JPH07190457A

JPH07190457A - 室別空調制御方法および装置

Info

Publication number: JPH07190457A
Application number: JP5332263A
Authority: JP
Inventors: Tatsu Shimura; 龍志村
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】全室常時空調のような快適さおよび空調装置
の安定性が得られるとともに、全室常時空調よりもエネ
ルギロスを低減できる室別空調制御方法及び装置を提供
すること。【構成】集中空調装置８０を有する建物９０の各居室
９１にルームコントローラ８５を設け、人感センサ１６
の出力に基づいて在室時目標値および不在時目標値を選
択し、空調制御状態を不在時にはやや弱く設定し、熱ロ
スを避けながら直ぐに本来の空調状態に復帰できるよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建物内の各室の空調状
態を個別に制御する室別空調制御方法および室別空調制
御装置に関し、住宅やオフィス等の複数の室を有する建
物の空調に利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来より、住宅や小規模オフィス等の建物
においては、各室毎にエアコン装置が設置され、各室内
に所望の空調状態を得ている。このような各室毎のエア
コン装置においては、無駄なエネルギを浪費しないため
に、不在時には空調を止めておき、入室した際に空調を
作動させることが一般的である。

【０００３】一方、近年の住宅等においては、建物全体
としての高気密高断熱化が図られ、平行して建物内全体
を空調する全館空調が導入されている。全館空調には、
例えば空気搬送式などの集中空調装置が利用され、各室
内のルームコントローラで室内温度等の空調状態を監視
し、ダクトで送られる空気量の調整等を行っている。

【０００４】このような全館空調においては、各室内に
人が在室か不在かに拘わらず、建物内の全室を常時所定
状態に空調しておくことがなされている。そして、この
ような全室常時空調により、次のような利点が得られて
いる。第一に、不在時に空調が行われておらず、人が入
室してから空調を行う場合には、快適な空調状態となる
までに待ち時間が必要であり、その間は快適さが損なわ
れる。しかし、不在の室内であっても所定の空調状態に
保たれているため、人が入室した時点で即座に快適さが
得られ、不快な待ち時間が解消できる。

【０００５】第二に、前述のような人が入室してから空
調を行う場合には、不在時の室温が所定の空調状態から
大きくずれていることが多く、この温度差を解消するた
めに急な冷暖房が必要となる。そして、急加熱や急冷却
により室内に温度むらが生じたり熱風や冷風が直接人に
あたる等の不快感が避けられない。しかし、全室が常時
空調されていれば、わずかな温度変化を補うだけの加熱
や冷却で済むため、この点でも快適性を高めることがで
きる。また、輻射に関しても壁、天井、床が室温に近く
なるため快適性が損なわれることがない。

【０００６】第三に、前述のような急な冷暖房を行う場
合、空調装置の負荷変動が大きくなるとともに、要求最
大負荷も大きくなる。しかし、全室を常時空調しておけ
ば空調装置の負荷変動を最小限に抑えることができ、安
定した運転によるエネルギ効率の向上が可能であり、ま
た要求最大負荷も小さくできるため装置の小型化なども
可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した全室
常時空調のように、各室を不在時であっても所定の空調
状態に維持しておくためには、全館が高断熱高気密化さ
れているとしても、多少のエネルギロスが避けられず、
ランニングコストが高くなるという問題がある。特に、
寒冷地などのように、屋外温度と快適さが得られる室内
温度との差が大きい地方では、屋外に散逸する熱ロスが
大きく、全体のエネルギロスとして無視できない量に及
ぶことがある。

【０００８】一方で、各室毎に人の在室か不在かを監視
し、不在時にはその室内の空調を停止することも可能で
あるが、不在時の空調を停止した場合には前述した第一
ないし第三の利点等が得られなくなるという問題があっ
た。さらに、人の在室か不在かで空調を行う場合、例え
ば室内に入って直ぐ出ていった場合など、空調の断続が
相次いで行われ、負荷変動が急激に生じて運転効率を低
下させるうえ、空調装置に無理な負担をかけることにな
るという問題もあった。

