JP6537719B2 - 空調制御装置、空気調和機、及び空調システム - Google Patents

Description

本発明は、室内の空気の状態を調整する空調制御装置、空気調和機、及び空調システムに関する。

従来から、センサで計測した室内の温度及び湿度をもとに結露が発生する可能性を判断して、結露の発生を防止するように空気調和機を制御する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の空気調和機は、室内の温度及び湿度の計測結果をもとに現在の露点温度を計算し、過去の室温履歴から、所定時間内に室温が現在の露点温度以下に達すると判断した場合に、結露防止運転を行うものである。ここで、結露防止運転とは、除湿運転又は送風運転といった室内の湿度を低下させる運転のことである。

特開２０１２−２１５３５５号公報

しかしながら、特許文献１の空気調和機は、将来の室温が現在の露点温度を下回るまでの時間が所定時間未満である場合に、画一的な結露防止運転を行うものである。このため、結露防止運転を開始してから制御目標時間に達するまでの間に室内の水蒸気量が増加した場合、結露の発生を防ぐことができない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、室内の水蒸気量が変化した場合にも結露の発生を抑制する空調制御装置、空気調和機、及び空調システムを提供することを目的とする。

本発明に係る空調制御装置は、水蒸気量を変化させる機器が配置された室内の空気調和を行う空気調和機を制御する空調制御装置であって、機器の運転状態に関する機器運転データ、及び機器の運転時間と室内の水蒸気変化量とを関連づけた機器運転テーブルを記憶する記憶装置と、機器運転データを機器運転テーブルに照らして一定時間後までの水蒸気変化量を予測し、予測した水蒸気変化量を用いて一定時間経過後に室内に結露が発生するか否かを判定する結露発生判定部と、結露発生判定部において結露が発生すると判定された際に、空気調和機の運転状態を変更する空調制御部と、を有するものである。

本発明に係る空気調和機は、上記空調制御装置を内部に含み、当該空調制御装置によって制御されるものである。

本発明に係る空気調和システムは、上記空調制御装置と、室内の壁面部の表面温度である壁表面温度を検出する壁温度センサと、を有し、結露発生判定部は、機器運転テーブルから予測した水蒸気変化量と、壁温度センサにおいて検出された壁表面温度の情報とを用いて室内の露点温度を求め、一定時間経過後の壁表面温度の予測温度が露点温度を下回る場合に、室内に結露が発生すると判定するものである。

本発明は、機器運転データを機器運転テーブルに照らして予測した水蒸気変化量を用いて、一定時間経過後に室内に結露が発生するか否かを判定し、判定の結果をもとに空気調和機の動作を制御する。よって、室内の水蒸気量の変化に応じて空気調和機の運転状態を調整することができるため、室内の水蒸気量が変化した場合であっても結露の発生を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る空調制御装置を含む空調システムの構成を示すブロック図である。 図１の空調制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。 図２の機器運転テーブルに含まれるパターンを例示する図である。 図１の空調システムが設置される空調対象空間を例示した模式図である。 図１の空調制御装置１の結露防止制御に関する動作例を示すフローチャートである。 図２の機器運転テーブル作成部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る空調制御装置を含む空調システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る空調システムが有する空調制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空調制御装置を含む空調システムの構成を示すブロック図である。図１では、空調制御装置１が、空気調和機２、機器部３、及びセンサ部４と、制御ネットワーク５を介して接続された構成例を示している。すなわち、空調システム１００は、空調制御装置１と、空気調和機２と、機器部３と、センサ部４と、を有している。

機器部３は、空調機以外の電力を消費する機器であり、１台又は複数台の機器３０から構成される。例えば、空調制御装置１を含む空調システム１００が住宅を対象としたものである場合、機器３０は、調理機器、照明機器、換気装置、加湿／除湿機、及び換気扇等である。各機器３０は、それぞれ、当該機器３０の状態を検知する１つ又は複数の機器センサ３１を備えている。以降では、１台又は複数台の機器３０を単に機器３０ともいう。

センサ部４は、物理量を計測する１つ又は複数のセンサ４０から構成されている。センサ４０は、例えば、温度、湿度、又は放射温度などを計測するセンサである。すなわち、センサ部４は、例えば、複数のセンサ４０として、温度を検出する温度センサ、湿度を検出する湿度センサ、及び放射温度を計測する放射温度センサなどを有している。放射温度センサは、例えば、室内の壁面部の表面温度である壁表面温度を検出する壁温度センサとして機能する。以降では、１つ又は複数のセンサ４０を単にセンサ４０ともいう。

空気調和機２は、室外機２１、室内機２２、及びリモートコントローラ２３を有している。室外機２１は、冷媒又は水などの熱媒体を冷却し又は加熱するものである。室内機２２は、熱媒体と室内の空気との間で熱交換を行い、室内の温度を調整するものである。室外機２１と室内機２２とは、熱媒体が循環する配管で接続され、冷凍サイクルを形成している。空気調和機２は、室外の空気の熱を利用して熱媒体を効率的に冷却し又は加熱するヒートポンプ式の空調機とするとよい。

リモートコントローラ２３は、ユーザが電源のＯＮ／ＯＦＦ、目標温度、風量、及び風向等を手動で設定変更するための装置である。つまり、リモートコントローラ２３は、ユーザによる空気調和機２の制御に関する入力操作を受け付けるものである。リモートコントローラ２３は、空気調和機２との間で有線又は無線での通信を行う機能を有しており、ユーザによる入力操作の内容を示すユーザ操作情報を空気調和機２へ送信するものである。なお、空気調和機２は、リモートコントローラ２３から受信したユーザ操作情報を空調制御装置１へ送信するように構成されている。

空調システム１００が住宅向けに構成される場合、一般に、１つの部屋に１台の室内機２２が設置されることが多い。例えば、ルームエアコンが空気調和機２の代表例である。もっとも、空気調和機２は、一台の室外機２１に対して複数の室内機２２を接続する形式のものであってもよい。また、空気調和機２は、室外機２１の機能と室内機２２の機能とを併せもつ一体型の空調機であってもよい。そして、空調システム１００は、複数台の空気調和機２を有していてもよい。

空調制御装置１は、水蒸気量を変化させる機器３０が配置された室内の空気調和を行う空気調和機２を制御するものである。ここで、機器部３が１台の機器３０からなる場合、機器３０の運転状態に応じて、室内の水蒸気量が変化する。そして、機器３０が動作することにより、室内の水蒸気が増加するように変化する場合又は室温が低下する場合、室内に結露が発生し得る。また、機器部３が複数の機器３０からなる場合、各機器３０は、それぞれが個別にＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替えながら運転する。そして、各機器３０それぞれの運転状態の変化により、室内の水蒸気が増加するように変化する場合又は室温が低下する場合、室内に結露が発生し得る。このため、空調制御装置１は、室内の水蒸気の変化量に基づいて、室内に結露が発生しないように空気調和機２の動作を制御する。以下では、空調制御装置１が室内の結露発生を未然に防ぐために行う空気調和機２の制御のことを結露防止制御という。なお、温度、湿度、又は放射温度などを計測するセンサが空気調和機２に内蔵されている場合、空調制御装置１は、空気調和機２内のセンサによる検出情報を結露防止制御に用いるようにしてもよい。

