JPH09217953A - 空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 快適性を満足し、省エネ化を図ることができ
るようにする。 【解決手段】 ＰＭＶ演算部１０２からのＰＭＶに基い
て、室温設定値演算部１０３は室温設定値を演算し、こ
れをＤＤＣ２Ａに出力する。ＤＤＣ２Ａは、この室温設
定値に基いて、蒸気バルブ５、温水バルブ６、冷水バル
ブ７等の制御を行なう。一方、ＰＭＶ間欠運転制御部１
０４も上記ＰＭＶを入力しており、このＰＭＶが所定の
上下限値間の範囲内に入るように、空調機オン・オフ指
令を空調機３及びＤＤＣ２Ａに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多目的インテリジ
ェント・ビル、オフィスビル、住居ビルなどの各種ビル
において、居住者の快適性を保持して、かつ省エネを実
現する空調制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空調の省エネルギーとは、運転時間の短
縮を図ることと言っても過言ではない。一方、空調機は
最大の負荷を考慮して設計されており、また、建物は蓄
熱容量を持っている。従って、部分負荷の時は、空調機
の熱搬送能力に余裕があり、短時間の停止なら空調環境
条件を維持させることが出来る。そこで、建物の利用時
間帯に空調環境条件を損なわない範囲で、強制的に空調
機を停止させる間欠運転制御が従来から行われていた。
従来の間欠運転制御方法は、快適性をあまり考慮せず、
予め定められた室温目標値に対して±１℃程度の許容域
を設け、室温がその範囲内にある間、空調機を停止させ
ていた。図１０は、このような間欠運転制御についての
冷房時の特性例を示すものであり、室温目標値を２４℃
とし、上下限値を２５℃，２３℃としたときの室温変化
状態及び空調機運転状態を示している。

【０００３】ところで、人間の快適性を考えて、適正な
室内温熱環境を確保するにあたっては、暑さ、寒さに対
する人間の温熱感覚を考慮することが重要である。これ
に影響を与える変数として次のものがある。 空気温度 相対湿度 平均輻射温度 気流速度
活動状態（人体の内部発熱量） 着衣状態 人の発熱量は対流による放射量、輻射による放熱量、人
からの蒸発熱量、呼吸による放熱量および蓄熱量の合計
で、これらの熱平衡式が成立している場合は、人体が熱
的に中立であり、暑くも寒くもない快適状態である。逆
に、熱平衡式がくずれた場合に、人体は暑さ寒さを感じ
る。Ｆａｎｇｅｒは１９６７年に快適方程式の導出を発
表し、これを出発点として人体の熱負荷と人間の温冷感
を結び付けたＰＭＶ（Predicted Mean Vote ：予測平均
回答）を提案した。これは近年ＩＳＯ規格にも取り上げ
られ最近よく用いられるようになった。温冷感の指標と
なるＰＭＶは、次の７段階評価尺度による数値として表
す。なお、快適な範囲は、−０．５〜＋０．５である。 ＋３：暑い ＋２：暖かい ＋１：やや暖かい ０：どちらでもない、快適 −１：やや涼しい −２：涼しい −３：寒い

【０００４】図１１は、ＰＭＶを用いて快適空調制御を
行う従来装置の構成を示すものである（特開平５−１２
６３８０号）。図１１において、空調制御装置１で算出
された室温設定値が直接制御ディジタルコントローラ
（以下、ＤＤＣ（Direct Digital Controller ）と略
す。）２Ａに与えられ、また外部より予めＤＤＣ２Ａに
湿度設定値が与えられている。ＤＤＣ２Ａは、室内４の
温度、湿度がこれらの設定値と一致するように各バルブ
５，６，７を介して空調機３を制御する。また、制御演
算に使用するために室内４で測定された計測値がＤＤＣ
２Ｂを介して空調制御装置１に供給されている。

