度センサ１１１によって計測される。空調操作装置１−１の外気温度情報取得部１０は、制御装置２を介して外気温度計測値Ａを取得する。
部屋１００−１の室温計測値Ｄは、室温センサ１１０−１によって計測される。空調操作装置１−１の室温情報取得部１１は、制御装置２を介して部屋１００−１の室温計測値Ｄを取得する。

空調操作装置１−１の空調機状態情報取得部１２は、制御装置２から部屋１００−１用の外気ダンパ１０８−１の現時点の開度θと、部屋１００−１用の熱交換式空調機１０１−１から供給される現時点の給気の温度Ｃと、熱交換式空調機１０１−１のファンによる空気搬送量Ｖと、部屋１００−１の既知の室内容積Ｒの情報を取得する。

また、空調機状態情報取得部１２には、外気ダンパ開度と外気冷房機１０５のファンによる空気搬送量との関係が予め登録されている。この関係に基づいて、空調機状態情報取得部１２は、現時点の外気ダンパ開度θから現時点の外気冷房機１０５のファンによる空気搬送量Ｓ（θ）を求めることができる。外気ダンパ開度が最大値θｐのとき空気搬送量が最大値Ｓ（θｐ）をとることは言うまでもない。なお、熱交換式空調機１０１−１のファンによる空気搬送量Ｖは、本実施の形態では固定値とする。

Ｂ≒Ｄと仮定し、現時点で熱平衡状態にあると仮定すると、以下の関係が想定できる。
Ｅ＝（Ｄ−Ｃ）Ｖ＋（Ｄ−Ａ）Ｓ（θ） ・・・（１）

完全外気冷房に変更した後の室温変化について、空気混合効率を熱伝導と同様に温度差に比例するものとして数式表現すれば、以下の関係になる。なお、ΔＦ／Δｔは単位時間あたりの室温変化量を意味するものである。
ＲΔＦ／Δｔ＝−（Ｆ−Ａ）Ｓ（θｐ）＋Ｅ ・・・（２）
Ｒ（Ｆ’−Ｆ）／Δｔ＝−（Ｆ−Ａ）Ｓ（θｐ）＋Ｅ ・・・（３）
Ｆ’＝Ｆ＋｛−（Ｆ−Ａ）Ｓ（θｐ）＋Ｅ｝Δｔ／Ｒ ・・・（４）
Ｆ’＝Ｆ＋｛−（Ｆ−Ａ）Ｓ（θｐ）＋（Ｄ−Ｃ）Ｖ＋（Ｄ−Ａ）Ｓ（θ）｝Δｔ／Ｒ
・・・（５）

式（２）〜式（５）による逐次計算において、Ｆの初期温度をＤとすれば、簡易シミュレーションにより室温推定値Ｆ’を算出することが可能になる。式（２）〜式（５）によれば、外気温度などの条件変化予測も盛り込むことができる。

実際には、以下のように数式変換できるので、完全外気冷房による室温変化の時定数Ｔと室内の収束温度Ｇが推定できる。
Ｆ’＝Ｆ＋｛−（Ｆ−Ａ）Ｓ（θｐ）＋Ｅ｝Δｔ／Ｒ ・・・（６）
Ｆ’＝Ｆ｛１−Ｓ（θｐ）Δｔ／Ｒ｝
＋｛Ａ＋Ｅ／Ｓ（θｐ）｝｛Ｓ（θｐ）Δｔ／Ｒ｝ ・・・（７）
Ｆ’＝Ｆ｛１−Δｔ／Ｔ｝＋ＧΔｔ／Ｔ ・・・（８）
Ｔ＝Ｒ／Ｓ（θｐ） ・・・（９）
Ｇ＝Ａ＋Ｅ／Ｓ（θｐ）＝Ａ＋｛（Ｄ−Ｃ）Ｖ＋（Ｄ−Ａ）Ｓ（θ）｝／Ｓ（θｐ）
・・・（１０）

したがって、時定数Ｔと収束温度Ｇを用いて次式により任意の時間ｔにおける室温推定値Ｆ’（ｔ）を得ることができる。式（１１）の場合、外気温度などの条件変化予測を盛り込むことはできないが、演算量を低減することができる。
Ｆ’（ｔ）＝Ｄ＋（Ｇ−Ｄ）｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ）｝ ・・・（１１）

空調操作装置１−１の外気冷房時室温推定値算出部１３は、外気温度情報取得部１０が取得した外気温度計測値Ａと、室温情報取得部１１が取得した室温計測値Ｄと、空調機状態情報取得部１２が取得した給気温度Ｃと外気冷房機１０５のファンによる空気搬送量Ｓ（θ）と熱交換式空調機１０１−１のファンによる空気搬送量Ｖとから、現時点の部屋１００−１内の発熱エネルギー量推定値Ｅを式（１）により算出する。

