JPH07104025B2 - 環境試験装置 - Google Patents
環境試験装置Info
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- JPH07104025B2 JPH07104025B2 JP62074109A JP7410987A JPH07104025B2 JP H07104025 B2 JPH07104025 B2 JP H07104025B2 JP 62074109 A JP62074109 A JP 62074109A JP 7410987 A JP7410987 A JP 7410987A JP H07104025 B2 JPH07104025 B2 JP H07104025B2
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- air conditioner
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカーエアコンやルームエアコンの試験運転条件
を作り出す環境実験装置（以下、環境試験装置ともい
う）に係り、特にエアコンの過渡状態等の実働運転状態
を試験するに好適な環境実験装置に関する。
を作り出す環境実験装置（以下、環境試験装置ともい
う）に係り、特にエアコンの過渡状態等の実働運転状態
を試験するに好適な環境実験装置に関する。
［従来の技術］ 従来の環境実験装置は、冷凍と空調、Vol.9,No.271（19
83）P37に記載のように、供試空気調和機の入口空気の
温度および湿度を所定の値に維持するようになってい
た。また、空気調和機を実際の車両や建屋に設置した実
働状態における性能を計測する場合には、冷凍、Vol.6
1,No.707（1986）P14および冷凍、Vol.61,No.709（198
6）P41に記載のように、気温や湿度、日射量および風速
等の室外気象条件を設定できる環境実験室内に供試空気
調和機を取付けた自動車や建屋を設置し実験を行ってい
た。
83）P37に記載のように、供試空気調和機の入口空気の
温度および湿度を所定の値に維持するようになってい
た。また、空気調和機を実際の車両や建屋に設置した実
働状態における性能を計測する場合には、冷凍、Vol.6
1,No.707（1986）P14および冷凍、Vol.61,No.709（198
6）P41に記載のように、気温や湿度、日射量および風速
等の室外気象条件を設定できる環境実験室内に供試空気
調和機を取付けた自動車や建屋を設置し実験を行ってい
た。
上記従来技術のうち、供試空気調和機の入口空気の温
度、湿度を所定の値に維持する方式の物では、所定の温
度、湿度条件における定常性能を計測することは可能で
あるが、自動車や建屋に設置した場合の実働運転特性、
特に空気調和機の運転を開始して何分で目標の室内温度
に到達できるか又はヒートポンプの除霜運転時に室内温
度がどれだけ低下するかというような非定常特性の実験
を行うことはできなかった。一方、自動車や建屋の室外
気象条件の下で、空気調和機の実働運転特性を計測する
ことは可能であるが、膨大な設備が必要である、建屋の
仕様が変化した場合は建換える必要がある、自動車用と
建屋用は一般に兼用できない等の欠点があった。
度、湿度を所定の値に維持する方式の物では、所定の温
度、湿度条件における定常性能を計測することは可能で
あるが、自動車や建屋に設置した場合の実働運転特性、
特に空気調和機の運転を開始して何分で目標の室内温度
に到達できるか又はヒートポンプの除霜運転時に室内温
度がどれだけ低下するかというような非定常特性の実験
を行うことはできなかった。一方、自動車や建屋の室外
気象条件の下で、空気調和機の実働運転特性を計測する
ことは可能であるが、膨大な設備が必要である、建屋の
仕様が変化した場合は建換える必要がある、自動車用と
建屋用は一般に兼用できない等の欠点があった。
本発明の目的は、供試空気調和機を取付けた自動車や建
屋の室外気象条件を設定出来る大形実験室を使用するこ
となく、供試空気調和機の非定常特性を含む実働運転特
性の実験を可能とすることにある。
屋の室外気象条件を設定出来る大形実験室を使用するこ
となく、供試空気調和機の非定常特性を含む実働運転特
性の実験を可能とすることにある。
上記目的は、空気冷却、空気加熱、加湿および除湿を実
行する空気調和装置と、この空気調和装置により温度お
よび湿度が調整される試験室と、この試験室と前記空気
調和装置との間で空気を循環させる送風装置とを備えた
環境試験装置において、この試験室内に設置された供試
空気調和機の吹き出し空気の状態を計測する計測手段
と、この計測された吹き出し空気の状態を入力して、あ
らかじめ想定された車両や建屋に前記供試空気調和機を
