JPH0719560A - 空調システム - Google Patents
空調システムInfo
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- JPH0719560A JPH0719560A JP5187445A JP18744593A JPH0719560A JP H0719560 A JPH0719560 A JP H0719560A JP 5187445 A JP5187445 A JP 5187445A JP 18744593 A JP18744593 A JP 18744593A JP H0719560 A JPH0719560 A JP H0719560A
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- air
- actual
- temperature data
- pmv
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＭＶなどの室内温熱環境指標を使って求め
た設定温度データと実温度データとの偏差に基づいて空
調能力を制御する際、制御特性を低下させることなく、
設定温度データを演算するための演算負荷を減らす。 【構成】 ＰＭＶを反映させた設定温度データを一定時
間毎に演算する設定値演算部と、空調機器の空調能力を
設定温度データと実温度データとの偏差に基づいて制御
する制御部とを備える。設定値演算部は、変数としての
設定空気温度を取り込んだＰＭＶの実際値を演算する機
能（ステップＳ１〜Ｓ４）と、演算された指標実際値と
予め定めたＰＭＶの設定値との差に対応した温度差を簡
易演算する機能（ステップＳ５）と、その温度差を設定
空気温度に加算して更新する機能（ステップＳ６）と、
更新された設定空気温度を設定温度データに設定する機
能（ステップＳ７）とを備える。
た設定温度データと実温度データとの偏差に基づいて空
調能力を制御する際、制御特性を低下させることなく、
設定温度データを演算するための演算負荷を減らす。 【構成】 ＰＭＶを反映させた設定温度データを一定時
間毎に演算する設定値演算部と、空調機器の空調能力を
設定温度データと実温度データとの偏差に基づいて制御
する制御部とを備える。設定値演算部は、変数としての
設定空気温度を取り込んだＰＭＶの実際値を演算する機
能（ステップＳ１〜Ｓ４）と、演算された指標実際値と
予め定めたＰＭＶの設定値との差に対応した温度差を簡
易演算する機能（ステップＳ５）と、その温度差を設定
空気温度に加算して更新する機能（ステップＳ６）と、
更新された設定空気温度を設定温度データに設定する機
能（ステップＳ７）とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、床暖房機や空気調和機
（エアコン）などの空調機器による空調能力を制御する
空調システムに係り、とくに、室内温熱環境指標として
ＰＭＶ、ＳＥＴ＊など、計算が複雑な評価指標を用いた
設定温度データと実温度データとの偏差に基づいて空調
能力を制御する空調システムに関する。
（エアコン）などの空調機器による空調能力を制御する
空調システムに係り、とくに、室内温熱環境指標として
ＰＭＶ、ＳＥＴ＊など、計算が複雑な評価指標を用いた
設定温度データと実温度データとの偏差に基づいて空調
能力を制御する空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、室内の温熱環境を制御する空調シ
ステムは、室内の検出温度や演算した体感温度とそれら
の設定温度との偏差に基づいて空調能力を制御すること
が多かった（例えば、特公平４−３６３０４号公報に記
載された「暖房装置」参照）。これに対し、近年の空調
システムでは、温度などの物理量のみならず、この物理
量に人の着衣量、活動量を組み合わせた室内温熱環境指
標を使ったり、人の熱バランスを考慮した室内温熱環境
指標を使った高精度な制御が知られている。室内温熱環
境指標はＩＳＯ規格にあるＰＭＶ（Predicted Mean Vot
e ）やＡＳＨＲＡＥ（米国暖冷房空気調和技術者協会）
ハンドブックにあるＳＥＴ＊（Standard New Effective
Temperature）などが使われている。
ステムは、室内の検出温度や演算した体感温度とそれら
の設定温度との偏差に基づいて空調能力を制御すること
が多かった（例えば、特公平４−３６３０４号公報に記
載された「暖房装置」参照）。これに対し、近年の空調
システムでは、温度などの物理量のみならず、この物理
量に人の着衣量、活動量を組み合わせた室内温熱環境指
標を使ったり、人の熱バランスを考慮した室内温熱環境
指標を使った高精度な制御が知られている。室内温熱環
境指標はＩＳＯ規格にあるＰＭＶ（Predicted Mean Vot
e ）やＡＳＨＲＡＥ（米国暖冷房空気調和技術者協会）
ハンドブックにあるＳＥＴ＊（Standard New Effective
Temperature）などが使われている。
【０００３】例えば、床暖房機や空気調和機などの空調