続いて、外気冷房時室温推定値算出部１３は、空調機状態情報取得部１２が取得した部屋１００−１の室内容積Ｒと、既知の最大空気搬送量Ｓ（θｐ）とから、時定数Ｔを式（９）により算出する。また、外気冷房時室温推定値算出部１３は、外気温度計測値Ａと、既知の最大空気搬送量Ｓ（θｐ）と、部屋１００−１内の発熱エネルギー量推定値Ｅとから、収束温度Ｇを式（１０）により算出する。最後に、外気冷房時室温推定値算出部１３は、室温計測値Ｄと、時定数Ｔと、収束温度Ｇとから、任意の時間ｔにおける室温推定値Ｆ’（ｔ）を式（１１）により算出する。

空調操作装置１−１の外気冷房時室温推定値提示部１４は、算出された室温推定値Ｆ’（ｔ）を部屋１００−１の居住者が認識できるように提示する。
なお、実用上は、時定数Ｔなどの値を、算出するのではなく、実際の変化に合うように予め固定値として調整しておくようにしてもよい。

次に、具体的な数値によるシミュレーション例を以下に示す。式（１）〜式（１１）の推定式を検証するために、全く室内に発熱物がなく、熱交換式空調機による冷房も外気の取り入れも行なわれてない状態から、最大外気ダンパ開度で外気を取り入れ始める場合を確認する。この場合をシミュレーション１とする。

シミュレーション１では、現時点の外気温度計測値をＡ［℃］＝１８．０［℃］、現時点の外気ダンパ開度をθ＝０．０、外気冷房時の最大外気ダンパ開度をθｐ＝１．０、外気冷房機のファンによる空気搬送量をＳ（θ）［ｍ³／ｍｉｎ．］＝０．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、外気冷房時の最大空気搬送量をＳ（θｐ）［ｍ³／ｍｉｎ．］＝１．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、熱交換式空調機の現在の環気温度をＢ［℃］＝２５．０［℃］、熱交換式空調機の現在の給気温度をＣ［℃］＝２５．０［℃］、熱交換式空調機のファンによる空気搬送量をＶ［ｍ³／ｍｉｎ．］＝２．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、現時点の室温計測値をＤ［℃］＝２５．０［℃］、室内容積をＲ［ｍ³］＝１００．０［ｍ³］（５．０ｍ×８．０ｍ×高さ２．５ｍ）、単位時間をΔｔ＝１．０［ｍｉｎ．］とする。

式（１）、式（９）、式（１０）、式（１１）により、発熱エネルギー量推定値Ｅ、時定数Ｔ、収束温度Ｇ、室温推定値Ｆ’（ｔ）を算出すると以下のようになる。
Ｅ＝（Ｄ−Ｃ）Ｖ＋（Ｄ−Ａ）Ｓ（θ）＝０．０［℃ｍ³／ｍｉｎ．］ ・・（１２）
Ｔ＝Ｒ／Ｓ（θｐ）＝１００．０［ｍｉｎ．］ ・・・（１３）
Ｇ＝Ａ＋Ｅ／Ｓ（θｐ）＝１８．０［℃］ ・・・（１４）
Ｆ’（ｔ）＝Ｄ＋（Ｇ−Ｄ）｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ）｝
＝２５．０−７．０｛１−ｅｘｐ（−ｔ／１００．０）｝ ・・・（１５）

式（１２）〜式（１５）により、シミュレーション１の条件では、完全外気冷房に切り換えた場合、例えば３０分後に室温が約２３．２℃に下降し、６０分後に約２１．９℃に下降し、９０分後に約２０．９℃に下降することが推定できる。さらに約６時間後には、室温が外気とほぼ同じ約１８．２℃まで下降する。シミュレーション１の条件で室温推定値を算出したシミュレーション結果を図３、図４に示す。図４は図３の０〜５０［ｍｉｎ．］までの範囲を拡大した図である。図３、図４において、３１はシミュレーション１の結果に基づく室温変化、３２，３３，３４はそれぞれ後述するシミュレーション２，３，４の結果に基づく室温変化である。以上のシミュレーション１のように、外気冷房のみでも温度上昇は起こらないと推定される場合は、室温推定値は２５．０℃として居住者に提示すればよい。

次に、式（１）〜式（１１）の推定式を検証するために、室内に若干の発熱物がある状態で、熱交換式空調機と換気目的の外気によって２５．０℃に空調制御されている状態から、外気ダンパが最大開度の完全外気冷房に切り換える場合を確認する。この場合をシミュレーション２とする。

