JPH074718A

JPH074718A - 空調装置

Info

Publication number: JPH074718A
Application number: JP5148798A
Authority: JP
Inventors: Akira Morikawa; 朗森川; Masahiko Nomura; 昌彦野村
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【構成】空調対象域１ａへの給気Ｓｘを温度調整する
空調機２Ｘと、空調対象域１ａへの給気量ｑを調整する
風量調整手段１２と、空調対象域１ａの域内環境値を検
出する検出手段１３ａと、その検出手段１３ａの検出情
報に基づいて風量調整手段１２を制御する操作手段Ａと
を備える空調装置において、検出手段１３ａは、空調対
象域１ａの熱的快適性に関与する複数種の環境値ｔａ，
ｐａ，ｔｍｒ，ｖを検出する構成にし、操作手段Ａは、
それら複数種の環境値ｔａ，ｐａ，ｔｍｒ，ｖと特定の
相関関係を有する変数として設定した快適指標αを検出
手段１３ａの検出情報に基づいて演算する演算手段１３
ｂと、その演算手段１３ｂの演算結果に基づいて、演算
快適指標αが目標値ｍαになるように風量調整手段１２
を制御する制御手段１３ｃとを備える構成にしてある。【効果】給気量調整により高い快適性を安定的に確保
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空調装置に関し、詳しく
は、空調対象域への給気を温度調整する空調機と、前記
空調対象域への給気量を調整する風量調整手段と、前記
空調対象域の域内環境値を検出する検出手段と、その検
出手段の検出情報に基づいて前記風量調整手段を制御す
る操作手段とを備える空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記形式の空調装置においては、
検出手段により検出する空調対象域の域内環境値として
温度ｔａ（域内空気温度）を検出対象とし、そして、こ
の温度検出情報に基づき、空調対象域の温度ｔａが目標
温度になるように、操作手段により風量調整手段を制御
して空調対象域への給気量を自動調整する構成としてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、空調対象域の
熱的快適性に関与する環境値、すなわち、熱的な面で域
内者の快適感に影響を与える環境値は温度ｔａに限られ
るものではなく、温度ｔａの他にも湿度・平均輻射温度
・気流速といったものが熱的快適性に大きく関与するこ
とから、上記の従来装置の如く単に給気量調整により空
調対象域の温度ｔａを目標温度に調整するだけでは、高
い快適性を確実かつ安定的に得る上で不十分な面があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、合理的な制御形態を採用
することで、給気量調整により域内環境を調整する形態
の特質を活かして、高い快適性を確実かつ安定的に得ら
れるようにする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による空調装置の
第１特徴構成は、空調対象域への給気を温度調整する空
調機と、前記空調対象域への給気量を調整する風量調整
手段と、前記空調対象域の域内環境値を検出する検出手
段と、その検出手段の検出情報に基づいて前記風量調整
手段を制御する操作手段とを備える構成において、前記
検出手段は、前記空調対象域の熱的快適性に関与する複
数種の環境値を検出する構成にし、前記操作手段は、そ
れら複数種の環境値と特定の相関関係を有する変数とし
て設定した快適指標を前記検出手段の検出情報に基づい
て演算する演算手段と、その演算手段の演算結果に基づ
いて、演算快適指標が目標値になるように前記風量調整
手段を制御する制御手段とを備える構成にしてあること
にある。

【０００６】本発明による空調装置の第２特徴構成は、
前記快適指標は、前記の複数種の環境値と域内者の状態
を表す人体状態値とに対し特定の相関関係を有する変数
として設定し、前記の人体状態値を指定する指定手段を
設け、前記演算手段は、前記検出手段により検出される
複数種の環境値と前記指定手段により指定される人体状
態値とに基づいて快適指標を演算する構成としてあるこ
とにある。

【０００７】本発明による空調装置の第３特徴構成は、
前記空調対象域として、前記空調機からの給気を分配供
給する複数の空調対象域を設け、それら複数の空調対象
域の夫々に対して前記の風量調整手段・検出手段・演算
手段・制御手段を設けてあることにある。

【０００８】本発明による空調装置の第４特徴構成は、
前記空調機は、給気を冷却温調する冷房立ち上げモード
と、給気を冷却除湿するとともに続いて再熱温調する冷
房除湿モードとを選択実施できる構成にし、前記空調対
象域の演算快適指標とその目標値との偏差、又は、複数
の空調対象域夫々の演算快適指標とそれらの目標値との
偏差の平均値が、所定の閾値に縮小するまでは前記空調
機を冷房立ち上げモードで運転し、かつ、その所定閾値
よりも縮小した状態では前記空調機を冷房除湿モードで
運転する空調機制御手段を設けてあることにある。

【０００９】

【作用】つまり、空調対象域の熱的快適性とそれに関与
する環境値とについて考えた場合、例えば環境値として
温度と湿度の二種を考えてみても経験的にも理解される
ように、温度が比較的高温であっても湿度が低ければ快
適と感じられ、また逆に、湿度が高くても温度が低けれ
ばやはり快適と捉えられる。

【００１０】すなわち、熱的快適性の度合い（換言すれ
ば不快の度合い）は、それに関与する種々の環境値の相
対的関係によって決まるものであり、このことから、熱
的快適性に関与する複数種の環境値と特定の相関関係を
有する変数として、熱的快適性の度合いを示す快適指標
といったものを考えることができる。

【００１１】この点に着目して本発明の上記第１特徴構
成では、熱的快適性の度合いとそれに関与する複数種の
環境値との相関関係を種々の実験等により特定し、これ
ら環境値に対しその特定の相関関係を有する変数とし
て、熱的快適性の度合いを示す快適指標を設定してお
く。

