JP2002130777A - 空調システム - Google Patents
空調システムInfo
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- JP2002130777A JP2002130777A JP2000322388A JP2000322388A JP2002130777A JP 2002130777 A JP2002130777 A JP 2002130777A JP 2000322388 A JP2000322388 A JP 2000322388A JP 2000322388 A JP2000322388 A JP 2000322388A JP 2002130777 A JP2002130777 A JP 2002130777A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 居住域空気温度の推測精度を高めて、快適な
空調制御を実現する。 【解決手段】 給気温度センサ２は給気温度を測定し、
放射温度センサ３は居住域の物体の表面温度を測定し、
風量センサ４は吹出風量を測定し、外気温度センサ５は
外気温度を測定する。コントローラ６の空気温度推測手
段は、センサ２〜５によって測定された給気温度、居住
域の物体表面温度、吹出風量、外気温度から、ニューラ
ルネットワークモデルにより居住域空気温度を推測す
る。コントローラ６の制御手段は、推測された居住域空
気温度が設定温度と一致するよう空調機１を制御する。
空調制御を実現する。 【解決手段】 給気温度センサ２は給気温度を測定し、
放射温度センサ３は居住域の物体の表面温度を測定し、
風量センサ４は吹出風量を測定し、外気温度センサ５は
外気温度を測定する。コントローラ６の空気温度推測手
段は、センサ２〜５によって測定された給気温度、居住
域の物体表面温度、吹出風量、外気温度から、ニューラ
ルネットワークモデルにより居住域空気温度を推測す
る。コントローラ６の制御手段は、推測された居住域空
気温度が設定温度と一致するよう空調機１を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調システムに係
り、特に室内空間の居住域の空気温度を推測して空調機
を制御する空調システムに関するものである。
り、特に室内空間の居住域の空気温度を推測して空調機
を制御する空調システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、室内空間の上方から空調空気を供
給するように構成された空調システムでは、室内空間の
下方にある居住域の空気温度が設定温度と一致するよう
に空調制御を行う。この空調制御を行う方法としては、
以下の３つの方法がある。 （１）居住域に温度センサを設置して、この温度センサ
で測定した居住域空気温度を基に空調機を制御する方
法。 （２）居住域にある机等の家具の表面温度変化を放射温
度センサで検出し、熱収支方法によって居住域空気温度
を推測して空調機を制御する方法（例えば、特開平５−
３１２３７３号公報）。 （３）天井付近の空気温度を温度センサで測定し、この
温度センサの測定値にオフセットをつけることにより居
住域空気温度を推測して空調機を制御する方法。
給するように構成された空調システムでは、室内空間の
下方にある居住域の空気温度が設定温度と一致するよう
に空調制御を行う。この空調制御を行う方法としては、
以下の３つの方法がある。 （１）居住域に温度センサを設置して、この温度センサ
で測定した居住域空気温度を基に空調機を制御する方
法。 （２）居住域にある机等の家具の表面温度変化を放射温
度センサで検出し、熱収支方法によって居住域空気温度
を推測して空調機を制御する方法（例えば、特開平５−
３１２３７３号公報）。 （３）天井付近の空気温度を温度センサで測定し、この
温度センサの測定値にオフセットをつけることにより居
住域空気温度を推測して空調機を制御する方法。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の（１）の方法で
は、温度センサを居住域内の適切な場所に設置する必要
があるが、室内空間の下方の壁面に温度センサを設けた
としても、壁面温度と実際の居住域空気温度とは必ずし
も一致しない。居住域空気温度を正確に測定するには、
居住域にある机等の家具の上に温度センサを設置するこ
とが望ましい。しかしながら、家具上に設置場所を確保
できない場合や、適当な家具がない場合には、居住域空
気温度の測定にとって不適切な位置に温度センサを設置
することになるため、居住域空気温度を正確に測定する
ことが難しく、居住者にとって快適な空調制御を実現で
きないという問題点があった。
は、温度センサを居住域内の適切な場所に設置する必要
があるが、室内空間の下方の壁面に温度センサを設けた
としても、壁面温度と実際の居住域空気温度とは必ずし
も一致しない。居住域空気温度を正確に測定するには、
居住域にある机等の家具の上に温度センサを設置するこ
とが望ましい。しかしながら、家具上に設置場所を確保
できない場合や、適当な家具がない場合には、居住域空
