JP5530256B2 - 空調制御モード切替方法および装置 - Google Patents
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Description
この発明は、居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適性を優先する快適制御と省エネルギーを優先する省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替方法および装置に関するものである。
例えば、特許文献１に示された空気調和機の制御方法では、オフィスビルなどの居住空間において、快適性を優先する快適制御と省エネルギー（以下、省エネと略す）を優先する省エネ制御とを交互に切り替えるようにしている。
具体的には、室内温度の如何に拘わらず、例えば１５分間空調機を停止させた後、３０分間空調機を運転するという動作を繰り返している。これにより、図１５に示すように、１５分間の省エネ制御と３０分間の快適制御とが交互に繰り返され、快適性をそれほど低下させることなく、エネルギーの消費量を削減することが可能となる。また、この省エネ制御と快適制御との切り替え動作によって引き起こされる室温変動が快適感を向上させる効果も期待できる。なお、図１５には冷房時の動作が示されており、省エネ制御では室温が上昇し、快適制御では室温が下降する。
しかしながら、上述した省エネ制御と快適制御とを予め定められた時間で交互に切り替える方法では、省エネ制御に切り替えても外気の影響などにより想定通りに室温が上昇せず、不快な方向へ居住空間の環境が変化しておらず、居住者が不快と感じていないにも拘わらず、省エネ制御から快適制御に切り替わってしまうことがある。逆に、快適制御に切り替えても、想定通り室温が低下せず、快適な方向へ居住空間の環境が変化しておらず、居住者が不快と感じているにも拘わらず、快適制御から省エネ制御に切り替わってしまうこともある。また、省エネ制御と快適制御との切替動作による室内環境の変動は、快適感を向上させることもあるが、逆に不快感を増幅させることもあり得る。
このような状況は、建物特性や居住者の作業や好み、季節などの外部環境によっても異なる。このため、省エネ制御の時間と快適制御の時間とを適切に設定することは難しく、予め定められた時間で省エネ制御と快適制御とを交互に切り替える特許文献１に示された方法は、省エネ性と快適性とを常に両立させることができる方法であるとは言い難かった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、建物特性や居住者の作業や好み、季節などの外部環境などに応じて、省エネ性と快適性とを常に両立させることが可能な空調制御モード切替方法および切替装置を提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適制御と省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替方法において、居住空間において人が感じる快不快の指標を取得する快不快指標取得ステップと、快適制御から省エネ制御への切り替えタイミングおよび省エネ制御から快適制御への切り替えタイミングを取得される快不快の指標に基づいて決定する制御モード切替タイミング決定ステップとを設けたものである。
本発明において、制御モード切替タイミング決定ステップでの制御モードの切り替えタイミングの決定方式としては、種々の方式が考えられる。
〔請求項１に係る方式〕
居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と予め定められている第１の閾値（β１）とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値が第１の閾値（β１）以上となった場合を省エネ制御から快適制御への切替タイミングとし、居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と予め定められている第２の閾値（β２）とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値が第２の閾値（β２）以下となった場合を快適制御から省エネ制御への切替タイミングとする。
居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と予め定められている第１の閾値（β１）とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値が第１の閾値（β１）以上となった場合を省エネ制御から快適制御への切替タイミングとし、居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と予め定められている第２の閾値（β２）とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値が第２の閾値（β２）以下となった場合を快適制御から省エネ制御への切替タイミングとする。
〔請求項２に係る方式〕
居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度と予め定められている第１の閾値（γ１）とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度が第１の閾値（γ１）以上となった場合を省エネ制御から快適制御への切替タイミングとし、居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度と予め定められている第２の閾値（γ２）とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度が第２の閾値（γ２）以下となった場合を快適制御から省エネ制御への切替タイミングとする。
居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度と予め定められている第１の閾値（γ１）とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度が第１の閾値（γ１）以上となった場合を省エネ制御から快適制御への切替タイミングとし、居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度と予め定められている第２の閾値（γ２）とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度が第２の閾値（γ２）以下となった場合を快適制御から省エネ制御への切替タイミングとする。
〔請求項３に係る方式〕
居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値と不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度とを重み付けを施して組み合わせた指標と予め定められている第１の閾値（δ１）とを比較し、当該指標が第１の閾値（δ１）以上となった場合を省エネ制御から快適制御への切替タイミングとし、居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値と不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度とを重み付けを施して組み合わせた指標と予め定められている第２の閾値（δ２）とを比較し、当該指標が第２の閾値（δ２）以下となった場合を快適制御から省エネ制御への切替タイミングとする。
居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値と不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度とを重み付けを施して組み合わせた指標と予め定められている第１の閾値（δ１）とを比較し、当該指標が第１の閾値（δ１）以上となった場合を省エネ制御から快適制御への切替タイミングとし、居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値と不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度とを重み付けを施して組み合わせた指標と予め定められている第２の閾値（δ２）とを比較し、当該指標が第２の閾値（δ２）以下となった場合を快適制御から省エネ制御への切替タイミングとする。
〔請求項４に係る方式〕