【０００５】空調制御装置１は、ニューラルネットワー
クＮＮを主要構成部とするニューロＰＭＶ演算部１１
と、アンケートにより収集されたデータをニューラルネ
ットワークＮＮに供給する設定部１２と、演算されたニ
ューロＰＭＶの変化量ΔＰＭＶを演算する変化量演算部
１３と、前記ニューロＰＭＶとΔＰＭＶとを入力して室
温設定値をファジィ推論により演算するファジィ演算部
１４と、演算された室温設定値の変化量を累積加算して
室温設定値を求める加算部１５とを備えている。

【０００６】前記ニューロＰＭＶ演算部１１は、ニュー
ロＰＭＶを学習により求めるニューラルネットワークＮ
Ｎと、所期のＰＭＶをＰＭＶ演算式により求めるＰＭＶ
演算部１１Ａと、ニューラルネットワークＮＮの各層間
の重みを演算する逆伝搬学習部１１Ｂと、学習時におい
て前記設定部１２側に切り替わる切り替えスイッチ１１
Ｃとを備え、着衣状態、活動状態、室内４の湿度、温
度、平均輻射温度、気流速度の各変数を入力してニュー
ロＰＭＶを演算する。このため、室内４には、温度計４
１と、平均輻射温度計４２と、気流速度計４３と、湿度
計４４とが設けられ、その計測値である温度、平均輻射
温度、気流速度、湿度の各変数がＤＤＣ２Ｂを介してニ
ューロＰＭＶ演算部１１に供給されている。なお、前記
着衣状態と活動状態は、外部より設定される値である。

【０００７】変化量演算部１３は、ニューロＰＭＶを入
力してその前回値との差を演算しＰＭＶ変化量ΔＰＭＶ
をファジィ演算部１４に供給する。

【０００８】ファジィ演算部１４には、ファジィ制御ル
ールテーブル及びメンバーシップ関数が予め設定されて
おり、これらから室温設定値の変化量が求められる。

【０００９】加算部１５は、室温設定値の変化量を加算
して室温設定値を求め、ＤＤＣ２Ａに供給する。

【００１０】前記空調機３は、エアフィルタ、空気冷却
器（冷却コイル）、空気加熱器（加熱コイル）、空気を
加湿するための噴霧器（蒸気スプレー）および送風機等
から構成されており、またこの空調機３の前段には、蒸
気バルブ５と、温水バルブ６と、冷水バルブ７とが接続
されている。また、この空調機３で調和された空気は、
配管８を介して室温４に供給されるようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示したような
間欠運転制御は、予め定められた室温目標値に対して±
１℃程度の許容域を設け、室温がその範囲内にある間、
空調機を停止させるものであり、居住者の快適性はあま
り考慮されていない。一方、図１１に示した構成では、
室温設定の際にＰＭＶが取入れられているので、居住者
の快適性は向上したものとなっている。

【００１２】しかし、図１１の構成では、たしかに、Ｐ
ＭＶが反映された室温設定になってはいるものの、制御
は室温設定値を基準にして行なわれていることに変わり
はない。したがって、この構成で従来の室温上下限に基
く間欠運転を行なった場合、時としてＰＭＶの値が適正
な範囲を逸脱し、必ずしも満足な快適性を得られないこ
とがあった。