【００１２】そして、上記の複数種の環境値を検出手段
により検出し、その検出情報に基づき演算手段において
特定相関関係から快適指標を演算させ、これに対し、そ
の演算快適指標が目標値となるように、制御手段により
風量調整手段を制御して空調対象域に対する給気量を調
整する。

【００１３】換言すれば、給気量調整により環境値の一
つである空調対象域の温度を主として調整する空調形態
において、その給気量調整による温度を主とした調整に
より、対象とする複数種の環境値の全体としての相対的
関係を変化させて、その相対的関係を快適指標が目標値
となる関係（すなわち、目標の快適性度合いが得られる
関係）に調整する。

【００１４】第２特徴構成では、温度・湿度・平均輻射
温度・気流速等の環境値以外に、域内者自身の状態（例
えば、活動状態や着衣状態）も熱的な面で、その域内者
の快適感に影響を与える要素となることを考慮し、熱的
快適性の度合いと、それに関与する複数種の環境値と、
域内者の状態を表す人体状態値（例えば、活動状態を表
す代謝量や着衣状態を表す着衣の熱抵抗値）との相関関
係を種々の実験等により特定し、熱的快適性の度合いを
示す前記の快適指標を、これら複数種の環境値と人体状
態値とに対しその特定の相関関係を有する変数として設
定しておく。

【００１５】そして、前記の検出手段により検出される
複数種の環境値と指定手段により指定される人体状態値
とに基づき、演算手段において上記の特定相関関係から
快適指標を演算させ、この演算快適指標が目標値となる
ように、制御手段により風量調整手段を制御して空調対
象域に対する給気量を調整する。すなわち、給気量調整
により環境値の一つである空調対象域の温度を主として
調整することで、対象とする複数種の環境値と人体状態
値との全体としての相対的関係を変化させて、その相対
的関係を快適指標が目標値となる関係（すなわち、目標
の快適性度合いが得られる関係）に調整する。

【００１６】第３特徴構成では、空調機からの給気を分
配供給する複数の空調対象域の夫々に上記の風量調整手
段・検出手段・演算手段・制御手段を設けることで、そ
れら空調対象域の夫々について演算快適指標が目標値と
なるように、それら空調対象域に対する給気量を個別に
調整する。

【００１７】第４特徴構成では、給気量調整による温度
を主とした調整において、空調対象域の演算快適指標と
その目標値との偏差が所定の閾値に縮小するまで、ある
いは、空調機からの給気を分配供給する複数の空調対象
域夫々の演算快適指標とそれらの目標値との偏差の平均
値が所定の閾値に縮小するまでは、冷房立ち上げ負荷が
大きくて給気に対する冷却負荷が大きい状態（換言すれ
ば、調整給気量が大きい状態）であることから、空調機
は、給気冷却に反する給気の再熱を実施せずに給気を冷
却温調するだけの冷房立ち上げモードで運転する。

【００１８】そして、上記の偏差、又は、偏差の平均値
が所定閾値より縮小した状態では、冷房立ち上げ負荷が
既に解消、ないし、充分に減少して給気に対する冷却負
荷が小さくなった状態（換言すれば、調整給気量が小さ
くなった状態）であるとして、空調機は、余裕の生じた
冷却出力をもって給気を冷却除湿するとともに、その冷
却除湿した給気を続いて再熱温調する冷房除湿モードで
運転する。

【００１９】

【発明の効果】本発明の第１特徴構成によれば、実験等
により特定した複数種の環境値と快適性の度合いとの相
関関係に基づいて、それら熱的快適性に関与する複数種
の環境値も考慮した状態で、目標の快適性度合いが得ら
れるように（すなわち、演算快適指標が目標値となるよ
うに）給気量調整による域内環境調整を行うから、給気
量調整により単に空調対象域の温度を目標温度に調整す
るだけの従来装置に比べ、より高い快適性を確実かつ安
定的に得ることができる。

【００２０】また、演算快適指標が目標値になるように
域内環境を調整するのに、給気量調整によらず、別法と
して、給気量は一定とした状態で空調対象域に供給する
給気の温度を調整することで、演算快適指標が目標値に
なるように域内環境を調整したり、あるいは、冷熱や温
熱の放射により空調対象域を冷暖房する放射式空調形態
において、その放射量を調整することで、演算快適指標
が目標値になるように域内環境を調整するといった形態
が考えられるが、本発明の第１特徴構成によれば、演算
快適指標を目標値にする上で高い冷暖房強度が必要とな
るほど（換言すれば、空調対象域の冷暖房負荷が大きい
ほど）、空調対象域に対する給気量が大になって空調対
象域における空気対流効果が高くなることから、域内者
に対し冷暖房負荷に応じた冷風や温風の空気対流感を与
えることができ、この点で前記の別法に比べ、快適性の
向上を一層効果的に達成できる利点がある。

【００２１】本発明の第２特徴構成によれば、複数種の
環境値とともに快適性に影響を与える人体状態値も快適
指標のパラメータとして組み入れることで、所望の高快
適性をより的確に得ることができる。

【００２２】本発明の第３特徴構成によれば、複数の空
調対象域の夫々における熱的環境条件の相違等にかかわ
らず、各々の空調対象域で高い快適性を確実に得ること
ができる。

【００２３】本発明の第４特徴構成によれば、空調対象
域の演算快適指標とその目標値との偏差、又は、複数の
空調対象域夫々の演算快適指標とそれらの目標値との偏
差の平均値を所定閾値に縮小させるまでの冷房立ち上げ
を短時間で行うことができ、高い快適性を冷房運転の開
始後、迅速に得ることができる。