機器を、温熱環境指標としてＰＭＶを用いて制御する場
合、図８に示すように、その制御の中枢にマイコン１０
０を用いる。このマイコン１００は、設定したＰＭＶに
対応する設定温度データを演算する機能と、室内温度セ
ンサなどで計測された実温度データと演算された設定温
度データとの偏差に応じて空調能力を制御する機能とを
備えている。設定温度データは定期的（例えば１０秒お
きに）に演算・設定される。この設定温度データは「Ｉ
ＳＯ−７７３０」に示されるＰＭＶ演算ルーチンを使っ
て計算される。このＰＭＶ演算ルーチンは ＰＭＶ＝ｆ（ＴＡ，ＴＲ，ＲＨ，Ｖ，ＣＬＯ，ＭＥＴ） で表され、室内温度：ＴＡ，輻射温度：ＴＲ，湿度：Ｒ
Ｈ，気流速度：Ｖ，着衣量：ＣＬＯ，及び活動量：ＭＥ
Ｔ、の関数になっている。
機器を、温熱環境指標としてＰＭＶを用いて制御する場
合、図８に示すように、その制御の中枢にマイコン１０
０を用いる。このマイコン１００は、設定したＰＭＶに
対応する設定温度データを演算する機能と、室内温度セ
ンサなどで計測された実温度データと演算された設定温
度データとの偏差に応じて空調能力を制御する機能とを
備えている。設定温度データは定期的（例えば１０秒お
きに）に演算・設定される。この設定温度データは「Ｉ
ＳＯ−７７３０」に示されるＰＭＶ演算ルーチンを使っ
て計算される。このＰＭＶ演算ルーチンは ＰＭＶ＝ｆ（ＴＡ，ＴＲ，ＲＨ，Ｖ，ＣＬＯ，ＭＥＴ） で表され、室内温度：ＴＡ，輻射温度：ＴＲ，湿度：Ｒ
Ｈ，気流速度：Ｖ，着衣量：ＣＬＯ，及び活動量：ＭＥ
Ｔ、の関数になっている。
【０００４】このＰＭＶを用いて温度制御を行うには、
予め設定したＰＭＶに相当する空気温度ＴＡを求める必
要がある。上記ＰＭＶの式から、 ＴＡ＝ｆ（ＰＭＶ，ＴＲ，ＲＨ，Ｖ，ＣＬＯ，ＭＥＴ） の形に変形すれば、簡単に空気温度ＴＡを求めることが
できる。しかし、このＴＡを求める式は複雑になり計算
量が多くなるため、実用に供し難い。
予め設定したＰＭＶに相当する空気温度ＴＡを求める必
要がある。上記ＰＭＶの式から、 ＴＡ＝ｆ（ＰＭＶ，ＴＲ，ＲＨ，Ｖ，ＣＬＯ，ＭＥＴ） の形に変形すれば、簡単に空気温度ＴＡを求めることが
できる。しかし、このＴＡを求める式は複雑になり計算
量が多くなるため、実用に供し難い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ＰＭＶ制御にあっては、その制御開始と伴に、正確な設
定温度データを定期的に演算するため、計算量が非常に
多くなり、マイコンの演算負荷が大きくなることから、
同じマイコンによって実施される他の制御に影響しない
かどうか懸念されるところであった。この懸念を払拭し
て信頼性のあるシステムを構築するには、マイコンをグ
レードアップするなどの対策が必要で、結局、部品コス
トの上昇につながっていた。
ＰＭＶ制御にあっては、その制御開始と伴に、正確な設
定温度データを定期的に演算するため、計算量が非常に
多くなり、マイコンの演算負荷が大きくなることから、
同じマイコンによって実施される他の制御に影響しない
かどうか懸念されるところであった。この懸念を払拭し
て信頼性のあるシステムを構築するには、マイコンをグ
レードアップするなどの対策が必要で、結局、部品コス
トの上昇につながっていた。
【０００６】本発明は、上述した従来技術の現状に鑑み
てなされたもので、ＰＭＶなどの室内温熱環境指標を使
って求めた設定温度データと実温度データとの偏差に基
づいて空調能力を制御する際、制御特性を低下させるこ
となく、設定温度データを演算するための演算負荷を減
らすことができる空調システムを提供することを、目的
とする。
てなされたもので、ＰＭＶなどの室内温熱環境指標を使
って求めた設定温度データと実温度データとの偏差に基
づいて空調能力を制御する際、制御特性を低下させるこ
となく、設定温度データを演算するための演算負荷を減
らすことができる空調システムを提供することを、目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る空調システムは、室内の温熱環境評
価指標を反映させた設定温度データを一定時間毎に演算
する設定値演算部と、空調機器の空調能力を上記設定温
度データと実温度データとの偏差に基づいて制御する制
御部とを備える。上記設定値演算部は、変数としての設
定空気温度を取り込んだ上記温熱環境評価指標の実際値
を演算する実指標演算手段と、この実指標演算手段によ
り演算された指標実際値と予め定めた上記温熱環境評価
指標の設定値との差に対応した温度差を簡易演算する簡
易演算手段と、この簡易演算手段により演算された温度
差を上記設定空気温度に加算して当該設定空気温度を更
新する更新手段と、この更新手段により更新された設定
空気温度を前記設定温度データに設定するデータ設定手
段とを備える。
め、この発明に係る空調システムは、室内の温熱環境評
価指標を反映させた設定温度データを一定時間毎に演算
する設定値演算部と、空調機器の空調能力を上記設定温
度データと実温度データとの偏差に基づいて制御する制