【００１３】また、空調負荷の条件によっては間欠運転
制御中に空調機の運転・停止が短時間に繰り返されるこ
とがあり、空調機の寿命を縮めることにもなる。通常、
空調機の運転時間の短縮を図る間欠運転制御を採用した
場合、空調時間帯は無条件にこの制御がおこなわれる。
しかし、この制御方式も空調負荷や気象条件によって省
エネ効果は異なってくるので、外気冷房などの他の省エ
ネ制御方式と消費エネルギーを比較してみないと、どち
らの省エネ効果が大きいのかわからないことがある。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、快適性を満足し且つ省エネ化を図ることができ、
また、空調機の寿命を縮めることなく安定した運転ので
きる空調制御装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、ＰＭＶ演算値の
入力に基き室温設定値を演算する室温設定値演算部と、
前記室温設定値に基いて、空調機の各種制御量について
の調整を行なう直接ディジタルコントローラと、を備
え、ＰＭＶを制御に取入れて間欠運転を行なう空調制御
装置において、前記ＰＭＶ演算値が所定の上下限値間の
範囲内に入るように、空調機オン・オフ指令を前記空調
機及び前記直接ディジタルコントローラに出力するＰＭ
Ｖ間欠運転制御部を、有することを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明は、ＰＭＶ演算値の入
力に基き室温設定値を演算する室温設定値演算部と、前
記室温設定値に基いて、空調機の各種制御量についての
調整を行なう直接ディジタルコントローラと、を備え、
ＰＭＶを制御に取入れて間欠運転を行なう空調制御装置
において、前記ＰＭＶ演算値についての所定の上下限値
に対応する室温設定上下限値を、前記直接ディジタルコ
ントローラに出力するＰＭＶ間欠運転制御部を有し、前
記直接ディジタルコントローラは、室温検出値が前記室
温設定上下限値間の範囲内に入るように、空調機オン・
オフ指令を前記空調機に出力するものである、ことを特
徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、ＰＭＶ演算値の入
力に基き室温設定値を演算する室温設定値演算部と、前
記室温設定値に基いて、空調機の各種制御量についての
調整を行なう直接ディジタルコントローラと、を備え、
ＰＭＶを制御に取入れて間欠運転を行なう空調制御装置
において、前記室温設定値演算部は、前記演算した室温
設定値に所定の値を加えることにより室温設定上下限値
を演算する室温設定上下限値演算手段を有し、前記直接
ディジタルコントローラは、室温検出値が前記室温設定
上下限値間の範囲内に入るように、空調機オン・オフ指
令を前記空調機に出力するものである、ことを特徴とす
る。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の発明において、熱負荷及び室温の変化
を予測する熱負荷・室温変化予測演算部を有し、前記間
欠運転を行なった場合に、前記熱負荷・室温変化予測演
算部の予測によれば、運転・停止の繰り返しが高頻度に
発生すると予測されるときには、この間欠運転を行なわ
ず、前記室温設定値演算部が演算した室温設定値のみに
基いて空調制御を行なう、ことを特徴とする。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
いずれかに記載の発明において、熱負荷及びエネルギー
消費の変化を予測する熱負荷・エネルギー消費予測演算
部を有し、前記間欠運転による空調制御を行なった場合
のエネルギー消費量と、他の空調制御を行なった場合の
エネルギー消費量とをそれぞれ予測し、エネルギー消費
量が少ない方の空調制御を実行する、ことを特徴とす
る。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の
いずれかに記載の発明において、電力需要がピークに達
すると予測される時間帯には、電力消費量が低減するよ
うに前記ＰＭＶ演算値の上下限値又は前記室温設定上下
限値を変化させるピークカット制御部を有する、ことを
特徴とする。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の
いずれかに記載の発明において、前記室温設定値演算部
は、前記ＰＭＶ演算値を入力する以前の起動時の室温設
定値として、前回運転時における起動開始後所定時間経
過時の室温設定値を出力するものである、ことを特徴と
する。

【００２２】請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の
いずれかに記載の発明において、ＰＭＶに影響を与える
因子である温度、平均輻射温度、気流速度の３つを総合
的に計測するサーマルコンフォート検出器からの出力
値、及び湿度、活動量、着衣量に基いてＰＭＶを求める
サーマルコンフォート変換器と、前記サーマルコンフォ
ート変換器からのＰＭＶ、及び所定の教師信号の入力に
基いて、修正学習されたＰＭＶ演算値を前記室温設定値
演算部に出力するニューロＰＭＶ演算部と、を有するこ
とを特徴とする。