【０００９】本発明の目的は、全室常時空調のような快
適さおよび空調装置の安定性が得られるとともに、全室
常時空調よりもエネルギロスを低減できる室別空調制御
方法及び装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、不在時の室内
の空調を停止するのではなく在室時の空調状態より弱い
状態に維持することで、人の入室時に短時間で所望の空
調状態に復元でき、かつ復元時の立ち上がりを緩やかに
し、これにより前記目的を実現しようとするものであ
る。本発明の方法は、所定の室内の空調状態が所定の目
標値に維持されるように当該室内の空調制御を行う室別
空調制御方法であって、予め在室時目標値と不在時目標
値とを設定しておき、前記室内に人がいる在室状態か人
がいない不在状態かを検出し、人がいる場合には前記在
室時目標値を前記目標値として空調制御を行い、人がい
ない場合には前記不在時目標値を前記目標値として空調
制御を行うことを特徴とする。

【００１１】また、前記室内が不在状態から在室状態に
変化した後、所定時間経過しても在室状態であることが
確認されたときにのみ前記目標値を前記在室時目標値に
変更し、前記室内が在室状態から不在状態に変化した
後、所定時間経過しても不在状態であることが確認され
たときにのみ前記目標値を前記不在時目標値に変更する
ことを特徴とする。

【００１２】本発明の装置は、所定の室内の空調状態が
所定の目標値に維持されるように当該室内の空調制御を
行う室別空調制御装置であって、それぞれ所定値が設定
される在室時目標値設定部および不在時目標値設定部
と、前記室内に人がいる在室状態か人がいない不在状態
かを検出する人感センサと、人がいる場合には前記在室
時目標値設定部に設定された値を前記目標値として空調
制御を行い、人がいない場合には前記不在時目標値設定
部に設定された値を前記目標値として空調制御を行う制
御部とを備えたことを特徴とする。

【００１３】また、前記人感センサが出力する在室状態
と不在状態との変化から前記室内への人の出入りを検出
する出入検出部と、この出入検出部が人の出入りを検出
してから所定時間経過しても前記室内の状態が同じであ
る場合にのみ前記目標値を前記在室時目標値設定部また
は不在時目標値設定部に設定された値に変更する目標値
設定部とを備えたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】このような本発明においては、室内に人がいな
い場合には空調動作の目標値として不在時目標値が設定
され、この設定に基づいて不在時に応じた空調が行われ
る。また、室内に人がいる場合には前記目標値として在
室時目標値が設定され、この設定に基づいて在室時に応
じた空調が行われる。

【００１５】従って、在室時目標値を本来の快適さが得
られる空調状態に設定しておき、不在時目標値を前記在
室時の空調状態より弱い状態（つまり、冷房ならやや高
い温度、暖房ならやや低い温度など）に設定しておくこ
とにより、在室時には十分な快適さが得られる空調が行
われ、かつ不在時には在室時よりも空調が弱められるこ
とになる。

【００１６】これにより、不在時の必要以上の空調が緩
和され、エネルギロスを低減することができるようにな
る。そして、不在時の状態が在室時の状態に近いことか
ら、不在状態の室内に人が入った際に、過大な空調動作
の変動なしに短時間で在室状態に復帰させることがで
き、空調装置の負荷変動を減らし、空調の安定性を確保
することができる。

【００１７】一方、在室および不在の状態が変化したの
ち、所定時間経過してからその確認を行ってから目標値
の変更を行うことで、入室して直ぐに出た場合、あるい
は退室して直ぐに戻った場合など、空調状態の変化が必
要以上に頻繁に行われないようにすることができ、これ
により空調の安定性を確保することができるようにな
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１には、本発明に基づく室別空調制御を実行
する空気搬送式集中空調装置８０を備えた寒冷地用住宅
建物９０が示されている。建物９０は、一階および二階
に複数の居室９１を有し、各々はドア９２を介して廊下
等の通路（図示省略）に接続される。各階の通路は階段
ホール９３により連通されている。集中空調装置８０
は、集中空調ユニット８１を有し、このユニット８１は
吸い込んだ空気を熱交換器８２で加熱し、ダクト８３を
通して各室９１へ送る。各室９１へ送られた空気は順次
ドア９２から通路を通り、階段ホール９３を経て集中空
調ユニット８１へ回収、循環される。

