JPH03110340A - 空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空調制御装置に係り、特に居室内の温度又は湿
度をきめ細かく制御することができる空調制御装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の空調制御装置では、特開昭６３−１０８１４５号
公報に示されているように、空調機の冷温水２方弁の制
御が予め設定された温湿度センサからの入力値に基づい
て行われている（従来例１）。

また、人間の体感温度を基にして居室内の空調を制御す
る空調制御装置では、特開昭６３−９９４４９号公報に
示されているように、体感温度を検知するのに、温度セ
ンサーを人間の体に取付けて検知するとともに、体感温
度が快適になるように室内目標温度を設定し、この室内
目標温度に体感温度が追従するように空調機を制御して
いる（従来例２） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、従来例１では、温湿度センサーの制御対
象は１箇所のみに限られることから、センサー位置によ
り制御結果が左右されて、きめ細かな空調制御が行えな
いという欠点がある。しかもセンサーが故障した場合に
は空調制御は不可能となる。

また、従来例２では、発信機を備えた温度センサーを人
間の体に取付けることにより、体感温度を検知している
。温度センサーを人間の体に取付けると、その取付けた
部分の温度が高くなり、体感温度も高くなる。このため
に正確な体感温度を検知しにくいというｒ’、、’ＪＭ
がある。

本発明の目的は、居室内の空調をきめ細かく制御するこ
とができる空調制御装置を提供することである。

また本発明の他の目的は、正確な体感温度に基づいて居
室内を空調制御することにより、居室内の全ての人に快
適さを感じさせることができる空調制御装置を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明は、ビル内部の各居
室内の環境状態を示す情報を機能分散端末を介して中央
監視制御装置に取込み、その情報を基にして各居室内の
空調制御を行う空調制御装置において、居室内に配設さ
れた複数のセンサーの中から現時点で空調制御用として
最適なセンサーを選択し、その選択したセンサーからの
情報に基づいて居室内の環境状態を総合的に判断して空
調機の制御を行う推論部を、前記中央監視制御装置と機
能分散端末に設けたものである。

また、本発明は、ビル内部の各居室内の環境状態を示す
情報を機能分散端末を介して中央監視制御装置に取込み
、その情報を基にして各居室内の空調制御を行う空調制
御装置において、サーモグラフィックスにより検知した
居室内の温度分布情報に基づいて、居室内の環境状態を
総合的に判断して空調機の制御を行う推論部を、前記中
央監視制御装置と機能分散端末に設けたものである。

また、本発明は、居室内にいる人間の体感温度と居室内
部の室内温度を中央監視制御装置に取込み、それらの温
度情報を基にして居室内の空調制御を行う空調制御装置
において、体感温度を間接的に検知する体感温度検知器
と室内温度を検知する温度センサーを設けるとともに、
前記体感温度検知器からの体感温度情報および前記温度
センサからの室内温度情報に対応した快適体感温度およ
び快適室内温度、並びに空調機の運転内容が記述された
評価・推論テーブルを持つ推論部を、前記中央監視制御
装置に設けたものである。

さらに、本発明は、居室内にいる人間の体感温度と居室
内部の室内温度を入力情報として取込み。

その入力情報を基にして居室内の空調機の制御を行う空
調制御装置において、体感温度と室内温度を個々に検知
して空調制御を行うサブ空調機を、前記空調機とは別に
複数台配設したものである。

〔作用〕

上記構成によれば、現時点での空調制御用として最適な
センサーが選択され、そのセンサーからの情報を基に空
調機が制御されるため、居室内の現在の環境状態に適合
した空調制御を行うことができる。

また、居室内の温度分布をサーモグラフィックスで検知
するようにすれば、温度センサーを多数設ける必要がな
く、１つのサーモグラフィックスでも居室全体の温度分
布を検知することが可能となる。

また、人間の体感温度と居室内部の室内温度を基に空調
制御を行う場合１体感温度検知器により体感温度を間接
的に検知する一方、評価・推論テーブルを用いて体感温
度と室内温度を快適な状態にするよう空調機へ制御信号
を出力する。

