空調装置及び空調制御方法
【課題】温度上昇時と温度下降時とで異なる温度変化パターンとなる温度スウィングを与える空調装置において、快適性及び省エネルギー性を両立させる。
【解決手段】可変風量ユニット５は、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段を備え、前記切替手段による切替前後を通じて、空調装置２の運転中に、各吹出口４からの送風が停止されることなく、各吹出口４からの送風量を合計した合計送風量をほぼ一定に保持する。
【解決手段】可変風量ユニット５は、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段を備え、前記切替手段による切替前後を通じて、空調装置２の運転中に、各吹出口４からの送風が停止されることなく、各吹出口４からの送風量を合計した合計送風量をほぼ一定に保持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の温度を上下にスウィングさせることにより、快適性と省エネルギー性を両立させた空調装置及び空調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、室内の温度変化が、急下降・緩上昇などのように温度下降時と温度上昇時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように温度スウィングさせる空調装置及び空調制御方法が知られている。かかる空調装置及び空調制御方法では、前述のような温度スウィングを与えることにより、例えば夏季の冷房運転では、急下降時には冷感がオーバーシュートして実際の温度以上に涼しく感じさせる一方で、緩上昇時には室温とほぼ同じ冷感が得られるため、快適性が向上するということが知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１、２では、時刻ｔ＝−３０分からｔ＝０分まで室温を２６℃に保つように冷房運転している空気調和機の上記冷房運転を、時刻ｔ＝０分から周期的に１５分だけ停止させて空気調和機を間欠動作させる制御方法が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献３では、各室に対応する給気ダンパと還気ダンパとを周期的に所定時間閉じて、室に調和空気を供給する空気調和動作を順次停止させる空調制御手段が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５７２７０号公報
【特許文献２】特開平９−２９２１４９号公報
【特許文献３】特開平１０−１４１７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１、２記載の空調制御方法では、空調機を一定の間隔で周期的にＯＮとＯＦＦとを繰り返すようにし、上記特許文献３記載の空調制御手段では、室の給気ダンパ及び還気ダンパを周期的に開閉を繰り返すようにしているため、空調機の停止中又は給気ダンパ及び還気ダンパの閉鎖中には、新鮮な外気の供給が停止するとともに、空気の送風による強制対流がなくなって自然対流のみとなる結果、室内環境の快適性が損なわれるという問題が生じていた。
【０００７】
また、空調機を一定の間隔で周期的にＯＮとＯＦＦとを繰り返す運転をした場合、空調機のＯＦＦ中に送風機動力の節減効果が期待できるものの、空調機をＯＮに切り替えた際、室内の温度を急激に変化させるため、冷凍機の蒸発温度、冷水温度を急激に下降させるなどに費やす動力が大きくなり、冷凍機などの消費動力が増加する要因となり、省エネルギー性が十分に図られない場合があった。
【０００８】
そこで本発明の主たる課題は、温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すような温度スウィングを与える空調装置及び空調制御方法において、快適性及び省エネルギー性を両立させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、空調機と吹出口とを連通する給気ダクトに対して、複数のゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクトの通風量を調整可能な可変風量ユニットが、各ゾーンに１又は複数備えられた空調装置であって、
前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段を備え、
前記切替手段による切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風が停止されることなく、各吹出口からの送風量を合計した合計送風量がほぼ一定に保持されることを特徴する空調装置が提供される。
【００１０】
上記請求項１記載の発明では、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すような温度スウィングを与えるために、可変風量ユニットの通風量を制御することにより行っている。すなわち、本空調装置は、各ゾーンに１又は複数の可変風量ユニットが備えられ、一つのゾーンに対応する可変風量ユニットの通風量を適宜調整することによって、そのゾーンが前述の温度スウィングを示すようにしたものである。
【００１１】
さらに、本空調装置には、複数のゾーン毎に備えられた１又は複数の可変風量ユニットに対して、各ゾーン毎に温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段が設けられる。そして、前記切替手段による切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風が停止されることなく、各吹出口からの送風量を合計した合計送風量がほぼ一定に保持されるように制御される。
【００１２】
このように、各吹出口からの送風が停止することがないため、従来の新鮮な外気の供給停止や空気のよどみによる快適性の低下という問題が解消できる。さらに、空調機のＯＮ・ＯＦＦを繰り返すことがないため、ＯＮに切り替えた際の消費動力の増加がなくなり、省エネルギーが実現できる。このため、快適性及び省エネルギー性を両立させた空調装置が提供できるようになる。
【００１３】
請求項２に係る本発明として、前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、開度を予め設定した開度又は全開にして急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される請求項１記載の空調装置が提供される。
【００１４】
上記請求項２記載の発明は、温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時において、特に急速な温度変化が求められる場合に有効なものである。具体的には、前記一方の温度変化時には、前記可変風量ユニットの開度を予め設定した開度又は全開にして急速な温度変化パターンが生じるようにし、また前記他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンが生じるようにしている。なお、オーバーシュートによる快適性の向上という観点から、冷房運転では温度下降時に急速な温度変化パターンとすることが好ましい。
【００１５】