制御ネットワーク５は、空調制御装置１と、空気調和機２と、機器部３と、センサ部４と、を接続する通信用のネットワークである。本実施の形態１において、制御ネットワーク５は、ケーブルの種類及び通信プロトコルなどが特に限定されていない。すなわち、制御ネットワーク５は、例えば、ＬＡＮ等の有線通信、又は無線ＬＡＮ、赤外線通信、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信に対応したものであってよい。また、制御ネットワーク５は、一般に公開されている汎用プロトコルに対応するものであってもよく、空気調和機２、各機器３０の製造会社による専用線及び専用プロトコルなどに対応するものであってもよい。

ここで、空調システム１００は、空気調和機２及び機器部３を含まずに、空調制御装置１とセンサ部４とによって構成してもよい。また、空調システム１００は、機器部３及びセンサ部４のうちの何れか一方を有するように構成してもよい。

図２は、図１の空調制御装置１の機能的な構成を示すブロック図である。図３は、図２の機器運転テーブルに含まれるパターンを例示する図である。以下、図２及び図３を参照して、空調制御装置１の詳細な構成内容を説明する。図２に示すように、空調制御装置１は、データ取得装置１１と、記憶装置１２と、演算装置１３と、出力装置１４と、表示装置１５と、を有している。

データ取得装置１１は、所定の検出間隔で現在データ１２１を取得し、記憶装置１２へ記憶させるものである。データ取得装置１１は、空調機データ受信部１１ａと、機器データ受信部１１ｂと、センサデータ受信部１１ｃと、在室人数特定部１１ｄと、を有している。ここで、検出間隔は、任意の間隔に設定し変更することができる。

空調機データ受信部１１ａは、空気調和機２から空調機運転データ１２１ａを受信し、記憶装置１２へ記憶させるものである。空調機データ受信部１１ａは、空調機運転データ１２１ａとして、空気調和機２の運転状態を示す運転データ、リモートコントローラ２３によるユーザ操作情報、及び空気調和機２がＯＮ状態であるかＯＦＦ状態であるかを示すＯＮ／ＯＦＦ情報を受信するものである。また、空気調和機２に各種センサが内蔵されている場合、空調機データ受信部１１ａは、空気調和機２の各種センサによる検出情報を受信して、記憶装置１２へ記憶させるものである。

機器データ受信部１１ｂは、機器部３から機器３０の運転状態に関する情報である機器運転データ１２１ｂを受信し、記憶装置１２へ記憶させるものである。機器データ受信部１１ｂは、機器運転データ１２１ｂとして、各機器３０それぞれの運転状態を示す運転データ、ユーザによる操作内容を示すユーザ操作情報、及び機器センサ３１による検出結果を示す検出データのうちの少なくとも１つの情報を受信するものである。例えば、機器３０がＩＨクッキングヒータなどのＩＨ調理器であった場合、機器運転データ１２１ｂには、機器３０がＯＮ状態であるかＯＦＦ状態であるかを示すＯＮ／ＯＦＦ情報、機器３０の出力等のデータ、及び機器３０における計測温度の情報などが含まれる。

センサデータ受信部１１ｃは、室内あるいは室外に設置されたセンサ４０からセンサデータ１２１ｃを受信し、記憶装置１２へ記憶させるものである。センサデータ１２１ｃは、センサ４０による検出結果を示す情報であり、例えば、温度、湿度、又は放射温度などの情報である。すなわち、センサデータ１２１ｃは、室内の水蒸気の情報を含むものである。

在室人数特定部１１ｄは、室内に在室している人数を特定し、特定した在室人数の情報を在室人数データ１２１ｄとして記憶装置１２に記憶させるものである。例えば、在室人数特定部１１ｄは、室内に設けられたカメラ等で撮像された画像を取得し、取得した画像から人を検出して在室人数を特定するようにしてもよい。この場合、カメラ等は、空調制御装置１又は空気調和機２に搭載されたものであってもよく、室内に配置された他の電気機器に搭載されたものであってもよく、室内に別途設けられたものであってもよい。

また、例えば、ユーザが発信装置を携帯し、在室人数特定部１１ｄが、室内に存在する発信装置の数を検出することで、在室人数を特定するようにしてもよい。さらに、例えば、在室人数特定部１１ｄが、近接通信を行う機能をもつ通信部を有するように構成してもよい。そして、在室人数特定部１１ｄは、室内に在室している人が所持している携帯端末の電波を通信部で検出することにより、在室人数を特定するようにしてもよい。ここで、携帯端末とは、携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートＰＣ等のように、ユーザが携行できる端末のことである。携帯端末の電波とは、携帯端末が近接通信機能を有効にしている場合に発信する電波のことである。

記憶装置１２は、データ取得装置１１を通じて、空調機運転データ１２１ａ、機器運転データ１２１ｂ、センサデータ１２１ｃ、及び在室人数データ１２１ｄを取得し、現在データ１２１として記憶するものである。また、記憶装置１２は、現在データ１２１を、履歴データ１２２として、過去の所定の期間亘って蓄積するものである。すなわち、記憶装置１２は、データ取得装置１１を通じて取得した現在データ１２１を、経時的に履歴データ１２２として蓄積するものである。

履歴データ１２２は、空調機運転データ履歴１２２ａと、機器運転データ履歴１２２ｂと、センサデータ履歴１２２ｃと、在室人数データ履歴１２２ｄと、により構成されている。空調機運転データ履歴１２２ａは、現在から所定期間前までの複数の空調機運転データ１２１ａが時系列に沿って記憶されたものである。機器運転データ履歴１２２ｂは、現在から所定期間前までの複数の機器運転データ１２１ｂが時系列に沿って記憶されたものである。センサデータ履歴１２２ｃは、現在から所定期間前までの複数のセンサデータ１２１ｃが時系列に沿って記憶されたものである。在室人数データ履歴１２２ｄは、現在から所定期間前までの複数の在室人数データ１２１ｄが時系列に沿って記憶されたものである。なお、履歴データ１２２は、演算装置１３が有する機器運転テーブル作成部１３１に入力される。

また、記憶装置１２は、機器運転テーブル作成部１３１で作成された機器運転テーブル１２３と、空調制御部１３３で生成された空調制御指令１２４と、を保存するものである。機器運転テーブル１２３は、機器３０の運転時間と室内の水蒸気変化量とを関連づけたテーブル情報である。ここで、室内の水蒸気変化量とは、今後の機器３０の運転によって一定時間経過後までに変化する室内の水蒸気量の情報であり、以降では単に「水蒸気変化量」ともいう。すなわち、機器運転テーブル１２３は、機器３０の運転状態と室内の空気の状態との相関関係を示す情報である。

例えば、機器運転テーブル１２３は、図３に示すように、パターンの番号である「パターンＮｏ．」と、パターンの発生回数の情報である「発生頻度」と、パターンが最後に更新された日時を示す「最終更新日時」と、によって整理されている。そして、機器運転テーブル１２３は、各パターンの時系列データとして、機器３０の運転状態と一定時間後までの水蒸気変化量とを記憶している。すなわち、機器運転テーブル１２３に含まれるパターンは、運転中の機器３０とその運転継続時間、発生頻度と最終更新日時、及び水蒸気変化量などを、時系列に対応づけて整理したものである。図３の例において、機器運転テーブル１２３は、一定時間後までの水蒸気変化量として、５分後、１０分後、又は１５分後等までの水蒸気変化量を記憶している。