居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度のそれぞれを各個に定められている第１の閾値（α１，β１，γ１）と比較し、その何れか１つが第１の閾値（α１，β１，γ１）以上となった場合を省エネ制御から快適制御への切替タイミングとし、居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度のそれぞれを各個に定められている第２の閾値（α２，β２，γ２）と比較し、その何れか１つが第２の閾値（α２，β２，γ２）以下となった場合を快適制御から省エネ制御への切替タイミングとする。
居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度のそれぞれを各個に定められている第１の閾値（α１，β１，γ１）と比較し、その何れか１つが第１の閾値（α１，β１，γ１）以上となった場合を省エネ制御から快適制御への切替タイミングとし、居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、快不快の指標が示す不快度の瞬時値、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度のそれぞれを各個に定められている第２の閾値（α２，β２，γ２）と比較し、その何れか１つが第２の閾値（α２，β２，γ２）以下となった場合を快適制御から省エネ制御への切替タイミングとする。
人は自らが置かれた温熱環境に適応する性質があり、一定の不快度までは許容できる。これは、熱伝達による外界と人体との熱交換がバランスするように、人が無意識のうちに調整しているためである。例えば、空調している室内環境は、時々刻々と温度や風，湿度などが微小に変化しているが、人がいつもそれを敏感に感じているわけではない。このような場合に、不快度の瞬時値そのものを空調制御モードの切り替えのための判断値として採用することが妥当なケースがある。
人の感度（熱的疲労）は熱伝達による外界と人体との熱交換の量に左右される。このため、熱の人体への蓄積という観点から見ると、時間による不快度の瞬時値の積算値を空調制御モードの切り替えのための判断値として採用することが妥当なケースがある。このようなケースを想定した場合の方式が請求項１に係る方式である。
人体は、熱伝達によって外界と人体との熱交換がバランスするよう調整されているため、室内環境の変動に対して異なる感度を示すことがある。例えば、室内環境が急激に改善した場合に、その改善の程度（それまで経験していた室内環境との差）が重視され、室内環境の瞬時計測値で判断されるよりも快適に感じることがある。逆に、室内環境が急激に悪化した場合には、より不快に感じることがある。これは、定常状態で平衡を保っていた熱伝達による外界と人体との熱交換の関係が、非定常な温熱環境において一時的に不均等になることによって、人の感覚が崩れるために起こるものである。このような場合に、室内環境の変動の程度を空調制御モードの切り替えのための判断値として採用することが妥当なケースがある。このようなケースを想定した場合の方式が請求項２に係る方式である。
このように、省エネ制御と快適制御とを切り替える空調制御において、居住者が感じる快不快の感覚を考慮することで、快適度を過度に犠牲にすることなく、省エネ効果を向上させることが可能になる。もちろん、この特性は固定されたものではなく、建物室内状況や居住者の作業や好み、季節などの外部環境などにより変化することがある。居住者にとっては、複数の特性を有していて、その特性の強さが作業や好み、建物室内状況、季節などの外部環境などの要因により変化する場合もある。したがって、これらに対応して、切り替えのための判断値を重み付けを施して組み合わせたり、現在の状況に最も適した切り替えのための判断値が用いられるなどすることが望ましい。このようなケースを想定した場合の方式が請求項３や請求項４に係る方式である。
本発明では、居住空間において人が感じる快不快の指標を取得するが、この快不快の指標は計測値として連続的に取得される指標としてもよいし、居住者からの申告値として任意に取得される指標であってもよい。
また、本発明において、快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切り替えは、空調機の運転／停止を指示したり、居住空間に対する目標温度設定値を変更するなどして実現することが可能である。例えば、冷房時においては、目標温度設定値を上げることによって省エネ制御とされ、目標温度設定値を下げることによって快適制御とされる。
また、本発明は、空調制御モード切替方法としてではなく、空調制御モード切替装置として実現することも可能である。
本発明によれば、居住空間において人が感じる快不快の指標を取得するようにし、快適制御から省エネ制御への切り替えタイミングおよび省エネ制御から快適制御への切り替えタイミングを取得される快不快の指標に基づいて決定するようにしたので、建物特性や居住者の作業や好み、季節などの外部環境などに応じて、快適制御と省エネ制御との間の空調制御のモードの切替タイミングを居住者が感じる快不快の感覚を考慮した適切なタイミングとし、省エネ性と快適性とを常に両立させることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る空調制御モード切替装置の一実施の形態を用いた空調制御システムの概略を示す図である。
同図において、１は居住空間、２は居住空間１に調和空気を供給する空調機、３は空調機１への冷温水の供給量を制御するコントローラ、４は空調機１への冷温水の供給通路に設けられた冷温水バルブ、５は居住空間１内の温度を室温として検出する室温センサ、６は居住空間１内のＰＭＶ（予測平均温感：Predicted Mean Vote）を検出する室内環境センサ、７は本発明に係る空調制御モード切替装置である。
この空調制御システムにおいて、コントローラ３は、室温センサ５が検出する居住空間１内の室温ｔｐｖを設定温度（目標温度設定値）ｔｓｐに一致させるように、冷温水バルブ４を介する空調機１への冷温水の供給量を制御することにより、空調機２からの居住空間１への給気の温度を調整する。また、室内環境センサ６は、居住空間１内のＰＭＶを検出し、このＰＭＶの計測値（瞬時値）を空調制御モード切替装置７へ送る。
空調制御モード切替装置７は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値を入力とし、このＰＭＶの計測値から算出される快不快指標に基づいて快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切り替えタイミングを決定し、省エネ切替信号（快適制御から省エネ制御への切替信号）および快適切替信号（省エネ制御から快適制御への切替信号）をコントローラ３へ送る。
コントローラ３は、空調制御モード切替装置７から省エネ切替信号が送られてくると、目標温度設定値ｔｓｐを省エネ方向に変更し、空調制御モード切替装置７から快適切替信号が送られてくると、目標温度設定値ｔｓｐを快適方向に変更する。例えば、冷房の場合、省エネ切替信号が送られてくれば目標温度設定値ｔｓｐを上げ、快適切替信号が送られてくれば目標温度設定値ｔｓｐを下げて元の設定値に戻す。
なお、ＰＭＶは、ファンガー（Fanger）氏によって提案されたもので、同氏により発表された快適方程式により、快適度を７段階（＋３：非常に暑い、＋２：暑い、＋１：暖かい、０：中立、−１：涼しい、−２：寒い、−３：非常に寒い）で表現したもので、ＰＭＶが０の時が快適となる。室内環境センサ６は、居住空間１の温度、相対湿度、平均放射温度、気流速度、人間の活動量、着衣量の６つの要素を組み合わせてＰＭＶを算出し、その算出した値をＰＭＶの計測値とする。
空調制御モード切替装置７は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能として空調制御モード切替機能を有している。以下、この空調制御モード切替装置７が有する空調制御モード切替機能について、各種の方式を例にとって説明する。なお、以下の説明では、本発明の権利範囲に含まれないものも実施の形態として記載されているが、ここでは全て実施の形態として説明する。
〔方式１：実施の形態１〕
図２に方式１を採用した空調制御モード切替装置７の機能ブロック図を示す。この方式１を採用した空調制御モード切替装置７（７Ａ）は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値（瞬時値）を下記の（１）式に代入して居住空間１の快不快指標として不快度の瞬時値ＰＶを求める快不快指標算出部７Ａ１と、快不快指標算出部７Ａ１からの不快度の瞬時値ＰＶと予め定められている第１の閾値α１と第２の閾値α２（α１＞α２）と自己が決定している現在の空調制御モードとから快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングを決定する制御モード切替タイミング決定部７Ａ２とを備えている。