請求項３に係る本発明として、前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、設定温度を急激に変化させる急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される請求項１記載の空調装置が提供される。
【００１６】
上記請求項３記載の発明は、温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時に求められる温度変化が、上記請求項２記載の発明ほどではないが、急速な温度変化が求められる場合に有効なものである。具体的には、前記一方の温度変化時には、設定温度を急激に変化させる急速な温度変化パターンが生じるようにし、また前記他方の温度変化時には、上記請求項２記載の発明と同様に、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンが生じるようにしている。
【００１７】
請求項４に係る本発明として、前記切替手段は、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、前記一方の温度変化時において少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間を経過したタイミングで、前記可変風量ユニットの通風量の制御を順次切り替える請求項２、３いずれかに記載の空調装置が提供される。
【００１８】
上記請求項４記載の発明は、上記請求項２、３記載の空調装置について、前記切替手段によって可変風量ユニットの通風量の制御を切り替える「所定のタイミング」を規定したものである。すなわち、前記切替手段は、前記一方の温度変化時において少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間を経過したタイミングで切り替えている。ここで、「少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間」とは、各ゾーンの負荷特性により定められる時間であり、予め各ゾーンの設定温度を満足する時間を設定しておくこともできるが、その都度各ゾーンの温度計測結果に応じて定めることが好ましい。
【００１９】
請求項５に係る本発明として、仕切られた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる請求項１〜４いずれかに記載の空調装置が提供される。
【００２０】
請求項６に係る本発明として、一つの空間が仮想的に区分けされた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる請求項１〜４いずれかに記載の空調装置が提供される。
【００２１】
上記請求項５、６記載の発明は、空調対象となる複数のゾーンの形態について規定したものであり、本空調装置は、仕切られた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の可変風量ユニットが設けられる場合でも、一つの空間が仮想的に区分けされた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる場合でも対応できる。
【００２２】
請求項７に係る本発明として、空調機と吹出口とを連通する給気ダクトに対して、複数のゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクトの通風量が調整可能な可変風量ユニットを、各ゾーンに１又は複数備えた空調装置における空調制御方法であって、
対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、前記可変風量ユニットの通風量を制御するとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、前記可変風量ユニットの通風量の制御を順次切り替え、
この切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風を停止することなく、各吹出口からの合計送風量をほぼ一定に保持するように制御することを特徴とする空調制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
以上詳説のとおり本発明によれば、温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すような温度スウィングを与える空調装置及び空調制御方法において、快適性及び省エネルギー性を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る空調装置１を備えた空調対象空間の平面図である。
【図２】空調装置１を備えた各ゾーンの断面図（その１）である。
【図３】空調装置１を備えた各ゾーンの断面図（その２）である。
【図４】第１の制御方式による各ゾーンの設定状態を示す時系列線図である。
【図５】第１の制御方式による設定状態を示す流れ図である。
【図６】空調装置１を運転したときの室内温度の時系列線図である。
【図７】第２の制御方式による各ゾーンの設定状態を示す時系列線図である。
【図８】第２の制御方式による設定状態を示す流れ図である。
【図９】温度スウィングを与えた場合の温熱感の時系列線図である。
【図１０】温度スウィング幅±３．５℃における温度上昇時と温度下降時の積極的快適性の分布線図である。
【図１１】温度スウィング幅±１．７℃における温度上昇時と温度下降時の積極的快適性の分布線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係る空調装置１を示す平面図である。
【００２６】
本発明に係る空調装置１は、空調機２１、２２と、各ゾーンに調和空気を吹き出すための吹出口４と、前記空調機２１、２２と吹出口４とを連通する給気ダクト３と、各ゾーンに１又は複数備えられ、前記給気ダクト３に対して各ゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクト３の通風量を調整可能な可変風量ユニット５とから構成されている。
【００２７】
前記可変風量ユニット５としては、ダンパー開度の調整によって、通過する温度一定の空気の通風量が調整可能とされたＶＡＶユニットを使用することができる。
【００２８】
図２は、仕切られた独立する４つのゾーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に前記空調装置１を適用した場合の断面図である。図示例では、各ゾーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４にそれぞれ複数の吹出口４１…、４２…、４３…、４４…及び可変風量ユニット５１…、５２…、５３…、５４…が設けられ、１つの可変風量ユニット（例えば５１）に対して複数の吹出口（例えば４１…）が設けられている。前記可変風量ユニットは、１つのゾーン（例えば５１）に設けられた複数の可変風量ユニット（例えば５１…）が一体的に制御される。なお、前記吹出口及び可変風量ユニットは、各ゾーンに１つずつ設けられるものでもよく、１つの可変風量ユニットに１つの吹出口が設けられるものでもよい。
【００２９】