シミュレーション２では、現時点の外気温度計測値をＡ［℃］＝１８．０［℃］、現時点の外気ダンパ開度をθ＝０．５、外気冷房時の最大外気ダンパ開度をθｐ＝１．０、外気冷房機のファンによる空気搬送量をＳ（θ）［ｍ³／ｍｉｎ．］＝０．５［ｍ³／ｍｉｎ．］、外気冷房時の最大空気搬送量をＳ（θｐ）［ｍ³／ｍｉｎ．］＝１．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、熱交換式空調機の現在の環気温度をＢ［℃］＝２５．０［℃］、熱交換式空調機の現在の給気温度をＣ［℃］＝２１．７５［℃］、熱交換式空調機のファンによる空気搬送量をＶ［ｍ³／ｍｉｎ．］＝２．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、現時点の室温計測値をＤ［℃］＝２５．０［℃］、室内容積をＲ［ｍ³］＝１００．０［ｍ³］（５．０ｍ×８．０ｍ×高さ２．５ｍ）、単位時間をΔｔ＝１．０［ｍｉｎ．］とする。

式（１）、式（９）、式（１０）、式（１１）により、発熱エネルギー量推定値Ｅ、時定数Ｔ、収束温度Ｇ、室温推定値Ｆ’（ｔ）を算出すると以下のようになる。
Ｅ＝（Ｄ−Ｃ）Ｖ＋（Ｄ−Ａ）Ｓ（θ）
＝１０．０［℃ｍ³／ｍｉｎ．］ ・・・（１６）
Ｔ＝Ｒ／Ｓ（θｐ）＝１００．０［ｍｉｎ．］ ・・・（１７）
Ｇ＝Ａ＋Ｅ／Ｓ（θｐ）＝２８．０［℃］ ・・・（１８）
Ｆ’（ｔ）＝Ｄ＋（Ｇ−Ｄ）｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ）｝
＝２５．０＋３．０｛１−ｅｘｐ（−ｔ／１００．０）｝ ・・・（１９）

式（１６）〜式（１９）により、シミュレーション２の条件では、完全外気冷房に切り換えた場合、例えば３０分後に室温が約２５．８℃に上昇し、６０分後に約２６．３℃に上昇し、９０分後に約２６．８℃に上昇することが推定できる。シミュレーション２の条件で室温推定値を算出したシミュレーション結果を図３、図４の３２で示す。

外気冷房時室温推定値提示部１４によって表示された室温推定値を見た居住者が、例えば会議目的で部屋１００−１を利用している場合に、９０分で会議を終了し退室するため、９０分後に室温が約１．８℃上昇しても問題ないと判断したとする。このとき、省エネルギーを実践したいと思う居住者は、空調操作装置１−１を操作して自らの意志で完全外気冷房モードに切り換えることになる。

次に、式（１）〜式（１１）の推定式を検証するために、室内に多めの発熱物がある状態で、熱交換式空調機と外気ダンパが最大開度の外気冷房によって２５．０℃に空調制御されている状態から、完全外気冷房に切り換える場合を確認する。この場合をシミュレーション３とする。

シミュレーション３では、現時点の外気温度計測値をＡ［℃］＝１８．０［℃］、現時点の外気ダンパ開度をθ＝１．０、外気冷房時の最大外気ダンパ開度をθｐ＝１．０、外気冷房機のファンによる空気搬送量をＳ（θ）［ｍ³／ｍｉｎ．］＝１．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、外気冷房時の最大空気搬送量をＳ（θｐ）［ｍ³／ｍｉｎ．］＝１．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、熱交換式空調機の現在の環気温度をＢ［℃］＝２５．０［℃］、熱交換式空調機の現在の給気温度をＣ［℃］＝１８．５［℃］、熱交換式空調機のファンによる空気搬送量をＶ［ｍ³／ｍｉｎ．］＝２．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、現時点の室温計測値をＤ［℃］＝２５．０［℃］、室内容積をＲ［ｍ³］＝１００．０［ｍ³］（５．０ｍ×８．０ｍ×高さ２．５ｍ）、単位時間をΔｔ＝１．０［ｍｉｎ．］とする。