図２に方式１を採用した空調制御モード切替装置７の機能ブロック図を示す。この方式１を採用した空調制御モード切替装置７（７Ａ）は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値（瞬時値）を下記の（１）式に代入して居住空間１の快不快指標として不快度の瞬時値ＰＶを求める快不快指標算出部７Ａ１と、快不快指標算出部７Ａ１からの不快度の瞬時値ＰＶと予め定められている第１の閾値α１と第２の閾値α２（α１＞α２）と自己が決定している現在の空調制御モードとから快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングを決定する制御モード切替タイミング決定部７Ａ２とを備えている。
ＰＶ＝｜ＰＭＶ｜／３ （ただし、０≦｜ＰＭＶ｜≦３） ・・・・（１）
この（１）式により、不快度の瞬時値ＰＶは、０≦ＰＶ≦１に正規化される。また、不快度の瞬時値ＰＶは、不快度が高いほど大きな数値になり、不快度が低いほど小さな数値になる。
この（１）式により、不快度の瞬時値ＰＶは、０≦ＰＶ≦１に正規化される。また、不快度の瞬時値ＰＶは、不快度が高いほど大きな数値になり、不快度が低いほど小さな数値になる。
また、この空調制御モード切替装置７Ａにおいて、快不快指標算出部７Ａ１が本発明でいう快不快指標取得手段に相当し、制御モード切替タイミング決定部７Ａ２が制御モード切替タイミング決定手段に相当する。
図３に制御モード切替タイミング決定部７Ａ２が実行する制御モード切替タイミング決定処理のフローチャートを示す。制御モード切替タイミング決定部７Ａ２は、自己が決定している現在の空調制御モードに基づいて、居住空間１に対して適用されている現在の空調制御モードが省エネ制御であるのか快適制御であるのかをチェックする（ステップＳ１０１）。
〔省エネ制御から快適制御への切替〕
今、図４に示すｔ１点において、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向に変更され、省エネ制御が開始されたとする。この省エネ制御により、空調機１からの給気の温度が省エネ方向へ変化し、快不快指標算出部７Ａ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが大きくなる。
今、図４に示すｔ１点において、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向に変更され、省エネ制御が開始されたとする。この省エネ制御により、空調機１からの給気の温度が省エネ方向へ変化し、快不快指標算出部７Ａ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが大きくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ａ２は、現在の空調制御モードが省エネ制御である場合（ステップＳ１０１の「省エネ制御」）、所定時間経過する毎に不快指標算出部７Ａ１からの不快度の瞬時値ＰＶをチェックし（ステップＳ１０２）、不快度の瞬時値ＰＶが第１の閾値α１以上となると（ステップＳ１０２のＹＥＳ、図４に示すｔ２点（パターンＩ））、省エネ制御から快適制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ快適切替信号を送る（ステップＳ１０３）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが快適方向へ変更され、快適制御が開始される。
〔快適制御から省エネ制御への切替〕
快適制御が開始されると、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ａ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
快適制御が開始されると、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ａ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ａ２は、現在の空調制御モードが快適制御である場合（ステップＳ１０１の「快適制御」）、所定時間経過する毎に快不快指標算出部７Ａ１からの不快度の瞬時値ＰＶをチェックし（ステップＳ１０４）、不快度の瞬時値ＰＶが第２の閾値α２以下となると（ステップＳ１０４のＹＥＳ、図４に示すｔ３点（パターンＩ））、快適制御から省エネ制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ省エネ切替信号を送る（ステップＳ１０５）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向へ変更され、省エネ制御が開始される。
このようにして、方式１では、不快度の瞬時値ＰＶに基づいて空調制御モードの切り替えが行われ、建物特性や居住者の作業や好み、季節などの外部環境などに応じて、快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングが居住者が感じる快不快の感覚を考慮した適切なタイミングとされ、省エネ性と快適性との両立が常に図れるものとなる。
図４には不快度の瞬時値ＰＶの変化パターンを数種類示している。例えば、図４に示すパターンＩのように不快度の瞬時値ＰＶが変化する場合には、省エネ制御開始からｔｓ１時間経過後の早いタイミングで省エネ制御から快適制御へ切り替えられる。これに対し、パターンII，IIIのように不快度の瞬時値ＰＶが変化する場合には、省エネ制御開始からｔｓ２，ｔｓ３時間経過後の遅いタイミングで省エネ制御から快適制御へ切り替えられる。このようにして、外気の影響などにより、予め想定された通りに不快さが変化しない場合でも、快適性を過度に犠牲にすることなく、省エネ効果の向上が図られるものとなる。
〔方式２：実施の形態２〕
上述した方式１では、不快度の瞬時値ＰＶが瞬間的に変動した場合、それに敏感に反応して空調制御モードが切り替えられてしまうことがある。そこで、方式２では、人の熱的疲労が時間に伴って蓄積されることに着目し、不快度を積算した値を利用して空調制御モードの切り替えを行うようにする。
上述した方式１では、不快度の瞬時値ＰＶが瞬間的に変動した場合、それに敏感に反応して空調制御モードが切り替えられてしまうことがある。そこで、方式２では、人の熱的疲労が時間に伴って蓄積されることに着目し、不快度を積算した値を利用して空調制御モードの切り替えを行うようにする。
図５に方式２を採用した空調制御モード切替装置７の機能ブロック図を示す。この方式２を採用した空調制御モード切替装置７（７Ｂ）は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値（瞬時値）を上記の（１）式に代入して居住空間１の快不快指標として不快度の瞬時値ＰＶを求める快不快指標算出部７Ｂ１と、所定時間経過する毎にその時点（Ｔｎ）から規定時間ｔａ遡った時点（Ｔｎ’）までの不快度の瞬時値ＰＶを積算し、その規定時間ｔａ内の不快度の瞬時値ＰＶの積算値ＴＰ（ＴＰ＝ΣＰＶ）と予め定められている第１の閾値β１と第２の閾値β２（β１＞β２）と自己が決定している現在の空調制御モードとから快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングを決定する制御モード切替タイミング決定部７Ｂ２とを備えている。
なお、制御モード切替タイミング決定部７Ｂ２において、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算は快不快指標積算部７Ｂ２1で行い、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰと閾値β１，β２とを比較しての空調制御モードの切替タイミングの決定は制御モード切替判断部７Ｂ２2で行う。
また、この空調制御モード切替装置７Ｂにおいて、快不快指標算出部７Ｂ１が本発明でいう快不快指標取得手段に相当し、制御モード切替タイミング決定部７Ｂ２が制御モード切替タイミング決定手段に相当する。
図６に制御モード切替タイミング決定部７Ｂ２が実行する制御モード切替タイミング決定処理のフローチャートを示す。制御モード切替タイミング決定部７Ｂ２は、自己が決定している現在の空調制御モードに基づいて、居住空間１に対して適用されている現在の空調制御モードが省エネ制御であるのか快適制御であるのかをチェックする（ステップＳ２０１）。