御部とを備える。上記設定値演算部は、変数としての設
定空気温度を取り込んだ上記温熱環境評価指標の実際値
を演算する実指標演算手段と、この実指標演算手段によ
り演算された指標実際値と予め定めた上記温熱環境評価
指標の設定値との差に対応した温度差を簡易演算する簡
易演算手段と、この簡易演算手段により演算された温度
差を上記設定空気温度に加算して当該設定空気温度を更
新する更新手段と、この更新手段により更新された設定
空気温度を前記設定温度データに設定するデータ設定手
段とを備える。
【０００８】例えば、前記温熱環境評価指標は空気温
度、輻射温度、湿度、気流速度、着衣量、及び活動量を
変数とした関数式で表されるＰＭＶであり、前記簡易演
算手段は上記着衣量及び活動量のみを加味した簡易式に
より前記温度差を演算する手段である。
度、輻射温度、湿度、気流速度、着衣量、及び活動量を
変数とした関数式で表されるＰＭＶであり、前記簡易演
算手段は上記着衣量及び活動量のみを加味した簡易式に
より前記温度差を演算する手段である。
【０００９】
【作用】設定値演算部にあっては、設定空気温度を変数
として扱う。まず、ある値の設定空気温度を取り込んだ
ＰＭＶなどの温熱環境評価指標の実際値が実指標演算手
段により演算される。そして、その評価指標の実際値と
設定値との差に対応した温度差が簡易演算手段で簡易計
算される（例えば、評価指標がＰＭＶの場合、着衣量及
び活動量のみを加味した簡易式を使って計算される）。
この簡易演算された温度差が更新手段でそれまでの設定
空気温度に加算され、設定空気温度が更新される。この
更新された設定空気温度がデータ設定手段により設定温
度データに設定される。制御部では、その時点で設定さ
れている設定温度データと実際に検出した実温度データ
との偏差が求められ、その偏差に基づいて空調機器の空
調能力が制御される。
として扱う。まず、ある値の設定空気温度を取り込んだ
ＰＭＶなどの温熱環境評価指標の実際値が実指標演算手
段により演算される。そして、その評価指標の実際値と
設定値との差に対応した温度差が簡易演算手段で簡易計
算される（例えば、評価指標がＰＭＶの場合、着衣量及
び活動量のみを加味した簡易式を使って計算される）。
この簡易演算された温度差が更新手段でそれまでの設定
空気温度に加算され、設定空気温度が更新される。この
更新された設定空気温度がデータ設定手段により設定温
度データに設定される。制御部では、その時点で設定さ
れている設定温度データと実際に検出した実温度データ
との偏差が求められ、その偏差に基づいて空調機器の空
調能力が制御される。
【００１０】設定値演算部の一連の処理は、一定時間
（例えば１０秒）毎に繰り返される。このため、その繰
返し毎に温熱環境評価指標の実際値がその設定値に漸近
していくから、両者に対応する温度の差も小さくなり、
設定温度データは空調制御開始からの時間経過と伴に、
予め設定した評価指標に対応する設定温度データに収束
していく。
（例えば１０秒）毎に繰り返される。このため、その繰
返し毎に温熱環境評価指標の実際値がその設定値に漸近
していくから、両者に対応する温度の差も小さくなり、
設定温度データは空調制御開始からの時間経過と伴に、
予め設定した評価指標に対応する設定温度データに収束
していく。
【００１１】このように設定温度データを求める際、温
度差を簡易計算しているので、設定温度データはおよそ
の値として求められるが、一回毎の計算量が少なく、そ
の演算を実施する例えばマイコン回路の演算負荷が少な
くなる。
度差を簡易計算しているので、設定温度データはおよそ
の値として求められるが、一回毎の計算量が少なく、そ
の演算を実施する例えばマイコン回路の演算負荷が少な
くなる。
【００１２】各回の制御は粗く求めた温度差に基づくも
のであっても、実際上、制御特性などに何等問題はな
く、室温温度が所望の設定温度データに収束する方向に
向かって空調能力の制御が開始される。というのは、空
調機器の能力を制御した場合、室温が変化し始め、その
室温が設定値に漸近してくるのには、どうしても時間お
くれがあるので、ＰＭＶ制御の開始直後から、予め設定
した評価指標にきっちり対応した正確な設定温度データ
を演算・入力する必要がないからである。
のであっても、実際上、制御特性などに何等問題はな
く、室温温度が所望の設定温度データに収束する方向に
向かって空調能力の制御が開始される。というのは、空
調機器の能力を制御した場合、室温が変化し始め、その
室温が設定値に漸近してくるのには、どうしても時間お
くれがあるので、ＰＭＶ制御の開始直後から、予め設定
した評価指標にきっちり対応した正確な設定温度データ
を演算・入力する必要がないからである。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の一実施例に係る空調システ
ムを図１〜図７に基づいて説明する。
ムを図１〜図７に基づいて説明する。
【００１４】本実施例の空調システムは、図１に示すよ
うに、空調機器としての床暖房機１と空気調和機２（エ
アコン）とを部屋Ｒに並設し、それらを必要に応じて併
用できる複合空調方式を採っている。