使用した場合の車両や建屋内の温度、湿度を演算する演
算手段と、前記試験室の温度、湿度がこの演算された温
度、湿度になるように前記空気調和装置および送風装置
を制御する制御手段とを備えることにより達成される。
行する空気調和装置と、この空気調和装置により温度お
よび湿度が調整される試験室と、この試験室と前記空気
調和装置との間で空気を循環させる送風装置とを備えた
環境試験装置において、この試験室内に設置された供試
空気調和機の吹き出し空気の状態を計測する計測手段
と、この計測された吹き出し空気の状態を入力して、あ
らかじめ想定された車両や建屋に前記供試空気調和機を
使用した場合の車両や建屋内の温度、湿度を演算する演
算手段と、前記試験室の温度、湿度がこの演算された温
度、湿度になるように前記空気調和装置および送風装置
を制御する制御手段とを備えることにより達成される。
また、想定された車両や建屋の温度、湿度を演算する計
算モデルを、温度、湿度の過渡変化を演算しうる非定常
モデルとすることにより達成される。
算モデルを、温度、湿度の過渡変化を演算しうる非定常
モデルとすることにより達成される。
さらに、非定常モデルにて演算された温度、湿度の変化
を実時間の経過に合わせて前記試験室内に実現されるよ
うに、時間調整機能を有することにより達成される。
を実時間の経過に合わせて前記試験室内に実現されるよ
うに、時間調整機能を有することにより達成される。
上記のように、演算部にあらかじめ設定された、室内温
湿度計算モデルに供試空気調和機を適用する車両や建屋
の構造データおよび空気調和機の運転スケジュール、運
転時の外気温度や日射量等の気象条件、照明や電気器
具、人体等から発生する室内熱負荷データ等を入力した
後、供試空気調和機を運転して、その吹き出し空気温
度、湿度、および風量を計測部で測定し、この値を上記
計算モデルに入力する。計算モデルでは、モデル車両や
建屋に発生する熱負荷と、計測された供試空気調和機の
能力が等しくなるような室内の温度、湿度を求め、制御
部は供試空気調和機が設置された実験室が、この演算で
求めた温度、湿度となるように環境試験装置の空気調和
装置を運転制御する。一般に、この演算で求めた温度、
湿度は供試空気調和機運転前の実験室の温度、湿度と異
なるので、実験室がこの温度、湿度に設定されると供試
空調機の能力も変化する。この変化した能力を測定し再
度、演算部内の計算モデルに入力し、室内温度、湿度を
演算すると前回演算した結果と異なる。この温度、湿度
を実験室に実現すると再び供試空気調和機の能力が変化
する。このような運転を続けて行くと演算した温度、湿
度が変化しなくなり、一定値に近づく。この時、ある気
象条件下におかれた車両又は建屋に設置された供試空気
調和機の実働運転状態および、到達しうる室内の温度お
よび温度が決定される。
湿度計算モデルに供試空気調和機を適用する車両や建屋
の構造データおよび空気調和機の運転スケジュール、運
転時の外気温度や日射量等の気象条件、照明や電気器
具、人体等から発生する室内熱負荷データ等を入力した
後、供試空気調和機を運転して、その吹き出し空気温
度、湿度、および風量を計測部で測定し、この値を上記
計算モデルに入力する。計算モデルでは、モデル車両や
建屋に発生する熱負荷と、計測された供試空気調和機の
能力が等しくなるような室内の温度、湿度を求め、制御
部は供試空気調和機が設置された実験室が、この演算で
求めた温度、湿度となるように環境試験装置の空気調和
装置を運転制御する。一般に、この演算で求めた温度、
湿度は供試空気調和機運転前の実験室の温度、湿度と異
なるので、実験室がこの温度、湿度に設定されると供試
空調機の能力も変化する。この変化した能力を測定し再
度、演算部内の計算モデルに入力し、室内温度、湿度を
演算すると前回演算した結果と異なる。この温度、湿度
を実験室に実現すると再び供試空気調和機の能力が変化
する。このような運転を続けて行くと演算した温度、湿
度が変化しなくなり、一定値に近づく。この時、ある気
象条件下におかれた車両又は建屋に設置された供試空気
調和機の実働運転状態および、到達しうる室内の温度お
よび温度が決定される。
第２の発明によれば、室内温度、湿度の計算モデルに非
定常モデルを使用するので、室内温度、湿度の初期状態
から出発し、ある計算時間ステップ（必ずしもリアルタ
イムではない）毎に実験室に温度、湿度を実現して行
き、これらの値が変化しなくなった時点で、供試空気調
和機の実働運転状態と到達しうる室内の温度、湿度が定
まる。このようにすると、第１の発明が供試空気調和機
の特性を含めて、逐次近似法で定常解を求めていたこと
に対し、一種の時間進行法で定常解を求めることになり
安定かつ、より短時間で定常状態に達する。
定常モデルを使用するので、室内温度、湿度の初期状態