気温度の測定にとって不適切な位置に温度センサを設置
することになるため、居住域空気温度を正確に測定する
ことが難しく、居住者にとって快適な空調制御を実現で
きないという問題点があった。
【０００４】また、従来の（２）の方法では、居住域に
ある机等の家具の表面温度変化を放射温度センサで検出
して居住域空気温度を推測するが、一般に居住域空気温
度の変化は机等の家具の表面温度変化よりも大きい。ま
た、机等の家具上には例えばコンピュータなどの熱源が
置かれたり、家具の近くに熱源となる人がいたりするの
で、家具の表面温度変化だけを正確に測定することは困
難である。したがって、放射温度センサで検出した机等
の家具の表面温度変化から居住域空気温度を正確に推測
することが難しく、居住者にとって快適な空調制御を実
現できないという問題点があった。
ある机等の家具の表面温度変化を放射温度センサで検出
して居住域空気温度を推測するが、一般に居住域空気温
度の変化は机等の家具の表面温度変化よりも大きい。ま
た、机等の家具上には例えばコンピュータなどの熱源が
置かれたり、家具の近くに熱源となる人がいたりするの
で、家具の表面温度変化だけを正確に測定することは困
難である。したがって、放射温度センサで検出した机等
の家具の表面温度変化から居住域空気温度を正確に推測
することが難しく、居住者にとって快適な空調制御を実
現できないという問題点があった。
【０００５】そして、従来の（３）の方法では、室内空
間の天井付近の空気温度を温度センサで測定している
が、天井付近の空気温度と室内空間の下方にある居住域
の空気温度とはかなり異なっており、その差も一定でな
いことから、居住域空気温度を正確に推測することが難
しく、居住者にとって快適な空調制御を実現できないと
いう問題点があった。本発明は、上記課題を解決するた
めになされたもので、居住域空気温度の推測精度を高め
ることができ、居住者にとって快適な空調制御を実現す
る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。
間の天井付近の空気温度を温度センサで測定している
が、天井付近の空気温度と室内空間の下方にある居住域
の空気温度とはかなり異なっており、その差も一定でな
いことから、居住域空気温度を正確に推測することが難
しく、居住者にとって快適な空調制御を実現できないと
いう問題点があった。本発明は、上記課題を解決するた
めになされたもので、居住域空気温度の推測精度を高め
ることができ、居住者にとって快適な空調制御を実現す
る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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の空調システム
は、室内空間（１０）の居住域にある物体の表面温度を
測定する表面温度測定手段（３）と、給気温度を測定す
る給気温度測定手段（２）と、空調機（１，１ａ，８，
９）の給気供給能力を示す値を測定する供給能力測定手
段（４，６３）と、前記表面温度と前記給気温度と前記
空調機の給気供給能力を示す値に基づいて前記居住域の
空気温度を推測する空気温度推測手段（６１，６１ａ）
と、この推測された居住域空気温度に基づいて前記空調
機を制御する制御手段（６２）とを備えるものである。
また、本発明の空調システムは、室内空間（１０）の居
住域にある物体の表面温度を測定する表面温度測定手段
（３）と、給気温度を測定する給気温度測定手段（２）
と、空調機（１，１ａ，８，９）の給気供給能力を示す
値を測定する供給能力測定手段（４，６３）と、外気温
度を測定する外気温度測定手段（５）と、前記表面温度
と前記給気温度と前記空調機の給気供給能力を示す値と
前記外気温度に基づいて前記居住域の空気温度を推測す
る空気温度推測手段（６１，６１ａ）と、この推測され
た居住域空気温度に基づいて前記空調機を制御する制御
手段（６２）とを備えるものである。また、本発明の空
調システムの１構成例において、前記空調機の給気供給
能力を示す値は、前記給気の流量、流速、又は前記給気
を前記室内空間に送る前記空調機内の送風機の回転数で
ある。
は、室内空間（１０）の居住域にある物体の表面温度を
測定する表面温度測定手段（３）と、給気温度を測定す
る給気温度測定手段（２）と、空調機（１，１ａ，８，
９）の給気供給能力を示す値を測定する供給能力測定手
段（４，６３）と、前記表面温度と前記給気温度と前記
空調機の給気供給能力を示す値に基づいて前記居住域の
空気温度を推測する空気温度推測手段（６１，６１ａ）
と、この推測された居住域空気温度に基づいて前記空調
機を制御する制御手段（６２）とを備えるものである。
また、本発明の空調システムは、室内空間（１０）の居
住域にある物体の表面温度を測定する表面温度測定手段
（３）と、給気温度を測定する給気温度測定手段（２）
と、空調機（１，１ａ，８，９）の給気供給能力を示す
値を測定する供給能力測定手段（４，６３）と、外気温
度を測定する外気温度測定手段（５）と、前記表面温度
と前記給気温度と前記空調機の給気供給能力を示す値と