うに、空調機器としての床暖房機１と空気調和機２（エ
アコン）とを部屋Ｒに並設し、それらを必要に応じて併
用できる複合空調方式を採っている。
【００１５】床暖房機１は、被調和室である部屋Ｒの床
ＦＬに敷設された暖房機本体１０と、この暖房機本体１
０の駆動を制御する床暖房コントローラ１１と、床面の
温度を検出する温度センサ１２とを備えている。このた
め、床暖房機１の独立駆動の場合、温度センサ１２の検
出温度が所望の設定温度になるように、床暖房コントロ
ーラ１１により、暖房機本体１０が制御される。
ＦＬに敷設された暖房機本体１０と、この暖房機本体１
０の駆動を制御する床暖房コントローラ１１と、床面の
温度を検出する温度センサ１２とを備えている。このた
め、床暖房機１の独立駆動の場合、温度センサ１２の検
出温度が所望の設定温度になるように、床暖房コントロ
ーラ１１により、暖房機本体１０が制御される。
【００１６】空気調和機２は例えばヒートポンプ式に構
成され、部屋Ｒを冷暖房可能になっている。この空気調
和機２は、冷媒回路を有する空気調和機本体２０と、こ
の空気調和機本体２０の駆動を制御すると共に前記床暖
房機１の床暖房コントローラ１１と更新可能なコントロ
ーラ２１とを有する。この空気調和機２のコントローラ
２１は、この複合空調方式のシステムにおいて、システ
ム全体のコントローラも兼ねている。
成され、部屋Ｒを冷暖房可能になっている。この空気調
和機２は、冷媒回路を有する空気調和機本体２０と、こ
の空気調和機本体２０の駆動を制御すると共に前記床暖
房機１の床暖房コントローラ１１と更新可能なコントロ
ーラ２１とを有する。この空気調和機２のコントローラ
２１は、この複合空調方式のシステムにおいて、システ
ム全体のコントローラも兼ねている。
【００１７】コントローラ２１はマイコン２２を有し、
このマイコン２２にＡ／Ｄ変換器２３を介して室内温度
センサ２４の検出信号が供給されている。マイコン２２
は、所定のメインプログラムを実行中に、室内温熱環境
評価指標としてのＰＭＶによる温度制御が指令される
と、図３及び図４に示す処理を並行して実施する。
このマイコン２２にＡ／Ｄ変換器２３を介して室内温度
センサ２４の検出信号が供給されている。マイコン２２
は、所定のメインプログラムを実行中に、室内温熱環境
評価指標としてのＰＭＶによる温度制御が指令される
と、図３及び図４に示す処理を並行して実施する。
【００１８】まず、ＰＭＶによる温度制御が指令される
と、図３に示した、設定温度データの処理が空気調和機
２のコントローラ２１のマイコン２２により開始され
る。
と、図３に示した、設定温度データの処理が空気調和機
２のコントローラ２１のマイコン２２により開始され
る。
【００１９】図３のステップＳ１では、その時点の室内
温度センサ２４の検出信号が実温度データとして読み込
まれる。次いでステップＳ２では、かかる処理に共通の
変数である設定空気温度ＳＴＡに、初期値として、ステ
ップＳ１で検出した実温度データ（室内の空気温度）が
セットされる。この後、ステップＳ３以降の処理が一定
時間（例えば１０秒）毎に繰り返されることになる。
温度センサ２４の検出信号が実温度データとして読み込
まれる。次いでステップＳ２では、かかる処理に共通の
変数である設定空気温度ＳＴＡに、初期値として、ステ
ップＳ１で検出した実温度データ（室内の空気温度）が
セットされる。この後、ステップＳ３以降の処理が一定
時間（例えば１０秒）毎に繰り返されることになる。
【００２０】まず、ステップＳ３では、ＰＭＶを計算す
るための温度変数である空気温度ＴＡに、その時点でセ
ットされている設定空気温度ＳＴＡがセットされる。次
に、ステップＳ４では、空気温度ＴＡ、平均輻射温度Ｔ
Ｒ、気流速度Ｖ、湿度ＲＨ、着衣量ＣＬＯ、及び活動量
ＭＥＴを変数とするＰＭＶがルーチン計算される。ここ
で、空気温度ＴＡはステップＳ３でセッティングされて
いる値であり、その他の平均輻射温度ＴＲ、気流速度
Ｖ、湿度ＲＨ、着衣量ＣＬＯ、及び活動量ＭＥＴは計測
データ或いは設定データである。これにより、ステップ
Ｓ３でセッティングされた空気温度ＴＡに対応する実際
のＰＭＶが求められる。
るための温度変数である空気温度ＴＡに、その時点でセ
ットされている設定空気温度ＳＴＡがセットされる。次
に、ステップＳ４では、空気温度ＴＡ、平均輻射温度Ｔ
Ｒ、気流速度Ｖ、湿度ＲＨ、着衣量ＣＬＯ、及び活動量
ＭＥＴを変数とするＰＭＶがルーチン計算される。ここ
で、空気温度ＴＡはステップＳ３でセッティングされて
いる値であり、その他の平均輻射温度ＴＲ、気流速度
Ｖ、湿度ＲＨ、着衣量ＣＬＯ、及び活動量ＭＥＴは計測
データ或いは設定データである。これにより、ステップ
Ｓ３でセッティングされた空気温度ＴＡに対応する実際
のＰＭＶが求められる。
【００２１】次いで、ステップＳ５では、予め設定して
いる所望のＰＭＶとステップＳ４で演算した実際のＰＭ
Ｖとの差が演算され、このＰＭＶの差に対応する空気温
度差「ＤＥＬＴＡ」が、 相当する空気温度差「ＤＥＬＴＡ」＝ＰＭＶ差×［３．
６＋（ＣＬＯ−１）×１．９÷（ＭＥＴ−１）×３．