一方、図３は、１つの空調対象空間Ｒが仮想的に区分けされた４つのゾーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に、前記空調装置１を適用した場合の断面図である。図示例では、可変風量ユニットを備えた吹出口が各ゾーンに複数設けられてるが、前述の通りこれらは各ゾーンに１又は複数で設けることができる。
【００３０】
前記可変風量ユニット５は、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される。すなわち、図２及び図３に示される例では、１つのゾーン（例えばＲ１）に設けられた複数の可変風量ユニット（例えば５１…）の通風量を適宜調整することによって、そのゾーンＲ１の室温が前述のような温度スウィングを示すように制御されている。
【００３１】
さらに、前記可変風量ユニット５１…、５２…、５３…、５４…は、各ゾーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段（図示せず）を備えている。
【００３２】
本空調装置１では、前記切替手段による切替前後を通じて、空調装置１の運転中に、各吹出口４１…、４２…、４３…、４４…からの送風が停止されることなく、各吹出口４１…、４２…、４３…、４４…からの送風量を合計した合計送風量がほぼ一定に保持されるようになっている（図４の「Ｒ１〜Ｒ４の合計」の段参照）。
【００３３】
このように、各吹出口４１…〜４４…からの送風が停止することがないため、従来のように新鮮な外気の供給停止や空気のよどみによる快適性の低下という問題が解消できる。さらに、従来のように空調機のＯＮ・ＯＦＦを繰り返すことがないため、ＯＮに切り替えた際の消費動力の増加がなくなり、省エネルギーが実現できる。このため、快適性及び省エネルギー性を両立させた空調装置１が提供できるようになる。
【００３４】
前記切替手段としては、空調機２１、２２又は別途設けられる制御装置（図示せず）などに備えられ、所定の経過時間に基づいて又は室内に適宜設けた温度計測器による計測温度に基づいて前記可変風量ユニットのダンパー開度を制御する制御部と、該制御部からの制御信号を各可変風量ユニットに伝送する伝送部とから構成されるものを使用することができる。
【００３５】
前記切替手段による通風量の制御方式の例として、次の２つの方式について詳述する。
【００３６】
先ず第１の制御方式について、図４及び図５に基づいて説明する。図４は各ゾーンに設けられる可変風量ユニット５のダンパ開度の時系列線図、図５は運転手順を示すブロック線図である。同図中「風量比」とは、ダンパー全開時の通風量を１００としたときの通風量の割合（％）である。
【００３７】
第１の制御方式において前記可変風量ユニット５は、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、開度を予め設定した開度又は全開にして急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるようになっている。
【００３８】
すなわち、本第１の制御方式は、冷房運転においては温度下降時に、暖房運転においては温度上昇時に、特に急速な温度変化が求められるような場合に有効な制御方式である。
【００３９】
具体的に冷房運転時を例に詳述すると、１つのゾーン（例えばＲ１）において、室内の温度変化が温度下降するように、そのゾーンＲ１に対応する可変風量ユニット５１…は、ゾーンＲ１の設定温度を２６℃、ダンパー開度を全開（風量比１００％）とするＡ設定に設定して、室内の温度変化を急下降させる。これによって、冷感がオーバーシュートして実際の温度以上に冷涼感を生じさせることができる。その後、所定のタイミング（時刻Ｍ１）で、室内の温度変化が温度上昇するように、前記可変風量ユニット５１…は、ゾーンＲ１の設定温度を２７．５℃、ダンパー開度７２．７％とするＤ設定に設定し、さらに所定のタイミング（時刻Ｍ２）で、設定温度を２９℃、ダンパー開度６６．７％とするＣ設定に設定し、さらに所定のタイミング（時刻Ｍ３）で、前記Ｃ設定と同一条件のＢ設定に設定する。このように、設定温度を段階的に変化させることによって、室内の温度が緩やかに上昇する温度変化パターンが得られるようになる。このＤ→Ｃ→Ｂの各設定による室内温度の緩上昇時には、室温とほぼ同じ冷感が得られるようになる。その後、所定のタイミング（時刻Ｍ４）で、前記Ａ設定に切り替えて温度変化を急下降させる。これによって、図６に示されるように、温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンが繰り返されるようになる。他の各ゾーンＲ２〜Ｒ４においても、同様の温度変化パターンが繰り返されるように、各ゾーンに対応する可変風量ユニット５の通風量が制御されている。そして、図４に示されるように、各ゾーンＲ１〜Ｒ４毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように制御されている。
【００４０】
前記切替手段による可変風量ユニット５の切り替えのタイミングは、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、前記一方の温度変化時、図４に示される例では温度下降時において、少なくとも設定温度（前記Ａ設定の２６℃）を満足する時間以上の時間を経過したタイミングとされている。この「少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間」とは、各ゾーンの負荷特性により定められる時間であり、予め各ゾーンの設定温度を満足する時間を設定しておくこともできるが、その都度各ゾーンの温度計測結果に応じて定めることが好ましい。なお、この時間終了時には室内温度が設定温度（２６℃）以下となることもあり得る。
【００４１】
図４に示される例では、時間ｔが０〜Ｍ４までの１つの周期において、この周期が４つのユニットタイムに分割され、ｔが０〜Ｍ１のユニットタイムではゾーンＲ１が温度下降時とされ、ｔがＭ１〜Ｍ２ではゾーンＲ２が温度下降時とされ、ｔがＭ２〜Ｍ３ではゾーンＲ３が温度下降時とされ、ｔがＭ３〜Ｍ４ではゾーンＲ４が温度下降時とされることにより、各ゾーン毎に温度変化パターンの位相が順次ずれるように制御されている。この温度下降時となるタイムユニットが終了した後の温度上昇時では、各ゾーンとも、設定温度を２７．５℃→２９℃→２９℃（風量比を７２．７％→６６．７％→６６．７％）と段階的に変化させて緩やかな温度変化パターンとなるように制御されている。ここで、「設定温度を段階的に変化」させるとは、温度上昇時の各ユニットタイムにおいて、直前のユニットタイムより設定温度を低下させなければよく、同じ設定温度に維持することも含まれる。なお、前記Ａ設定及びＤ設定（設定温度が２６℃、２７．５℃）のとき、可変風量ユニット５のダンパ開度は中央制御とし、Ｂ設定及びＣ設定（それぞれ設定温度が２９℃）のとき、可変風量ユニット５のダンパ開度は個別制御とすることが好ましい。
【００４２】
図４及び図５において、各ユニットタイムにおけるＡ設定、Ｂ設定、Ｃ設定、Ｄ設定の設定内容をまとめると、次のとおりである。
Ａ設定（温度下降時）：風量比１００％（ダンパー全開、設定温度２６℃）
Ｂ設定（温度上昇時）：設定温度２９℃、風量比６６．７％
Ｃ設定（温度上昇時）：設定温度２９℃、風量比６６．７％
Ｄ設定（温度上昇時）：設定温度２７．５℃、風量比７２．７％