式（１）、式（９）、式（１０）、式（１１）により、発熱エネルギー量推定値Ｅ、時定数Ｔ、収束温度Ｇ、室温推定値Ｆ’（ｔ）を算出すると以下のようになる。
Ｅ＝（Ｄ−Ｃ）Ｖ＋（Ｄ−Ａ）Ｓ（θ）
＝２０．０［℃ｍ³／ｍｉｎ．］ ・・・（２０）
Ｔ＝Ｒ／Ｓ（θｐ）＝１００．０［ｍｉｎ．］ ・・・（２１）
Ｇ＝Ａ＋Ｅ／Ｓ（θｐ）＝３８．０［℃］ ・・・（２２）
Ｆ’（ｔ）＝Ｄ＋（Ｇ−Ｄ）｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ）｝
＝２５．０＋１３．０｛１−ｅｘｐ（−ｔ／１００．０）｝ ・・・（２３）

式（２０）〜式（２３）により、シミュレーション３の条件では、完全外気冷房に切り換えた場合、例えば３０分後に室温が約２８．３℃に上昇し、６０分後に約３０．８℃に上昇し、９０分後に約３２．７℃に上昇することが推定できる。シミュレーション３の条件で室温推定値を算出したシミュレーション結果を図３、図４の３３で示す。

外気冷房時室温推定値提示部１４によって表示された室温推定値を見た居住者が、例えば会議目的で部屋１００−１を利用している場合に、３０分で会議を終了し退室するため、３０分後に室温が約３．３℃上昇しても問題ないと判断したとする。このとき、省エネルギーを実践したいと思う居住者は、空調操作装置１−１を操作して自らの意志で完全外気冷房モードに切り換えることになる。一方、居住者は、少なくとも６０分は会議が継続するときに、６０分後に室温が約５．８℃上昇するのは許容できないと判断した場合、省エネルギーを実践したいという意欲があったとしても、熱交換式空調機の再稼動を避けるために完全外気冷房には切り換えないことになる。

次に、式（１）〜式（１１）の推定式を検証するために、室内にかなり多めの発熱物がある状態で、２台分の熱交換式空調機と外気ダンパが最大開度の外気冷房によって２５．０℃に空調制御されている状態から、完全外気冷房に切り換える場合を確認する。この場合をシミュレーション４とする。

シミュレーション４では、現時点の外気温度計測値をＡ［℃］＝１８．０［℃］、現時点の外気ダンパ開度をθ＝１．０、外気冷房時の最大外気ダンパ開度をθｐ＝１．０、外気冷房機のファンによる空気搬送量をＳ（θ）［ｍ³／ｍｉｎ．］＝１．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、外気冷房時の最大空気搬送量をＳ（θｐ）［ｍ³／ｍｉｎ．］＝１．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、熱交換式空調機の現在の環気温度をＢ［℃］＝２５．０［℃］、熱交換式空調機の現在の給気温度をＣ［℃］＝１９．２５［℃］、熱交換式空調機１台あたりの空気搬送量を２．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、２台の熱交換式空調機のファンによる空気搬送量をＶ［ｍ³／ｍｉｎ．］＝４．０［ｍ³／ｍｉｎ．］、現時点の室温計測値をＤ［℃］＝２５．０［℃］、室内容積をＲ［ｍ³］＝１００．０［ｍ³］（５．０ｍ×８．０ｍ×高さ２．５ｍ）、単位時間をΔｔ＝１．０［ｍｉｎ．］とする。

式（１）、式（９）、式（１０）、式（１１）により、発熱エネルギー量推定値Ｅ、時定数Ｔ、収束温度Ｇ、室温推定値Ｆ’（ｔ）を算出すると以下のようになる。
Ｅ＝（Ｄ−Ｃ）Ｖ＋（Ｄ−Ａ）Ｓ（θ）
＝３０．０［℃ｍ³／ｍｉｎ．］ ・・・（２４）
Ｔ＝Ｒ／Ｓ（θｐ）＝１００．０［ｍｉｎ．］ ・・・（２５）
Ｇ＝Ａ＋Ｅ／Ｓ（θｐ）＝４８．０［℃］ ・・・（２６）
Ｆ’（ｔ）＝Ｄ＋（Ｇ−Ｄ）｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ）｝
＝２５．０＋２３．０｛１−ｅｘｐ（−ｔ／１００．０）｝ ・・・（２７）

式（２４）〜式（２７）により、シミュレーション４の条件では、例えば３０分後に室温が約３０．８℃に上昇し、６０分後に約３５．３℃に上昇し、９０分後に約３８．６℃に上昇することが推定できる。シミュレーション４の条件で室温推定値を算出したシミュレーション結果を図３、図４の３４で示す。

外気冷房時室温推定値提示部１４によって表示された室温推定値を見た居住者が、例えば会議目的で部屋１００−１を利用している場合に、３０分後に室温が約５．８℃上昇するのは許容できないと判断したとする。このとき、居住者は、省エネルギーを実践したいという意欲があったとしても、熱交換式空調機の再稼動を避けるために完全外気冷房には切り換えないことになる。