〔省エネ制御から快適制御への切替〕
今、図７（ａ）に示すｔ１点において、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向に変更され、省エネ制御が開始されたとする。この省エネ制御により、空調機１からの給気の温度が省エネ方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｂ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが大きくなる。
今、図７（ａ）に示すｔ１点において、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向に変更され、省エネ制御が開始されたとする。この省エネ制御により、空調機１からの給気の温度が省エネ方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｂ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが大きくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ｂ２は、現在の空調制御モードが省エネ制御である場合（ステップＳ２０１の「省エネ制御」）、所定時間経過する毎にその時点における不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰをチェックし（ステップＳ２０２）、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰが第１の閾値β１以上となると（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、省エネ制御から快適制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ快適切替信号を送る（ステップＳ２０３）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが快適方向へ変更され、快適制御が開始される。
〔快適制御から省エネ制御への切替〕
快適制御が開始されると（図７（ｂ）に示すｔ２点）、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｂ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
快適制御が開始されると（図７（ｂ）に示すｔ２点）、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｂ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ｂ２は、現在の空調制御モードが快適制御である場合（ステップＳ２０１の「快適制御」）、所定時間経過する毎にその時点における不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰをチェックし（ステップＳ２０４）、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰが第２の閾値β２以下となると（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、快適制御から省エネ制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ省エネ切替信号を送る（ステップＳ２０５）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向へ変更され、省エネ制御が開始される。
このようにして、方式２では、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰに基づいて空調制御モードの切り替えが行われ、建物特性や居住者の作業や好み、季節などの外部環境などに応じて、快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングが居住者が感じる快不快の感覚を考慮した適切なタイミングとされ、省エネ性と快適性との両立が常に図れるものとなる。
〔方式３：実施の形態３〕
室内環境の変動によって、快適感を向上させることもあるが、逆に不快感を増幅させることもあり得る。また、人は、室内環境が急激に悪化した場合には、その悪化の程度（以前の環境との差）の方が重視され、室内環境の瞬時計測値で判断されるよりも不快に感じることがある。逆に、急激に改善した場合には、改善の程度（以前の環境との差）が重視され、瞬時計測値よりも快適に感じることがある。そこで、方式３では、人の快不快が室内環境の変動に左右されることに着目し、不快度の変動の程度を利用して空調制御モードの切り替えを行うようにする。
室内環境の変動によって、快適感を向上させることもあるが、逆に不快感を増幅させることもあり得る。また、人は、室内環境が急激に悪化した場合には、その悪化の程度（以前の環境との差）の方が重視され、室内環境の瞬時計測値で判断されるよりも不快に感じることがある。逆に、急激に改善した場合には、改善の程度（以前の環境との差）が重視され、瞬時計測値よりも快適に感じることがある。そこで、方式３では、人の快不快が室内環境の変動に左右されることに着目し、不快度の変動の程度を利用して空調制御モードの切り替えを行うようにする。
図８に方式３を採用した空調制御モード切替装置７の機能ブロック図を示す。この方式３を採用した空調制御モード切替装置７（７Ｃ）は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値（瞬時値）を上記の（１）式に代入して居住空間１の快不快指標として不快度の瞬時値ＰＶを求める快不快指標算出部７Ｃ１と、所定時間経過する毎にその時点（Ｔｎ）から規定時間ｔｂ遡った時点（Ｔｎ’）までの間の不快度の瞬時値ＰＶの不快方向への変動の程度Ｒ（Ｒ＝（ＰＶｎ−ＰＶｎ’）／ｔｂ、ＰＶｎ：Ｔｎにおける不快度の瞬時値、ＰＶｎ’：Ｔｎ’における不快度の瞬時値）を算出し、その不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒと予め定められている第１の閾値γ１（正の値）と第２の閾値γ２（負の値、γ１＞γ２）と自己が決定している現在の空調制御モードとから快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングを決定する制御モード切替タイミング決定部７Ｃ２とを備えている。
なお、制御モード切替タイミング決定部７Ｃ２において、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動Ｒの算出は快不快指標変動算出部７Ｃ２1で行い、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動Ｒと閾値γ１，γ２とを比較しての空調制御モードの切替タイミングの決定は制御モード切替判断部７Ｃ２2で行う。
この空調制御モード切替装置７Ｃにおいて、快不快指標算出部７Ｃ１が本発明でいう快不快指標取得手段に相当し、制御モード切替タイミング決定部７Ｃ２が制御モード切替タイミング決定手段に相当する。
図９に制御モード切替タイミング決定部７Ｃ２が実行する制御モード切替タイミング決定処理のフローチャートを示す。制御モード切替タイミング決定部７Ｃ２は、自己が決定している現在の空調制御モードに基づいて、居住空間１に対して適用されている現在の空調制御モードが省エネ制御であるのか快適制御であるのかをチェックする（ステップＳ３０１）。
〔省エネ制御から快適制御への切替〕
今、図１０（ａ）に示すｔ１点において、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向に変更され、省エネ制御が開始されたとする。この省エネ制御により、空調機１からの給気の温度が省エネ方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｃ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが大きくなる。