【００１９】ダクト８３の各室９１に開口する部分には
ダンパ８４が設置され、ルームコントローラ８５により
開度調整され、当該室内をそれぞれ所定温度等に維持す
るようになっている。集中空調ユニット８１の熱交換
器８２には、熱源である温水ボイラ８６からの温水が供
給され、高能率で全館暖房が行われるようになってい
る。なお、寒冷地以外では温水ボイラの他に、あるいは
置き換える形でヒートポンプ式の室外機が接続され、必
要に応じて冷房用の冷媒が供給されることになる。

【００２０】一方、高気密高断熱の建物９０において
は、それ自体では換気が得られない。このため、集中空
調装置８０には換気装置７０が併設されている。換気装
置７０は、二系統の給排気経路および相互の熱交換を行
う全熱交換器７１を有し、一方の経路は階段ホール９３
に連通するダクト７２および屋外に連通するダクト７３
を通して内気排出を行う。また、他方の経路は建物９０
の軒天ガラリ９４および小屋裏９５を通して外気を吸入
するダクト７４および集中空調ユニット８１に連通する
ダクト７５を通して外気吸入を行うようになっている。

【００２１】図２には、各室９１においてダンパ８４の
制御を行うルームコントローラ８５の構成が示されてい
る。ルームコントローラ８５は、設置された室内の気温
を測定する室温センサ１１と、この室温センサ１１が検
出した現在室温が所定の目標値に近づくようにダンパ８
４の開閉を制御する制御部１２とを備えている。ここ
で、制御部１２の目標値は目標値設定部１３によって設
定されるようになっており、この目標値設定部１３によ
る設定を制御するために在室時目標値設定部１４、不在
時目標値設定部１５、人感センサ１６、出入検出部１
７、タイマ８６が接続されている。

【００２２】在室時目標値設定部１４は、ルームコント
ローラ８５の表面パネル等からの操作により、快適な室
温等が設定され、この値を在室時目標値として記憶す
る。不在時目標値設定部１５は、ルームコントローラ８
５の表面パネル等からの操作により、快適な状態の一歩
手前の室温（暖房時ならやや寒い温度、冷房時ならやや
暑い温度）等が設定され、この値を不在時目標値として
記憶する。なお、設定部１５の不在時目標値は設定部１
４に設定された値に基づいて、例えば一律に３度減ある
いは１割減などのように、自動的に設定されるようにし
てもよい。

【００２３】人感センサ１６は、ルームコントローラ８
５の表面パネル等に設置され、人の発散赤外線等により
当該居室９１内に人がいる（在室状態）か否（不在状
態）かを検知する既存の素子を利用したものである。出
入検出部１７は、人感センサ１４の出力を監視し、居室
９１内が不在状態から在室状態に変化した際に当該居室
９１への入室を検出し、居室９１内が在室状態から不在
状態に変化した際に当該居室９１から退室を検出するも
のである。

【００２４】この際、出入検出部１７は、不在状態から
在室状態への変化があったら、タイマ１８を起動し、所
定時間（例えば３分）の経過を待ち、この時間が経って
も在室状態のままなら入室と判断するが、この時間の経
過後に再び不在に戻っていれば入室はなく不在状態のま
まと判断するようになっている。これは、在室状態から
不在状態に変化した際の退室判断についても同様であ
る。これにより、人感センサ１６のノイズ等の影響が回
避されるとともに、人が実際に出たが直ぐに戻ったよう
な場合に、空調状態が頻繁に変更されることを防止する
ようになっている。

【００２５】目標値設定部１３は、出入検出部１７によ
る入室および退室の判断に従って作動し、入室があった
際には在室時目標値設定部１４に設定された値を目標値
として制御部１２に設定する。一方、退室があった際に
は不在時目標値設定部１５に設定された値を目標値とし
て制御部１２に設定するようになっている。