【００２４】また、冷房立ち上げの後は、空調対象域に
対する給気量調整で演算快適指標を目標値に調整するこ
とによる快適性の確保と、空調機を冷却除湿モードで運
転して空調対象域に対し除湿を併せ施すことによる快適
性向上とが相まって、快適性の向上をより一層効果的に
達成できる。

【００２５】

【実施例】次に実施例を説明する。

【００２６】図１において、１Ｘ，１Ｙはインテリジェ
ントビルにおけるインテリアゾーン、及び、ペリメータ
ゾーンであり、また、２はヒートポンプ式のセパレート
型エアコンである。

【００２７】上記エアコン２は、インテリアゾーン用空
調機としての第１室内器２Ｘ、ペリメータゾーン用空調
機としての第２室内器２Ｙ、及び、それら両室内器２
Ｘ，２Ｙと渡り冷媒配管３で接続した室外器２Ｚを備
え、図３に示す如く、各室内器２Ｘ，２Ｙには、各ゾー
ン１Ｘ，１Ｙからの還気Ｒｘ，Ｒｙの器内経路に上流側
熱交換器４ｘ，４ｙと下流側熱交換器５ｘ，５ｙを装備
するとともに、それら熱交換器４ｘ，４ｙ，５ｘ，５ｙ
で調整した空気を各ゾーン１Ｘ，１Ｙに対する給気Ｓ
ｘ，Ｓｙとして送出する給気ファン６ｘ，６ｙを装備
し、また、室外器２Ｚには、外気Ｏを熱授受対象とする
室外熱交換器７、冷媒圧縮機８、並びに、室外熱交換器
７に対する外気通風ファン９を装備してある。

【００２８】これら上流側熱交換器４ｘ，４ｙ・下流側
熱交換器５ｘ，５ｙ・室外熱交換器７・冷媒圧縮機８は
ヒートポンプの主要構成装置であり、この圧縮機８によ
り各熱交換器４ｘ，４ｙ，５ｘ，５ｙ，７にわたって冷
媒を循環させる。

【００２９】インテリアゾーン１Ｘは第１空調対象域１
ａと第２空調対象域１ｂとに区分し、また、ペリメータ
ゾーン１Ｙは第３空調対象域１ｃと第４空調対象域１ｄ
とに区分してあり、インテリアゾーン１Ｘの第１及び第
２空調対象域１ａ，１ｂへは、第１室内器２Ｘからイン
テリアゾーン用給気ダクト１０Ｘを介して給送されるイ
ンテリアゾーン用の給気Ｓｘを第１及び第２分岐ダクト
１０ａ，１０ｂにより分配供給し、ペリメータゾーン１
Ｙの第３及び第４空調対象域１ｃ，１ｄへは、第２室内
器２Ｙからペリメータゾーン用給気ダクト１０Ｙを介し
て給送されるペリメータゾーン用の給気Ｓｙを第３及び
第４分岐ダクト１０ｃ，１０ｄにより分配供給するよう
にしてある。

【００３０】一方、上記の調整空気供給に伴いインテリ
アゾーン１Ｘにおける第１及び第２空調対象域１ａ，１
ｂの夫々から排出する域内空気は合流させて、インテリ
アゾーン用還気ダクト１１Ｘによりインテリアゾーン１
Ｘからの還気Ｒｘとして第１室内器２Ｘに戻し、この還
気Ｒｘを、インテリアゾーン１Ｘへ循環供給する給気Ｓ
ｘとして第１室内器２Ｘで調整する構成としてある。

【００３１】同様に、ペリメータゾーン１Ｙにおける第
３及び第４空調対象域１ｃ，１ｄの夫々から排出する域
内空気は合流させて、ペリメータゾーン用還気ダクト１
１Ｙによりペリメータゾーン１Ｙからの還気Ｒｙとして
第２室内器２Ｙに戻し、この還気Ｒｙを、ペリメータゾ
ーン１Ｙへ循環供給するペリメータゾーン用の給気Ｓｙ
として第２室内器２Ｙで調整する。

【００３２】なお、各ゾーン１Ｘ，１Ｙからの還気Ｒ
ｘ，Ｒｙの一部は排気Ｅｘ，Ｅｙとして廃棄し、これに
対し、各室内器２Ｘ，２Ｙへ戻して調整する残りの還気
Ｒｘ，Ｒｙには排気量とほぼ同量の外気Ｏを混合し、こ
れにより、各ゾーン１Ｘ，１Ｙの空調対象域１ａ〜１ｄ
に対し温湿度調整とともに換気を施す。

【００３３】第１ないし第４分岐ダクト１０ａ〜１０ｄ
の夫々には、各空調対象域１ａ〜１ｄに対する給気量ｑ
（ｑ１〜ｑ４）を個別に調整する風量調整手段としての
自動ダンパ１２を装備してあり、また、第１ないし第４
空調対象域１ａ〜１ｄの夫々には、図２に示す如く検出
部１３ａ・演算部１３ｂ・制御部１３ｃを備える集積セ
ンサ１３を配備するとともに、在域者の活動状態及び着
衣状態を適当な指示形態で人為設定する設定器１４を配
備してある。