今、図１０（ａ）に示すｔ１点において、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向に変更され、省エネ制御が開始されたとする。この省エネ制御により、空調機１からの給気の温度が省エネ方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｃ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが大きくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ｃ２は、現在の空調制御モードが省エネ制御である場合（ステップＳ３０１の「省エネ制御」）、所定時間経過する毎にその時点における不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒをチェックし（ステップＳ３０２）、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒが第１の閾値γ１以上となると（ステップＳ３０２のＹＥＳ）、省エネ制御から快適制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ快適切替信号を送る（ステップＳ３０３）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが快適方向へ変更され、快適制御が開始される。
〔快適制御から省エネ制御への切替〕
快適制御が開始されると（図１０（ｂ）に示すｔ２点）、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｃ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
快適制御が開始されると（図１０（ｂ）に示すｔ２点）、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｃ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ｃ２は、現在の空調制御モードが快適制御である場合（ステップＳ３０１の「快適制御」）、所定時間経過する毎にその時点における不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒをチェックし（ステップＳ３０４）、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒが第２の閾値γ２以下となると（ステップＳ３０４のＹＥＳ）、快適制御から省エネ制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ省エネ切替信号を送る（ステップＳ３０５）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向へ変更され、省エネ制御が開始される。
なお、制御モード切替タイミング決定部７Ｃ２は、現在の空調制御モードが快適制御である場合、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒが第２の閾値γ２以下とならなくても（ステップＳ３０４のＮＯ）、その状態が予め定められた規定時間ｕ続くと（ステップＳ３０２のＹＥＳ）、快適制御から省エネ制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ省エネ切替信号を送る（ステップＳ３０５）。このような場合にも、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向へ変更され、省エネ制御が開始される。
このようにして、方式３では、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒに基づいて空調制御モードの切り替えが行われ、建物特性や居住者の作業や好み、季節などの外部環境などに応じて、快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングが居住者が感じる快不快の感覚を考慮した適切なタイミングとされ、省エネ性と快適性との両立が常に図れるものとなる。
図１０（ａ）には不快度の瞬時値ＰＶの変化パターンを数種類示している。例えば、図１０（ａ）に示すパターンＩのように不快度の瞬時値ＰＶが変化する場合には、省エネ制御開始後の早いタイミングで省エネ制御から快適制御へ切り替えられる。これに対し、パターンIIのように不快度の瞬時値ＰＶの変動が最初は緩やかで、途中で環境が急激に悪化するような場合には、その急激に悪化した時点で省エネ制御から快適制御へ切り替えられる。
図１０（ｂ）にも不快度の瞬時値ＰＶの変化パターンを数種類示している。例えば、図１０（ｂ）に示すパターンIIIのように、快適制御開始後、すぐに環境が急激に改善される場合には、その時点で快適制御から省エネ制御へ切り替えられる。これに対し、パターンIVのように不快度の瞬時値ＰＶの変動が最初は緩やかで、途中で急に改善される場合には、その時点で快適制御から省エネ制御へ切り替えられる。また、パターンＶのように、不快度の瞬時値ＰＶの変動がずっと緩やかな場合には、快適制御開始から規定時間ｕが経過した時点で、すなわち居住者が快適環境に規定時間ｕ暴露された状態になった時点で、快適制御から省エネ制御へ切り替えられる。
なお、この例では、快適制御開始後、不快度の瞬時値ＰＶの変動がずっと緩やかな場合、規定時間ｕが経過した時点を省エネ制御に切り替える条件としているが、この条件は規定時間ｕに限るものではない。
〔方式４：実施の形態４〕
図１１に方式４を採用した空調制御モード切替装置７の機能ブロック図を示す。この方式４を採用した空調制御モード切替装置７（７Ｄ）は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値（瞬時値）を上記の（１）式に代入して居住空間１の快不快指標として不快度の瞬時値ＰＶを求める快不快指標算出部７Ｄ１と、不快度の瞬時値ＰＶと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒとを重み付けを施して組み合わせた指標Ｘと予め定められている第１の閾値δ１と第２閾値δ２（δ１＞δ２）と自己が決定している現在の空調制御モードとから快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングを決定する制御モード切替タイミング決定部７Ｄ２とを備えている。
図１１に方式４を採用した空調制御モード切替装置７の機能ブロック図を示す。この方式４を採用した空調制御モード切替装置７（７Ｄ）は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値（瞬時値）を上記の（１）式に代入して居住空間１の快不快指標として不快度の瞬時値ＰＶを求める快不快指標算出部７Ｄ１と、不快度の瞬時値ＰＶと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒとを重み付けを施して組み合わせた指標Ｘと予め定められている第１の閾値δ１と第２閾値δ２（δ１＞δ２）と自己が決定している現在の空調制御モードとから快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングを決定する制御モード切替タイミング決定部７Ｄ２とを備えている。
なお、制御モード切替タイミング決定部７Ｄ２において、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算は快不快指標積算部７Ｄ２1で行い、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒの算出は快不快指標変動算出部７Ｄ２2で行う。また、不快度の瞬時値ＰＶへの補正係数Ｗ１を用いての重み付けを第１の重み付け部７Ｄ２3で行い、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰへの補正係数Ｗ２を用いての重み付けを第２の重み付け部７Ｄ２4で行い、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒへの補正係数Ｗ３を用いての重み付けを第３の重み付け部７Ｄ２5で行い、この重み付けが施された不快度の瞬時値ＰＶ（Ｗ１・ＰＶ）と積算値ＴＰ（Ｗ２・ＴＰ）と変動の程度Ｒ（Ｗ３・Ｒ）とを組み合わせた指標Ｘ（Ｘ＝Ｗ１・ＰＶ＋Ｗ２・ＴＰ＋Ｗ３・Ｒ）の算出を組み合わせ指標算出部７Ｄ２6で行い、この算出された指標（以下、組み合わせ指標と呼ぶ）Ｘと閾値δ１，δ２とを比較しての空調制御モードの切替タイミングの決定を制御モード切替判断部７Ｄ２7で行う。
この空調制御モード切替装置７Ｄにおいて、快不快指標算出部７Ｄ１が本発明でいう快不快指標取得手段に相当し、制御モード切替タイミング決定部７Ｄ２が制御モード切替タイミング決定手段に相当する。