から出発し、ある計算時間ステップ（必ずしもリアルタ
イムではない）毎に実験室に温度、湿度を実現して行
き、これらの値が変化しなくなった時点で、供試空気調
和機の実働運転状態と到達しうる室内の温度、湿度が定
まる。このようにすると、第１の発明が供試空気調和機
の特性を含めて、逐次近似法で定常解を求めていたこと
に対し、一種の時間進行法で定常解を求めることになり
安定かつ、より短時間で定常状態に達する。
ここで、上記非定常モデルは一般にルンゲ・クッタ法な
どを使用して、現在の温度、湿度からある時間ステップ
Δｔ秒後の温度、湿度を決定する方法で解かれる。とこ
ろで、演算部でΔｔ秒後の値を決定するに要する時間は
Δｔより十分小さい値である。そこで、演算部でΔｔ秒
後の値を決定した後、直ちに制御部へ伝送しこれを供試
空気調和機が設置された実験室に実現すると、実際の時
間経過とは無関係に実験室内の温度、湿度が変化し、や
がて定常状態に達する。これが、第２の発明に係る、時
間進行法的演算制御法である。
どを使用して、現在の温度、湿度からある時間ステップ
Δｔ秒後の温度、湿度を決定する方法で解かれる。とこ
ろで、演算部でΔｔ秒後の値を決定するに要する時間は
Δｔより十分小さい値である。そこで、演算部でΔｔ秒
後の値を決定した後、直ちに制御部へ伝送しこれを供試
空気調和機が設置された実験室に実現すると、実際の時
間経過とは無関係に実験室内の温度、湿度が変化し、や
がて定常状態に達する。これが、第２の発明に係る、時
間進行法的演算制御法である。
第３の発明によれば、タイマやカウンタを利用して演算
部で求めたΔｔ秒後の温度、湿度が実際の時間でΔｔ秒
後に実験室に実現されるように出力を遅延させるので、
供試空気調和機の起動、停止、圧縮機の容量制御等の非
定常特性を含む実働運転特性の実験、計測が可能とな
る。
部で求めたΔｔ秒後の温度、湿度が実際の時間でΔｔ秒
後に実験室に実現されるように出力を遅延させるので、
供試空気調和機の起動、停止、圧縮機の容量制御等の非
定常特性を含む実働運転特性の実験、計測が可能とな
る。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明す
る。
る。
第１図は本発明の構成を示す図である。
供試空調機６（以下、供試エアコンと呼ぶ）は、車両や
建屋の室内温度、湿度条件を作り出す室内側4aと、室外
の温度、湿度条件を作り出す室外側4bを持つ実験室４
に、室内機6aを室内側4aに、室外機6bを室外側4bに設置
してある。室内側4aは、空気冷却装置、空気加熱装置、
加湿器、除湿器から成る空気調和装置と送風装置（以上
図示せず）から構成される空調機5aで、室外側4bは、空
調機5aと同様に構成された5bで温度と湿度が調整され
る。試供エアコン６の性能試験の際には、室外側4bは所
定の室外温度、湿度条件に設定してある。室内機6aの吹
出し空気の温度Te、湿度Xeおよび風量Waは計測装置１で
計測され、演算装置２へ伝送される。この演算装置２
は、アナログ方式でもディジタル方式でも良い。演算装
置２には建屋や車両の温度、湿度を計算するための計算
モデルがプログラム化されて記憶されている。
建屋の室内温度、湿度条件を作り出す室内側4aと、室外
の温度、湿度条件を作り出す室外側4bを持つ実験室４
に、室内機6aを室内側4aに、室外機6bを室外側4bに設置
してある。室内側4aは、空気冷却装置、空気加熱装置、
加湿器、除湿器から成る空気調和装置と送風装置（以上
図示せず）から構成される空調機5aで、室外側4bは、空
調機5aと同様に構成された5bで温度と湿度が調整され
る。試供エアコン６の性能試験の際には、室外側4bは所
定の室外温度、湿度条件に設定してある。室内機6aの吹
出し空気の温度Te、湿度Xeおよび風量Waは計測装置１で
計測され、演算装置２へ伝送される。この演算装置２
は、アナログ方式でもディジタル方式でも良い。演算装
置２には建屋や車両の温度、湿度を計算するための計算
モデルがプログラム化されて記憶されている。
こえらの計算モデルは、一般に次式で与えられる。
ここで Tr＊：室内温度 Xr＊：室内空気絶対湿度 Ma:室内機質量 Ca:空気の比熱 Wa:エアコンの風量 Te:エアコン吹出し空気温度 Xe:エアコン吹出し空気湿度 Qr:顕熱負荷 Qw:潜熱負荷 rw:水の蒸発潜熱 t:時間 である。
定常装置では、▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼の時間的変化は無い
ので式（１），（２）の左辺は０となり、このときの▲
Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼は、式（１）、（２）から となる。ここで、顕熱負荷Qrは、日射や室内外の温度差