そして、図５に示されるように、時間ｔがＭ４となった時点において、パラメータである時間ｔを０にリセットし、同様にして次の周期（時間ｔが０’〜Ｍ４’）の制御が開始される。このように、本空調装置１では、前記切替手段による切替前後を通じて、空調装置１の運転中に、各吹出口４１…〜４４…からの送風が停止されることはない。
【００４３】
なお、図４の「Ｒ１〜Ｒ４の合計」の段に示されるように、前記切替手段による切替前後を通じて、各吹出口４１…〜４４…からの送風量を合計した合計送風量はほぼ一定に保持されている。
【００４４】
次に、第２の制御方式について、図７及び図８に基づいて説明する。
【００４５】
第２の制御方式において前記可変風量ユニット５は、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、設定温度を急激に変化させる急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるようになっている。
【００４６】
すなわち、本第２の制御方式は、冷房運転においては温度下降時に、暖房運転においては温度上昇時に、上記第１の制御方式ほど急速な温度変化は求められないものの、ある程度急速な温度変化を必要とする場合に有効である。上述の通り、本第２の制御方式は、上記第１の制御方式と比較して、冷房運転においては温度下降時、暖房運転においては温度上昇時の設定方法が異なっている。
【００４７】
具体的に冷房運転時を例に説明すると、温度下降時には、それまでの設定温度から急激に低い設定温度に設定する（急激に可変風量ユニットの通風量を増加する）ことによって急速な温度変化パターンとし、温度上昇時には、上記第１の制御方式と同様に、設定温度を段階的に上昇（可変風量ユニットの通風量を段階的に低下）させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように制御されている。
【００４８】
このように、第２の制御方式では、上記第１の制御方式と比較して、前記Ａ設定に代えて、次のＡ’設定とされる。
Ａ’設定（温度下降時）：設定温度２６℃、風量比８０．０％
このように、各ゾーンでは、設定温度をそれまでの２９℃から２６℃に急激に下降させることによって（風量比を６６．７％から８０．０％に急激に増加させることによって）、急速な温度変化パターンが形成されるようになる。
【００４９】
ところで、上述のような温度スウィングが快適性に与える影響について、被験者実験の結果である図９〜図１１に基づいて考察する。図９は冷房運転時に温度スウィングを与えた場合の温熱感の時系列線図、図１０は温度スウィング幅±３．５℃における温度上昇時と温度下降時の快適性の分布線図、図１１は温度スウィング幅±１．７℃における温度上昇時と温度下降時の快適性の分布線図である。ここで、図１０及び図１１における「積極的快適性」とは、被験者が「気持ちよい」「快適」と感じる積極的な快適性の程度を定量化したもので、例えば被験者に室の温熱環境について「快適」「不快」「どちらでもない」から選択させ、「快適」「不快」を選択した被験者に対してその程度を０〜１００の範囲で申告させることによって定量化できる。このため積極的快適性は、従来の被験者実験において用いられる「現在の温熱環境を受け入れられますか」という問いに対して答えるパッシブな快適性表示と異なるものである。
【００５０】
図９に示されるように、温度スウィングを与えた場合、同じ温度であっても、温度上昇時の温熱感と温度下降時の温熱感とが異なり、温度下降時の方が温度上昇時より涼しく感じることが実証された。
【００５１】
また、図１０及び図１１より、温度スウィングを与えた場合、同じ温度であっても、温度上昇時の積極的快適性と温度下降時の積極的快適性が異なり、温度下降時の積極的快適性の方が温度上昇時の積極的快適性より大きくなっている。その傾向は、温度スウィング幅が大きい（±３．５℃）方が顕著であった。
【符号の説明】
【００５２】
１…空調装置、２１・２２…空調機、３…給気ダクト、４・４１〜４４…吹出口、５・５１〜５４…可変風量ユニット、Ｒ１〜Ｒ４…ゾーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の温度を上下にスウィングさせることにより、快適性と省エネルギー性を両立させた空調装置及び空調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、室内の温度変化が、急下降・緩上昇などのように温度下降時と温度上昇時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように温度スウィングさせる空調装置及び空調制御方法が知られている。かかる空調装置及び空調制御方法では、前述のような温度スウィングを与えることにより、例えば夏季の冷房運転では、急下降時には冷感がオーバーシュートして実際の温度以上に涼しく感じさせる一方で、緩上昇時には室温とほぼ同じ冷感が得られるため、快適性が向上するということが知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１、２では、時刻ｔ＝−３０分からｔ＝０分まで室温を２６℃に保つように冷房運転している空気調和機の上記冷房運転を、時刻ｔ＝０分から周期的に１５分だけ停止させて空気調和機を間欠動作させる制御方法が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献３では、各室に対応する給気ダンパと還気ダンパとを周期的に所定時間閉じて、室に調和空気を供給する空気調和動作を順次停止させる空調制御手段が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５７２７０号公報
【特許文献２】特開平９−２９２１４９号公報
【特許文献３】特開平１０−１４１７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１、２記載の空調制御方法では、空調機を一定の間隔で周期的にＯＮとＯＦＦとを繰り返すようにし、上記特許文献３記載の空調制御手段では、室の給気ダンパ及び還気ダンパを周期的に開閉を繰り返すようにしているため、空調機の停止中又は給気ダンパ及び還気ダンパの閉鎖中には、新鮮な外気の供給が停止するとともに、空気の送風による強制対流がなくなって自然対流のみとなる結果、室内環境の快適性が損なわれるという問題が生じていた。
【０００７】
また、空調機を一定の間隔で周期的にＯＮとＯＦＦとを繰り返す運転をした場合、空調機のＯＦＦ中に送風機動力の節減効果が期待できるものの、空調機をＯＮに切り替えた際、室内の温度を急激に変化させるため、冷凍機の蒸発温度、冷水温度を急激に下降させるなどに費やす動力が大きくなり、冷凍機などの消費動力が増加する要因となり、省エネルギー性が十分に図られない場合があった。
【０００８】
そこで本発明の主たる課題は、温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すような温度スウィングを与える空調装置及び空調制御方法において、快適性及び省エネルギー性を両立させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、空調機と吹出口とを連通する給気ダクトに対して、複数のゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクトの通風量を調整可能な可変風量ユニットが、各ゾーンに１又は複数備えられた空調装置であって、