図１２に制御モード切替タイミング決定部７Ｄ２が実行する制御モード切替タイミング決定処理のフローチャートを示す。制御モード切替タイミング決定部７Ｄ２は、自己が決定している現在の空調制御モードに基づいて、居住空間１に対して適用されている現在の空調制御モードが省エネ制御であるのか快適制御であるのかをチェックする（ステップＳ４０１）。
今、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向に変更され、省エネ制御が開始されたとする。この省エネ制御により、空調機１からの給気の温度が省エネ方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｂ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが大きくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ｄ２は、現在の空調制御モードが省エネ制御である場合（ステップＳ４０１の「省エネ制御」）、所定時間経過する毎にその時点における組み合わせ指標Ｘをチェックし（ステップＳ４０２）、組み合わせ指標Ｘが第１の閾値δ１以上となると（ステップＳ４０２のＹＥＳ）、省エネ制御から快適制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ快適切替信号を送る（ステップＳ４０３）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが快適方向へ変更され、快適制御が開始される。
〔快適制御から省エネ制御への切替〕
快適制御が開始されると、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｂ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
快適制御が開始されると、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｂ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ｄ２は、現在の空調制御モードが快適制御である場合（ステップＳ４０１の「快適制御」）、所定時間経過する毎にその時点における組み合わせ指標Ｘをチェックし（ステップＳ４０４）、組み合わせ指標Ｘが第２の閾値δ２以下となると（ステップＳ４０４のＹＥＳ）、快適制御から省エネ制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ省エネ切替信号を送る（ステップＳ４０５）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向へ変更され、省エネ制御が開始される。
このようにして、方式４では、不快度の瞬時値ＰＶと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒとを重み付けを施して組み合わせた指標Ｘ（Ｘ＝Ｗ１・ＰＶ＋Ｗ２・ＴＰ＋Ｗ３・Ｒ ）に基づいて空調制御モードの切り替えが行われ、建物特性や居住者の作業や好み、季節などの外部環境などに応じて、快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングが居住者が感じる快不快の感覚を考慮した適切なタイミングとされ、省エネ性と快適性との両立が常に図れるものとなる。なお、重み付けとされる補正係数Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、作業や好み、建物室内状況、季節などの外部環境などの要因に応じて適宜調整してもよい。
〔方式５：実施の形態５〕
図１３に方式５を採用した空調制御モード切替装置７の機能ブロック図を示す。この方式５を採用した空調制御モード切替装置７（７Ｅ）は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値（瞬時値）を上記の（１）式に代入して居住空間１の快不快指標として不快度の瞬時値ＰＶを求める快不快指標算出部７Ｅ１と、不快度の瞬時値ＰＶと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒと予め定められている第１の閾値α１，β１，γ１と第２の閾値α２（α１＞α２），β２（β１＞β２），γ２（γ１＞γ２）と自己が決定している現在の空調制御モードとから快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングを決定する制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２とを備えている。
図１３に方式５を採用した空調制御モード切替装置７の機能ブロック図を示す。この方式５を採用した空調制御モード切替装置７（７Ｅ）は、室内環境センサ６からのＰＭＶの計測値（瞬時値）を上記の（１）式に代入して居住空間１の快不快指標として不快度の瞬時値ＰＶを求める快不快指標算出部７Ｅ１と、不快度の瞬時値ＰＶと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰと不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒと予め定められている第１の閾値α１，β１，γ１と第２の閾値α２（α１＞α２），β２（β１＞β２），γ２（γ１＞γ２）と自己が決定している現在の空調制御モードとから快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングを決定する制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２とを備えている。
なお、制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２において、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算は快不快指標積算部７Ｅ２1で行い、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒの算出は快不快指標変動算出部７Ｅ２2で行う。また、不快度の瞬時値ＰＶと閾値α１，α２とを比較しての空調制御モードの切替タイミングの決定を第１の制御モード切替判断部７Ｅ２3で行い、規定時間ｔｂ内の不快度の瞬時値ＰＶの積算値ＴＰと閾値β１，β２とを比較しての空調制御モードの切替タイミングの決定を第２の制御モード切替判断部７Ｅ２4で行い、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間内の不快方向への変動Ｒと閾値γ１，γ２とを比較しての空調制御モードの切替タイミングの決定を第３の制御モード切替判断部７Ｅ２5で行う。また、第１の制御モード切替判断部７Ｅ２3、第２の制御モード切替判断部７Ｅ２4および第３の制御モード切替判断部７Ｅ２5で決定される空調制御モードの切替タイミングを制御モード総合切替判断部７Ｅ２6へ送り、制御モード総合切替判断部７Ｅ２6において、これら空調制御モードの切替タイミングのうち最も早いタイミングで送られてきた空調制御モードの切替タイミングを実際に使用する空調制御モードの切替タイミングとする。
この空調制御モード切替装置７Ｅにおいて、快不快指標算出部７Ｅ１が本発明でいう快不快指標取得手段に相当し、制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２が制御モード切替タイミング決定手段に相当する。
図１４に制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２が実行する制御モード切替タイミング決定処理のフローチャートを示す。制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２は、自己が決定している現在の空調制御モードに基づいて、居住空間１に対して適用されている現在の空調制御モードが省エネ制御であるのか快適制御であるのかをチェックする（ステップＳ５０１）。
今、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向に変更され、省エネ制御が開始されたとする。この省エネ制御により、空調機１からの給気の温度が省エネ方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｅ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが大きくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２は、現在の空調制御モードが省エネ制御である場合（ステップＳ５０１の「省エネ制御」）、所定時間経過する毎にその時点における不快度の瞬時値ＰＶ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒを順次チェックする（ステップＳ５０２，Ｓ５０３，Ｓ５０４）。