以上のように、本実施の形態では、完全外気冷房時の室温推定値を算出し、算出した室温推定値を居住者に提示することにより、完全外気冷房に切り換えるための判断指標を提示することになり、居住者にとっては完全外気冷房に切り換えるかどうかの判断が従来よりも容易になるので、居住者の自主的な判断による省エネルギー行動を促進することができる。また、本実施の形態では、完全外気冷房時に最大外気ダンパ開度で外気が取り入れられる場合を想定して室温推定値を算出することにより、算出する室温推定値は最大限の温度上昇抑制が行なわれる場合の室温推定値となるので、居住者にとって最も有効な判断指標を提示することができる。
なお、室温推定値を常時算出し常時提示するようにしてもよいし、居住者の要求に応じて算出して提示するようにしてもよい。

本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の表示・操作パネルの１例を図５に示す。図５において、５０は室温設定値を表示する表示領域、５１は空調ＯＮ／ＯＦＦスイッチおよび空調ＯＮ／ＯＦＦ表示領域、５２は室温設定値の変更スイッチ、５３は完全外気冷房ＯＮ／ＯＦＦスイッチおよび完全外気冷房ＯＮ／ＯＦＦ表示領域、５４は室温推定値を表示する表示領域である。

空調操作装置１−１，１−２の外気冷房時室温推定値提示部１４は、表示領域５４に室温推定値を表示する。居住者が完全外気冷房に切り換える場合、完全外気冷房ＯＮ／ＯＦＦスイッチ５３を操作することになる。空調操作装置１−１，１−２の切換部１６は、完全外気冷房モードへの切り換えを実行したとき、完全外気冷房モードに切り換わったことを完全外気冷房ＯＮ／ＯＦＦ表示領域５３に表示する。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記発明の原理３に対応するものである。本実施の形態においても、空調システムの構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１の符号を用いて説明する。

図６は本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の構成を示すブロック図である。空調操作装置１−１，１−２の各々は、それぞれ外気温度情報取得部１０と、室温情報取得部１１と、空調機状態情報取得部１２と、外気冷房時室温推定値算出部１３と、外気冷房時室温推定値提示部１４と、居住者からの切換時刻の設定を受け付ける切換時刻設定部１７と、切換時刻に達したときに完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換部１８とを備える。

本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の表示・操作パネルの１例を図７に示す。図５と同一の表示領域やスイッチには、図５と同一の符号を付してある。図７において、５５は完全外気冷房への切換時刻を表示する表示領域、５６は切換時刻の設定スイッチである。

次に、本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の動作について説明する。第１の実施の形態で説明したとおり、空調操作装置１−１の外気冷房時室温推定値提示部１４は、表示領域５４に室温推定値を表示する。ここで、居住者が表示領域５４に表示されている室温推定値を１４時に確認したものとする。部屋１００−１での会議が終わる予定時刻は１５時である。部屋１００−１および空調システムの状態が上記のシミュレーション３で示した状態にあるとすると、室温推定値は２５．０℃から３０分後に約２８．３℃に上昇し、６０分後に約３０．８℃に上昇し、９０分後に約３２．７℃に上昇する。

居住者は、３０分間で徐々に約２８℃まで上昇する程度を室温の許容範囲と判断する。そこで、居住者は、１５時の３０分前の１４時３０分に完全外気冷房に切り換えれば問題ないと判断し、やや余裕を見て１４時３５分を完全外気冷房への切換時刻とし、設定スイッチ５６を操作して切換時刻を設定する。

空調操作装置１−１の切換時刻設定部１７は、設定された切換時刻を表示領域５５に表示すると共に自動切換部１８に通知する。自動切換部１８は、切換時刻の１４時３５分に達したとき、制御装置２に対して切換指示信号を出力すると共に、完全外気冷房モードに切り換わったことを完全外気冷房ＯＮ／ＯＦＦ表示領域５３に表示する。制御装置２は、切換指示信号に応じて、部屋１００−１の制御モードを熱交換式空調機主体の冷房モードから完全外気冷房モードに切り換える。

こうして、本実施の形態では、居住者が適当と判断した切換時刻に制御モードを自動的に完全外気冷房モードに切り換えることができるので、居住者が室温推定値を何度も確認する煩わしさを低減することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記発明の原理３に対応するものである。本実施の形態においても、空調システムの構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１の符号を用いて説明する。