【００３４】集積センサ１３の検出部１３ａは、空調対
象域１ａ〜１ｄの熱的快適性に関与する複数種の環境値
として、対応する空調対象域１ａ〜１ｄの温度ｔａ・水
蒸気分圧ｐａ・平均輻射温度ｔｍｒｔ・気流速ｖを検出
する検出手段であり、また、設定器１４は、各空調対象
域１ａ〜１ｄにおける在域者の状態を示す人体状態値と
して、活動状態を表す代謝量Ｍと着衣状態を表す着衣の
熱抵抗Ｉｃｌとを上記の適当指示形態での人為設定に応
じて集積センサ１３の演算部１３ｂに対し指定する指定
手段である。

【００３５】これに対し、集積センサ１３の演算部１３
ｂは、対応する空調対象域１ａ〜１ｄについて、検出部
１３ａにより検出される温度ｔａ・水蒸気分圧ｐａ・平
均輻射温度ｔｍｒｔ・気流速ｖと、設定器１４から指定
される代謝量Ｍ・着衣の熱抵抗Ｉｃｌとに基づき、快適
指標としてのＰＭＶ値αを演算する演算手段であり、集
積センサ１３の制御部１３ｃは、対応の空調対象域１ａ
〜１ｄについて、演算部１３ｂによる演算ＰＭＶ値αに
基づき自動ダンパ１２を制御する制御手段であり、これ
ら演算部１３ｂと制御部１３ｃとが、検出手段である検
出部１３ａの検出情報に基づいて風量調整手段としての
各空調対象域１ａ〜１ｄの自動ダンパ１２を制御する操
作手段Ａを構成する。

【００３６】演算部１３ｂが演算するＰＭＶ値αは、上
記の複数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ、及び、
人体状態値Ｍ・Ｉｃｌと、特定の相関関係を有する変数
として設定されており、具体的には下記の〔数１〕で定
義される（国際規格ＩＳＯ７７３０，空気調和衛生工学
便覧第１１版参照）。

【００３７】

【数１】

【００３８】但し、Ｌ：人体熱負荷〔ｋｃａｌ／ｈ・ｍ²〕Ｍ：代謝量〔ｋｃａｌ／ｈ〕Ｗ：外部仕事〔ｋｃａｌ／ｈ〕 η：外部仕事の効率（固定的設定値）ｔｓ：皮膚温〔℃〕ｐａ：水蒸気分圧〔ｍｍＨｇ〕Ｅｓｗ：発汗による蒸発放熱量〔ｋｃａｌ／ｈ〕Ａｄｕ：人体の体表面積〔ｍ²〕（固定的設定値）ｔａ：温度（気温）〔℃〕ｔｃｌ：着衣の表面温度〔℃〕Ｉｃｌ：着衣の熱抵抗（クロ値）〔ｃｌｏ〕ｆｃｌ：人体の着衣表面積率ｔｍｒｔ：平均輻射温度〔℃〕ｈｃ：人体の対流熱伝達率〔ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃〕ｖ：気流速〔ｍ／ｓ〕

【００３９】演算部１３ｂで演算される上記のＰＭＶ値
αに対し、集積センサ１３の制御部１３ｃは、自動ダン
パ１２に対する具体的制御として、対応する空調対象域
１ａ〜１ｄにつき、演算ＰＭＶ値α（α１〜α４）が夫
々の目標値ｍα（ｍα１〜ｍα４）になるように、自動
ダンパ１２を制御して空調対象域１ａ〜１ｄへの給気量
ｑ（ｑ１〜ｑ４）を調整する構成としてあり、そして、
各空調対象域１ａ〜１ｄにおける演算ＰＭＶ値α（α１
〜α４）の目標値ｍα（ｍα１〜ｍα４）としては、例
えばｍα＝０や−０．５≦ｍα≦＋０．５といった値・
範囲を採用するようにしてある。

【００４０】つまり、給気量調整により環境値の一つで
ある域内温度ｔａを主として調整する空調形態におい
て、その給気量調整による域内温度ｔａを主とした調整
により、空調対象域１ａ〜１ｄの夫々で複数種の環境値
ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ、及び、人体状態値Ｍ・Ｉｃ
ｌの全体としての相対的関係を変化させて、その相対的
関係を演算ＰＭＶ値α（α１〜α４）が夫々の目標値ｍ
α（ｍα１〜ｍα４）となる関係に自動調整するように
してある。

【００４１】なお、ＰＭＶ値αはその指標特性として、
一般の多数被験者のうち快適と感じる人の割合が最大と
なる環境においてＰＭＶ値αが０となり、これに対し、
低温側で不快と感じる人の割合が増大するほどＰＭＶ値
αは負側に減少し、また、高温側で不快と感じる人の割
合が増大するほどＰＭＶ値αは正側で増大する。

【００４２】集積センサ１３の演算部１３ｂは上記のＰ
ＭＶ値αを演算することに加え、検出部１３ａにより検
出される温度ｔａと水蒸気分圧ｐａとに基づき、各空調
対象域１ａ〜１ｄの相対湿度ψ（ψ１〜ψ４）を演算す
る機能も備えており、これに対し、エアコン２の運転制
御（すなわち、インテリアゾーン用空調機としての第１
室内器２Ｘ、及び、ペリメータゾーン用空調機としての
第２室内器２Ｙの運転制御）を司る空調機制御手段とし
てのエアコン制御器１５は、各集積センサ１３の演算部
１３ｂから付与される各空調対象域１ａ〜１ｄの演算Ｐ
ＭＶ値α（α１〜α４）と演算相対湿度ψ（ψ１〜ψ
４）とに基づいて次の如きエアコン制御を実行する。