ここで、制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２は、その何れか１つが各個に定められている閾値α１，β１，γ１以上となった時点で（ステップＳ５０２，Ｓ５０３，Ｓ５０４のＹＥＳ）、省エネ制御から快適制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ快適切替信号を送る（ステップＳ５０５）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが快適方向へ変更され、快適制御が開始される
〔快適制御から省エネ制御への切替〕
快適制御が開始されると、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｅ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
快適制御が開始されると、空調機１からの給気の温度が快適方向へ変化し、快不快指標算出部７Ｅ１で算出される不快度の瞬時値ＰＶが小さくなる。
制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２は、現在の空調制御モードが快適制御である場合（ステップＳ５０１の「快適制御」）、所定時間経過する毎にその時点における不快度の瞬時値ＰＶ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒを順次チェックする（ステップＳ５０６，Ｓ５０７，Ｓ５０８）。
ここで、制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２は、その何れか１つが各個に定められている閾値α２，β２，γ２以下となった時点で（ステップＳ５０６，Ｓ５０７，Ｓ５０８のＹＥＳ）、快適制御から省エネ制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ省エネ切替信号を送る（ステップＳ５０９）。これにより、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向へ変更され、省エネ制御が開始される。
なお、制御モード切替タイミング決定部７Ｅ２は、現在の空調制御モードが快適制御である場合、不快度の瞬時値ＰＶ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒの何れもが各個に定められている閾値α２，β２，γ２以下とならず（ステップＳ５０６，Ｓ５０７，Ｓ５０８のＮＯ）、その状態が予め定められた規定時間ｕ続くと（ステップＳ５１０のＹＥＳ）、快適制御から省エネ制御への切替タイミングと判断し、コントローラ３へ省エネ切替信号を送る（ステップＳ５０９）。このような場合にも、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐが省エネ方向へ変更され、省エネ制御が開始される。
このようにして、方式５では、不快度の瞬時値ＰＶ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒの何れか１つに基づいて空調制御モードの切り替えが行われ、建物特性や居住者の作業や好み、季節などの外部環境などに応じて、快適制御と省エネ制御との間の空調制御モードの切替タイミングが居住者が感じる快不快の感覚を考慮した適切なタイミングとされ、省エネ性と快適性との両立が常に図れるものとなる。
なお、この例では、不快度の瞬時値ＰＶ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰ、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度Ｒの３つを用いたが、これら３つの指標のうちの２つのみを用いるようにしてもよい。
また、上述した実施の形態１〜５では、快不快指標をＰＭＶより求めるようにしたが、ＰＰＤ（予測不快者率：Predicted Percentage of Dissatisfied)より求めるようにしたり、室内温度や室内湿度、作用温度より求めるようにすることも可能である。また、独自の瞬時評価式を導入し、快不快指標を求めるようにしてもよい。また、居住者に対するアンケート結果や居住者からの申告値を快不快指標として採用するようにしてもよい。いずれにしろ、不快度が高いほど大きな値となり、不快度が低いほど小さな値となるように快不快指標を適宜設計すれば、実施し易くなる。
居住者に対するアンケート結果や居住者からの申告値を快不快指標として採用する場合は、例えば個人のパーソナルコンピュータ（個人ＰＣ）から、ウェブや社内情報インフラを通じて、快適さに関わる項目（温冷感や満足度、仕事のしやすさなど）に対して申告値Ｑを入力してもらい、下記（２）式で示すように、その申告値Ｑの合計値を在室者数（申告者数）Ｎで除して快適指標Ｐとして取得するなどするとよい。
Ｐ＝ΣＱ／Ｎ・・・・（２）
Ｐ＝ΣＱ／Ｎ・・・・（２）
このとき、たとえば５段階評価をしてもらうと、「１：満足、２：やや満足、３：どちらともいえない、４：やや不満、５：不満」などの項目を設定値し、不快度が高いほどＱ値が大きくなるように設計するとよい。この場合も、不快度の瞬時値ＰＶが０≦ＰＶ≦１に正規化されるようにするのが好ましく、これにより実施の形態４（方式４）での重み付け（補正係数）が利用し易くなる。
また、上述した実施の形態２や実施の形態４，５では、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔａ内の積算値ＴＰをＴＰ＝ΣＰＶとして求めるようにしているが、本質は規定時間における不快度の積算を考慮した数値化手法とすることであり、この数式はその一例に過ぎず、適宜設計し得るものである。
また、上述した実施の形態３や実施の形態４，５では、不快度の瞬時値ＰＶの規定時間ｔｂ内の不快方向への変動の程度ＲをＲ＝（ＰＶｎ−ＰＶｎ’）／ｔｂとして求めるようにしているが、本質は規定時間における不快度の変化の程度を考慮した数値化手法とすることであり、この数式はその一例に過ぎず、適宜設計し得るものである。
また、上述した実施の形態１〜５では、コントローラ３における目標温度設定値ｔｓｐを変更することによって省エネ制御と快適制御との間の空調制御モードの切り替えを実現するようにしているが、コントローラ２に対して空調機２の運転／停止を指示することによって省エネ制御と快適制御との間の空調制御モードの切り替えを実現するようにしてもよい。また、省エネ制御と快適制御との間の空調制御モードの切り替えは、目標温度設定値ｔｓｐの変更や空調機２の運転／停止に限られるものではなく、各種の方式を採用してもよいことは言うまでもない。
本発明の空調制御モード切替方法および装置は、居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適制御と省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替方法および装置として、オフィスビルなどの居住空間に対して適用することが可能である。
１…居住空間、２…空調機、３…コントローラ、４…冷温水バルブ、５…室温センサ、６…室内環境センサ、７（７Ａ〜７Ｅ）…空調制御モード切替装置、７Ａ１〜７Ｅ１…快不快指標算出部、７Ａ２〜７Ｅ２…制御モード切替タイミング決定部、７Ｂ２1…快不快指標積算部、７Ｂ２2…制御モード切替判断部、７Ｃ２1…快不快指標変動算出部、７Ｃ２2…制御モード切替判断部、７Ｄ２1…快不快指標積算部、７Ｄ２2…快不快指標変動算出部、７Ｄ２3…第１の重み付け部、７Ｄ２4…第２の重み付け部、７Ｄ２5…第３の重み付け部、７Ｄ２6…組み合わせ指標算出部、７Ｄ２7…制御モード切替判断部、７Ｅ２1…快不快指標積算部、７Ｅ２2…快不快指標変動算出部、７Ｅ２3…第１の制御モード切替判断部、７Ｅ２4…第２の制御モード切替判断部、７Ｅ２5…第３の制御モード切替判断部、７Ｅ2…制御モード総合切替判断部。
Claims (6)
- 居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適性を優先する快適制御と省エネルギーを優先する省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替方法において、
前記居住空間において人が感じる快不快の指標を取得する快不快指標取得ステップと、