【００２３】請求項９記載の発明は、所定の快適性指標
演算値の入力に基き室温設定値を演算する室温設定値演
算部と、前記室温設定値に基いて、空調機の各種制御量
についての調整を行なう直接ディジタルコントローラ
と、を備え、前記快適性指標演算値を制御に取入れて間
欠運転を行なう空調制御装置において、前記快適性指標
演算値が所定の上下限値間の範囲内に入るように、空調
機オン・オフ指令を前記空調機及び前記直接ディジタル
コントローラに出力する間欠運転制御部を、有すること
を特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図９に基き説明する。但し、図１１と同様の構成要
素には同一符号を付して重複した説明を省略する。

【００２５】図１は第１の実施形態の構成図であり、空
調制御装置１０１は、ＰＭＶ演算部１０２、室温設定値
演算部１０３、及びＰＭＶ間欠運転制御部１０４を含ん
で構成されている。なお、ＰＭＶ演算部１０２は、図１
１におけるニューロＰＭＶ演算部１１に対応するもので
あるが、必ずしもニューロ演算機能を有するものでなく
てもよい。

【００２６】次に、動作につき説明する。ＰＭＶ演算部
１０２は、演算したＰＭＶを室温設定値演算部１０３及
びＰＭＶ間欠運転制御部１０４に出力する。室温設定値
演算部１０３は、このＰＭＶの入力に基いて室温設定値
の演算を行ない、これをＤＤＣ２Ａに出力する。ＤＤＣ
２Ａは、この室温設定値に基いて、蒸気バルブ５、温水
バルブ６、冷水バルブ７等の制御を行なう。なお、室温
設定値演算部１０３は、下記の間欠運転制御を行なわな
い時に従来の快適空調制御を行うためのものである。し
たがって、間欠運転制御のみを行う機種の場合には、こ
の室温設定値演算部１０３を省略することも可能であ
る。

【００２７】一方、ＰＭＶ間欠運転制御部１０４は、Ｐ
ＭＶ演算部１０２からのＰＭＶを入力し、このＰＭＶが
所定の上下限値間の範囲内に入るように、空調機オン・
オフ指令を空調機３及びＤＤＣ２Ａに出力する。

【００２８】図２は、本実施形態による間欠運転制御に
ついての冷房時の特性例を示すものであり、ＰＭＶ目標
値を０．３とし、上限値を快適範囲上限の０．５、下限
値を省エネを考慮して０．１としてある（つまり、目標
値０．３に±０．２の幅をもたせたものである。）。し
たがって、ＰＭＶ間欠運転制御部１０４は、ＰＭＶが
０．５を超えるとオン指令を出力する。そして、このオ
ン指令により、空調機３がほぼ能力いっぱいの運転を行
うと、やがてＰＭＶが下降するが、ＰＭＶが０．１を下
回った時点でオフ指令を出力する。以下、このような動
作を繰り返す。なお、冬期の暖房時においては、例え
ば、冷房時の上限値０．５に対して下限値を−０．５と
し、冷房時の下限値に対して上限値を−０．１とすれば
よい。このように、ＰＭＶ間欠運転制御部１０４を設け
ることにより、間欠運転を行う場合でも、居住者に対す
る快適性を確実に確保することができる。

【００２９】図３は、第２の実施形態の構成図である。
本実施形態では、ＰＭＶ間欠運転制御部１０４Ａが、Ｐ
ＭＶの上下限値そのものを出力するのではなく、これか
ら室温設定値上下限値を逆算して出力するようにしてい
る。ＤＤＣ２Ａは、温度計４１からの温度検出値をＤＤ
Ｃ２Ｂを介して入力しており、この温度検出値が室温設
定上下限値間の範囲内に入るように、空調機３にオン・
オフ指令を出力する。本実施形態によれば、ＤＤＣ２Ａ
が既存の従来タイプのものであっても、図１の場合と同
等の機能を持つことができる。図４は、この場合の特性
例を示すものであり、ＰＭＶ０．５，０．３，０．１に
それぞれ対応して室温設定値を２５．８℃，２５℃，２
４．２℃としたものである。