９］ の簡易計算式により演算される。
いる所望のＰＭＶとステップＳ４で演算した実際のＰＭ
Ｖとの差が演算され、このＰＭＶの差に対応する空気温
度差「ＤＥＬＴＡ」が、 相当する空気温度差「ＤＥＬＴＡ」＝ＰＭＶ差×［３．
６＋（ＣＬＯ−１）×１．９÷（ＭＥＴ−１）×３．
９］ の簡易計算式により演算される。
【００２２】この式は、その形から分かるように、気流
速度Ｖ、湿度ＲＨの変数が除かれ、着衣量ＣＬＯ、活動
量ＭＥＴの変数のみが入って簡略化されている。これは
次の理由に拠る。
速度Ｖ、湿度ＲＨの変数が除かれ、着衣量ＣＬＯ、活動
量ＭＥＴの変数のみが入って簡略化されている。これは
次の理由に拠る。
【００２３】本発明者のシミュレーション結果によれ
ば、一般室内環境における湿度及び気流速度がＰＭＶへ
及ぼす影響は着衣量・活動量のそれに比較して小さい。
つまり、活動量＝１．０ｍｅｔ、着衣量＝１．０ｃｌ
ｏ、気流速度０．１ｍ／ｓ、平均輻射温度＝空気温度と
したとき、単位ＰＭＶ変化当たりの空気温度の変化は、
湿度が高くなるにつれて小さくなるが、全湿度域で３．
４〜４．０の範囲にあり、その影響は小さいことが分か
った。同様に、活動量＝１．０ｍｅｔ、着衣量＝１．０
ｃｌｏ、相対湿度＝５０％、平均輻射温度＝空気温度と
したとき、単位ＰＭＶ変化当たりの空気温度の変化は、
気流速度が小さくなるにつれて大きくなるが、２．６〜
３．６の範囲にあり、その影響は小さいことが判明し
た。これに対して、活動量＝１．０ｍｅｔ、相対湿度＝
５０％、気流速度０．１ｍ／ｓ、平均輻射温度＝空気温
度として、着衣量のＰＭＶへの影響を調べたところ、図
５に示す結果が得られた。着衣量は、通常０．５ｃｌｏ
（夏期）〜１．０ｃｌｏ（冬期）で、最大でも２．０ｃ
ｌｏ程度まで考慮すればよい。図５の結果から分かるよ
うに、単位ＰＭＶ変化当たりの空気温度の変化は、着衣
量が大きくなるにつれて大きくなり（１ｃｌｏの変化に
つき、約１．９増大）、その影響は大きいことが判明し
た。
ば、一般室内環境における湿度及び気流速度がＰＭＶへ
及ぼす影響は着衣量・活動量のそれに比較して小さい。
つまり、活動量＝１．０ｍｅｔ、着衣量＝１．０ｃｌ
ｏ、気流速度０．１ｍ／ｓ、平均輻射温度＝空気温度と
したとき、単位ＰＭＶ変化当たりの空気温度の変化は、
湿度が高くなるにつれて小さくなるが、全湿度域で３．
４〜４．０の範囲にあり、その影響は小さいことが分か
った。同様に、活動量＝１．０ｍｅｔ、着衣量＝１．０
ｃｌｏ、相対湿度＝５０％、平均輻射温度＝空気温度と
したとき、単位ＰＭＶ変化当たりの空気温度の変化は、
気流速度が小さくなるにつれて大きくなるが、２．６〜
３．６の範囲にあり、その影響は小さいことが判明し
た。これに対して、活動量＝１．０ｍｅｔ、相対湿度＝
５０％、気流速度０．１ｍ／ｓ、平均輻射温度＝空気温
度として、着衣量のＰＭＶへの影響を調べたところ、図
５に示す結果が得られた。着衣量は、通常０．５ｃｌｏ
（夏期）〜１．０ｃｌｏ（冬期）で、最大でも２．０ｃ
ｌｏ程度まで考慮すればよい。図５の結果から分かるよ
うに、単位ＰＭＶ変化当たりの空気温度の変化は、着衣
量が大きくなるにつれて大きくなり（１ｃｌｏの変化に
つき、約１．９増大）、その影響は大きいことが判明し
た。
【００２４】また、活動量についても、着衣量＝１．０
ｃｌｏ、相対湿度＝５０％、気流速度０．１ｍ／ｓ、平
均輻射温度＝空気温度として、活動量のＰＭＶへの影響
を調べたところ、図６に示す結果が得られた。活動量
は、通常１．０ｍｅｔ（椅座安静）〜１．２ｍｅｔで、
室内活動であることから最大でも２．０ｍｅｔ程度まで
考慮すれば足りる。図６の結果から分かるように、単位
ＰＭＶ変化当たりの空気温度の変化は、活動量が大きく
なるにつれて大きくなり（１ｍｅｔの変化につき、約
３．９増大）、その影響は大きいことが判明した。
ｃｌｏ、相対湿度＝５０％、気流速度０．１ｍ／ｓ、平
均輻射温度＝空気温度として、活動量のＰＭＶへの影響
を調べたところ、図６に示す結果が得られた。活動量
は、通常１．０ｍｅｔ（椅座安静）〜１．２ｍｅｔで、
室内活動であることから最大でも２．０ｍｅｔ程度まで
考慮すれば足りる。図６の結果から分かるように、単位
ＰＭＶ変化当たりの空気温度の変化は、活動量が大きく
なるにつれて大きくなり（１ｍｅｔの変化につき、約
３．９増大）、その影響は大きいことが判明した。
【００２５】これらの結果に鑑み、前述した簡易計算式
が作られた。この計算式はＰＭＶ差を横軸に、空気温度
差ＤＥＬＴＡを縦軸にとると、図７に示すように原点を
通る直線で表され、式中でＰＭＶ差に掛けられるている
係数は結局、直線の傾きを規定し、空気温度差ＤＥＬＴ
Ａを調整している。この計算式から求められる空気温度
差ＤＥＬＴＡは概略の値であるが、計算量は活動量及び
着衣量のみを考慮した、非常に少ないものになってい
る。
が作られた。この計算式はＰＭＶ差を横軸に、空気温度
差ＤＥＬＴＡを縦軸にとると、図７に示すように原点を
通る直線で表され、式中でＰＭＶ差に掛けられるている
係数は結局、直線の傾きを規定し、空気温度差ＤＥＬＴ