による熱侵入、人体、照明等の発熱などに起因する熱負
荷であり、潜熱負荷Qwは人体の発汗や室外からの水蒸気
の侵入などに起因する熱負荷である。
ので式（１），（２）の左辺は０となり、このときの▲
Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼は、式（１）、（２）から となる。ここで、顕熱負荷Qrは、日射や室内外の温度差
による熱侵入、人体、照明等の発熱などに起因する熱負
荷であり、潜熱負荷Qwは人体の発汗や室外からの水蒸気
の侵入などに起因する熱負荷である。
演算装置２では、計測装置１から伝送されてきた。Te,X
e,Waと車両や建屋の仕様と室内温湿度、室外温湿度、日
射から別途演算したQr,Qwを使用して、式（１），
（２）又は式（３），（４）から供試エアコン６をある
想定した車両や建屋に使用した場合の▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r
▼を求める。なお、式（１），（２）は非定常状態にお
ける室温と湿度を求める式であり、一般にルンゲ・クッ
タ法等により時間ステップΔｔ秒毎に▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r
▼を決定して行く。
e,Waと車両や建屋の仕様と室内温湿度、室外温湿度、日
射から別途演算したQr,Qwを使用して、式（１），
（２）又は式（３），（４）から供試エアコン６をある
想定した車両や建屋に使用した場合の▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r
▼を求める。なお、式（１），（２）は非定常状態にお
ける室温と湿度を求める式であり、一般にルンゲ・クッ
タ法等により時間ステップΔｔ秒毎に▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r
▼を決定して行く。
この▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼は演算制御装置３に伝送され、
室内側4a内の温度Trと湿度Xrが、この室温の目標値▲Ｔ
* r▼と湿度の目標値▲Ｘ* r▼になるように空調機を制御
する。このとき、TrとXrは演算制御装置３の計測部3aで
計測され、コントロール3bへフィードバックされる。な
お、コントローラ3bは、汎用のアナログ又はディジタル
PiD調節計でも、最適レギュレータを使用したものでも
良い。
室内側4a内の温度Trと湿度Xrが、この室温の目標値▲Ｔ
* r▼と湿度の目標値▲Ｘ* r▼になるように空調機を制御
する。このとき、TrとXrは演算制御装置３の計測部3aで
計測され、コントロール3bへフィードバックされる。な
お、コントローラ3bは、汎用のアナログ又はディジタル
PiD調節計でも、最適レギュレータを使用したものでも
良い。
第２図は本発明による環境実験装置の運転動作をフロー
図で示したものである。実験を行う場合まず、演算装置
２に車両、建屋、外気条件等を入力する。また、モデル
車両や建屋の初期温度▲Ｔ* ro▼と▲Ｘ* ro▼を設定し演
算制御装置３へ伝送し、室内側4aの温度Trと湿度Xrがこ
れらの値になるまで待機する。このとき、同様に室外側
4bも所定の温湿度に設定する。Tr＝▲Ｔ* ro▼,Xr＝▲Ｘ
* ro▼となった後、供試エアコン６を起動し、Te,Xe,Wa
を測定し、これらの値を用いて式（３），（４）から▲
Ｔ* r▼，▲Ｔ* r▼を求める。この値をTr,Xrの目標値と
して演算制御装置３で空調機5aを制御する。しかし、こ
のとき求めた、▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼は▲Ｘ* ro▼とTro＊
とは異なるので、Tr＝▲Ｔ* r▼,Xr＝▲Ｘ* r▼となると
供試エアコン６の吹出し空気のTe,Xeも変化する。この
ため式（３），（４）から求められる▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r
▼も変化し、更にこの値を室内側4aに実現すると再度T
e,Xeも変化する。このような運転を続けると最終的には
▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼は変化しなくなり一定値に近づく。
この時、ある気象条件におかれた車両又は建屋に設置さ
れた供試エアコン６の定常実働運転状態およびこの条件
下で到達しうる車両又は建屋内の温度、湿度が定まる。
図で示したものである。実験を行う場合まず、演算装置
２に車両、建屋、外気条件等を入力する。また、モデル
車両や建屋の初期温度▲Ｔ* ro▼と▲Ｘ* ro▼を設定し演