【００３０】図５は第３の実施形態の構成図である。本
実施形態の空調制御装置１０１Ｂは、ＰＭＶ演算部１０
２及び室温設定値演算部１０３Ａにより構成されてお
り、室温設定値演算部１０３Ａの内部には室温設定上下
限値演算手段１０３Ａ１が設けられている。

【００３１】室温設定上下限値演算手段１０３Ａ１は、
室温設定値に所定の値を加えることにより、室温設定上
下限値を演算するものである。例えば、ＰＭＶ演算部１
０２からのＰＭＶに基き室温設定値が２５℃に設定され
たとすると、室温設定上下限値演算手段１０３Ａ１は、
上限値としてこれに＋０．８℃（ＰＭＶ換算で約０．
２）を加えた２５．８℃を設定し、下限値としてこれに
−０．８℃を加えた２４．２℃を設定する。

【００３２】ＤＤＣ２Ａは、このような室温設定値及び
室温上下限値に基いて間欠運転を行なう。この場合の室
温変化の特性は、既に示した図４と同等のものとなり、
図３の構成と同等の効果を得ることができる。しかも、
本実施形態では、室温設定値に所定値を加えるだけの簡
単な演算で室温設定上下限値を求めることができるの
で、図３におけるＰＭＶ間欠運転制御部１０４Ａを省略
することができる。

【００３３】図６は第４の実施形態の構成図である。本
実施形態の空調制御装置１０１Ｃは、図１の空調制御装
置１０１に熱負荷・室温変化予測演算部１０５が付加さ
れたものである。この熱負荷・室温変化予測演算部１０
５は、熱負荷及び室温変化を予測し、間欠運転を行なっ
たときに、運転・停止の繰り返しが高頻度に発生すると
予測した場合には、間欠運転の停止指令をＰＭＶ間欠運
転制御部１０４及びＤＤＣ２Ａに出力するものである。

【００３４】運転・停止の繰り返しが高頻度に発生する
と予測される場合としては、例えば、高負荷の下で空調
機３が能力いっぱいの運転をしているような場合であ
る。このような場合は、空調機３がサーモオフによって
停止しても、すぐにサーモオンとなって運転が再開され
てしまうことになる。本実施形態によれば、このような
事態を防ぐことができるので、空調機の寿命が短縮され
るのを防ぐことができる。なお、熱負荷及び室温変化の
予測に関する技術について、本出願人は、既に、特願平
７−４４３４３号を提示している。

【００３５】図７は第５の実施形態の構成図である。本
実施形態の空調制御装置１０１Ｃは、図１の空調制御装
置１０１に熱負荷・エネルギー消費予測演算部１０６及
びエンタルピ制御部１０７が付加されたものである。

【００３６】間欠運転は、エネルギー消費低減のために
有効な技術であるが、ときとして従来の快適空調制御や
他の制御による運転を行なった方が、より有効な省エネ
となる場合がある。例えば、エンタルピ制御を行なった
場合、夏の初め又は終わりの時期では外気温度がかなり
低くなるときがあるので、外気や室内からの還流空気の
一部を混合することにより、熱交換器を用いることなく
冷房を行うことができる（これを外気冷房と呼ぶ。）。

【００３７】熱負荷・エネルギー消費予測演算部１０６
は、例えば、間欠運転を行なった場合と、上記の外気冷
房を行なった場合とのエネルギー消費比較を行ない、外
気冷房を行なった方が省エネになると判別した場合に
は、エンタルピ制御部１０７に外気冷房実行指令を出力
すると共に、ＰＭＶ間欠運転制御部１０４及びＤＤＣ２
Ａに間欠運転停止指令を出力する。このように本実施形
態によれば、無条件にＰＭＶによる間欠運転を行うこと
をやめ、省エネの観点から最も有効な運転を選択して実
行することが可能となる。

【００３８】図８は第６の実施形態の構成図である。本
実施形態の空調制御装置１０１Ｅは、図１の空調制御装
置１０１にピークカット制御部１０８が付加されたもの
である。