【００４３】エアコン制御器１５は、冷房の空調運転開
始指令が与えられると、先ず冷房立ち上げモードでのエ
アコン運転を実施し、この冷房立ち上げモードでは、同
図３に示すように、第１及び第２室内器２Ｘ，２Ｙ夫々
の上流側熱交換器４ｘ，４ｙを蒸発器として機能させ、
かつ、室外器２Ｚの室外熱交換器７を凝縮器として機能
させる冷房立ち上げ用冷媒経路に、ヒートポンプの冷媒
流れ経路をバルブ操作により切り換え、これにより、室
外熱交換器７を通風外気Ｏに対し放熱作用させながら、
第１室内器２Ｘの上流側熱交換器４ｘによりインテリア
ゾーン１Ｘに対する給気Ｓｘ（第１及び第２空調対象域
１ａ，１ｂに対する給気）を冷却温調するとともに、第
２室内器２Ｙの上流側熱交換器４ｙによりペリメータゾ
ーン１Ｙに対する給気Ｓｙ（第３及び第４空調対象域１
ｃ，１ｄに対する給気）を冷却温調する。

【００４４】すなわち、圧縮機８から吐出される高圧蒸
気冷媒（図中、黒塗りの太線で示す）を室外熱交換器７
に供給して、この室外熱交換器７で凝縮させ、続いて、
室外熱交換器７から送出される凝縮冷媒（図中、ハッチ
ングを施した太線で示す）を、第１膨張弁ｅｘ１及び第
２膨張弁ｅｘ２を介し第１室内器２Ｘの上流側熱交換器
４ｘと第２室内器２Ｙの上流側熱交換器４ｙとに対し分
配供給して、これら上流側熱交換器４ｘ，４ｙで蒸発さ
せ、その後、これら上流側熱交換器４ｘ，４ｙから送出
される低圧蒸気冷媒（図中、白抜きの太線で示す）を圧
縮機８に吸入させる。なお、図中、黒塗りのバルブは閉
弁状態を示す。

【００４５】そして、上記の冷房立ち上げ用冷媒経路に
おいて、エアコン制御器１５は、図４に示すように、第
１給気温センサ１６ｘにより検出するインテリアゾーン
用給気Ｓｘの温度ｔｘが所定の目標温度ｍｔｘになるよ
うに圧縮機８の出力を調整（すなわち、インテリアゾー
ン用給気Ｓｘに対する冷却出力を調整）するとともに、
別途のセンサにより検出する圧縮機吸入側の冷媒過熱度
ＳＨが所定の目標過熱度ｍＳＨとなるように、第１膨張
弁ｅｘ１及び第２膨張弁ｅｘ２の開度を互いに等しい開
度変化率で変化させる形態で調整し、さらに、第２給気
温センサ１６ｙにより検出するペリメータゾーン用給気
Ｓｙの温度ｔｙが所定の目標温度ｍｔｙになるように、
第１膨張弁ｅｘ１と第２膨張弁ｅｘ２の開度比を調整
（すなわち、ペリメータゾーン用給気Ｓｙに対する冷却
出力を調整）する。

【００４６】また、この冷房立ち上げモードでの運転に
おいて、前述の集積センサ１３及び自動ダンパ１２によ
る給気量調整制御の結果として、第１空調対象域１ａの
演算ＰＭＶ値α１とその目標値ｍα１との偏差Δα１、
及び、第２空調対象域１ｂの演算ＰＭＶ値α２とその目
標値ｍα２との偏差Δα２について、それら偏差Δα
１，Δα２の平均値（Δα１＋Δα２）／２（すなわ
ち、インテリアゾーン側におけるＰＭＶ値についての平
均偏差）が所定の閾値ｓαｘ（例えばｓαｘ＝０．５）
にまで縮小し、かつ、第３空調対象域１ｃの演算ＰＭＶ
値α３とその目標値ｍα３との偏差Δα３、及び、第４
空調対象域１ｄの演算ＰＭＶ値α４とその目標値ｍα４
との偏差Δα４について、それら偏差Δα３，Δα４の
平均値（Δα３＋Δα４）／２（すなわち、ペリメータ
ゾーン側におけるＰＭＶ値についての平均偏差）が所定
の閾値ｓαｙ（例えばｓαｙ＝０．５）にまで縮小する
と、エアコン制御器１５はその後、各空調対象域１ａ〜
１ｄの演算ＰＭＶ値α１〜α４を夫々の目標値ｍα１〜
ｍα４に安定収束させるための設定延長時間Ｔａだけ冷
房立ち上げモードでの運転を継続し、上記のＰＭＶ値に
ついてのインテリアゾーン側及びペリメータゾーン側夫
々の平均値（Δα１＋Δα２）／２，（Δα３＋Δα
４）／２がそれらの所定閾値ｓαｘ，ｓαｙよりも縮小
した状態が、この設定延長時間Ｔａにわたって保たれる
ことを条件として、冷房立ち上げモードでの運転を終了
し、次の冷房除湿モードでの除湿立ち上げ運転、及び、
調湿運転へ移行する。

【００４７】冷房立ち上げモードに続く冷房除湿モード
において、エアコン制御器１５は先ず除湿立ち上げ運転
を実施し、この冷房除湿モードでの除湿立ち上げ運転で
は、図５に示すように、第１及び第２室内器２Ｘ，２Ｙ
夫々の上流側熱交換器４ｘ，４ｙを蒸発器として機能さ
せ、かつ、第１及び第２室内器２Ｘ，２Ｙ夫々の下流側
熱交換器５ｘ，５ｙと室外器２Ｚの室外熱交換器７を凝
縮器として機能させる冷房除湿用冷媒経路に、ヒートポ
ンプの冷媒流れ経路をバルブ操作により切り換え、これ
により、室外熱交換器７を通風外気Ｏに対し放熱作用さ
せながら、第１及び第２室内器２Ｘ，２Ｙの夫々におい
て、上流側熱交換器４ｘ，４ｙにより対応ゾーン１Ｘ，
１Ｙへの給気Ｓｘ，Ｓｙを冷却除湿するとともに、その
冷却除湿した給気Ｓｘ，Ｓｙを下流側熱交換器５ｘ，５
ｙにより再熱温調する。