ここで、図３に示すパターンでは、経過時間が５分ごとに設定され、時系列データが５分刻みで記憶されている場合を例示しているが、これに限らず、経過時間は、任意の時間ごとに設定されてもよく、等間隔に設定されていなくてもよい。もっとも、図３では、機器運転テーブル１２３に含まれるパターンを１つだけ例示しているが、機器運転テーブル１２３は、複数のパターンを記憶しておくものである。また、機器部３が、運転状態の調整が可能な機器３０、すなわち、運転状態を段階的に調整できる機器３０又は運転状態をリニアに調整することができる機器３０などを含む場合、こうした機器３０の各運転状態の組み合わせも含めてパターンが設定される。

演算装置１３は、例えばプロセッサからなり、機器運転テーブル作成部１３１と、結露発生判定部１３２と、空調制御部１３３と、を有している。機器運転テーブル作成部１３１は、記憶装置１２から所定の履歴データ１２２を取得し、学習演算により機器運転テーブル１２３を作成するものである。すなわち、機器運転テーブル作成部１３１は、機器運転データ履歴１２２ｂとセンサデータ履歴１２２ｃとを用いて、機器運転テーブル１２３に記憶された水蒸気変化量に学習処理を施すものである。機器運転テーブル作成部１３１は、記憶装置１２に現在データ１２１が記憶され、履歴データ１２２が更新される度に学習演算を行い、機器運転テーブル１２３の内容を更新するものである。

結露発生判定部１３２は、記憶装置１２内の機器運転テーブル１２３と現在データ１２１とに基づき、機器３０の運転状態に応じた一定時間後までの室内の水蒸気変化量を予測するものである。そして、結露発生判定部１３２は、予測した水蒸気変化量を用いて一定時間経過後に室内に結露が発生するか否かを判定するものである。また、結露発生判定部１３２は、判定の結果を空調制御部１３３へ出力するものである。

結露発生判定部１３２は、機器部３が複数の機器３０を有する場合、機器運転データ１２１ｂに含まれる現在の各機器３０の運転状態の組み合わせと一致するパターンが機器運転テーブル１２３に存在するか否かを判定するものである。そして、結露発生判定部１３２は、一致するパターンが機器運転テーブル１２３に存在れば、そのパターンに対応する水蒸気変化量を機器運転テーブル１２３から取得するものである。

結露発生判定部１３２は、図３に示す機器運転テーブル１２３のパターンからは、５分後、１０分後、又は１５分後等における水蒸気変化量を取得することができる。なお、図３では、５分後における水蒸気変化量が「Ａ」に対応し、１０分後の水蒸気変化量が「Ｂ」に対応し、１５分後における水蒸気変化量が「Ｃ」に対応する。図３の例とは異なり、機器運転テーブル１２３の経過時間が、等間隔に設定されていない場合、又はさらに細かく設定されている場合には、結露発生判定部１３２は、例えば、５分後、８分後、又は１０分後といった変則的な一定時間後までの水蒸気変化量を求めることができる。

また、結露発生判定部１３２は、空調機運転データ１２１ａ及びセンサデータ１２１ｃから、現在の室内の水蒸気量を求めるものである。さらに、結露発生判定部１３２は、現在の室内の水蒸気量に、機器運転テーブル１２３から取得した水蒸気変化量を加えて、一定時間経過後の室内の水蒸気量の予測値である到達水蒸気量を求めるものである。

ここで、結露発生判定部１３２は、在室人数データ１２１ｄが示す人数と、一定時間での人体一人当たりの水蒸気発生量とを用いて、一定時間が経過するまでの人体による水蒸気発生量である在室者水蒸気発生量を求める機能を有していてもよい。この場合、結露発生判定部１３２は、一定時間での人体一人当たりの水蒸気発生量に、在室人数データ１２１ｄが示す人数を乗じることで、在室者水蒸気発生量を求めるようにするとよい。以降では、一定時間での人体一人当たりの水蒸気発生量、すなわち一定時間が経過するまでに一人の在室者から発生する水蒸気量ことを「単位水蒸気発生量」という。単位水蒸気発生量は、予め設定されて記憶装置１２又は演算装置１３の内部メモリ等（図示せず）に格納されている。そして、結露発生判定部１３２は、現在の室内の水蒸気量に、水蒸気変化量と在室者水蒸気発生量とを加えることにより、到達水蒸気量を求めるようにしてもよい。

また、結露発生判定部１３２は、到達水蒸気量をもとに室内の露点温度を求めるものである。そして、結露発生判定部１３２は、一定時間経過後に室内温度が露点温度を下回るか否かを判定するものであり、この判定は、室内に結露が発生するか否かを判定することに相当する。ここで、センサ部４がセンサ４０として放射温度センサを有する場合、センサデータ受信部１１ｃは、センサデータ１２１ｃとして、壁の表面の温度の情報である壁表面温度を取得する。そして、結露発生判定部１３２は、求めた露点温度が一定時間経過後の壁表面温度の予測温度を下回るか否かを判定する。さらに、結露発生判定部１３２は、壁表面温度を解析して、室内の窓面及び壁面等の各部位の温度の情報を個別に取得するようにしてもよい。この場合、結露発生判定部１３２は、一定時間経過後に各部位の予測温度が露点温度を下回るか否かを判定する。

結露発生判定部１３２は、機器運転データ１２１ｂに含まれる現在の各機器３０の運転状態の組み合わせと一致するパターンが機器運転テーブル１２３に存在しなかった場合、何ら処理を行わずに、次の検出タイミングまで待機するようにしてもよい。結露発生判定部１３２は、一致するパターンは検出できたが、検出したパターンに対応する発生頻度が所定の閾値以下であった場合にも、何ら処理を行わずに、次の検出タイミングまで待機するようにしてもよい。ここで、発生頻度との比較に用いる閾値は、各機器３０が今後パターン通りの運転状態を継続する確からしさの基準として予め設定される。すなわち、発生頻度が閾値を超えていれば、現在運転中の機器３０は今後パターン通りに運転し、現在停止中の機器３０は停止状態を継続する可能性が高いと判断することができる。

空調制御部１３３は、結露発生判定部１３２が予測した水蒸気変化量に基づいて空気調和機２の制御内容を決定し、決定した制御内容を示す空調制御指令１２４を記憶装置１２に格納するものである。より具体的に、空調制御部１３３は、結露発生判定部１３２において結露が発生すると判定された際に、室内の温度等が一定時間経過後に露点温度以上となるように、空気調和機２の運転状態を変更するものである。空調制御部１３３は、結露防止制御において、空気調和機２の風向、風量、及び設定温度などを制御するように構成されている。

空調制御部１３３は、センサ部４がセンサ４０として放射温度センサを有する場合、結露発生判定部１３２において結露が発生すると判断された壁面部の部位の表面温度が、一定時間経過後に露点温度以上となるように、空気調和機２の動作を制御することができる。空調制御部１３３は、結露防止制御において、空気調和機２の制御内容を段階的に変更するようにしてもよい。例えば、空調制御部１３３は、まず、空気調和機２の設定温度を快適温度範囲の中で変更するようにしてもよい。そして、空調制御部１３３は、設定温度を変更しても、壁表面温度が露点温度を超えない場合に、風向を結露発生の可能性のある部分へ向け、さらに風量を１段階上昇させるようにしてもよい。ここで、快適温度範囲は、予め変更可能な温度幅をとして設定するようにしてもよい。また、快適温度範囲は、空調制御部１３３が、センサデータ１２１ｃを用いてＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）を算出し、算出したＰＭＶをもとに決定するようにしてもよい。