【００３９】夏の猛暑の日などでは、午後の特定の時間
帯に電力需要が集中し、しばしば電力会社から各ユーザ
への電力供給が困難になることがある。このような電力
需要の集中は、その日の午前中の気温や空調使用電力に
よってある程度予測することができる。ピークカット制
御部１０８はこのような予測を行うものであり、電力需
要が集中すると予測される時間帯には、ＰＭＶ間欠運転
制御部１０４に対してはＰＭＶの上下限値を上げると共
に、室温設定値演算部１０３に対しては室温設定値を上
げるように指令信号を出力するものである。これによ
り、電力会社の電力供給の安定性向上に寄与することが
できる。

【００４０】次に第７の実施形態につき説明する。但
し、本実施形態の構成図については図示を省略する。本
実施形態は空調機の最適起動制御を行う場合の技術に関
するものである。

【００４１】空調機最適起動制御とは、部屋の使用開始
時刻までに、室温を快適な範囲の定められた目標室温
に、できる限りエネルギー消費を少なくして持って行く
ための制御ある。そのためには最低時間の予熱（予冷）
運転をおこなえばよいが、そのために使用開始時刻まで
に目標室温にもっていくのに必要な予熱（予冷）時間
を、外気温度や室内条件、居住者予定数等から空調負荷
を考慮して予測計算することが行われる。しかし、上記
の各実施形態では、部屋の使用開始時刻後は、ＰＭＶに
基づく快適空調制御又は間欠運転制御が行われるが、制
御が開始されるまでは、ＰＭＶ目標値（間欠運転制御で
はＰＭＶ上下限範囲の中心）に対応した室温設定値（目
標室温）を室温設定値演算部で求めることができない。
そこで、本実施形態では、空調機最適起動制御を行う場
合、部屋使用開始時刻での目標室温を、前日（前回）の
快適空調制御開始ｎ分後（例えば３０分後）の室温設定
値とする。

【００４２】本実施形態における室温設定値演算部は、
上記のように、ＰＭＶ演算値を入力する以前の起動時の
室温設定値として、前回運転時における起動開始後の所
定時間経過時点での室温設定値を出力する機能を有する
ものである。

【００４３】図９は、第８の実施形態の構成図である。
本実施形態の空調制御装置１０１Ｆは、図１におけるＰ
ＭＶ演算部１０２の代わりにニューロＰＭＶ演算部１０
２Ａを用いると共に、サーマルコンフォート変換器１０
９及び居住者快適設定部１１０を追加したものである。
また、室内４には図１における温度計４１、平均輻射温
度計４２、気流速度計４３の代わりにサーマルコンフォ
ート検出器１１１を設置している。

【００４４】既述した各実施形態では、ＰＭＶを求める
ために、サーマルコンフォートに影響を与える要素の温
度、平均輻射温度、気流速度、湿度を個々に測定してい
たが、本実施形態では、他の測定手段として、サーマル
コンフォート検出器１１１を用いている。この検出器１
１１は楕円形の形状をしており、人体の内部熱発生量に
相当するヒータエレメントと温度検出エレメントより構
成される。そして、その発生熱は、対流と輻射によって
周囲環境へ放出され、気流によるドラフトは放熱量を増
加させる。この検出器１１１で測定される因子は温度、
平均輻射温度、気流速度の３つが総合された要素であ
る。

【００４５】サーマルコンフォート変換器１０９は、サ
ーマルコンフォート変換器１１１及び湿度計４４からの
信号をＤＤＣ２Ｂを介して入力し、さらに、着衣状態及
び活動状態に関する信号を入力して、ＰＭＶを求めるも
のである。サーマルコンフォート変換器１０９は、ま
た、ＰＭＶの他に、サーマルコンフォートに関連したデ
ータである「等価温度」及び「快適温度」も求めること
ができる。ここで、「等価温度」とは、実際の環境下
で、人体と環境とが輻射と対流によって熱伝達したとき
と同量の熱損失を、気流速度をゼロとしたときの気温と
平均輻射温度の平均値で示したものである。また、「快
適温度」とは、着衣量、活動量及び湿度が与えられたと
きに、ＰＭＶがゼロとなるために必要な等価な温度のこ
とである。