前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段を備え、
前記切替手段による切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風が停止されることなく、各吹出口からの送風量を合計した合計送風量がほぼ一定に保持されることを特徴する空調装置が提供される。
【００１０】
上記請求項１記載の発明では、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すような温度スウィングを与えるために、可変風量ユニットの通風量を制御することにより行っている。すなわち、本空調装置は、各ゾーンに１又は複数の可変風量ユニットが備えられ、一つのゾーンに対応する可変風量ユニットの通風量を適宜調整することによって、そのゾーンが前述の温度スウィングを示すようにしたものである。
【００１１】
さらに、本空調装置には、複数のゾーン毎に備えられた１又は複数の可変風量ユニットに対して、各ゾーン毎に温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段が設けられる。そして、前記切替手段による切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風が停止されることなく、各吹出口からの送風量を合計した合計送風量がほぼ一定に保持されるように制御される。
【００１２】
このように、各吹出口からの送風が停止することがないため、従来の新鮮な外気の供給停止や空気のよどみによる快適性の低下という問題が解消できる。さらに、空調機のＯＮ・ＯＦＦを繰り返すことがないため、ＯＮに切り替えた際の消費動力の増加がなくなり、省エネルギーが実現できる。このため、快適性及び省エネルギー性を両立させた空調装置が提供できるようになる。
【００１３】
請求項２に係る本発明として、前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、開度を予め設定した開度又は全開にして急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される請求項１記載の空調装置が提供される。
【００１４】
上記請求項２記載の発明は、温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時において、特に急速な温度変化が求められる場合に有効なものである。具体的には、前記一方の温度変化時には、前記可変風量ユニットの開度を予め設定した開度又は全開にして急速な温度変化パターンが生じるようにし、また前記他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンが生じるようにしている。なお、オーバーシュートによる快適性の向上という観点から、冷房運転では温度下降時に急速な温度変化パターンとすることが好ましい。
【００１５】
請求項３に係る本発明として、前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、設定温度を急激に変化させる急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される請求項１記載の空調装置が提供される。
【００１６】
上記請求項３記載の発明は、温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時に求められる温度変化が、上記請求項２記載の発明ほどではないが、急速な温度変化が求められる場合に有効なものである。具体的には、前記一方の温度変化時には、設定温度を急激に変化させる急速な温度変化パターンが生じるようにし、また前記他方の温度変化時には、上記請求項２記載の発明と同様に、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンが生じるようにしている。
【００１７】
請求項４に係る本発明として、前記切替手段は、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、前記一方の温度変化時において少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間を経過したタイミングで、前記可変風量ユニットの通風量の制御を順次切り替える請求項２、３いずれかに記載の空調装置が提供される。
【００１８】
上記請求項４記載の発明は、上記請求項２、３記載の空調装置について、前記切替手段によって可変風量ユニットの通風量の制御を切り替える「所定のタイミング」を規定したものである。すなわち、前記切替手段は、前記一方の温度変化時において少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間を経過したタイミングで切り替えている。ここで、「少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間」とは、各ゾーンの負荷特性により定められる時間であり、予め各ゾーンの設定温度を満足する時間を設定しておくこともできるが、その都度各ゾーンの温度計測結果に応じて定めることが好ましい。
【００１９】
請求項５に係る本発明として、仕切られた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる請求項１〜４いずれかに記載の空調装置が提供される。
【００２０】
請求項６に係る本発明として、一つの空間が仮想的に区分けされた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる請求項１〜４いずれかに記載の空調装置が提供される。
【００２１】
上記請求項５、６記載の発明は、空調対象となる複数のゾーンの形態について規定したものであり、本空調装置は、仕切られた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の可変風量ユニットが設けられる場合でも、一つの空間が仮想的に区分けされた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる場合でも対応できる。
【００２２】
請求項７に係る本発明として、空調機と吹出口とを連通する給気ダクトに対して、複数のゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクトの通風量が調整可能な可変風量ユニットを、各ゾーンに１又は複数備えた空調装置における空調制御方法であって、
対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、前記可変風量ユニットの通風量を制御するとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、前記可変風量ユニットの通風量の制御を順次切り替え、
この切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風を停止することなく、各吹出口からの合計送風量をほぼ一定に保持するように制御することを特徴とする空調制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