出力装置１４は、記憶装置１２から空調制御指令１２４を読み出し、空調制御指令１２４に従って制御対象である空気調和機２へ制御指令を送信するものである。なお、空気調和機２は、出力装置１４から送信される制御指令に従って動作するようになっている。

表示装置１５は、例えば液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）からなり、記憶装置１２に記憶された空調制御指令１２４に基づく空気調和機２の制御状態の情報を表示するものである。例えば、空気調和機２の自動制御が行われたときに、制御状態をどのように変更したか等の情報を表示するものである。

なお、空調制御装置１は、上記の各機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のマイコン又はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。また、記憶装置１２は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はフラッシュメモリ等により構成することもできる。

図４は、図１の空調システム１００が設置される空調対象空間を例示した模式図である。すなわち、本実施の形態１の空調システム１００は、図４のように、住宅内におけるダイニングキッチンなどの室内２００に設置される状況が想定される。図４では、説明を簡単にするため、空気調和機２が１台であり、機器部３が３台の機器３０によって構成されている場合を例示している。また、図４では、センサ部４を構成する２台のセンサ４０が、有線又は無線によって空調制御装置１に接続されているものとする。

図４に示す状況において、空調制御装置１は、複数の機器３０であるＩＨ調理器３０ａ、換気扇３０ｂ、及び加湿器３０ｃの運転状態に関する情報である機器運転データ１２１ｂから、今後の室内２００の水蒸気変化量を予測するものである。また、空調制御装置１は、予測した水蒸気変化量を用いて結露が発生するか否かを判定するものである。そして、空調制御装置１は、結露が発生すると判定した場合に、室内２００内の空気調和機２に対して、未然に結露の発生を防止するための結露防止制御を行うものである。

ここで、ＩＨ調理器３０ａ、換気扇３０ｂ、及び加湿器３０ｃは、室内の水蒸気量を変化させる機器である。より具体的に、ＩＨ調理器３０ａ及び加湿器３０ｃは、水蒸気を発生する機器である。また、換気扇３０ｂは、室内の空気と屋外の空気とを入れ替える換気を行う機器であり、室内の空気を屋外に排出することで、室内の水蒸気を屋外に排出する。換気扇３０ｂは、換気によって室内よりも湿度が低い空気を吸気した場合、室内の水蒸気を減少させる。一方、換気扇３０ｂは、換気によって室内よりも湿度が高い空気を吸気した場合、室内の水蒸気を増加させる。すなわち、ＩＨ調理器３０ａ、換気扇３０ｂ、及び加湿器３０ｃのそれぞれの運転状態の変化により、室内２００の水蒸気が増加するように変化する場合又は室内２００の室温が低下する場合に、室内２００の水蒸気圧が水の飽和水蒸気圧を超えて、結露が発生する可能性がある。

図４では、空気調和機２が吸込み温度を検出する温度センサ（図示せず）を有しており、一方のセンサ４０が湿度を検出する湿度センサであり、他方のセンサ４０が赤外線カメラであるものとする。よって、空調制御装置１は、空気調和機２の温度センサから、空調機運転データ１２１ａに含まれる情報として、空気調和機２の吸込み温度の情報を取得する。また、空調制御装置１は、一方のセンサ４０から室内２００の湿度を示す湿度データを取得する。そして、空調制御装置１は、他方のセンサ４０としての赤外線カメラから取得した画像を、所定の間隔で分割して平均することにより壁表面温度を生成する。

ここで、壁表面温度は、図４に示す窓６及び入隅部７など、断熱性の低い部分において、他の壁面の部分よりも低い温度となる場合が多い。この点、空調システム１００が、センサ４０として赤外線カメラを有する場合、空調制御装置１は、壁表面温度として、壁面の部位ごとの温度を取得することができる。このため、空調制御装置１は、壁面の各部位のそれぞれに対して結露が発生するか否かを判定することができる。そして、空調制御装置１は、判定の結果に応じて空気調和機２の動作を制御することにより、結露の発生を抑制することができる。

以上の構成により、空調制御装置１は、所定の検出間隔で、今後の室内の水蒸気変化量の予測を行う。このため、空調制御装置１は、調理機器、換気装置、除湿器、及び加湿器といった水蒸気量を変化させる可能性のある機器３０をユーザが操作したとき、又は室内の在室人数が変化したときに、結露が発生するか否かの判定を精度よく行うことができる。すなわち、空調制御装置１は、今後の室内の水蒸気変化量の予測結果と共に、壁面の温度分布を考慮して、空気調和機２の運転状態を変更することにより、未然に結露の発生を防止することができる。そのため、空調制御装置１によれば、結露水によって室内にカビが発生し、美観及び衛生環境を損ねるといった事態を回避することができる。

図５は、図１の空調制御装置１の結露防止制御に関する動作例を示すフローチャートである。図５に基づき、空調システム１００が複数の機器３０を含む場合を想定して、空調制御装置１が行う結露防止制御の内容を説明する。なお、機器運転テーブル作成部１３１によるパターンの作成方法については、図６を参照して後述する。

まず、データ取得装置１１は、所定の検出間隔で現在データ１２１を取得し、取得した現在データ１２１を記憶装置１２に記憶させる（図５：ステップＳ１０１）。次いで、結露発生判定部１３２は、データ取得装置１１が記憶装置１２に記憶させた現在データ１２１を機器運転テーブル１２３に照らすことで、機器運転テーブル１２３に現在データ１２１と一致するパターンがあるか否かを判定する。すなわち、結露発生判定部１３２は、機器運転データ１２１ｂに含まれる現在の各機器３０の運転状態の組み合わせに一致するパターンを機器運転テーブル１２３内から検索する（図５：ステップＳ１０２）。結露発生判定部１３２が、現在データ１２１と一致するパターンを検出できなかった場合（図５：ステップＳ１０２／Ｎｏ）、ステップＳ１１３へ進む。

結露発生判定部１３２は、現在データ１２１と一致するパターンを検出した場合（図５：ステップＳ１０２／Ｙｅｓ）、検出したパターンに対応する発生頻度を機器運転テーブル１２３から取得する（図５：ステップＳ１０３）。そして、結露発生判定部１３２は、取得した発生頻度が所定の閾値を超えているか否かを判定する（図５：ステップＳ１０４）。ここで、結露発生判定部１３２が、取得した発生頻度は閾値以下であると判定した場合（図５：ステップＳ１０４／Ｎｏ）、ステップＳ１１３へ進む。

結露発生判定部１３２は、発生頻度が閾値を超えている場合（図５：ステップＳ１０４／Ｙｅｓ）、各機器３０が今後パターン通りの運転状態を継続するものとし、ステップＳ１０２で検出したパターンに対応する水蒸気変化量を取得する（図５：ステップＳ１０５）。また、結露発生判定部１３２は、現在データ１２１の在室人数データ１２１ｄが今後も維持されるものとして、単位水蒸気発生量に在室人数データ１２１ｄが示す人数を乗じ、在室者に起因した水蒸気の変化量である在室者水蒸気発生量を求める（図５：ステップＳ１０６）。さらに、結露発生判定部１３２は、ステップＳ１０１で記憶した空調機運転データ１２１ａ及びセンサデータ１２１ｃに含まれる室温及び湿度の情報から、現在の室内の水蒸気量を求める（図５：ステップＳ１０７）。