図８は本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の構成を示すブロック図である。空調操作装置１−１，１−２の各々は、それぞれ外気温度情報取得部１０と、室温情報取得部１１と、空調機状態情報取得部１２と、外気冷房時室温推定値算出部１３と、外気冷房時室温推定値提示部１４と、居住者からの切換ディレイの設定を受け付ける切換ディレイ設定部１９と、切換ディレイの設定が行われた時刻に切換ディレイを加えた時刻を完全外気冷房モードへの切換時刻として、この切換時刻に達したときに完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換部２０とを備える。

本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の表示・操作パネルの１例を図９に示す。図５と同一の表示領域やスイッチには、図５と同一の符号を付してある。図９において、５７は完全外気冷房に切り換えるまでの遅延時間である切換ディレイを表示する表示領域、５８は切換ディレイの設定スイッチである。

次に、本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の動作について説明する。第１の実施の形態で説明したとおり、空調操作装置１−１の外気冷房時室温推定値提示部１４は、表示領域５４に室温推定値を表示する。ここで、居住者が表示領域５４に表示されている室温推定値を１４時に確認したものとする。部屋１００−１での会議が終わる予定時刻は１５時である。部屋１００−１および空調システムの状態が上記のシミュレーション３で示した状態にあるとすると、室温推定値は２５．０℃から３０分後に約２８．３℃に上昇し、６０分後に約３０．８℃に上昇し、９０分後に約３２．７℃に上昇する。

居住者は、３０分間で徐々に約２８℃まで上昇する程度を室温の許容範囲と判断する。そこで、居住者は、１５時の３０分前の１４時３０分に完全外気冷房に切り換えれば問題ないと判断し、現在時刻の１４時から切換時刻の１４時３０分までの３０分を切換ディレイとし、設定スイッチ５８を操作して切換ディレイを設定する。

空調操作装置１−１の切換ディレイ設定部１９は、設定された切換ディレイを表示領域５７に表示すると共に、切換ディレイの設定が行われた時刻に切換ディレイを加えた時刻を切換時刻として、この切換時刻を自動切換部２０に通知する。自動切換部２０は、切換時刻の１４時３０分に達したとき、制御装置２に対して切換指示信号を出力すると共に、完全外気冷房モードに切り換わったことを完全外気冷房ＯＮ／ＯＦＦ表示領域５３に表示する。制御装置２は、切換指示信号に応じて、部屋１００−１の制御モードを熱交換式空調機主体の冷房モードから完全外気冷房モードに切り換える。こうして、本実施の形態では、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記発明の原理３に対応するものである。本実施の形態においても、空調システムの構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１の符号を用いて説明する。

図１０は本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の構成を示すブロック図である。空調操作装置１−１，１−２の各々は、それぞれ外気温度情報取得部１０と、室温情報取得部１１と、空調機状態情報取得部１２と、外気冷房時室温推定値算出部１３と、外気冷房時室温推定値提示部１４と、居住者からの最終時刻の設定を受け付ける最終時刻設定部２１と、居住者からの許容温度の設定を受け付ける許容温度設定部２２と、外気冷房時室温推定値提示部１４の算出結果に基づいて、許容温度以下の室温を最終時刻まで維持できることを条件として完全外気冷房モードへの切換時刻を設定し、この切換時刻に達したときに完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換部２３とを備える。

本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の表示・操作パネルの１例を図１１に示す。図５と同一の表示領域やスイッチには、図５と同一の符号を付してある。図１１において、５９は居住者が室温を許容温度以下にして欲しいと望む時間帯の最終時刻を表示する表示領域、６０は最終時刻の設定スイッチ、６１は室温の許容温度を表示する表示領域、６２は許容温度の設定スイッチである。

次に、本実施の形態の空調操作装置１−１，１−２の動作について説明する。第１の実施の形態で説明したとおり、空調操作装置１−１の外気冷房時室温推定値提示部１４は、表示領域５４に室温推定値を表示する。ここで、居住者が表示領域５４に表示されている室温推定値を１４時に確認したものとする。部屋１００−１での会議が終わる予定時刻は１５時である。部屋１００−１および空調システムの状態が上記のシミュレーション３で示した状態にあるとすると、室温推定値は２５．０℃から３０分後に約２８．３℃に上昇し、６０分後に約３０．８℃に上昇し、９０分後に約３２．７℃に上昇する。

居住者は、会議の終了予定時刻が１５時なので、１５時を最終時刻とし、設定スイッチ６０を操作して最終時刻を設定する。空調操作装置１−１の最終時刻設定部２１は、設定された最終時刻を表示領域５９に表示すると共に自動切換部２３に通知する。また、居住者は、室温の許容温度を２８℃とし、設定スイッチ６２を操作して許容温度を設定する。空調操作装置１−１の許容温度設定部２２は、設定された許容温度を表示領域６１に表示すると共に自動切換部２３に通知する。