算制御装置３へ伝送し、室内側4aの温度Trと湿度Xrがこ
れらの値になるまで待機する。このとき、同様に室外側
4bも所定の温湿度に設定する。Tr＝▲Ｔ* ro▼,Xr＝▲Ｘ
* ro▼となった後、供試エアコン６を起動し、Te,Xe,Wa
を測定し、これらの値を用いて式（３），（４）から▲
Ｔ* r▼，▲Ｔ* r▼を求める。この値をTr,Xrの目標値と
して演算制御装置３で空調機5aを制御する。しかし、こ
のとき求めた、▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼は▲Ｘ* ro▼とTro＊
とは異なるので、Tr＝▲Ｔ* r▼,Xr＝▲Ｘ* r▼となると
供試エアコン６の吹出し空気のTe,Xeも変化する。この
ため式（３），（４）から求められる▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r
▼も変化し、更にこの値を室内側4aに実現すると再度T
e,Xeも変化する。このような運転を続けると最終的には
▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼は変化しなくなり一定値に近づく。
この時、ある気象条件におかれた車両又は建屋に設置さ
れた供試エアコン６の定常実働運転状態およびこの条件
下で到達しうる車両又は建屋内の温度、湿度が定まる。
第３図は本発明の別の実施例の運転動作を示すフロー図
である。第２図に示したフロー図と以前は同じ運転動
作を行う。第２図に示した実施例と異なる点は、式
（１），（２）を使用して▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を求める
ようにした点である。この場合は、ルンゲ・クッタ法等
を使用して、ある計算時間ステップ（実時間より短い）
毎に▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を求め図２の場合と同様にし
て、これらの値が一定値に近づくまで運転を行う。この
とき、供試エアコン６の定常実働運転状態および到達し
うる室内温湿度が定まる。このようにすると図２の場合
が供試エアコンの特性を含めて逐次近似法で定常解を求
めているのに対し、一種の時進行法で定常解を求めるこ
とになり安定かつ、短時間で定常状態に達する。
である。第２図に示したフロー図と以前は同じ運転動
作を行う。第２図に示した実施例と異なる点は、式
（１），（２）を使用して▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を求める
ようにした点である。この場合は、ルンゲ・クッタ法等
を使用して、ある計算時間ステップ（実時間より短い）
毎に▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を求め図２の場合と同様にし
て、これらの値が一定値に近づくまで運転を行う。この
とき、供試エアコン６の定常実働運転状態および到達し
うる室内温湿度が定まる。このようにすると図２の場合
が供試エアコンの特性を含めて逐次近似法で定常解を求
めているのに対し、一種の時進行法で定常解を求めるこ
とになり安定かつ、短時間で定常状態に達する。
第４図、第５図は本発明の他の実施例を説明する図であ
る。第４図では、以前は第２図と同じである。式
（１），（２）はルンゲ・クッタ法などを使用して、現
在の▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼からある時間ステップΔｔ秒後
の▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を求める。しかし、このΔｔ秒後
の▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を求めるに要する演算時間Δtcは
Δｔ秒より十分短い。すなわち、計測装置１がTe,Xeを
計測するのに要する時間Δtmと、演算時間Δtcと、演算
制御装置３が空調機5aに制御目標値を出力する時間Δt0
と、空調機5aが実験室に制御目標値を実現するに要する
時間との和はΔｔよりも小さい。このため、制御目標値
が早く実験室に実現されてしまう。そこで、▲Ｔ* r▼，
▲Ｘ* r▼を演算制御装置３へ出力する時間をΔtd遅延さ
せて、実時間でΔｔ秒後に室内側4aの温度Tr、湿度Xrが
▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼になるようにした点が、図３に示し
た実施例と異なる。▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼の出力は、第５