さらに、体感温度が異なる人間が複数人いる場合、サブ
空調機を複数台配設しておけば、サブ空調機は体感温度
と室内温度を個々に取込んで作動するので、居室内の全
域が理想的に空調制御され、居室内の全ての人に同時に
快適さを感じさせることができる。

Ｃ実施例〕 以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明の空調制御装置のシステム構成を示して
いる。図に示すように、ビル管理システムの中央監視制
御装置１には複数の機能分散端末３が接続され、これら
の機能分散端末３には、空調ユニット５、温度センサー
８および温度センサー９が設けられている。また中央監
視制御装置１には、表示装置６と記録装置７が接続され
ている。

そして、中央監視制御装置１は、ビル内に設置される設
備機器の情報を機能分散端末３に取込んだもののうち、
必要な情報を中央監視制御装置１にも取込み、中央監視
制御装置１の推論部２及び機能分散端末３の推論部４に
より最適な制御出力状態を判定し、設備機器への制御出
力を行うようになっている。

ここで、中央監視制御装置１及び機能分散端末３には、
本発明を実施するための推論部２及び４がそれぞれ含ま
れている。その推論部２及び４では、第２図に示すよう
に、居室の複数点の温度及び湿度、空調機の運転（ＯＮ
ｌｏＦＦ）状態、加湿器の運転（ＯＮｌｏＦＦ）状態、
制御設定値等が入力され、空調ユニット５の弁開度指令
、空調機への０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ指令、加湿器のＯＮ／○
ＦＦ指令を出力する。なお、制御出力するための推論の
方法については後述する。

次に、推論部２及び４内の処理概要について第３図によ
り説明する。

推論部２及び４へは、空調ユニット関係の入力値が取込
まれ、まず複数の温度及び湿度の入力値により、現時点
でどの入力値を制御用として使用するかの候補選択を行
う。この場合、現在ビル内の居室の環境状態及び設備の
運転状態がどの様な状態にあるかを総合的に判断して候
補の選択を実施する。次に選択された入力値を基に、空
調モデルによるシミュレーションを実施し、その後に空
調ユニット５に対する最適な制御出力かどうかの評価を
行い、ＯＫであれば空調機の○Ｎ１０　Ｆ　Ｆ　。

加湿器のＯＮｌｏＦＦ、弁の開度出力等の制御を実施す
る。

最適な制御出力を行うための複数の温度センサー８及び
湿度センサー９の入力値選択方法の一例について、第４
図および第５図を用いて具体的に説明する。

第４図は一居室内に設けられた複数の温度、湿度センサ
ーの位置（図中の■〜■）を表わしたものであり、その
各センサーの温度の時間的変化を表わしたものが第５図
である。

第５図の■の温度は居室の日射面側で計測しているセン
サーのため、空調機が運転している場合でも、制御用設
定値（Ｔｃ’Ｃ）よりも高くなっている。■、■の温度
は、空調機運転中はほぼ制御用設定値（Ｔｃ’Ｃ）とな
っている。■の温度は、出入口に近いため空調機運転中
にもかかわらず、外乱の影響により制御用設定値より高
い場合及び低い場合があり不安定となっている。

実際は居室内の温度は、居室が広ければ広いほど居室内
での温度分布が均一とならない。そこで、以下に示す方
法により複数のセンサーからの入力値を最適な制御出力
用として選択する。

推論部２又４で各センサーを自動選択する場合は、次に
示す項目等により選択する。

（１）空調機運転中の各センサーの温度変化率（２）空
調機停止中の各センサーの温度変化率（３）居室内の各
ゾーン（センサー位置と対応）からの暑い／寒いのクレ
ームの件数 上記（１）〜（３）等のデータを学習することにより第
５図に示すように、空調機の運転中もＡ〜Ｃのように時
間帯に応じて、各センサーの選択を自動的に行うことに
より、常に、居室内の局所的な快適性を追求するのでは
なく、居室内全体を快適にする最適な制御出力を行う。

次に、前記推論部により、自動的に選択したセンサーを
ＣＲＴ等の表示装置に表示する方式及びオペレーターか
らのセンサーの設定変更処理の一例を第６図により説明
する。