Ａを調整している。この計算式から求められる空気温度
差ＤＥＬＴＡは概略の値であるが、計算量は活動量及び
着衣量のみを考慮した、非常に少ないものになってい
る。
【００２６】このように空気温度差ＤＥＬＴＡが簡易計
算されると、ステップＳ６に移行し、マイコン２２は、
ＳＴＡ＝ＳＴＡ＋ＤＥＬＴＡの演算により、設定空気温
度ＳＴＡを新しい設定空気温度ＳＴＡに置き換える（更
新）。
算されると、ステップＳ６に移行し、マイコン２２は、
ＳＴＡ＝ＳＴＡ＋ＤＥＬＴＡの演算により、設定空気温
度ＳＴＡを新しい設定空気温度ＳＴＡに置き換える（更
新）。
【００２７】次にステップＳ７で、設定温度データの記
憶領域に、ステップＳ７で更新した最新の設定空気温度
ＳＴＡが格納される。この設定温度データは、後述する
図４の制御に供される。
憶領域に、ステップＳ７で更新した最新の設定空気温度
ＳＴＡが格納される。この設定温度データは、後述する
図４の制御に供される。
【００２８】次いでステップＳ８で、一定時間（設定温
度データのセッティングが例えば１０秒毎になる時間）
待機し、その後ステップＳ３に戻り、以下、上述した処
理を繰り返す。
度データのセッティングが例えば１０秒毎になる時間）
待機し、その後ステップＳ３に戻り、以下、上述した処
理を繰り返す。
【００２９】この設定温度データの処理に並行して、マ
イコン２２では図４の制御処理が行われる。
イコン２２では図４の制御処理が行われる。
【００３０】まず、ステップＳ１０では図３の処理によ
り定期的に更新されている設定温度データが所定の記憶
領域から読み出される。次に、ステップＳ１１におい
て、室内温度センサ２４の検出信号が実温度データとし
て読み込まれ、一時記憶される。次に、ステップＳ１２
では設定温度データと実温度データとの偏差が演算さ
れ、ステップＳ１３ではかかる偏差に基づいて空調機器
（床暖房機１、空気調和機２）の空調能力が制御され
る。この空調能力の制御に際し、マイコン２２は床暖房
コントローラ１１と交信し、その稼働状況（オン、オ
フ）を取得し、暖房運転時には所定の上記偏差に応じた
暖房目標値を指令するようになっている。これにより、
暖房運転時にあっては、ＰＭＶを使って、床暖房機１を
単独運転することもできるし、空気調和機２との共同運
転の可能である。
り定期的に更新されている設定温度データが所定の記憶
領域から読み出される。次に、ステップＳ１１におい
て、室内温度センサ２４の検出信号が実温度データとし
て読み込まれ、一時記憶される。次に、ステップＳ１２
では設定温度データと実温度データとの偏差が演算さ
れ、ステップＳ１３ではかかる偏差に基づいて空調機器
（床暖房機１、空気調和機２）の空調能力が制御され
る。この空調能力の制御に際し、マイコン２２は床暖房
コントローラ１１と交信し、その稼働状況（オン、オ
フ）を取得し、暖房運転時には所定の上記偏差に応じた
暖房目標値を指令するようになっている。これにより、
暖房運転時にあっては、ＰＭＶを使って、床暖房機１を
単独運転することもできるし、空気調和機２との共同運
転の可能である。
【００３１】以上において、図４の処理が本発明の空調
システムの制御部に相当し、図３の処理が設定値演算部
に相当する。図３の処理において、ステップＳ１〜Ｓ４
の処理が実指標演算手段を形成し、ステップＳ５の処理
が簡易演算手段を形成し、ステップＳ６の処理が更新手
段を成し、さらに、ステップＳ７の処理がデータ設定手
段を成している。
システムの制御部に相当し、図３の処理が設定値演算部
に相当する。図３の処理において、ステップＳ１〜Ｓ４
の処理が実指標演算手段を形成し、ステップＳ５の処理
が簡易演算手段を形成し、ステップＳ６の処理が更新手
段を成し、さらに、ステップＳ７の処理がデータ設定手
段を成している。
【００３２】したがって、室内温熱環境指標としてのＰ
ＭＶを使った空調制御が指令されると、図３の処理が開
始され、最初は設定空気温度ＳＴＡにそのときの室内温
度が初期設定され、その後、ステップＳ３〜Ｓ８の処理
が一定時間（例えば１０秒）毎に繰り返される。この繰
り返しの中で、設定空気温度ＳＴＡの現在値に対応した
実際のＰＭＶが演算され、その実際のＰＭＶと予め設定
したＰＭＶとの差に応じた空気温度差ＤＥＬＴＡが、着
衣量及び活動量のみを加味した簡易式に基づいて簡易演
算される。次いで、この空気温度差ＤＥＬＴＡが設定空
気温度ＳＴＡに加算され、制御用の設定温度データとな
る。このため、およその値である空気温度差ＤＥＬＴＡ
が空調能力の増減方向を決めるパラメータとなって、空
調制御が図４の処理を通して開始される。
ＭＶを使った空調制御が指令されると、図３の処理が開
始され、最初は設定空気温度ＳＴＡにそのときの室内温
度が初期設定され、その後、ステップＳ３〜Ｓ８の処理
が一定時間（例えば１０秒）毎に繰り返される。この繰
り返しの中で、設定空気温度ＳＴＡの現在値に対応した
実際のＰＭＶが演算され、その実際のＰＭＶと予め設定
したＰＭＶとの差に応じた空気温度差ＤＥＬＴＡが、着
衣量及び活動量のみを加味した簡易式に基づいて簡易演
算される。次いで、この空気温度差ＤＥＬＴＡが設定空