以上詳説のとおり本発明によれば、温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すような温度スウィングを与える空調装置及び空調制御方法において、快適性及び省エネルギー性を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る空調装置１を備えた空調対象空間の平面図である。
【図２】空調装置１を備えた各ゾーンの断面図（その１）である。
【図３】空調装置１を備えた各ゾーンの断面図（その２）である。
【図４】第１の制御方式による各ゾーンの設定状態を示す時系列線図である。
【図５】第１の制御方式による設定状態を示す流れ図である。
【図６】空調装置１を運転したときの室内温度の時系列線図である。
【図７】第２の制御方式による各ゾーンの設定状態を示す時系列線図である。
【図８】第２の制御方式による設定状態を示す流れ図である。
【図９】温度スウィングを与えた場合の温熱感の時系列線図である。
【図１０】温度スウィング幅±３．５℃における温度上昇時と温度下降時の積極的快適性の分布線図である。
【図１１】温度スウィング幅±１．７℃における温度上昇時と温度下降時の積極的快適性の分布線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係る空調装置１を示す平面図である。
【００２６】
本発明に係る空調装置１は、空調機２１、２２と、各ゾーンに調和空気を吹き出すための吹出口４と、前記空調機２１、２２と吹出口４とを連通する給気ダクト３と、各ゾーンに１又は複数備えられ、前記給気ダクト３に対して各ゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクト３の通風量を調整可能な可変風量ユニット５とから構成されている。
【００２７】
前記可変風量ユニット５としては、ダンパー開度の調整によって、通過する温度一定の空気の通風量が調整可能とされたＶＡＶユニットを使用することができる。
【００２８】
図２は、仕切られた独立する４つのゾーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に前記空調装置１を適用した場合の断面図である。図示例では、各ゾーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４にそれぞれ複数の吹出口４１…、４２…、４３…、４４…及び可変風量ユニット５１…、５２…、５３…、５４…が設けられ、１つの可変風量ユニット（例えば５１）に対して複数の吹出口（例えば４１…）が設けられている。前記可変風量ユニットは、１つのゾーン（例えば５１）に設けられた複数の可変風量ユニット（例えば５１…）が一体的に制御される。なお、前記吹出口及び可変風量ユニットは、各ゾーンに１つずつ設けられるものでもよく、１つの可変風量ユニットに１つの吹出口が設けられるものでもよい。
【００２９】
一方、図３は、１つの空調対象空間Ｒが仮想的に区分けされた４つのゾーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に、前記空調装置１を適用した場合の断面図である。図示例では、可変風量ユニットを備えた吹出口が各ゾーンに複数設けられてるが、前述の通りこれらは各ゾーンに１又は複数で設けることができる。
【００３０】
前記可変風量ユニット５は、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される。すなわち、図２及び図３に示される例では、１つのゾーン（例えばＲ１）に設けられた複数の可変風量ユニット（例えば５１…）の通風量を適宜調整することによって、そのゾーンＲ１の室温が前述のような温度スウィングを示すように制御されている。
【００３１】
さらに、前記可変風量ユニット５１…、５２…、５３…、５４…は、各ゾーンＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段（図示せず）を備えている。
【００３２】
本空調装置１では、前記切替手段による切替前後を通じて、空調装置１の運転中に、各吹出口４１…、４２…、４３…、４４…からの送風が停止されることなく、各吹出口４１…、４２…、４３…、４４…からの送風量を合計した合計送風量がほぼ一定に保持されるようになっている（図４の「Ｒ１〜Ｒ４の合計」の段参照）。
【００３３】
このように、各吹出口４１…〜４４…からの送風が停止することがないため、従来のように新鮮な外気の供給停止や空気のよどみによる快適性の低下という問題が解消できる。さらに、従来のように空調機のＯＮ・ＯＦＦを繰り返すことがないため、ＯＮに切り替えた際の消費動力の増加がなくなり、省エネルギーが実現できる。このため、快適性及び省エネルギー性を両立させた空調装置１が提供できるようになる。
【００３４】
前記切替手段としては、空調機２１、２２又は別途設けられる制御装置（図示せず）などに備えられ、所定の経過時間に基づいて又は室内に適宜設けた温度計測器による計測温度に基づいて前記可変風量ユニットのダンパー開度を制御する制御部と、該制御部からの制御信号を各可変風量ユニットに伝送する伝送部とから構成されるものを使用することができる。
【００３５】
前記切替手段による通風量の制御方式の例として、次の２つの方式について詳述する。
【００３６】
先ず第１の制御方式について、図４及び図５に基づいて説明する。図４は各ゾーンに設けられる可変風量ユニット５のダンパ開度の時系列線図、図５は運転手順を示すブロック線図である。同図中「風量比」とは、ダンパー全開時の通風量を１００としたときの通風量の割合（％）である。
【００３７】
第１の制御方式において前記可変風量ユニット５は、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、開度を予め設定した開度又は全開にして急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるようになっている。
【００３８】
すなわち、本第１の制御方式は、冷房運転においては温度下降時に、暖房運転においては温度上昇時に、特に急速な温度変化が求められるような場合に有効な制御方式である。
【００３９】
具体的に冷房運転時を例に詳述すると、１つのゾーン（例えばＲ１）において、室内の温度変化が温度下降するように、そのゾーンＲ１に対応する可変風量ユニット５１…は、ゾーンＲ１の設定温度を２６℃、ダンパー開度を全開（風量比１００％）とするＡ設定に設定して、室内の温度変化を急下降させる。これによって、冷感がオーバーシュートして実際の温度以上に冷涼感を生じさせることができる。その後、所定のタイミング（時刻Ｍ１）で、室内の温度変化が温度上昇するように、前記可変風量ユニット５１…は、ゾーンＲ１の設定温度を２７．５℃、ダンパー開度７２．７％とするＤ設定に設定し、さらに所定のタイミング（時刻Ｍ２）で、設定温度を２９℃、ダンパー開度６６．７％とするＣ設定に設定し、さらに所定のタイミング（時刻Ｍ３）で、前記Ｃ設定と同一条件のＢ設定に設定する。このように、設定温度を段階的に変化させることによって、室内の温度が緩やかに上昇する温度変化パターンが得られるようになる。このＤ→Ｃ→Ｂの各設定による室内温度の緩上昇時には、室温とほぼ同じ冷感が得られるようになる。その後、所定のタイミング（時刻Ｍ４）で、前記Ａ設定に切り替えて温度変化を急下降させる。これによって、図６に示されるように、温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンが繰り返されるようになる。他の各ゾーンＲ２〜Ｒ４においても、同様の温度変化パターンが繰り返されるように、各ゾーンに対応する可変風量ユニット５の通風量が制御されている。そして、図４に示されるように、各ゾーンＲ１〜Ｒ４毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように制御されている。