そして、結露発生判定部１３２は、ステップＳ１０７で求めた現在の室内の水蒸気量に、ステップＳ１０５で取得した水蒸気変化量と、ステップＳ１０６で求めた在室者水蒸気発生量とを加えて、一定時間経過後の室内の水蒸気量の予測値である到達水蒸気量を求める（図５：ステップＳ１０８）。次いで、結露発生判定部１３２は、到達水蒸気量をもとに、室内の窓面及び壁面の各部位に対して露点温度を求める（図５：ステップＳ１０９）。

続いて、結露発生判定部１３２は、一定時間経過後の壁表面温度の予測温度である予測壁表面温度がステップＳ１０９で求めた露点温度を下回るか否かを判定する。これにより、結露発生判定部１３２は、一定時間経過後に室内の窓面及び壁面の各部位に結露が発生するか否かを判定する（図５：ステップＳ１１０）。

ここで、ステップＳ１１０において、結露発生判定部１３２は、壁表面温度の時間変化が小さいものとし、現在データ１２１の壁表面温度を、そのまま予測壁表面温度として用いるようにしてもよい。また、結露発生判定部１３２は、履歴データ１２２から壁表面温度の変化率を求めると共に、現在の壁表面温度に対し、求めた変化率に応じた補正を加えることにより、予測壁表面温度を求めるようにしてもよい。加えて、結露発生判定部１３２は、壁の熱モデル等によって予測した温度を予測壁表面温度として用いるようにしてもよい。

次いで、結露発生判定部１３２において結露が発生すると判断された場合（図５：ステップＳ１１０／Ｙｅｓ）、空調制御部１３３は、結露が発生すると判断された壁面部の部位の表面温度が、一定時間経過後に露点温度以上となるように、空気調和機２の動作を制御する。すなわち、空調制御部１３３は、空気調和機２の運転状態の変更内容を決定し、決定した変更内容に応じた結露防止空調指令を生成する。そして、空調制御部１３３は、生成した結露防止空調指令を空調制御指令１２４として記憶装置１２に格納する（図５：ステップＳ１１１）。

ここで、結露防止空調指令によって変更されるのは、空気調和機２の風向、風量、及び設定温度などである。空調制御部１３３は、空気調和機２の風向設定の変更と、風量設定の変更と、設定温度の変更とを組み合わせて、段階的に制御内容を変更するように結露防止空調指令を生成してもよい。例えば、空調制御部１３３は、設定温度を快適温度範囲の中で変更し、設定温度を変更しても露点温度を超えない場合に、風向を結露発生の可能性がある部分へ向けるようにしてもよい。そして、空調制御部１３３は、風向設定を変更しても露点温度を超えない場合に、一定時間経過後の当該部位の予測温度と露点温度との差分等に応じて風量設定を変更し、風量を上昇させるようにしてもよい。

一方、結露発生判定部１３２において結露が発生しないと判断された場合（図５：ステップＳ１１０／Ｎｏ）、空調制御部１３３は、通常の空気調和機２の制御内容を示す通常空調制御指令を生成する。そして、空調制御部１３３は、生成した通常空調制御指令を空調制御指令１２４として記憶装置１２に格納する（図５：ステップＳ１１２）。

そして、機器運転テーブル作成部１３１は、機器運転テーブル１２３のパターンの内容を更新する。すなわち、機器運転テーブル作成部１３１は、現在までに記憶した所定期間の履歴データ１２２をパターンとして整理し、機器運転テーブル１２３へ記憶させる（図５：ステップＳ１１３）。

出力装置１４は、記憶装置１２から空調制御指令１２４を読み出す。そして、出力装置１４は、空調制御指令１２４に従って制御指令を生成し、生成した制御指令を空気調和機２へ出力する（図５：ステップＳ１１４）。表示装置１５は、記憶装置１２から空調制御指令１２４を読み出す。そして、表示装置１５が、空調制御指令１２４の制御内容の情報、すなわち現在の空調制御部１３３による制御状態の情報を表示し（図５：ステップＳ１１５）、ステップＳ１０１へ戻る。すなわち、空調制御装置１は、図５のステップＳ１０１〜Ｓ１１５に示す一連の処理を所定の検出間隔で定期的に実行する。

なお、上記動作説明は、図５における符号の順に行ったが、これに限定されるものではない。例えば、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７については、何れの処理から行ってもよい。同様に、ステップＳ１１３〜Ｓ１１５については、何れの処理から行ってもよい。また、上記説明では、表示装置１５が記憶装置１２から空調制御指令１２４を読み出す場合を例示したが、これに限らず、例えば、空調制御部１３３等の制御部が、空調制御指令１２４の制御内容の情報を、表示装置１５に表示させるようにしてもよい。

加えて、図５では、結露発生判定部１３２が、現在の室内の水蒸気量に水蒸気変化量と在室者水蒸気発生量とを加えて到達水蒸気量を求める場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、結露発生判定部１３２は、まず、現在から一定時間が経過するまでの室内における水蒸気の変化量を総水蒸気変化量として求めるようにしてもよい。すなわち、結露発生判定部１３２は、機器運転テーブル１２３から取得した水蒸気変化量に対し、単位水蒸気発生量に在室人数データ１２１ｄが示す人数を乗じて求めた在室者水蒸気発生量を加えて、一定時間後までの総水蒸気変化量を予測するようにしてもよい。そして、結露発生判定部１３２は、現在の室内の水蒸気量に、予測した総水蒸気変化量を加えることで、到達水蒸気量を求めるようにしてもよい。

図６は、図２の機器運転テーブル作成部１３１の動作を示すフローチャートである。図６に基づき、機器運転テーブル作成部１３１による機器運転テーブル１２３の作成処理及び更新処理ついて説明する。なお、図６のＳ２０１〜Ｓ２０９に示す一連の処理は、図５のＳ１１３の処理に相当する。

まず、機器運転テーブル作成部１３１は、現在データ１２１の時刻から予め設定された所定時間だけ過去に遡った時刻までの期間における履歴データ１２２を記憶装置１２から取得する（図６：ステップＳ２０１）。次いで、機器運転テーブル作成部１３１は、取得した履歴データ１２２のうちの機器運転データ履歴１２２ｂから、各機器３０の運転状態の組み合わせの情報を取得し、時系列データとして機器運転テーブル１２３に記憶する。すなわち、機器運転テーブル作成部１３１は、各機器３０の運転状態の組み合わせを、時系列に沿ってパターン化する（図６：ステップＳ２０２）。

次に、機器運転テーブル作成部１３１は、空調機運転データ履歴１２２ａとセンサデータ履歴１２２ｃとから、各時刻における室内の水蒸気量を計算する。各時刻とは、図３に示す経過時間の終了時刻に相当する。機器運転テーブル作成部１３１は、計算した各時刻における水蒸気量をもとに、経過時間と水蒸気変化量との関係を演算し、演算結果を機器運転テーブル１２３に記憶する。より具体的に、機器運転テーブル作成部１３１は、観測値から求めた各時刻の水蒸気量から、各時刻の在室人数に単位水蒸気発生量を乗じて算出した在室者水蒸気発生量を差し引くことにより、水蒸気変化量を求めて機器運転テーブル１２３に記憶させる。すなわち、機器運転テーブル作成部１３１が、水蒸気変化量とステップＳ２０２で記憶した各機器３０の運転状態の組み合わせの情報とを時系列で対応づけてまとめたものがパターンである（図６：ステップＳ２０３）。