気温度ＳＴＡに加算され、制御用の設定温度データとな
る。このため、およその値である空気温度差ＤＥＬＴＡ
が空調能力の増減方向を決めるパラメータとなって、空
調制御が図４の処理を通して開始される。
【００３３】この空気温度差ＤＥＬＴＡで更新された設
定空気温度ＳＴＡは、再びＰＭＶの演算に取り込まれ、
上述の処理が繰り返される。このため、この繰り返しが
進むにつれて、空気温度差ＤＥＬＴＡが小さくなり、変
数ＳＴＡが予め定めたＰＭＶに対応した設定温度データ
に収束するようになる。
定空気温度ＳＴＡは、再びＰＭＶの演算に取り込まれ、
上述の処理が繰り返される。このため、この繰り返しが
進むにつれて、空気温度差ＤＥＬＴＡが小さくなり、変
数ＳＴＡが予め定めたＰＭＶに対応した設定温度データ
に収束するようになる。
【００３４】つまり、本実施例では、予め定めたＰＭＶ
に対応した設定温度データを制御開始直後から設定する
ようなことはしない。代わりに、一回毎の設定処理では
概略の設定温度データを計算して、この計算を繰り返す
毎に、設定温度データが正確な値、すなわち予め定めた
ＰＭＶに相当する目標温度になる。
に対応した設定温度データを制御開始直後から設定する
ようなことはしない。代わりに、一回毎の設定処理では
概略の設定温度データを計算して、この計算を繰り返す
毎に、設定温度データが正確な値、すなわち予め定めた
ＰＭＶに相当する目標温度になる。
【００３５】この設定温度データの処理に並行して空調
能力の制御が図４で実施される。この場合、実温度デー
タが予め定めたＰＭＶに対応した設定温度データに接近
してくるのは、制御開始からある程度時間経過した後で
ある。したがって、最初から厳密に計算した設定温度デ
ータを与えておく必要は無く、本実施例における空調制
御の室温変化の応答性を考慮した目標値の与え方であっ
ても十分に、従来と同等の制御特性（応答性、精度）が
得られ、最終的な制御安定時には従来手法と同等の制御
を行える。
能力の制御が図４で実施される。この場合、実温度デー
タが予め定めたＰＭＶに対応した設定温度データに接近
してくるのは、制御開始からある程度時間経過した後で
ある。したがって、最初から厳密に計算した設定温度デ
ータを与えておく必要は無く、本実施例における空調制
御の室温変化の応答性を考慮した目標値の与え方であっ
ても十分に、従来と同等の制御特性（応答性、精度）が
得られ、最終的な制御安定時には従来手法と同等の制御
を行える。
【００３６】一方、この実施例では一回毎の計算が簡易
式を使った粗い計算で済むので、計算量が従来よりも格
段に少なくなり、マイコン２２の演算負荷が少なくな
る。これにより、マイコン２２の演算能力に余裕がで
き、空調能力のフィードバック制御など、ほかの処理に
悪影響を及ぼすこともない。したがって、マイコン２２
をグレードアップさせる必要も無く、部品コストを上昇
させることもない。
式を使った粗い計算で済むので、計算量が従来よりも格
段に少なくなり、マイコン２２の演算負荷が少なくな
る。これにより、マイコン２２の演算能力に余裕がで
き、空調能力のフィードバック制御など、ほかの処理に
悪影響を及ぼすこともない。したがって、マイコン２２
をグレードアップさせる必要も無く、部品コストを上昇
させることもない。
【００３７】なお、本発明は、空調機器として床暖房機
及び空気調和機の内の一方のみを設置する場合にも適用
できるし、床暖房機の熱源の種別や空気調和機の冷凍サ
イクル、運転形式などは問わない。
及び空気調和機の内の一方のみを設置する場合にも適用
できるし、床暖房機の熱源の種別や空気調和機の冷凍サ
イクル、運転形式などは問わない。
【００３８】また、本発明における室内温熱環境評価指
標は上述したＰＭＶのみに限定されることなく、ＳＥＴ
＊など他の指標を使ってもよい。
標は上述したＰＭＶのみに限定されることなく、ＳＥＴ
＊など他の指標を使ってもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る空調
システムは、室内の温熱環境評価指標（例えばＰＭＶ）
を反映させた設定温度データを一定時間毎に演算し、空
調機器の空調能力を設定温度データと実温度データとの
偏差に基づいて制御する際、一回毎の設定温度データの
演算は概略の値を簡易式により演算し、この演算を繰り
返す毎に、予め定めた評価指標に対応した設定温度デー
タに収束するようにしたため、制御精度や制御の応答性
を低下させることなく、しかも、最終的な制御安定時に
は従来と同等の制御を実施できる一方、設定値演算部や
制御部の中枢を担う、例えばマイコンの演算負荷を大幅
に減らすことができ、マイコンのグレードアップなどの
余分な対策を回避できることから、部品コストの上昇を
抑えることができる。
システムは、室内の温熱環境評価指標（例えばＰＭＶ）
を反映させた設定温度データを一定時間毎に演算し、空
調機器の空調能力を設定温度データと実温度データとの
偏差に基づいて制御する際、一回毎の設定温度データの
演算は概略の値を簡易式により演算し、この演算を繰り
返す毎に、予め定めた評価指標に対応した設定温度デー