【００４８】すなわち、圧縮機８から吐出される高圧蒸
気冷媒（黒塗りの太線）を第１及び第２室内器２Ｘ，２
Ｙ夫々の下流側熱交換器５ｘ，５ｙと室外熱交換器７と
の三者に分配供給して、これら下流側熱交換器５ｘ，５
ｙ及び室外熱交換器７の夫々で凝縮させ、続いて、室外
熱交換器７から送出される凝縮冷媒（ハッチングを施し
た太線）の一部と第１室内器２Ｘの下流側熱交換器５ｘ
から送出される凝縮冷媒（ハッチングを施した太線）と
を、第１膨張弁ｅｘ１を介し第１室内器２Ｘの上流側熱
交換器４ｘに供給するとともに、室外熱交換器７から送
出される凝縮冷媒（ハッチングを施した太線）の残部と
第２室内器２Ｙの下流側熱交換器５ｙから送出される凝
縮冷媒（ハッチングを施した太線）とを、第２膨張弁ｅ
ｘ２を介し第２室内器２Ｙの上流側熱交換器４ｘに供給
して、第１及び第２室内器２Ｘ，２Ｙ夫々の上流側熱交
換器４ｘ，４ｙで凝縮冷媒を蒸発させ、その後、これら
上流側熱交換器４ｘ，４ｙから送出される低圧蒸気冷媒
（白抜きの太線）を圧縮機８に吸入させる。

【００４９】そして、この冷房除湿用冷媒経路におい
て、エアコン制御器１５は、図６に示すように、圧縮機
８の出力を最大出力に調整し、また、第１膨張弁ｅｘ１
と第２膨張弁ｅｘ２の開度比は前記の冷房立ち上げモー
ドでの運転の終了時における開度比に保った状態で、別
途のセンサにより検出する圧縮機吸入側の冷媒過熱度Ｓ
Ｈが所定の目標過熱度ｍＳＨになるように、第１膨張弁
ｅｘ１及び第２膨張弁ｅｘ２の開度を互いに等しい開度
変化率で変化させる形態で調整するとともに、第１給気
温センサ１６ｘにより検出するインテリアゾーン用給気
Ｓｘの温度ｔｘがその目標温度ｍｔｘになり、かつ、第
２給気温センサ１６ｙにより検出するペリメータゾーン
用給気Ｓｙの温度ｔｙがその目標温度ｍｔｙになるよう
に、第１ないし第３流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３の開度比を調
整（すなわち、インテリアゾーン用給気Ｓｘ、及び、ペ
リメータゾーン用給気Ｓｙの夫々に対する再熱出力を調
整）する。

【００５０】また、この冷房除湿モードでの除湿立ち上
げ運転において、圧縮機８の出力を最大とした状態での
各室内器２Ｘ，２Ｙにおける上流側熱交換器４ｘ，４ｙ
での冷却除湿の結果として、第１空調対象域１ａの演算
相対湿度ψ１と第２空調対象域１ｂの演算相対湿度ψ２
との平均値（ψ１＋ψ２）／２（すなわち、インテリア
ゾーン側における相対湿度の平均値）が所定の目標相対
湿度値ｍψｘ（例えばｍψｘ＝５０％）にまで低下し、
かつ、第３空調対象域１ｃの演算相対湿度ψ３と第４空
調対象域１ｄの演算相対湿度ψ４との平均値（ψ３＋ψ
４）／２（すなわち、ペリメータゾーン側における相対
湿度の平均値）が所定の目標相対湿度値ｍψｙ（例えば
ｍψｙ＝５０％）にまで低下すると、エアコン制御器１
５はその後、各ゾーン１Ｘ，１Ｙの相対湿度平均値（ψ
１＋ψ２）／２，（ψ３＋ψ４）／２を夫々の目標相対
湿度値ｍψｘ，ｍψｙに安定収束させるための設定延長
時間Ｔｂだけ冷房除湿モードでの除湿立ち上げ運転を継
続し、これら各ゾーン１Ｘ，１Ｙの相対湿度平均値（ψ
１＋ψ２）／２，（ψ３＋ψ４）／２が夫々の目標相対
湿度値ｍψｘ，ｍψｙ以下に低下した状態が、この設定
延長時間Ｔｂにわたって保たれることを条件として、除
湿立ち上げ運転を終了し、次の冷房除湿モードでの調湿
運転へ移行する。

【００５１】冷房除湿モードでの調湿運転おいてエアコ
ン制御器１５は、ヒートポンプの冷媒流れ経路を前記の
除湿立ち上げ運転と同様の図５に示す冷房除湿用冷媒経
路に保った状態で、図７に示すように、インテリアゾー
ン１Ｘの相対湿度平均値（ψ１＋ψ２）／２がその目標
相対湿度値ｍψｘになるように、圧縮機７の出力を調整
（すなわち、インテリアゾーン用給気Ｓｘに対する冷却
除湿出力を調整）するとともに、別途のセンサにより検
出する圧縮機吸入側の冷媒過熱度ＳＨが所定の目標過熱
度ｍＳＨになるように、第１膨張弁ｅｘ１及び第２膨張
弁ｅｘ２の開度を互いに等しい開度変化率で変化させる
形態で調整する。