前記快適制御から前記省エネ制御への切り替えタイミングおよび前記省エネ制御から前記快適制御への切り替えタイミングを前記取得される快不快の指標に基づいて決定する制御モード切替タイミング決定ステップとを備え、
前記制御モード切替タイミング決定ステップは、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と予め定められている第１の閾値とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値が第１の閾値以上となった場合を前記省エネ制御から前記快適制御への切替タイミングとし、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と予め定められている第２の閾値とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値が第２の閾値以下となった場合を前記快適制御から前記省エネ制御への切替タイミングとする
ことを特徴とする空調制御モード切替方法。 - 居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適性を優先する快適制御と省エネルギーを優先する省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替方法において、
前記居住空間において人が感じる快不快の指標を取得する快不快指標取得ステップと、
前記快適制御から前記省エネ制御への切り替えタイミングおよび前記省エネ制御から前記快適制御への切り替えタイミングを前記取得される快不快の指標に基づいて決定する制御モード切替タイミング決定ステップとを備え、
前記制御モード切替タイミング決定ステップは、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度と予め定められている第１の閾値とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度が第１の閾値以上となった場合を前記省エネ制御から前記快適制御への切替タイミングとし、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度と予め定められている第２の閾値とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度が第２の閾値以下となった場合を前記快適制御から前記省エネ制御への切替タイミングとする
ことを特徴とする空調制御モード切替方法。 - 居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適性を優先する快適制御と省エネルギーを優先する省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替方法において、
前記居住空間において人が感じる快不快の指標を取得する快不快指標取得ステップと、
前記快適制御から前記省エネ制御への切り替えタイミングおよび前記省エネ制御から前記快適制御への切り替えタイミングを前記取得される快不快の指標に基づいて決定する制御モード切替タイミング決定ステップとを備え、
前記制御モード切替タイミング決定ステップは、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値と不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度とを重み付けを施して組み合わせた指標と予め定められている第１の閾値とを比較し、当該指標が第１の閾値以上となった場合を前記省エネ制御から前記快適制御への切替タイミングとし、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値と不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度とを重み付けを施して組み合わせた指標と予め定められている第２の閾値とを比較し、当該指標が第２の閾値以下となった場合を前記快適制御から前記省エネ制御への切替タイミングとする
ことを特徴とする空調制御モード切替方法。 - 居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適性を優先する快適制御と省エネルギーを優先する省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替方法において、
前記居住空間において人が感じる快不快の指標を取得する快不快指標取得ステップと、
前記快適制御から前記省エネ制御への切り替えタイミングおよび前記省エネ制御から前記快適制御への切り替えタイミングを前記取得される快不快の指標に基づいて決定する制御モード切替タイミング決定ステップとを備え、
前記制御モード切替タイミング決定ステップは、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度のそれぞれを各個に定められている第１の閾値と比較し、その何れか１つが第１の閾値以上となった場合を前記省エネ制御から前記快適制御への切替タイミングとし、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度のそれぞれを各個に定められている第２の閾値と比較し、その何れか１つが第２の閾値以下となった場合を前記快適制御から前記省エネ制御への切替タイミングとする
ことを特徴とする空調制御モード切替方法。 - 居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適性を優先する快適制御と省エネルギーを優先する省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替装置において、
前記居住空間において人が感じる快不快の指標を取得する快不快指標取得手段と、
前記快適制御から前記省エネ制御への切り替えタイミングおよび前記省エネ制御から前記快適制御への切り替えタイミングを前記取得される快不快の指標に基づいて決定する制御モード切替タイミング決定手段とを備え、
前記制御モード切替タイミング決定手段は、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と予め定められている第１の閾値とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値が第１の閾値以上となった場合を前記省エネ制御から前記快適制御への切替タイミングとし、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の積算値と予め定められている第２の閾値とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の積算値が第２の閾値以下となった場合を前記快適制御から前記省エネ制御への切替タイミングとする
ことを特徴とする空調制御モード切替装置。 - 居住空間に対して適用する空調制御のモードを快適性を優先する快適制御と省エネルギーを優先する省エネ制御との間で切り替える空調制御モード切替装置において、
前記居住空間において人が感じる快不快の指標を取得する快不快指標取得手段と、
前記快適制御から前記省エネ制御への切り替えタイミングおよび前記省エネ制御から前記快適制御への切り替えタイミングを前記取得される快不快の指標に基づいて決定する制御モード切替タイミング決定手段とを備え、
前記制御モード切替タイミング決定手段は、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが省エネ制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度と予め定められている第１の閾値とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度が第１の閾値以上となった場合を前記省エネ制御から前記快適制御への切替タイミングとし、
前記居住空間に対して適用されている現在の空調制御のモードが快適制御である場合、前記快不快の指標が示す不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度と予め定められている第２の閾値とを比較し、不快度の瞬時値の規定時間内の不快方向への変動の程度が第２の閾値以下となった場合を前記快適制御から前記省エネ制御への切替タイミングとする
ことを特徴とする空調制御モード切替装置。
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