第６図に示す表示装置６には、建屋平面図を表示可能と
しておき、平面図内には全センサー位置を表示しておく
。

推論部がセンサーを選択した時、選択されたセンサーを
、平面図上の他のセンサーと色替え（例えば白から赤へ
色替えする）を行う指令を推論部から表示装置６に対し
て出力することにより、自動的に選択したセンサーを表
示装置６に表示することが出来る。

又、居室内の特定場所（例えば第６図の４番のセンサー
位置）の環境を快適にしたい場合には、推論部でのセン
サーの自動選択機能を一時的に制御無効とする入力を表
示装置６の入力装置から入力し、その後にどのセンサー
を制御用のセンサーとするかの設定変更入力を行う（こ
の場合は第６図の４番のセンサーとなる）。この場合の
空調ユニット５の制御は、設定変更されたセンサーに基
づいて制御が行われる。

なお、推論部によるセンサーの自動選択機能を有効とす
る場合には、表示装置６の入力装置がら自動選択機能の
制御有効を入力することにより可能となる。

本実施例によれば、推論部によるセンサーの自動選択機
能を一時的に中断し、手動によるセンサーの設定変更可
能な機能を設けたことにより、ある緊急な場合に、居室
の特定個所を快適にしたいという要求にも対応が可能と
なる効果がある。

以下に体感温度を検出して空調制御を行う場合について
説明する。

第７図に示すように、サーモグラフィックスのような体
感温度を検知する体感温度検知器１０と、室温を測定す
る温度センサ８とは制御対象の室内に設けられ、かつそ
れらは中央監視制御装置１に接続されている。中央監視
制御装置１では１体感温度検知器１０および温度センサ
ー８から取込んだ温度データにより、推論部２が、第９
図で示すようなデータを基にして評価・推論を行い、空
調機５の運転の強さを決定し、制御出力を行う。空調機
５も制御対象の室内に設置されている。

ここで、中央監視制御装置１には本発明を実施するため
の推論部２が含まれている。この推論部２は、第８図で
示したように、居室に設置された体感温度検知器１０お
よび、温度センサー８によって取込まれた居室にいる人
の体感温度、および室内温度を入力データとして、快適
性の評価・推論を行い、空調機５の運転の強さを決定す
る。この場合の評価・推論方法について、第９図を用い
て説明する。

推論部２は入力データとして取込んだ居室にいる人の体
感温度および室内温度を用いて、第９図で示した評価・
推論テーブルにより、快適性を評価し、空調機５の運転
の強さを決定する。ここで、運転の強さが十の場合は空
調機５を暖房機として、−の場合は冷房機として運転さ
せること表わす。

また、運転の強さの単位パ％″は、暖房機および冷房機
共、その最大出力を１００％とした時の運転出力を表わ
す。

例えば、居室からの入力データとして体感温度３０℃、
室内温度２５℃が取込まれた場合、この体感温度、室温
に対する快適体感温度、快適室内温度はそれぞれ２０℃
、１８°Ｃである、と評価・推論し、空調機５に対して
、冷房機として出力８０％で運転するように出力信号を
出す。したがって、体感温度と室内温度の様々な組合せ
と、それに対する快適体感温度、快適室内温度、および
空調機の運転の強さを評価・推論する評価・推論テーブ
ルを持っていることにより１体感温度および室温の入力
データに対し評価・推論を行いながら、空調機５の運転
を行うことができる。

第１０図は、評価・推論テーブルをグラフで表わした一
例である。Ｘ軸方向に″体感温度−快適体感温度″″を
ｙ軸方向に″室内温度−快適室内温度′″をとり、Ｚ軸
方向に空調機５の運転の強さをとる。評価基準として、
入力した体感温度および室内温度と快適温度との差を用
い、この値により評価・推論グラフから空調機５の運転
強さを求め。

空調機５の出力信号を求めることができる６さらに第１
１図では、評価・推論方法に評価・推論ルールを用いた
例を示す。すなわち、推論部２が、第１２図で示すよう
な、体感温度と快適体感温度、室内温度と快適室内温度
の対応テーブルを持つ場合、このテーブルを用いて、入
力データとして取込んだ体感温度又は室内温度と、快適
体感温度又は快適室内温度との差を求め、この値とルー
ルの条件部との照合を行い、条件部が満足されたルール
の処理部に従って空調機に出力信号を送る。