【００４０】
前記切替手段による可変風量ユニット５の切り替えのタイミングは、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、前記一方の温度変化時、図４に示される例では温度下降時において、少なくとも設定温度（前記Ａ設定の２６℃）を満足する時間以上の時間を経過したタイミングとされている。この「少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間」とは、各ゾーンの負荷特性により定められる時間であり、予め各ゾーンの設定温度を満足する時間を設定しておくこともできるが、その都度各ゾーンの温度計測結果に応じて定めることが好ましい。なお、この時間終了時には室内温度が設定温度（２６℃）以下となることもあり得る。
【００４１】
図４に示される例では、時間ｔが０〜Ｍ４までの１つの周期において、この周期が４つのユニットタイムに分割され、ｔが０〜Ｍ１のユニットタイムではゾーンＲ１が温度下降時とされ、ｔがＭ１〜Ｍ２ではゾーンＲ２が温度下降時とされ、ｔがＭ２〜Ｍ３ではゾーンＲ３が温度下降時とされ、ｔがＭ３〜Ｍ４ではゾーンＲ４が温度下降時とされることにより、各ゾーン毎に温度変化パターンの位相が順次ずれるように制御されている。この温度下降時となるタイムユニットが終了した後の温度上昇時では、各ゾーンとも、設定温度を２７．５℃→２９℃→２９℃（風量比を７２．７％→６６．７％→６６．７％）と段階的に変化させて緩やかな温度変化パターンとなるように制御されている。ここで、「設定温度を段階的に変化」させるとは、温度上昇時の各ユニットタイムにおいて、直前のユニットタイムより設定温度を低下させなければよく、同じ設定温度に維持することも含まれる。なお、前記Ａ設定及びＤ設定（設定温度が２６℃、２７．５℃）のとき、可変風量ユニット５のダンパ開度は中央制御とし、Ｂ設定及びＣ設定（それぞれ設定温度が２９℃）のとき、可変風量ユニット５のダンパ開度は個別制御とすることが好ましい。
【００４２】
図４及び図５において、各ユニットタイムにおけるＡ設定、Ｂ設定、Ｃ設定、Ｄ設定の設定内容をまとめると、次のとおりである。
Ａ設定（温度下降時）：風量比１００％（ダンパー全開、設定温度２６℃）
Ｂ設定（温度上昇時）：設定温度２９℃、風量比６６．７％
Ｃ設定（温度上昇時）：設定温度２９℃、風量比６６．７％
Ｄ設定（温度上昇時）：設定温度２７．５℃、風量比７２．７％
そして、図５に示されるように、時間ｔがＭ４となった時点において、パラメータである時間ｔを０にリセットし、同様にして次の周期（時間ｔが０’〜Ｍ４’）の制御が開始される。このように、本空調装置１では、前記切替手段による切替前後を通じて、空調装置１の運転中に、各吹出口４１…〜４４…からの送風が停止されることはない。
【００４３】
なお、図４の「Ｒ１〜Ｒ４の合計」の段に示されるように、前記切替手段による切替前後を通じて、各吹出口４１…〜４４…からの送風量を合計した合計送風量はほぼ一定に保持されている。
【００４４】
次に、第２の制御方式について、図７及び図８に基づいて説明する。
【００４５】
第２の制御方式において前記可変風量ユニット５は、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、設定温度を急激に変化させる急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるようになっている。
【００４６】
すなわち、本第２の制御方式は、冷房運転においては温度下降時に、暖房運転においては温度上昇時に、上記第１の制御方式ほど急速な温度変化は求められないものの、ある程度急速な温度変化を必要とする場合に有効である。上述の通り、本第２の制御方式は、上記第１の制御方式と比較して、冷房運転においては温度下降時、暖房運転においては温度上昇時の設定方法が異なっている。
【００４７】
具体的に冷房運転時を例に説明すると、温度下降時には、それまでの設定温度から急激に低い設定温度に設定する（急激に可変風量ユニットの通風量を増加する）ことによって急速な温度変化パターンとし、温度上昇時には、上記第１の制御方式と同様に、設定温度を段階的に上昇（可変風量ユニットの通風量を段階的に低下）させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように制御されている。
【００４８】
このように、第２の制御方式では、上記第１の制御方式と比較して、前記Ａ設定に代えて、次のＡ’設定とされる。
Ａ’設定（温度下降時）：設定温度２６℃、風量比８０．０％
このように、各ゾーンでは、設定温度をそれまでの２９℃から２６℃に急激に下降させることによって（風量比を６６．７％から８０．０％に急激に増加させることによって）、急速な温度変化パターンが形成されるようになる。
【００４９】
ところで、上述のような温度スウィングが快適性に与える影響について、被験者実験の結果である図９〜図１１に基づいて考察する。図９は冷房運転時に温度スウィングを与えた場合の温熱感の時系列線図、図１０は温度スウィング幅±３．５℃における温度上昇時と温度下降時の快適性の分布線図、図１１は温度スウィング幅±１．７℃における温度上昇時と温度下降時の快適性の分布線図である。ここで、図１０及び図１１における「積極的快適性」とは、被験者が「気持ちよい」「快適」と感じる積極的な快適性の程度を定量化したもので、例えば被験者に室の温熱環境について「快適」「不快」「どちらでもない」から選択させ、「快適」「不快」を選択した被験者に対してその程度を０〜１００の範囲で申告させることによって定量化できる。このため積極的快適性は、従来の被験者実験において用いられる「現在の温熱環境を受け入れられますか」という問いに対して答えるパッシブな快適性表示と異なるものである。
【００５０】
図９に示されるように、温度スウィングを与えた場合、同じ温度であっても、温度上昇時の温熱感と温度下降時の温熱感とが異なり、温度下降時の方が温度上昇時より涼しく感じることが実証された。
【００５１】
また、図１０及び図１１より、温度スウィングを与えた場合、同じ温度であっても、温度上昇時の積極的快適性と温度下降時の積極的快適性が異なり、温度下降時の積極的快適性の方が温度上昇時の積極的快適性より大きくなっている。その傾向は、温度スウィング幅が大きい（±３．５℃）方が顕著であった。
【符号の説明】
【００５２】
１…空調装置、２１・２２…空調機、３…給気ダクト、４・４１〜４４…吹出口、５・５１〜５４…可変風量ユニット、Ｒ１〜Ｒ４…ゾーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機と吹出口とを連通する給気ダクトに対して、複数のゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクトの通風量を調整可能な可変風量ユニットが、各ゾーンに１又は複数備えられた空調装置であって、