【００５２】また、ペリメータゾーン１Ｙの相対湿度平
均値（ψ３＋ψ４）／２がその目標相対湿度値ｍψｙに
なるように、第１膨張弁ｅｘ１と第２膨張弁ｅｘ２の開
度比を調整（すなわち、ペリメータゾーン用給気Ｓｙに
対する冷却除湿出力を調整）するとともに、第１給気温
センサ１６ｘにより検出するインテリアゾーン用給気Ｓ
ｘの温度ｔｘがその目標温度ｍｔｘになり、かつ、第２
給気温センサ１６ｙにより検出するペリメータゾーン用
給気Ｓｙの温度ｔｙがその目標温度ｍｔｙになるよう
に、第１ないし第３流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３の開度比を調
整（すなわち、インテリアゾーン用給気Ｓｘ、及び、ペ
リメータゾーン用給気Ｓｙの夫々に対する再熱出力を調
整）し、そして、エアコン制御器１５は以降、空調運転
の停止指令が与えられるまで、この冷房除湿モードでの
調湿運転を継続する。

【００５３】なお、蛇足ではあるが、集積センサ１３及
び自動ダンパ１２により各空調対象域１ａ〜１ｂｄへの
給気量ｑ（ｑ１〜ｑ４）を調整して、各空調対象域１ａ
〜１ｄの演算ＰＭＶ値α（α１〜α４）を夫々の目標値
ｍα（ｍα１〜ｍα４）に調整・維持する制御は、上述
の冷房立ち上げ運転、除湿立ち上げ運転、並びに、調湿
運転の全期間を通じて実施するものである。

【００５４】図中１７は、各空調対象域１ａ〜１ｄにお
ける在域者の好み等に応じて、各空調対象域１ａ〜１ｄ
におけるＰＭＶ値αの目標値ｍα（ｍα１〜ｍα４）を
人為操作により変更補正する目標値補正器である。

【００５５】本実施例におけるエアコン２は暖房も実施
でき、暖房においてエアコン制御器１５は、図８に示す
ように、第１及び第２室内器２Ｘ，２Ｙ夫々の上流側熱
交換器４ｘ，４ｙを凝縮器として機能させ、かつ、室外
器２Ｚの室外熱交換器７を蒸発器として機能させる暖房
用冷媒経路に、ヒートポンプの冷媒流れ経路をバルブ操
作により切り換え、これにより、室外熱交換器７を通風
外気Ｏに対し吸熱作用させながら、第１及び第２室内器
２Ｘ，２Ｙの夫々において、上流側熱交換器４ｘ，４ｙ
により対応ゾーン１Ｘ，１Ｙへの給気Ｓｘ，Ｓｙを加熱
温調する。

【００５６】すなわち、圧縮機８から吐出される高圧蒸
気冷媒（黒塗りの太線）を第１及び第２室内器２Ｘ，２
Ｙ夫々の上流側熱交換器４ｘ，４ｙに分配供給して、こ
れら上流側熱交換器４ｘ，４ｙで凝縮させ、続いて、こ
れら上流側熱交換器４ｘ，４ｙから送出される凝縮冷媒
（ハッチングを施した太線）を合流させた上で第３膨張
弁ｅｘ３（冷房では第３流量調整弁Ｖ３）を介し室外用
熱交換器７に供給して、この室外用熱交換器７で凝縮冷
媒を蒸発させ、その後、室外用熱交換器７から送出され
る低圧蒸気冷媒（白抜きの太線）を圧縮機８に吸入させ
る。

【００５７】そして、この暖房においても、各空調対象
域１ａ〜１ｄでは、集積センサ１３及び自動ダンパ１２
により各空調対象域１ａ〜１ｂｄへの給気量ｑ（ｑ１〜
ｑ４）を調整して、各空調対象域１ａ〜１ｄの演算ＰＭ
Ｖ値α（α１〜α４）を夫々の目標値ｍα（ｍα１〜ｍ
α４）に調整・維持する制御を、冷房の場合と同様に実
施する。

【００５８】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００５９】（１）空調対象域１ａ〜１ｄの熱的快適性
に関与する複数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖを
検出する検出手段は、前述の実施例の如き集積センサ１
３で構成するに代えて、各環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ
・ｖを個別に検出する複数のセンサで構成してもよい。

【００６０】（２）複数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒ
ｔ・ｖと特定の相関関係を有する変数として設定する快
適指標αはＰＭＶ値に限定されるものではなく、種々の
環境値に対する一定の相関関係を実験等により特定でき
て、快適性を度合いを表現できるものであれば、それら
環境値に対しどのような形態の相関関係を有する変数で
も快適指標として採用できる。

【００６１】（３）また、検出対象とする複数種の環境
値も温度ｔａ・水蒸気分圧ｐａ・平均輻射温度ｔｍｒｔ
・気流速ｖの組み合わせに限定されるものではなく、検
出対象の環境値は、採用する快適指標αの形態に応じて
選定すればよい。

【００６２】（４）複数種の環境値を検出する検出手
段、快適指標αを演算する演算手段、及び、風量調整手
段を制御する制御手段を、前述の実施例の如く集積セン
サ１３で一体的に構成するに代えて、これら各手段を別
装置で構成してもよい。

【００６３】（５）快適指標αとしてＰＭＶ値を採用す
るにしても、また、それ以外の形態の快適指標αを採用
するにしても、域内者の状態を表す人体状態値はパラメ
ータとして扱わない形態、あるいは、人体状態値を単な
る固定値として扱う状態で、検出手段により検出される
複数種の環境値のみに基づき快適指標αを演算する構成
としてもよい。