続いて、機器運転テーブル作成部１３１は、ステップＳ２０２において機器運転テーブル１２３に記憶させた各機器３０の運転状態の組み合わせを示すパターンが、機器運転テーブル１２３に既に存在するか否かを判定する。すなわち、機器運転テーブル作成部１３１は、機器運転テーブル１２３に、現在における各機器３０の運転状態の組み合わせと一致するパターンが存在するか否かを判定する（図６：ステップＳ２０４）。機器運転テーブル作成部１３１は、各機器３０の運転状態の組み合わせが既に存在する場合（図６：ステップＳ２０４／Ｙｅｓ）、学習処理を行い、現在における各機器３０の運転状態の組み合わせと一致するパターンの発生頻度を１カウントアップする（図６：ステップＳ２０５）。

機器運転テーブル作成部１３１は、運転中の機器３０の組み合わせが存在しない場合（図６：ステップＳ２０４／Ｎｏ）、機器運転テーブル１２３が最大記憶数に達しているか否かを判定する（図６：ステップＳ２０６）。

機器運転テーブル作成部１３１は、機器運転テーブル１２３が最大記憶数に達している場合（図６：ステップＳ２０６／Ｙｅｓ）、機器運転テーブル１２３から最終更新日時が古いパターンを抽出する（図６：ステップＳ２０７）。次いで、機器運転テーブル作成部１３１は、抽出したパターンのうちで、発生頻度が最も少ないものを選択して消去する（図６：ステップＳ２０８）。そして、機器運転テーブル作成部１３１は、ステップＳ２０２において作成したパターンを機器運転テーブル１２３に新規登録し、発生頻度を１にする（図６：ステップＳ２０９）。また、機器運転テーブル作成部１３１は、機器運転テーブル１２３が最大記憶数に達していない場合（図６：ステップＳ２０６／Ｎｏ）、ステップＳ２０９の処理を実行する。

ここで、機器運転テーブル作成部１３１は、ステップＳ２０３において計算した各時刻における水蒸気量を、学習演算により機器運転テーブル１２３に記憶させてもよい。すなわち、機器運転テーブル１２３は、機器３０の運転時間に対し、さらに室内の水蒸気量が関連づけられたものであってもよい。このようにすれば、結露発生判定部１３２が、過去の機器運転データ１２１ｂとその時の室内の水蒸気量との関係から、現在運転中の機器３０から今後発生する水蒸気量を予測することができる。

以上のように、本実施の形態１における空調制御装置１は、結露発生判定部１３２が、機器運転データ１２１ｂを機器運転テーブル１２３に照らして予測した水蒸気変化量を用いて、一定時間経過後に室内に結露が発生するか否かを判定する。そして、空調制御部１３３が、結露発生判定部１３２による判定の結果をもとに空気調和機２の動作を制御する。よって、空調制御装置１によれば、室内の水蒸気量の変化に応じて空気調和機の運転状態を調整することができるため、室内の水蒸気量が変化した場合であっても結露の発生を抑制することができる。

また、機器運転テーブル作成部１３１は、機器３０の運転状態の情報を含む機器運転データ履歴１２２ｂと室内の水蒸気に関する情報を含むセンサデータ履歴１２２ｃとを用いて、機器運転テーブルに記憶された水蒸気変化量等に学習処理を施すものである。すなわち、空調制御装置１は、所定の検出間隔に応じた検出タイミングにおいて、現在の機器運転データ１２１ｂを含む最新の機器運転データ履歴１２２ｂと、現在のセンサデータ１２１ｃを含む最新のセンサデータ履歴１２２ｃとを用いて、機器運転テーブル１２３の情報を更新することができる。よって、空調制御装置１によれば、学習処理が施された最新の水蒸気変化量等を用いて、室内に結露が発生するか否かを判定することができるため、判定精度を高めることができる。

さらに、空調制御装置１は、履歴データ１２２をもとに、機器３０が使用される頻度、組み合わせ、及び運転継続時間をパターンに分類し、機器運転テーブル１２３として記憶装置１２に記憶する。そして、将来これらの機器３０の使用が開始されたときに、機器運転テーブル１２３を参照することで、同時に使用される機器３０及び使用の継続期間をもとに水蒸気変化量の予測を行う。

より具体的に、記憶装置１２は、機器部３が水蒸気量を変化させる複数の機器３０を有する場合、各機器３０それぞれの機器運転データ１２１ｂ及び機器運転データ履歴１２２ｂを記憶している。そして、機器運転テーブル作成部１３１は、機器運転データ履歴１２２ｂから各機器３０の運転状態の組み合わせをパターンに分類し、分類した各パターンそれぞれの発生回数の情報を発生頻度として機器運転テーブル１２３に記憶する。結露発生判定部１３２は、機器運転データ１２１ｂのパターンに対応する発生頻度が閾値を超えている場合に、機器運転テーブル１２３から水蒸気変化量を取得する。よって、空調制御装置１は、頻度の高い組み合わせで機器３０が運転されるときに、将来の機器３０の運転状態の変化を予測し、機器３０による水蒸気変化量を予測することができる。

ところで、機器部３が１つの機器３０で構成されていても、運転状態の調整が可能な機器３０であれば、機器３０の各運転状態についてパターン化するようにしてもよい。すなわち、機器運転テーブル作成部１３１は、１つの機器３０の動作状態の変化をパターンに分類し、分類した各パターンそれぞれの発生回数の情報を発生頻度として機器運転テーブル１２３に記憶させるようにしてもよい。このようにすれば、空調制御装置１は、高い頻度で設定される運転状態で機器３０が動作している場合に、将来の機器３０の運転状態の変化を予測し、機器３０による水蒸気変化量を予測することができる。

また、空調制御部１３３は、結露発生判定部１３２において結露が発生すると判定された際、室内の快適性を維持する範囲内となるように、空気調和機２の風向、風量、及び設定温度のうちの少なくとも１つを変更する。このため、空調制御装置１は、室内の快適性を損なうことなく結露の発生を未然に防ぐことができる。

加えて、空調制御装置１は、室内に在室している人の数を特定する在室人数特定部１１ｄを有している。このため、結露発生判定部１３２は、一定時間経過後に室内に結露が発生するか否かを判定する際、在室者水蒸気発生量を求めて用いることができる。
したがって、空調制御装置１は、室内に在室する人の体からの水蒸気発生量を考慮して、今後の結露発生の可能性を判断することができる。

さらに、空調制御装置１は、表示装置１５に、現在の空調制御部１３３による制御状態の情報を表示する。したがって、表示装置１５を視認したユーザは、空気調和機２が自動で空調設定を変更する結露防止制御によって運転していることを認知することができる。このため、空調制御装置１によれば、ユーザの満足度が向上させると共に、設定が変更されたことに気付いていないユーザが、更に設定を変更しようとする事態を回避することができる。

ところで、結露は、断熱性能の低い窓面及び壁の熱橋部又は入隅部といった壁面部に発生しやすいことが知られており、壁面部の温度は、室温とは異なるものである。しかしながら、特許文献１に開示されている空気調和機は、結露発生に関する判断に室温を用いており、実際に結露が発生する壁面部の温度分布を考慮していない。