【００２６】このような本実施例においては、集中空調
装置８０により所定温度及び湿度等に調和された空気が
ダクト８３を通して各室９１へと供給され、ダンパ８４
が開いていればこの調和済み空気が各室９１内に導入さ
れ、空調が行われる。この際、各室９１内においては、
ルームコントローラ８５によりダンパ８４が適宜開閉さ
れ、調和済み空気の導入調節により所定の空調状態に維
持される。

【００２７】図３において、居室９１内には人がいて、
ルームコントローラ８５の制御部１２には在室時目標値
が設定されており、これに基づいてダンパ８４が開閉制
御されて十分な快適さが得られる在室時空調が行われて
いる（図３の上端）。この間、ルームコントローラ８５
では、出入検出部１７が人感センサ１６により、居室９
１内から人がいなくなっていないかを監視している（処
理ｓ１）。この監視ループにおいて、人がいる間は不在
は検出されないが、人が居室９１を出た際には不在が検
出される。

【００２８】不在が検出されたら、出入検出部１７はタ
イマー１８による所定時間待ちを行い（処理ｓ２）、所
定時間経過後に再度不在かどうかを調べる（処理ｓ
３）。この調査の結果、人がいれば処理ｓ１の監視に戻
るが、居室９１内に人がいないことが確認されたならば
退室と判断し、目標値設定部１３により不在時目標値設
定部１５から不在時目標値を読み出し、新たな目標値と
して制御部１２に設定する（処理ｓ４）。これにより、
制御部１２によるダンパ８４の制御は、在室時空調から
弱い不在時空調に移行する。

【００２９】居室９１内に人がいない状態の間、ルーム
コントローラ８５の制御部１２には在室時目標値が設定
され、これに基づいてダンパ８４が開閉制御されて在室
時空調よりも弱い（つまり冷暖房が行われているが不足
気味の）不在時空調が行われている。この間、ルームコ
ントローラ８５では、出入検出部１７が人感センサ１６
により、居室９１内に人が入ってきていないかを監視し
ている（処理ｓ５）。この監視ループにおいて、人がい
ない間は在室が検出されないが、人が居室９１に入って
きた際には在室が検出される。

【００３０】在室が検出されたら、出入検出部１７はタ
イマー１８による所定時間待ちを行い（処理ｓ６）。所
定時間経過後に再度在室かどうかを調べる（処理ｓ
７）。この調査の結果、人がいなければ処理ｓ１の監視
に戻るが、居室９１内に人がいることが確認されたなら
ば入室と判断し、目標値設定部１３により在室時目標値
設定部１４から在室時目標値を読み出し、新たな目標値
として制御部１２に設定する（処理ｓ８）。これによ
り、ダンパ８４の制御は、不在時空調から在室時空調に
移行する。

【００３１】このような本実施例によれば、人がいる場
合には居室９１内を本来の快適さが得られる在室時空調
状態とし、人がいない場合には居室９１内を在室時空調
状態より弱い状態（つまり、冷房ならやや高い温度、暖
房ならやや低い温度など）に自動的に調整することがで
きる。このため、在室時には十分な快適さが得られると
ともに、不在時には在室時よりも空調を弱めることがで
き、不在時の必要以上の空調が緩和され、エネルギロス
を低減することができる。

【００３２】そして、不在時の状態は在室時の空調より
弱いものの、在室時の状態に近いことから、不在の室内
に人が入った際にも寒いまたは暑いなどの不快感が顕著
となることはなく、短時間のうちに本来の快適な在室時
空調に復帰することができ、快適さを高めることができ
る。また、不在時空調から在室時空調への復帰の際に
も、各々の状態が近いことから、過大な空調動作の変動
を避けることができ、空調装置の負荷変動を減らし、空
調の安定性を確保することができる。

【００３３】一方、在室および不在の状態が変化したの
ち、所定時間経過してからその確認を行ってから目標値
の変更を行うことで、入室して直ぐに出た場合、あるい
は退室して直ぐに戻った場合など、空調状態の変化が必
要以上に頻繁に行われないようにすることができ、これ
により空調の安定性を確保することができる。