前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段を備え、
前記切替手段による切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風が停止されることなく、各吹出口からの送風量を合計した合計送風量がほぼ一定に保持されることを特徴する空調装置。
【請求項２】
前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、開度を予め設定した開度又は全開にして急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される請求項１記載の空調装置。
【請求項３】
前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、設定温度を急激に変化させる急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される請求項１記載の空調装置。
【請求項４】
前記切替手段は、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、前記一方の温度変化時において少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間を経過したタイミングで、前記可変風量ユニットの通風量の制御を順次切り替える請求項２、３いずれかに記載の空調装置。
【請求項５】
仕切られた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる請求項１〜４いずれかに記載の空調装置。
【請求項６】
一つの空間が仮想的に区分けされた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる請求項１〜４いずれかに記載の空調装置。
【請求項７】
空調機と吹出口とを連通する給気ダクトに対して、複数のゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクトの通風量が調整可能な可変風量ユニットを、各ゾーンに１又は複数備えた空調装置における空調制御方法であって、
対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、前記可変風量ユニットの通風量を制御するとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、前記可変風量ユニットの通風量の制御を順次切り替え、
この切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風を停止することなく、各吹出口からの合計送風量をほぼ一定に保持するように制御することを特徴とする空調制御方法。
【請求項１】
空調機と吹出口とを連通する給気ダクトに対して、複数のゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクトの通風量を調整可能な可変風量ユニットが、各ゾーンに１又は複数備えられた空調装置であって、
前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御されるとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、通風量の制御を順次切り替える切替手段を備え、
前記切替手段による切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風が停止されることなく、各吹出口からの送風量を合計した合計送風量がほぼ一定に保持されることを特徴する空調装置。
【請求項２】
前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、開度を予め設定した開度又は全開にして急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される請求項１記載の空調装置。
【請求項３】
前記可変風量ユニットは、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時又は温度下降時のいずれか一方の温度変化時には、設定温度を急激に変化させる急速な温度変化パターンとし、他方の温度変化時には、設定温度を段階的に変化させる緩やかな温度変化パターンとすることによって、対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、通風量が制御される請求項１記載の空調装置。
【請求項４】
前記切替手段は、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、前記一方の温度変化時において少なくとも設定温度を満足する時間以上の時間を経過したタイミングで、前記可変風量ユニットの通風量の制御を順次切り替える請求項２、３いずれかに記載の空調装置。
【請求項５】
仕切られた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる請求項１〜４いずれかに記載の空調装置。
【請求項６】
一つの空間が仮想的に区分けされた複数のゾーンにそれぞれ１又は複数の前記可変風量ユニットが設けられる請求項１〜４いずれかに記載の空調装置。
【請求項７】
空調機と吹出口とを連通する給気ダクトに対して、複数のゾーン毎に設定された設定温度に応じて該給気ダクトの通風量が調整可能な可変風量ユニットを、各ゾーンに１又は複数備えた空調装置における空調制御方法であって、
対応するゾーンの温度変化が温度上昇時と温度下降時とでこれらの変化点を中心に非対称となる温度変化パターンを繰り返すように、前記可変風量ユニットの通風量を制御するとともに、各ゾーン毎に前記温度変化パターンの位相が順次ずれるように、所定のタイミングで、前記可変風量ユニットの通風量の制御を順次切り替え、
この切替前後を通じて、前記空調装置の運転中に、各吹出口からの送風を停止することなく、各吹出口からの合計送風量をほぼ一定に保持するように制御することを特徴とする空調制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１９０４３４（Ｐ２０１０−１９０４３４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３２１５９（Ｐ２００９−３２１５９）
【出願日】平成２１年２月１６日（２００９．２．１６）
【出願人】（３９００１８４７４）新日本空調株式会社 (88)
【出願人】（８９９００００６８）学校法人早稲田大学 (602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１６日（２００９．２．１６）
【出願人】（３９００１８４７４）新日本空調株式会社 (88)
【出願人】（８９９００００６８）学校法人早稲田大学 (602)
【Ｆターム（参考）】
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