この点、空調システム１００は、センサ４０等として、室内の壁面部の表面温度である壁表面温度を検出する壁温度センサを有しており、結露発生判定部１３２は、壁温度センサにおいて検出された壁表面温度の情報に基づいて、室内に結露が発生するか否かを判定する。つまり、結露発生判定部１３２は、機器運転テーブル１２３から予測した水蒸気変化量と、壁温度センサにおいて検出された壁表面温度の情報とを用いて室内の露点温度を求める。そして、結露発生判定部１３２は、一定時間経過後の壁表面温度の予測温度が露点温度を下回る場合に、室内に結露が発生すると判定する。ここで、壁温度センサが、壁面部の表面の温度分布を示す壁表面温度分布情報を検出する赤外線カメラ等である場合、結露発生判定部１３２は、壁表面温度分布情報に基づいて、壁面部の部位ごとに結露が発生するか否かを判定する。したがって、空調制御装置１は、壁表面温度の分布を考慮し、予め位置情報の入力等を行うことなく、窓６又は入隅部７等の結露が発生しやすい部分を特定することができるため、ユーザの手間を省くと共に、より精度よく結露が発生する可能性が高い場所を特定することができる。

また、空調制御部１３３は、結露発生判定部１３２において結露が発生すると判定された壁面部の部位に対する空気調和機２の設定を変更する。例えば、空調制御部１３３は、結露が発生すると判定された壁面部の部位に向けて送風するように空気調和機２の風向を変更する等の制御を行う。つまり、空調制御装置１は、窓面及び壁の熱橋部又は入隅部等の結露が発生しやすい部分に対して、風向及び風量のうちの少なくとも一方を変更するといった空調制御を行うことにより、より精度よく結露の発生を妨げ、未然に結露の発生を防止することができる。

すなわち、本実施の形態１における空調制御装置１は、ユーザが普段行う機器３０の操作履歴を蓄積し、頻度の高いユーザの行動を学習する。したがって、空調制御装置１は、調理機器、換気装置、除湿器、及び加湿器といった水蒸気量を変化させ得る機器３０が操作されたとき、又は在室人数が変化したときに、結露が発生するか否かの判定を精度よく行うことができる。そして、空調制御装置１は、判定の結果に応じて、空気調和機２の運転状態を自動で変更する。そのため、空調制御装置１によれば、未然に結露の発生を防止することができ、結露水によって室内にカビが発生し、美観及び衛生環境を損ねるといった事態を回避することができる。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る空調制御装置を含む空調システムの構成を示すブロック図である。前述した実施の形態１における空調システム１００は、空気調和機２から独立した構成として空調制御装置１を有していたが、本実施の形態２における空調システム１００Ａは、空調制御装置１が空気調和機２の内部に含まれている。ここで、実施の形態１と同一の構成については同一の符号を用いて説明は省略する。

図７に示すように、空調システム１００Ａでは、空調制御装置１が、空気調和機２Ａの室内機２２Ａに搭載されている。空気調和機２Ａは、空調制御装置１を有する点を除けば、実施の形態１の空気調和機２と同様に構成されている。つまり、空調システム１００Ａは、実施の形態１の空調システム１００と同様に動作するため、動作説明については省略する。

ここで、空調制御装置１は、室内機２２Ａを制御する制御装置（図示せず）、又は室外機２１及び室内機２２Ａを制御する制御装置（図示せず）と一体的に構成されていてもよい。もっとも、空気調和機２Ａは、室外機２１の機能と室内機２２Ａの機能とを併せもつ一体型の空調機であってもよく、この場合、空調制御装置１は、空気調和機２Ａの本体の内部に搭載される。

以上のように、本実施の形態２における空気調和機２Ａは、空調制御装置１によって、予測した水蒸気変化量をもとに一定時間経過後における結露発生の可能性を判定し、判定の結果をもとに自身の動作を制御する。よって、空気調和機２Ａによれば、室内の水蒸気量の変化に応じて空気調和機の運転状態を調整することができるため、室内の水蒸気量が変化した場合であって結露の発生を抑制することができる。

すなわち、空気調和機２Ａは、空調制御装置１を内部に含み、空調制御装置１によって制御される。つまり、空気調和機２Ａは、内部の制御装置によって、機器３０の運転状態の変化から室内に発生する水蒸気量を予測し、自動的に自身の運転状態を変更することができるため、コストを削減すると共に、結露の発生を未然に防ぐことができる。その他の効果については、実施の形態１と同様である。

実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る空調システムが有する空調制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。本実施の形態３における空調システムは、図１に示す空調システム１００又は図７に示す空調システム１００Ａと同様に構成されており、空調制御装置１の代わりに、図８に示す空調制御装置１Ｂを有している。上述した実施の形態１及び２と同等の構成については同一の符号を用いて説明は省略する。

図８に示すように、空調制御装置１Ｂは、機器３０の動作を制御する機器制御部１３４を備えた演算装置１３Ｂを有している。演算装置１３Ｂの他の構成は、実施の形態１の演算装置１３と同様である。機器制御部１３４は、空調制御部１３３が空気調和機２の運転状態を変更した後、結露発生判定部１３２において結露が発生すると判定された際に、機器３０の運転状態を変更するものである。以下では、空調制御装置１Ｂが室内の結露発生を未然に防ぐために行う空気調和機２及び機器３０の制御のことを結露防止制御という。

すなわち、空調制御装置１Ｂは、空気調和機２の制御と機器３０の制御とを組み合わせて結露防止制御を行うことができる。例えば、空調制御装置１Ｂは、空調制御部１３３が室内の快適性を損なわない範囲内で空気調和機２を制御した後、それでも結露発生を避けられない場合に、機器制御部１３４が機器３０の運転状態を変更するといった制御を行うことができる。つまり、空調制御装置１Ｂは、結露発生の可能性があり、空気調和機２の制御のみでは結露発生を防止できない条件の場合にも、室内水蒸気量に影響する機器３０の運転状態を制御することにより、結露の発生を未然に防止することができる。

ここで、機器部３が複数の機器３０を有する場合、機器制御部１３４は、全ての機器３０を制御できるように構成されていてもよく、複数の機器３０のうちの少なくとも１台を制御できるように構成されていてもよい。すなわち、機器制御部１３４は、予め設定された機器３０ごとの制御の可否に基づき、制御対象である機器３０の運転状態を変更するものである。機器制御部１３４は、室内の温度等が一定時間経過後に露点温度以上となるように、例えば、制御対象である機器３０の動作を停止させたり、運転状態を低下させたりするものである。

より具体的に、機器制御部１３４は、空調制御部１３３が決定した内容に応じて空気調和機２の運転状態を変更し、結露発生を防止する空調制御を行ってもなお、結露発生判定部１３２において結露が発生すると判定された場合に、機器３０を停止するなどの機器３０に対する制御内容を決定する。そして、機器制御部１３４は、決定した制御内容を示す機器制御指令１２５を生成し、生成した機器制御指令１２５を記憶装置１２に格納するものである。すなわち、本実施の形態３における記憶装置１２は、機器制御指令１２５を記憶するようになっている。ここで、機器制御部１３４は、例えば、空調制御部１３３からの制御指令を受けて機器制御指令１２５を生成するようにしてもよい。

また、本実施の形態３における出力装置１４は、記憶装置１２から機器制御指令１２５を読み出し、機器制御指令１２５に従って制御対象である機器３０へ制御指令を送信する機能を有している。つまり、機器制御部１３４は、出力装置１４を通して機器３０の制御を行うものである。

さらに、本実施の形態３における表示装置１５は、機器３０に対して機器制御部１３４がどのような制御を行ったかを表示する機能を有している。つまり、表示装置１５は、記憶装置１２に記憶された機器制御指令１２５に基づく機器３０の制御状態の情報を表示するものである。その他の機能構成及び動作内容は、上述した実施の形態１と同様であるため説明は省略する。