タに収束するようにしたため、制御精度や制御の応答性
を低下させることなく、しかも、最終的な制御安定時に
は従来と同等の制御を実施できる一方、設定値演算部や
制御部の中枢を担う、例えばマイコンの演算負荷を大幅
に減らすことができ、マイコンのグレードアップなどの
余分な対策を回避できることから、部品コストの上昇を
抑えることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る空調システムの系統図
である。
である。
【図２】空気調和機及び床暖房機の概略ブロック図であ
る。
る。
【図３】設定温度データの処理を示す概略フローチャー
トである。
トである。
【図４】空調制御の処理を示す概略フローチャートであ
る。
る。
【図５】着衣量のＰＭＶへの影響を説明するグラフであ
る。
る。
【図６】活動量のＰＭＶへの影響を説明するグラフであ
る。
る。
【図７】設定ＰＭＶと実際のＰＭＶの差に相当する空気
温度差を示すグラフである。
温度差を示すグラフである。
【図８】従来例における設定温度データの処理を担うマ
イコンの機能ブロック図である。
イコンの機能ブロック図である。
１ 床暖房機（空調機器） ２ 空気調和機（空調機器） ２０ コントローラ ２２ マイコン ２４ 室内温度センサ Ｒ 部屋
Claims (1)
- 【請求項１】 室内の温熱環境評価指標を反映させた設
定温度データを一定時間毎に演算する設定値演算部と、
空調機器の空調能力を上記設定温度データと実温度デー
タとの偏差に基づいて制御する制御部とを備えた空調シ
ステムにおいて、上記設定値演算部は、変数としての設
定空気温度を取り込んだ上記温熱環境評価指標の実際値
を演算する実指標演算手段と、この実指標演算手段によ
り演算された指標実際値と予め定めた上記温熱環境評価
指標の設定値との差に対応した温度差を簡易演算する簡
易演算手段と、この簡易演算手段により演算された温度
差を上記設定空気温度に加算して当該設定空気温度を更
新する更新手段と、この更新手段により更新された設定
空気温度を前記設定温度データに設定するデータ設定手
段とを備えたことを特徴とする空調システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187445A JPH0719560A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187445A JPH0719560A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 空調システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719560A true JPH0719560A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=16206201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187445A Pending JPH0719560A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 空調システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719560A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008528922A (ja) * | 2005-02-02 | 2008-07-31 | 松下電工株式会社 | 環境設備制御システム |
| WO2012005033A1 (ja) * | 2010-07-05 | 2012-01-12 | パナソニック電工株式会社 | 暖房システム |
| JP2015111019A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 株式会社東芝 | 空調システム、空調機器制御装置、制御方法、およびプログラム |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5187445A patent/JPH0719560A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008528922A (ja) * | 2005-02-02 | 2008-07-31 | 松下電工株式会社 | 環境設備制御システム |
| WO2012005033A1 (ja) * | 2010-07-05 | 2012-01-12 | パナソニック電工株式会社 | 暖房システム |
| JP2015111019A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 株式会社東芝 | 空調システム、空調機器制御装置、制御方法、およびプログラム |
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