図に示すように、出力遅延時間Δtd秒後になされる。こ
れは演算制御装置３に▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を出力した
後、Tr,Xrが、この値に追値する追従時間Δtfを確保す
るためである。なお、測定に要する時間Δtm、演算に要
する時間Δtc、出力遅延時間Δtd、出力に要する時間Δ
to、追従時間Δtfを合せた時間が実時間のΔｔ秒とな
る。すなわち第４図、第５図に示すように、Te,Xe,Waの
測定、▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼の演算および▲Ｔ* r▼，▲Ｘ
* r▼の出力はそれぞれ実時間のΔｔ秒周期で行われる。
第４図の発明では、これらの時間調整を、“▲Ｔ* r▼，
▲Ｘ* r▼演算”の終了後Δtd経過した後、制御部へ▲Ｔ
* r▼，▲Ｘ* r▼を出力することで実現している。そし
て、実験時間がtendとなり終了している場合は実験を終
了し、実験継続であれば、“Te,Xe,Wa測定”を開始後Δ
ｔ経過するまで待機した後、時間カウントをΔｔ秒進め
て、“Te,Xe,Wa測定”へ戻る。ここでΔtdやΔｔの経過
はタイマやカウンタを使用して計測する。このようにす
ると、演算装置２で求めた供試エアコンの吹き出し温度
や環境の有する熱容量などから推定されるΔｔ秒後の▲
Ｔ* r▼と▲Ｘ* e▼が実時間でΔｔ秒後に室内側4aに実現
されるので、供試エアコンをある気象条件下におかれた
車両や建屋に設置した場合にどれ位の時間で定常温度に
達するのか（非定常実働運転状態）を測定する実験が可
能となる。
る。第４図では、以前は第２図と同じである。式
（１），（２）はルンゲ・クッタ法などを使用して、現
在の▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼からある時間ステップΔｔ秒後
の▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を求める。しかし、このΔｔ秒後
の▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を求めるに要する演算時間Δtcは
Δｔ秒より十分短い。すなわち、計測装置１がTe,Xeを
計測するのに要する時間Δtmと、演算時間Δtcと、演算
制御装置３が空調機5aに制御目標値を出力する時間Δt0
と、空調機5aが実験室に制御目標値を実現するに要する
時間との和はΔｔよりも小さい。このため、制御目標値
が早く実験室に実現されてしまう。そこで、▲Ｔ* r▼，
▲Ｘ* r▼を演算制御装置３へ出力する時間をΔtd遅延さ
せて、実時間でΔｔ秒後に室内側4aの温度Tr、湿度Xrが
▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼になるようにした点が、図３に示し
た実施例と異なる。▲Ｔ* r▼と▲Ｘ* r▼の出力は、第５
図に示すように、出力遅延時間Δtd秒後になされる。こ
れは演算制御装置３に▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼を出力した
後、Tr,Xrが、この値に追値する追従時間Δtfを確保す
るためである。なお、測定に要する時間Δtm、演算に要
する時間Δtc、出力遅延時間Δtd、出力に要する時間Δ
to、追従時間Δtfを合せた時間が実時間のΔｔ秒とな
る。すなわち第４図、第５図に示すように、Te,Xe,Waの
測定、▲Ｔ* r▼，▲Ｘ* r▼の演算および▲Ｔ* r▼，▲Ｘ
* r▼の出力はそれぞれ実時間のΔｔ秒周期で行われる。
第４図の発明では、これらの時間調整を、“▲Ｔ* r▼，
▲Ｘ* r▼演算”の終了後Δtd経過した後、制御部へ▲Ｔ
* r▼，▲Ｘ* r▼を出力することで実現している。そし
て、実験時間がtendとなり終了している場合は実験を終
了し、実験継続であれば、“Te,Xe,Wa測定”を開始後Δ
ｔ経過するまで待機した後、時間カウントをΔｔ秒進め
て、“Te,Xe,Wa測定”へ戻る。ここでΔtdやΔｔの経過
はタイマやカウンタを使用して計測する。このようにす
ると、演算装置２で求めた供試エアコンの吹き出し温度
や環境の有する熱容量などから推定されるΔｔ秒後の▲
Ｔ* r▼と▲Ｘ* e▼が実時間でΔｔ秒後に室内側4aに実現
されるので、供試エアコンをある気象条件下におかれた
車両や建屋に設置した場合にどれ位の時間で定常温度に
達するのか（非定常実働運転状態）を測定する実験が可
能となる。
第６図は、第５図の発明による▲Ｔ* r▼の変化と室内側
4a内の温度Trの変化を示した図である。室温Tr＝▲Ｔ*
ro▼＝45℃で供試エアコンを起動し、このエアコンの吹