たとえば、居室で検知した体感温度、室内温度がそれぞ
れ１４℃、１３°Ｃだった場合、対応テーブルより、快
適温度との差はそれぞれ一６°Ｃ９７℃となる。この値
と評価・推論ルールの条件部とを照合し、満足したルー
ル（ルールｎ）により、そのルールの処理部が実行され
、暖房機として８０％で運転するように空調機５に出力
信号が送られる。

ここで、ルールの条件部で、入力温度と快適温度の差に
幅を持たせているのは、幅を持たせることにより、ルー
ルの数を少なくし、照合する時に要する時間を短縮する
ことが出来るからである。

以上の説明では、体感温度を検知する対象が一人の場合
について、その制御方法について述べてきたが、次に対
象が複数いる場合についてその制御方法を第１３図を用
いて説明する。

システム構成は、居室全体を空調制御することが可能な
メインの空調機５と、この空調機５を運転させるために
必要な室内温度と体感温度を取込む温度センサー８と体
感温度検知器１０と、居室のある範囲ａ、ｂを空調制御
することが可能なサブの空調機１１．１２と、サブ空調
機１１．１２を運転させるために必要な室内温度を検知
する温度センサー１３．１４と手首や足首など体の一部
に身に付けることによって、その人の体感温度を検知し
て、そのデータをサブ空調機運転用の体感温度データと
して送信することが可能な体感温度送信装置１５と、体
感温度送信装置１５が送信したデータを受信し、中央監
視制御装置１に送信することが可能な体感温度受信装置
１６と、メインの空調機５を運転させるのか、サブの空
調機１１又は１２を運転させるのかを利用者に選択させ
る選択起動スイッチ１７と、選択起動スイッチ１７でサ
ブ空調機１１又は１２を選択した時に、運転可能なサブ
空調機１１又は１２の１台を選択し、その情報を中央監
視制御装置１に送信し、同時にその情報を画面表示して
、その場所を文字と絵で示すことで場所案内をすること
が可能な案内表示板１８と、からなる。なお、選択起動
スイッチ１７の詳細を第１４図に、案内表示板１８の詳
細を第１５図にそれぞれ示す。

次に、各空調機の制御方法の一例について述べる。

はじめに、居室に誰もいない場合、あるいは人はいるが
空調機が動作していない時に初めて空調機を運転させる
場合１選択起動スイッチ１７の″メイン″を押下したも
のとする。これにより、中央監視制御装置１が温度セン
ター８より室温を、体感温度検知器１０がスイッチを押
下した人の体感温度を入力データとして取込み、評価・
推論を行い空調機５を制御運転する。空調機５が室内に
いる人の体感温度と室内温度により運転を行っている時
に、体感温度が著しく高い又は低い等の理由で居室の空
調状態を不快だと感じる人が入室してきた場合、選択起
動スイッチ１７の″サブ″を押下する。またサブ空調機
１１又は１２を運転させる場合は、体感温度送信装置１
５を手首又は足首等の体の一部に付けるものとする。

選択起動スイッチ１７を押下したことにより、案内表示
板１８が、運転可能なサブ空調機１１又は１２の中から
１台を選択し、その情報を中央監視制御装置１へ送信す
る。また、画面上に第１５図のようなサブ空調機へ行く
案内情報が表示される。

選択された空調機は、サブ空調機用の温度センター１３
又は１４から取込んだ室内温度と体感温度送信装置１５
から取込んだ体感温度を用いて評価・推論を行った中央
監視制御装置１からの出力信号により、その空調機が制
御範囲とする範囲の空調を制御する。

これによってメインの空調機Ｓの運転状態を変更するこ
となく、サブ空調機１１．１２により、ある範囲に対し
て異なった空調制御を行うことが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば次のような効果が
ある。

（１）推論部による判定で、居室内の現時点による最適
なセンサーが選択されるので、居室全体の環境状態が最
適な状態となるよう空調制御を行うことができる。

（２）体感温度を間接的に検知するため、体調に影響を
与えることなく、正確な体感温度を検知することができ
る。

（３）　　入力データとして取込んだ体感温度、室内温
度に対応した快適体感温度、快適室内温度、および空調
機の運転パターンまで評価・推論テーブル、あるいは評
価・推論ルールで保持するため、常に平均した快適性が
求まる。