空調操作装置１−１の自動切換部２３は、外気冷房時室温推定値算出部１３が算出した結果から、室温推定値が３０分後に約２８．３℃に上昇し、６０分後に約３０．８℃に上昇し、９０分後に約３２．７℃に上昇すると認識する。そこで、自動切換部２３は、最終時刻として設定された１５時の３０分前の１４時３０分に完全外気冷房に切り換えれば、許容温度として設定された２８℃を最終時刻までほぼ維持できると判断し、１４時３０分を完全外気冷房への切換時刻とする。自動切換部２３は、１４時３０分に達したとき、制御装置２に対して切換指示信号を出力すると共に、完全外気冷房モードに切り換わったことを完全外気冷房ＯＮ／ＯＦＦ表示領域５３に表示する。制御装置２は、切換指示信号に応じて、部屋１００−１の制御モードを熱交換式空調機主体の冷房モードから完全外気冷房モードに切り換える。

こうして、本実施の形態では、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、自動切換部２３が設定する切換時刻は大まかな設定で構わない。上記の例では、完全外気冷房に切り換えたときから３０分後に室温推定値が約２８．３℃に上昇することになっているが、自動切換部２３は、室温推定値の小数点以下を無視し、１４時３０分に完全外気冷房に切り換えれば、許容温度として設定された２８℃を最終時刻まで維持できると判断している。

なお、第１〜第４の実施の形態の空調操作装置１−１，１−２と制御装置２の各々は、それぞれＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。各々の装置のＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第４の実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、熱交換式空調機と外気冷房機とが併用される空調システムに適用することができる。

１−１，１−２…空調操作装置、２…制御装置、１０…外気温度情報取得部、１１…室温情報取得部、１２…空調機状態情報取得部、１３…外気冷房時室温推定値算出部、１４…外気冷房時室温推定値提示部、１５…切換指示入力部、１６…切換部、１７…切換時刻設定部、１８，２０，２３…自動切換部、１９…切換ディレイ設定部、２１…最終時刻設定部、２２…許容温度設定部、１００−１，１００−２…部屋、１０１−１，１０１−２…熱交換式空調機、１０５…外気冷房機、１０８−１，１０８−２…外気ダンパ、１１０−１，１１０−２…室温センサ、１１１…外気温度センサ。

Claims (14)