【００４６】ところで、快適性指標のＰＭＶは、欧米人
の多数の被験者のアンケートから統計分析されて求めた
ものである。しかし、人間の温熱感の基準は、人種や、
地理的条件による生理的気候順応の影響、また施設環境
条件などによって異なるため、一般のＰＭＶを、日本の
個々の空調制御システムにそのまま用いた場合、実際の
人間の感覚と大きくずれる可能性がある。

【００４７】そこで、本実施形態では、ニューラルネッ
トワークの学習能力を用いてサーマルコンフォート検出
器１１１から求められるＰＭＶを、個々の空調システム
と、そこの居住者に応じたものに修正学習していくよう
にしている。ニューロＰＭＶ演算部１０２Ａのニューラ
ルネットクワークへの入力としては、上記のようにサー
マルコンフォート変換器１１１からのＰＭＶ、等価温
度、快適温度及び湿度計４４からの信号、設定される着
衣状態及び活動状態などである。そして、学習の教師信
号として定期的に居住者より、今感じている快適度を居
住者快適度設定部１１０より入力するようにしている。
したがって、本実施形態によれば、個々の具体的な環境
に最も適した空調制御を行うことができる。

【００４８】なお、上記各実施形態では、快適性指標と
して、最近注目されているＰＭＶを用いているが、ＰＭ
Ｖ以外の他の快適性指標（例えば、作用温度、新標準温
度等）を用いることも可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、空調プ
ロセス制御系において、空調機の間欠運転制御に快適性
指標を用いる構成としたので、居住者の快適性を満足し
且つ省エネ化を図ることが可能な空調制御装置を実現す
ることができる。

【００５０】また、本発明によれば、間欠運転制御に熱
負荷及び室温変化予測を用いることとすれば、空調機の
寿命を延ばし且つ安定した運転のできる空調制御装置を
実現することができ、さらに、ニューラルネットワーク
を用いることとすれば、個々の空調システム及びそこの
居住者に最適な快適性を満たす空調制御装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成図。