き出し空気の温度Te、湿度Xe、風量Waを測定し、この値
を演算装置２に設置された乗用車モデルに適用して、そ
の室温▲Ｔ* r▼と湿度▲Ｘ* r▼を計算し、これを室内側
4aに実現した結果である。第６図からわかるように、本
発明によれば、十分時間が経過した後は▲Ｔ* r▼は変化
しなくなり定常状態になるので、非定常実働運転のみな
わず、定常実働運転の実験も可能である。
4a内の温度Trの変化を示した図である。室温Tr＝▲Ｔ*
ro▼＝45℃で供試エアコンを起動し、このエアコンの吹
き出し空気の温度Te、湿度Xe、風量Waを測定し、この値
を演算装置２に設置された乗用車モデルに適用して、そ
の室温▲Ｔ* r▼と湿度▲Ｘ* r▼を計算し、これを室内側
4aに実現した結果である。第６図からわかるように、本
発明によれば、十分時間が経過した後は▲Ｔ* r▼は変化
しなくなり定常状態になるので、非定常実働運転のみな
わず、定常実働運転の実験も可能である。
本発明によれば、演算装置内に任意の車両や建屋の計算
モデルを設定し、実験室内に設置した供試エアコンの吹
き出し空気の温度、湿度、風量等を計測して、これらの
値を計算モデルに与え、車両や建屋にこの供試エアコン
を設置した時の車室や建屋内の温度、湿度を演算、推定
し、これを供試エアコンが設置されている実験室内に実
現できるので、車両や建屋全体を収納可能な大形の環境
実験装置を使用することなく、一つの環境実験装置で、
任意の気象条件下におかれた任意の車両や建屋に設置さ
れた供試エアコンの、起動、停止、容量制御等の非定常
運転を含む実働運転状態の実験が可能となる。また、車
両や建屋の変更は演算装置に入力するデータを変更する
だけで可能である。更に実験装置設備費の大幅な節減、
実験費の節減、実験時間の短縮などが実現する。さら
に、本発明を使って、エアコンの限界設計が可能にな
り、省エネルギ、省資材の効果がある。
モデルを設定し、実験室内に設置した供試エアコンの吹
き出し空気の温度、湿度、風量等を計測して、これらの
値を計算モデルに与え、車両や建屋にこの供試エアコン
を設置した時の車室や建屋内の温度、湿度を演算、推定
し、これを供試エアコンが設置されている実験室内に実
現できるので、車両や建屋全体を収納可能な大形の環境
実験装置を使用することなく、一つの環境実験装置で、
任意の気象条件下におかれた任意の車両や建屋に設置さ
れた供試エアコンの、起動、停止、容量制御等の非定常
運転を含む実働運転状態の実験が可能となる。また、車
両や建屋の変更は演算装置に入力するデータを変更する
だけで可能である。更に実験装置設備費の大幅な節減、
実験費の節減、実験時間の短縮などが実現する。さら
に、本発明を使って、エアコンの限界設計が可能にな
り、省エネルギ、省資材の効果がある。
第１図は本発明の構成を示す図、第２図は本発明の運転
動作を説明する図、第３図は第２の実施例の運転動作を
説明する図、第４図は第３の実施例による運転動作を説
明する図、第５図は第４図のシーケンスのタイミングを
説明する図、第６図は第３の実施例による運転状態を説
明する図である。 １……計測装置、２……演算装置、３……演算制御装
置、４……実験室、５……空調機、６……供試エアコン
動作を説明する図、第３図は第２の実施例の運転動作を
説明する図、第４図は第３の実施例による運転動作を説
明する図、第５図は第４図のシーケンスのタイミングを
説明する図、第６図は第３の実施例による運転状態を説
明する図である。 １……計測装置、２……演算装置、３……演算制御装
置、４……実験室、５……空調機、６……供試エアコン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 次弘 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 井上 和成 東京都豊島区南大塚３丁目53番11号 日立 プラント建設株式会社内 (72)発明者 今給黎 宏和 東京都豊島区南大塚３丁目53番11号 日立 プラント建設株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】空気冷却、空気加熱、加湿および除湿を実
行する空気調和装置と、この空気調和装置により温度お
よび湿度が調整される試験室と、この試験室と前記空気
調和装置との間で空気を循環させる送風装置とを備えた
環境試験装置において、この試験室内に設置された供試
空気調和機の吹き出し空気の状態を計測する計測手段
と、この計測された吹き出し空気の状態を入力して、あ
らかじめ想定された車両や建屋に前記供試空気調和機を
使用した場合の車両や建屋内の温度、湿度を演算する演
算手段と、前記試験室の温度、湿度がこの演算された温
度、湿度になるように前記空気調和装置および送風装置