【００３４】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、以下に示すような変形等も本発明に含まれ
るものである。すなわち、前記実施例ではルームコント
ローラ８５の出入検出部１７にタイマー１８を用い、人
感センサ１６による在室不在の検出を所定時間後に再確
認するようにしたが、このような再確認は適宜省略して
もよい。

【００３５】また、前記実施例では人感センサ１６の出
力を出入検出部１７で監視し、入室退室を判別して目標
値設定部１３に目標値の変更処理を行わせるようにした
が、目標値設定部１３が人幹センサ１６による在室不在
に直接対応して目標値変更を行うようにしてもよい。し
かし、頻繁に目標値の設定が変更されることを防止する
上では、前記実施例のように構成する事が望ましい。

【００３６】一方、前記実施例では、在室時目標値およ
び不在時目標値を記憶する二つの設定部１４、１５を設
けたが、在室時目標値のみ設定記憶しておき、不在時目
標値は必要な時に在室時目標値から算出するようにして
もよい。また、人感センサ１６としては赤外線発散によ
る人の有無の検出に限らず、出入口に張ったビームの遮
断等により入退室を検出してもよく、所定の室内の入退
室が検出できる既存の適宜なセンサ技術を利用すればよ
い。

【００３７】さらに、制御部１２および室温センサ１１
等の構成は、通常の温度等のフィードバック制御に用い
られる各種既存の構成が利用できる。また、制御内容は
温度に限らず、湿度や空気清浄度あるいはこれらの組み
合わせなどであってもよい。そして、集中空調装置８０
あるいは建物９０の細部構造等は前記実施例に限らず、
実施に当たって適宜選択すればよい。

【００３８】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば室
毎に人の在室及び不在に応じて空調制御を行うことで、
全室常時空調のような快適さおよび空調装置の安定性が
得られるとともに、全室常時空調よりもエネルギロスを
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す模式構成図。

【図２】前記実施例の要部を示すブロック図。

【図３】前記実施例の動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１１室温センサ１２制御部１３目標値設定部１４在室時目標値設定部１５不在時目標値設定部１６人感センサ１７出入検出部１８タイマー８０空気搬送式集中空調装置８１集中空調ユニット８３ダクト８５ルームコントローラ９０建物９１居室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の室内の空調状態が所定の目標値に
維持されるように当該室内の空調制御を行う室別空調制
御方法であって、予め在室時目標値と不在時目標値とを
設定しておき、前記室内に人がいる在室状態か人がいな
い不在状態かを検出し、人がいる場合には前記在室時目
標値を前記目標値として空調制御を行い、人がいない場
合には前記不在時目標値を前記目標値として空調制御を
行うことを特徴とする室別空調制御方法。
【請求項２】請求項１に記載した室別空調制御方法で
あって、前記室内が不在状態から在室状態に変化した
後、所定時間経過しても在室状態であることが確認され
たときにのみ前記目標値を前記在室時目標値に変更し、
前記室内が在室状態から不在状態に変化した後、所定時
間経過しても不在状態であることが確認されたときにの
み前記目標値を前記不在時目標値に変更することを特徴
とする室別空調制御方法。
【請求項３】所定の室内の空調状態が所定の目標値に
維持されるように当該室内の空調制御を行う室別空調制
御装置であって、それぞれ所定値が設定される在室時目
標値設定部および不在時目標値設定部と、前記室内に人
がいる在室状態か人がいない不在状態かを検出する人感
センサと、人がいる場合には前記在室時目標値設定部に
設定された値を前記目標値として空調制御を行い、人が
いない場合には前記不在時目標値設定部に設定された値
を前記目標値として空調制御を行う制御部とを備えたこ
とを特徴とする室別空調制御装置。
【請求項４】請求項３に記載した室別空調制御装置で
あって、前記人感センサが出力する在室状態と不在状態
との変化から前記室内への人の出入りを検出する出入検
出部と、この出入検出部が人の出入りを検出してから所
定時間経過しても前記室内の状態が同じである場合にの
み前記目標値を前記在室時目標値設定部または不在時目
標値設定部に設定された値に変更する目標値設定部とを
備えたことを特徴とする室別空調制御装置。