（４）　　サブ空調機を複数台用いることにより、快適
満足度の異なった人に対しても局所的に空調制御を行う
ことができるため、同時に多くの人の体感温度、および
その人の周辺の空調を快適にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空調制御装置のシステム構成図、第２
図は第１図の空調ユニットの制御系統図、第３図は推論
部の機能を示すブロック図、第４図は居室内のセンサー
位置を示す平面図、第５図は第４図におけるセンサーの
温度変化を示すグラフ、第６図は表示装置上に表示され
た建屋平面図、第７図は体感温度を検知する本発明の空
調制御装置のシステム構成図、第８図は第７図の空調二
ニットの制御系統図、第９図は評価・推論テーブルを示
す図、第１０図は評価・推論グラフ、第１１図は評価・
推論ルールを示す図、第１２図は入力温度と快適温度の
対応を示す図、第１３図はサブ空調機を含む空調制御装
置のシステム構成図、第１４図は選択起動スイッチの平
面図、第１５図はサブ空調機の案内表示板の平面図であ
る。 １・・・中央監視制御装置、２，４・・・推論部、３・
・・機能分散端末、　　５・・・空調ユニット、（空調
機）６・・・表示装置、　　　　　　　７・・・記録装
置、８．１３．１４・・・温度センサー ９・・・湿度センサー １０・・・体感温度検知器、１１゜ １５・・・体感温度送信装置、 １６・・・体感温度受信装置、 １７・・・選択起動スイッチ、 １２・・・サブ空調機。 １８・・・案内表示板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビル内部の各居室内の環境状態を示す情報を機能分
   散端末を介して中央監視制御装置に取込み、その情報を
   基にして各居室内の空調制御を行う空調制御装置におい
   て、 居室内に配設された複数のセンサーの中から現時点で空
   調制御用として最適なセンサーを選択し、その選択した
   センサーからの情報に基づいて居室内の環境状態を総合
   的に判断して空調機の制御を行う推論部を、前記中央監
   視制御装置と機能分散端末に設けたことを特徴とする空
   調制御装置。 ２、請求項１記載の空調制御装置において、前記推論部
   で選択したセンサーは表示装置に表示されることを特徴
   とする空調制御装置。 ３、請求項１又は２記載の空調制御装置において、前記
   センサーは温度・湿度センサーであることを特徴とする
   空調制御装置。 ４、ビル内部の各居室内の環境状態を示す情報を機能分
   散端末を介して中央監視制御装置に取込み、その情報を
   基にして各居室内の空調制御を行う空調制御装置におい
   て、 サーモグラフィックスにより検知した居室内の温度分布
   情報に基づいて、居室内の環境状態を総合的に判断して
   空調機の制御を行う推論部を、前記中央監視制御装置と
   機能分散端末に設けたことを特徴とする空調制御装置。 ５、居室内にいる人間の体感温度と居室内部の室内温度
   を中央監視制御装置に取込み、それらの温度情報を基に
   して居室内の空調制御を行う空調制御装置において、 体感温度を間接的に検知する体感温度検知器と室内温度
   を検知する温度センサーを設けるとともに、前記体感温
   度検知器からの体感温度情報および前記温度センサから
   の室内温度情報に対応した快適体感温度および快適室内
   温度、並びに空調機の運転内容が記述された評価・推論
   テーブルを持つ推論部を、前記中央監視制御装置に設け
   たことを特徴とする空調制御装置。 ６、請求項５記載の空調制御装置において、前記推論部
   は、入力情報としての体感温度とそれに対応した快適体
   感温度との差、および入力情報としての室内温度とそれ
   に対応した快適室内温度との差を、予め設定された評価
   ・推論ルールに照合させて空調機の運転内容を制御する
   ことを特徴とする空調制御装置。 ７、居室内にいる人間の体感温度と居室内部の室内温度
   を入力情報として取込み、その入力情報を基にして居室
   内の空調機の制御を行う空調制御装置において、 体感温度と室内温度を個々に検知して空調制御を行うサ
   ブ空調機を、前記空調機とは別に複数台配設したことを
   特徴とする空調制御装置。