【図２】図１の装置の特性図。

【図３】本発明の第２の実施形態の構成図。

【図４】図３の装置の特性図。

【図５】本発明の第３の実施形態の構成図。

【図６】本発明の第４の実施形態の構成図。

【図７】本発明の第５の実施形態の構成図。

【図８】本発明の第６の実施形態の構成図。

【図９】本発明の第８の実施形態の構成図。

【図１０】従来例の特性図。

【図１１】他の従来例の構成図。

【符号の説明】

２Ａ ＤＤＣ（直接ディジタルコントローラ） １０２ ＰＭＶ演算部 １０２Ａ ニューロＰＭＶ演算部 １０３，１０３Ａ 室温設定値演算部 １０３Ａ１ 室温設定上下限値演算手段 １０４，１０４Ａ ＰＭＶ間欠運転制御部 １０５ 熱負荷・室温変化予測演算部 １０６ 熱負荷・エネルギー消費予測演算部 １０８ ピークカット制御部 １０９ サーマルコンフォート変換器 １１１ サーマルコンフォート検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅 原 進 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 西 村 信 孝 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＰＭＶ演算値の入力に基き室温設定値を演
   算する室温設定値演算部と、 前記室温設定値に基いて、空調機の各種制御量について
   の調整を行なう直接ディジタルコントローラと、 を備え、ＰＭＶを制御に取入れて間欠運転を行なう空調
   制御装置において、 前記ＰＭＶ演算値が所定の上下限値間の範囲内に入るよ
   うに、空調機オン・オフ指令を前記空調機及び前記直接
   ディジタルコントローラに出力するＰＭＶ間欠運転制御
   部を、 有することを特徴とする空調制御装置。
2. 【請求項２】ＰＭＶ演算値の入力に基き室温設定値を演
   算する室温設定値演算部と、 前記室温設定値に基いて、空調機の各種制御量について
   の調整を行なう直接ディジタルコントローラと、 を備え、ＰＭＶを制御に取入れて間欠運転を行なう空調
   制御装置において、 前記ＰＭＶ演算値についての所定の上下限値に対応する
   室温設定上下限値を、前記直接ディジタルコントローラ
   に出力するＰＭＶ間欠運転制御部を有し、 前記直接ディジタルコントローラは、室温検出値が前記
   室温設定上下限値間の範囲内に入るように、空調機オン
   ・オフ指令を前記空調機に出力するものである、 ことを特徴とする空調制御装置。
3. 【請求項３】ＰＭＶ演算値の入力に基き室温設定値を演
   算する室温設定値演算部と、 前記室温設定値に基いて、空調機の各種制御量について
   の調整を行なう直接ディジタルコントローラと、 を備え、ＰＭＶを制御に取入れて間欠運転を行なう空調
   制御装置において、 前記室温設定値演算部は、前記演算した室温設定値に所
   定の値を加えることにより室温設定上下限値を演算する
   室温設定上下限値演算手段を有し、 前記直接ディジタルコントローラは、室温検出値が前記
   室温設定上下限値間の範囲内に入るように、空調機オン
   ・オフ指令を前記空調機に出力するものである、ことを
   特徴とする空調制御装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の空調制
   御装置において、 熱負荷及び室温の変化を予測する熱負荷・室温変化予測
   演算部を有し、 前記間欠運転を行なった場合に、前記熱負荷・室温変化
   予測演算部の予測によれば、運転・停止の繰り返しが高
   頻度に発生すると予測されるときには、この間欠運転を
   行なわず、前記室温設定値演算部が演算した室温設定値
   のみに基いて空調制御を行なう、 ことを特徴とする空調制御装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の空調制
   御装置において、 熱負荷及びエネルギー消費の変化を予測する熱負荷・エ
   ネルギー消費予測演算部を有し、 前記間欠運転による空調制御を行なった場合のエネルギ
   ー消費量と、他の空調制御を行なった場合のエネルギー
   消費量とをそれぞれ予測し、エネルギー消費量が少ない
   方の空調制御を実行する、 ことを特徴とする空調制御装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の空調制
   御装置において、 電力需要がピークに達すると予測される時間帯には、電
   力消費量が低減するように前記ＰＭＶ演算値の上下限値
   又は前記室温設定上下限値を変化させるピークカット制
   御部を有する、 ことを特徴とする空調制御装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の空調制
   御装置において、 前記室温設定値演算部は、前記ＰＭＶ演算値を入力する
   以前の起動時の室温設定値として、前回運転時における
   起動開始後所定時間経過時の室温設定値を出力するもの
   である、 ことを特徴とする空調制御装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載の空調制
   御装置において、 ＰＭＶに影響を与える因子である温度、平均輻射温度、
   気流速度の３つを総合的に計測するサーマルコンフォー
   ト検出器からの出力値、及び湿度、活動量、着衣量に基
   いてＰＭＶを求めるサーマルコンフォート変換器と、 前記サーマルコンフォート変換器からのＰＭＶ、及び所
   定の教師信号の入力に基いて、修正学習されたＰＭＶ演
   算値を前記室温設定値演算部に出力するニューロＰＭＶ
   演算部と、 を有することを特徴とする空調制御装置。
9. 【請求項９】所定の快適性指標演算値の入力に基き室温
   設定値を演算する室温設定値演算部と、 前記室温設定値に基いて、空調機の各種制御量について
   の調整を行なう直接ディジタルコントローラと、 を備え、前記快適性指標演算値を制御に取入れて間欠運
   転を行なう空調制御装置において、 前記快適性指標演算値が所定の上下限値間の範囲内に入
   るように、空調機オン・オフ指令を前記空調機及び前記
   直接ディジタルコントローラに出力する間欠運転制御部
   を、 有することを特徴とする空気調和機。