を制御する制御手段とを備えた環境試験装置。 - 【請求項２】前記演算手段における想定された車両や建
屋の温度、湿度を演算する計算モデルは、温度、湿度の
過渡変化を演算しうる非定常モデルである特許請求の範
囲第１項記載の環境試験装置。 - 【請求項３】前記制御手段は、前記非定常モデルにて演
算された温度、湿度の変化を実時間の経過に合わせて前
記試験室内に実現されるように、時間調整機能を有する
特許請求の範囲第２項記載の環境試験装置。 - 【請求項４】空気冷却、空気加熱、加湿および除湿を実
行する空気調和装置と、この空気調和装置により温度お
よび湿度が調整される試験室と、この試験室と前記空気
調和装置とを結ぶ循環路と、この循環路に設けられ空気
を循環させる送風装置とを備えた環境試験装置におい
て、前記試験室内の設けられた供試空気調和機の吹き出
し空気の状態を計測する計測手段と、この供試空気調和
機が取り付けられこの空気調和機により空調される被空
調室を想定し、この想定された被空調室を空調した場合
における想定温度および想定湿度を前記計測手段により
計測された吹き出し空気の状態に基づいて演算する演算
手段と、前記試験室の温度、湿度が前記想定温度、想定
湿度になるように前記空気調和装置および送風装置を制
御する制御手段とを備えた環境試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074109A JPH07104025B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 環境試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074109A JPH07104025B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 環境試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243647A JPS63243647A (ja) | 1988-10-11 |
| JPH07104025B2 true JPH07104025B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=13537699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62074109A Expired - Fee Related JPH07104025B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 環境試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104025B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321164A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Toyobo Co Ltd | 温熱環境シミュレーション装置 |
| KR100738481B1 (ko) | 2005-07-11 | 2007-07-11 | 주식회사 케이티이엔지 | 액화질소를 이용한 공기조화 실험장치 |
| JP2008249258A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Osaka Gas Co Ltd | 空調機能力試験方法および空調機能力試験システム |
| CN102829532B (zh) * | 2012-07-13 | 2014-11-05 | 中国电器科学研究院有限公司 | 空调器房间量热计内室温湿度的自动调节系统及其方法 |
| KR102082505B1 (ko) * | 2018-04-06 | 2020-02-27 | 엘지전자 주식회사 | 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 장치 및 평가 방법 |
| KR102386482B1 (ko) * | 2020-05-15 | 2022-04-14 | 주식회사 지티사이언 | 사용자에 최적화된 실험실 환경 제공 방법 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62074109A patent/JPH07104025B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63243647A (ja) | 1988-10-11 |
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