【００６４】（６）快適指標αの演算において人体状態
値をパラメータとして採用する場合、その人体状態値は
代謝量Ｍ・着衣熱抵抗Ｉｃｌに限定されるものではな
く、域内者の状態を表す各種の状態値を採用できる。

【００６５】（７）人体状態値を指定する指定手段を構
成するに、人為指令に基づき人体状態値を演算手段に指
定する形態を採用するに代えて、各時期に応じた人体状
態値をカレンダタイマによる時期判定に基づき自動的に
演算手段に対し指定する形態を採用してもよく、また、
在域者の活動状態や着衣状態等の各種状態を検出するセ
ンサを設けて、このセンサにより検出される在域者状態
に応じた人体状態値を自動的に演算手段に指定する形態
を採用してもよい。

【００６６】（８）空調機により調整した給気を供給す
る空調対象域は、単一域であってもよく、また、前述の
実施例の如く空調機により調整した給気を分配供給する
複数の空調対象域であってもよい。

【００６７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の全体構成図

【図２】集積センサのブロック図

【図３】冷房立ち上げモードでの冷媒流れ経路を示すヒ
ートポンプ回路図

【図４】冷房立ち上げモードの制御フローチャート

【図５】冷房除湿モードでの冷媒流れ経路を示すヒート
ポンプ回路図

【図６】冷房除湿モードにおける除湿立ち上げ運転の制
御フローチャート

【図７】冷房除湿モードにおける調湿運転の制御フロー
チャート

【図８】暖房における冷媒流れ経路を示すヒートポンプ
回路図

【符号の説明】

１ａ，１ｂ空調対象域２Ｘ空調機１２風量調整手段１３ａ検出手段１３ｂ演算手段１３ｃ制御手段１４指定手段１５空調機制御手段Ａ操作手段Ｍ，Ｉｃｌ人体状態値Ｓｘ給気ｍα（ｍα１，ｍα２）目標値ｑ給気量ｓαｘ閾値ｔａ，ｐａ，ｔｍｒ，ｖ環境値 α（α１，α２）快適指標 Δα（Δα１，Δα２）偏差

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】

【数１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空調対象域（１ａ）への給気（Ｓｘ）を
温度調整する空調機（２Ｘ）と、前記空調対象域（１
ａ）への給気量（ｑ）を調整する風量調整手段（１２）
と、前記空調対象域（１ａ）の域内環境値を検出する検
出手段（１３ａ）と、その検出手段（１３ａ）の検出情
報に基づいて前記風量調整手段（１２）を制御する操作
手段（Ａ）とを備える空調装置であって、前記検出手段（１３ａ）は、前記空調対象域（１ａ）の
熱的快適性に関与する複数種の環境値（ｔａ，ｐａ，ｔ
ｍｒ，ｖ）を検出する構成にし、前記操作手段（Ａ）は、それら複数種の環境値（ｔａ，ｐａ，ｔｍｒ，ｖ）と特
定の相関関係を有する変数として設定した快適指標
（α）を前記検出手段（１３ａ）の検出情報に基づいて
演算する演算手段（１３ｂ）と、その演算手段（１３ｂ）の演算結果に基づいて、演算快
適指標（α）が目標値（ｍα）になるように前記風量調
整手段（１２）を制御する制御手段（１３ｃ）とを備え
る構成にしてある空調装置。
【請求項２】前記快適指標（α）は、前記の複数種の
環境値（ｔａ，ｐａ，ｔｍｒ，ｖ）と域内者の状態を表
す人体状態値（Ｍ，Ｉｃｌ）とに対し特定の相関関係を
有する変数として設定し、前記の人体状態値（Ｍ，Ｉｃｌ）を指定する指定手段
（１４）を設け、前記演算手段（１３ｂ）は、前記検出手段（１３ａ）に
より検出される複数種の環境値（ｔａ，ｐａ，ｔｍｒ，
ｖ）と前記指定手段（１４）により指定される人体状態
値（Ｍ，Ｉｃｌ）とに基づいて快適指標（α）を演算す
る構成としてある請求項１記載の空調装置。
【請求項３】前記空調対象域として、前記空調機（２
Ｘ）からの給気（Ｓｘ）を分配供給する複数の空調対象
域（１ａ），（１ｂ）を設け、それら複数の空調対象域（１ａ），（１ｂ）の夫々に対
して前記の風量調整手段（１２）・検出手段（１３ａ）
・演算手段（１３ｂ）・制御手段（１３ｃ）を設けてあ
る請求項１又は２記載の空調装置。
【請求項４】前記空調機（２Ｘ）は、給気（Ｓｘ）を
冷却温調する冷房立ち上げモードと、給気（Ｓｘ）を冷
却除湿するとともに続いて再熱温調する冷房除湿モード
とを選択実施できる構成にし、前記空調対象域（１ａ）の演算快適指標（α）とその目
標値（ｍα）との偏差（Δα）、又は、複数の空調対象
域（１ａ），（１ｂ）夫々の演算快適指標（α１），
（α２）とそれらの目標値（ｍα１），（ｍα２）との
偏差（Δα１），（Δα２）の平均値が、所定の閾値
（ｓαｘ）に縮小するまでは前記空調機（２Ｘ）を冷房
立ち上げモードで運転し、かつ、その所定閾値（ｓα
ｘ）よりも縮小した状態では前記空調機（２Ｘ）を冷房
除湿モードで運転する空調機制御手段（１５）を設けて
ある請求項１，２又は３のいずれかに記載の空調装置。