1. 熱交換式空調機と外気冷房機とが併用される空調システムにおける空調操作装置であって、
   外気温度計測値を取得する外気温度情報取得手段と、
   室温計測値を取得する室温情報取得手段と、
   熱交換式空調機および外気冷房機の状態情報を取得する空調機状態情報取得手段と、
   主として熱交換式空調機の効果を増減させることにより室温制御を実行する熱交換式空調機主体の冷房モードから、熱交換式空調機を停止させて外気冷房機の効果のみを増減させることにより室温制御を実行する完全外気冷房モードに切り換えた後の室温推定値を、前記外気温度計測値と室温計測値と熱交換式空調機の状態情報と外気冷房機の状態情報に基づいて算出する外気冷房時室温推定値算出手段と、
   前記室温推定値を居住者が認識できるように提示する外気冷房時室温推定値提示手段と、
   居住者が設定する条件に基づく切換可否判断の結果もしくは居住者からの切換指示入力に応じて、前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する切換手段とを備えることを特徴とする空調操作装置。
2. 請求項１記載の空調操作装置において、
   前記居住者が設定する条件は、前記完全外気冷房モードへの切換時刻であり、
   前記切換手段は、
   居住者からの前記切換時刻の設定を受け付ける切換時刻設定手段と、
   前記切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手段とを含むことを特徴とする空調操作装置。
3. 請求項１記載の空調操作装置において、
   前記居住者が設定する条件は、前記完全外気冷房モードに切り換えるまでの遅延時間である切換ディレイであり、
   前記切換手段は、
   居住者からの前記切換ディレイの設定を受け付ける切換ディレイ設定手段と、
   前記切換ディレイの設定が行われた時刻に前記切換ディレイを加えた時刻を前記完全外気冷房モードへの切換時刻として、この切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手段とを含むことを特徴とする空調操作装置。
4. 請求項１記載の空調操作装置において、
   前記居住者が設定する条件は、室温の許容温度と、居住者が室温を許容温度以下にして欲しいと望む時間帯の最終時刻であり、
   前記切換手段は、
   居住者からの前記最終時刻の設定を受け付ける最終時刻設定手段と、
   居住者からの前記許容温度の設定を受け付ける許容温度設定手段と、
   前記外気冷房時室温推定値算出手段の算出結果に基づいて、前記許容温度以下の室温を前記最終時刻まで維持できることを条件として前記完全外気冷房モードへの切換時刻を設定し、この切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手段とを含むことを特徴とする空調操作装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空調操作装置において、
   前記外気冷房時室温推定値算出手段は、前記完全外気冷房モードにおいて最大外気ダンパ開度で外気が取り入れられる場合を想定して前記室温推定値を算出することを特徴とする空調操作装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空調操作装置において、
   前記外気冷房時室温推定値算出手段は、単位時間あたりの室温変化を逐次算出する数式に基づき、シミュレーションにより前記室温推定値を算出することを特徴とする空調操作装置。
7. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空調操作装置において、
   前記外気冷房時室温推定値算出手段は、前記完全外気冷房モードにおける室温変化の時定数と室内の収束温度とを、最大外気ダンパ開度で外気が取り入れられる場合を想定して算出し、この時定数と収束温度に基づき、任意の時間における前記室温推定値を算出することを特徴とする空調操作装置。
8. 熱交換式空調機と外気冷房機とが併用される空調システムにおける空調操作方法であって、
   外気温度計測値を取得する外気温度情報取得手順と、
   室温計測値を取得する室温情報取得手順と、
   熱交換式空調機および外気冷房機の状態情報を取得する空調機状態情報取得手順と、
   主として熱交換式空調機の効果を増減させることにより室温制御を実行する熱交換式空調機主体の冷房モードから、熱交換式空調機を停止させて外気冷房機の効果のみを増減させることにより室温制御を実行する完全外気冷房モードに切り換えた後の室温推定値を、前記外気温度計測値と室温計測値と熱交換式空調機の状態情報と外気冷房機の状態情報に基づいて算出する外気冷房時室温推定値算出手順と、
   前記室温推定値を居住者が認識できるように提示する外気冷房時室温推定値提示手順と、
   居住者が設定する条件に基づく切換可否判断の結果もしくは居住者からの切換指示入力に応じて、前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する切換手順とを備えることを特徴とする空調操作方法。
9. 請求項８記載の空調操作方法において、
   前記居住者が設定する条件は、前記完全外気冷房モードへの切換時刻であり、
   前記切換手順は、
   居住者からの前記切換時刻の設定を受け付ける切換時刻設定手順と、
   前記切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手順とを含むことを特徴とする空調操作方法。
10. 請求項８記載の空調操作方法において、
    前記居住者が設定する条件は、前記完全外気冷房モードに切り換えるまでの遅延時間である切換ディレイであり、
    前記切換手順は、
    居住者からの前記切換ディレイの設定を受け付ける切換ディレイ設定手順と、
    前記切換ディレイの設定が行われた時刻に前記切換ディレイを加えた時刻を前記完全外気冷房モードへの切換時刻として、この切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手順とを含むことを特徴とする空調操作方法。
11. 請求項８記載の空調操作方法において、
    前記居住者が設定する条件は、室温の許容温度と、居住者が室温を許容温度以下にして欲しいと望む時間帯の最終時刻であり、
    前記切換手順は、
    居住者からの前記最終時刻の設定を受け付ける最終時刻設定手順と、
    居住者からの前記許容温度の設定を受け付ける許容温度設定手順と、
    前記外気冷房時室温推定値算出手順の算出結果に基づいて、前記許容温度以下の室温を前記最終時刻まで維持できることを条件として前記完全外気冷房モードへの切換時刻を設定し、この切換時刻に達したときに前記完全外気冷房モードへの切り換えを実行する自動切換手順とを含むことを特徴とする空調操作方法。
12. 請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の空調操作方法において、
    前記外気冷房時室温推定値算出手順は、前記完全外気冷房モードにおいて最大外気ダンパ開度で外気が取り入れられる場合を想定して前記室温推定値を算出することを特徴とする空調操作方法。
13. 請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の空調操作方法において、
    前記外気冷房時室温推定値算出手順は、単位時間あたりの室温変化を逐次算出する数式に基づき、シミュレーションにより前記室温推定値を算出することを特徴とする空調操作方法。
14. 請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の空調操作方法において、
    前記外気冷房時室温推定値算出手順は、前記完全外気冷房モードにおける室温変化の時定数と室内の収束温度とを、最大外気ダンパ開度で外気が取り入れられる場合を想定して算出し、この時定数と収束温度に基づき、任意の時間における前記室温推定値を算出することを特徴とする空調操作方法。

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