以上のように、空調制御装置１Ｂは、機器運転データ１２１ｂと機器運転テーブル１２３とから予測した水蒸気変化量を用いて、一定時間経過後に結露が発生するか否かを判定し、判定の結果をもとに空気調和機２の動作を制御する。よって、空調制御装置１Ｂによれば、室内の水蒸気量の変化に応じて空気調和機の運転状態を調整することができるため、室内の水蒸気量が変化した場合であっても結露の発生を抑制することができる。

また、本実施の形態３における空調制御装置１Ｂは、機器３０の制御を行うことができるため、空気調和機２の制御のみでは結露発生を避けられない場合に、水蒸気量を変化させる機器３０を制御することにより、結露の発生を未然に防ぐことができる。なお、空調制御装置１Ｂは、機器制御部１３４の制御対象としての機器３０が、水蒸気の発生源となる加湿器等である場合に、より精度よく結露の発生を抑制することができる。その他の効果については、実施の形態１及び２と同様である。

上記実施の形態は、空調制御装置、空気調和機、及び空気調和システムにおける好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、図４では、空調制御装置１が結露防止制御を行う建物が、一般的な住宅であり、空気調和機２が、住宅に設置される代表的な空調機であるルームエアコンである場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、空調制御装置１及び１Ｂが結露防止制御を行う建物は、大規模なビル等であってもよく、空気調和機２は、大規模なビル等に設けられるエアハンドリングユニット等であってもよい。また、空調制御装置１及び１Ｂは、ユーザ等による入力操作を受け付ける入力装置を有していてもよい。そして、ユーザ等が、入力装置を通じて、閾値、検出間隔、又は経過時間などを設定し変更するようにしてもよい。

１ 空調制御装置、１Ｂ 空調制御装置、２ 空気調和機、２Ａ 空気調和機、３ 機器部、４ センサ部、５ 制御ネットワーク、６ 窓、７ 入隅部、１１ データ取得装置、１１ａ 空調機データ受信部、１１ｂ 機器データ受信部、１１ｃ センサデータ受信部、１１ｄ 在室人数特定部、１２ 記憶装置、１３、１３Ｂ 演算装置、１４ 出力装置、１５ 表示装置、２１ 室外機、２２、２２Ａ 室内機、２３ リモートコントローラ、３０ 機器、３０ａ ＩＨ調理器、３０ｂ 換気扇、３０ｃ 加湿器、３１ 機器センサ、４０ センサ、１００、１００Ａ 空調システム、１２１ 現在データ、１２１ａ 空調機運転データ、１２１ｂ 機器運転データ、１２１ｃ センサデータ、１２１ｄ 在室人数データ、１２２ 履歴データ、１２２ａ 空調機運転データ履歴、１２２ｂ 機器運転データ履歴、１２２ｃ センサデータ履歴、１２２ｄ 在室人数データ履歴、１２３ 機器運転テーブル、１２４ 空調制御指令、１２５ 機器制御指令、１３１ 機器運転テーブル作成部、１３２ 結露発生判定部、１３３ 空調制御部、１３４ 機器制御部、２００ 室内。

Claims (13)

1. 水蒸気量を変化させる機器が配置された室内の空気調和を行う空気調和機を制御する空調制御装置であって、
   前記機器の運転状態に関する機器運転データ、及び前記機器の運転時間と前記室内の水蒸気変化量とを関連づけた機器運転テーブルを記憶する記憶装置と、
   前記機器運転データを前記機器運転テーブルに照らして一定時間後までの前記水蒸気変化量を予測し、予測した前記水蒸気変化量を用いて前記一定時間経過後に前記室内に結露が発生するか否かを判定する結露発生判定部と、
   前記結露発生判定部において結露が発生すると判定された際に、前記空気調和機の運転状態を変更する空調制御部と、を有する空調制御装置。
2. 前記機器運転テーブルを作成する機器運転テーブル作成部をさらに有し、
   前記記憶装置は、
   前記室内の水蒸気量の情報を含むセンサデータと、過去の前記センサデータの履歴であるセンサデータ履歴と、過去の前記機器運転データの履歴である機器運転データ履歴と、を記憶しており、
   前記機器運転テーブル作成部は、
   前記機器運転データ履歴と前記センサデータ履歴とを用いて、前記機器運転テーブルに記憶された前記水蒸気変化量に学習処理を施すものである請求項１に記載の空調制御装置。
3. 前記室内には、複数の前記機器が設置されており、
   前記機器運転テーブル作成部は、
   前記機器運転データ履歴から各機器の運転状態の組み合わせをパターンに分類し、分類した各パターンそれぞれの発生回数の情報を発生頻度として前記機器運転テーブルに記憶させるものであり、
   前記結露発生判定部は、
   前記機器運転データのパターンに対応する前記発生頻度が閾値を超えている場合に、前記機器運転テーブルから前記水蒸気変化量を予測するものである請求項２に記載の空調制御装置。
4. 前記機器運転テーブルは、前記機器の運転時間と前記室内の水蒸気量とが関連づけられたものである請求項１〜３の何れか一項に記載の空調制御装置。
5. 前記空調制御部は、
   前記結露発生判定部において結露が発生すると判定された際、前記空気調和機の風向、風量、及び設定温度のうちの少なくとも１つを変更するものである請求項１〜４の何れか一項に記載の空調制御装置。
6. 前記室内に在室している人の数を特定する在室人数特定部をさらに有し、
   前記記憶装置は、
   一人当たりの水蒸気発生量の情報を記憶しており、
   前記結露発生判定部は、
   前記一人当たりの水蒸気発生量に前記在室人数特定部が特定した在室人数を乗じた在室者水蒸気発生量をさらに用いて結露が発生するか否かを判定するものである請求項１〜５の何れか一項に記載の空調制御装置。
7. 前記空調制御部が前記空気調和機の運転状態を変更した後、前記結露発生判定部において結露が発生すると判定された際に、前記機器の運転状態を変更する機器制御部をさらに有する請求項１〜６の何れか一項に記載の空調制御装置。
8. 現在の前記空調制御部による制御状態の情報を表示する表示装置をさらに有する請求項１〜７の何れか一項に記載の空調制御装置。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の空調制御装置を内部に含み、前記空調制御装置によって制御される空気調和機。
10. 請求項１〜８の何れか一項に記載の空調制御装置と、
    前記室内の壁面部の表面温度である壁表面温度を検出する壁温度センサと、
    を有し、
    前記結露発生判定部は、
    前記機器運転テーブルから予測した前記水蒸気変化量と、前記壁温度センサにおいて検出された前記壁表面温度の情報とを用いて前記室内の露点温度を求め、前記一定時間経過後の前記壁表面温度の予測温度が前記露点温度を下回る場合に、前記室内に結露が発生すると判定するものである空調システム。
11. 前記壁温度センサは、赤外線カメラであり、
    前記結露発生判定部は、
    前記赤外線カメラから、前記壁表面温度の情報として、前記壁面部の表面の温度分布を示す壁表面温度分布情報を取得し、取得した壁表面温度分布情報に基づいて、前記壁面部の部位ごとに結露が発生するか否かを判定するものである請求項１０に記載の空調システム。
12. 前記空調制御部は、
    前記結露発生判定部において結露が発生すると判定された前記壁面部の部位に対する前記空気調和機の設定を変更するものである請求項１１に記載の空調システム。
13. 前記空調制御装置を内部に含み、前記空調制御装置によって制御される空気調和機をさらに有する請求項１０〜１２の何れか一項に記載の空調システム。

Images