前記外気温度に基づいて前記居住域の空気温度を推測す
る空気温度推測手段（６１，６１ａ）と、この推測され
た居住域空気温度に基づいて前記空調機を制御する制御
手段（６２）とを備えるものである。また、本発明の空
調システムの１構成例において、前記空調機の給気供給
能力を示す値は、前記給気の流量、流速、又は前記給気
を前記室内空間に送る前記空調機内の送風機の回転数で
ある。
【０００７】
【発明の実施の形態】［実施の形態の１］以下、本発明
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態となる空調システムの
構成を示すブロック図である。本実施の形態の空調シス
テムは、給気温度と吹出風量とを調整するＶＡＶ（Vari
able Air Volume ）方式の空調システムである。
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態となる空調システムの
構成を示すブロック図である。本実施の形態の空調シス
テムは、給気温度と吹出風量とを調整するＶＡＶ（Vari
able Air Volume ）方式の空調システムである。
【０００８】空調機１は、図示しない熱交換機と可変風
量の送風機とを有し、熱交換機によって加熱又は冷却し
た給気を送風機によって室内空間１０に送る。給気温度
センサ２は、空調機１から送り出された給気の温度を測
定する。室内空間１０の天井に設置された放射温度セン
サ３は、室内空間１０の下方の居住域にある物体（例え
ば机等の家具）の表面温度を測定する。風量センサ４
は、給気の風量を測定する。なお、風量センサの代わり
に、風速を測定する風速センサを用いてもよい。
量の送風機とを有し、熱交換機によって加熱又は冷却し
た給気を送風機によって室内空間１０に送る。給気温度
センサ２は、空調機１から送り出された給気の温度を測
定する。室内空間１０の天井に設置された放射温度セン
サ３は、室内空間１０の下方の居住域にある物体（例え
ば机等の家具）の表面温度を測定する。風量センサ４
は、給気の風量を測定する。なお、風量センサの代わり
に、風速を測定する風速センサを用いてもよい。
【０００９】外気温度センサ５は、外気の温度を測定す
る。コントローラ６は、給気温度センサ２、放射温度セ
ンサ３、風量センサ４及び外気温度センサ５の各測定値
に基づいて居住域空気温度を推測し、この居住域空気温
度が設定温度と一致するよう空調機１を制御する。７は
空調機１からの給気を室内空間１０に吹き出す吹出口で
ある。
る。コントローラ６は、給気温度センサ２、放射温度セ
ンサ３、風量センサ４及び外気温度センサ５の各測定値
に基づいて居住域空気温度を推測し、この居住域空気温
度が設定温度と一致するよう空調機１を制御する。７は
空調機１からの給気を室内空間１０に吹き出す吹出口で
ある。
【００１０】以下、このような空調システムの動作を説
明する。図２は図１の空調システムの動作を示すフロー
チャート図、図３はコントローラ６の構成を示すブロッ
ク図である。コントローラ６は、空気温度推測手段６１
と制御手段６２とから構成される。
明する。図２は図１の空調システムの動作を示すフロー
チャート図、図３はコントローラ６の構成を示すブロッ
ク図である。コントローラ６は、空気温度推測手段６１
と制御手段６２とから構成される。
【００１１】前述のとおり、給気温度センサ２は給気温
度を測定し、放射温度センサ３は居住域の物体の表面温
度を測定し、風量センサ４は吹出風量を測定し、外気温
度センサ５は外気温度を測定する（図２ステップ１０
１）。コントローラ６の空気温度推測手段６１は、セン
サ２〜５によって測定された給気温度、居住域の物体表
面温度、吹出風量（あるいは風速）、外気温度から、ニ
ューラルネットワークモデルにより居住域空気温度を推
測する（ステップ１０２）。
度を測定し、放射温度センサ３は居住域の物体の表面温
度を測定し、風量センサ４は吹出風量を測定し、外気温
度センサ５は外気温度を測定する（図２ステップ１０
１）。コントローラ６の空気温度推測手段６１は、セン
サ２〜５によって測定された給気温度、居住域の物体表
面温度、吹出風量（あるいは風速）、外気温度から、ニ
ューラルネットワークモデルにより居住域空気温度を推
測する（ステップ１０２）。
【００１２】図４はニューラルネットワークモデルの１
構成例を示す図である。図４において、Ｎkiは第ｋ層、
ｉ番目のニューロンである。本実施の形態のニューラル
ネットワークモデルは、第１層である入力層、第２層で
ある隠れ層（中間層）、第３層である出力層の３層から
なり、各層に神経細胞と同じような荷重和処理を行う素
子であるニューロンＮkiを備えている。
構成例を示す図である。図４において、Ｎkiは第ｋ層、
ｉ番目のニューロンである。本実施の形態のニューラル
ネットワークモデルは、第１層である入力層、第２層で
ある隠れ層（中間層）、第３層である出力層の３層から
なり、各層に神経細胞と同じような荷重和処理を行う素
子であるニューロンＮkiを備えている。
【００１３】このようなニューラルネットワークモデル
を用いて居住域空気温度を推測するには、あらかじめニ
ューラルネットワークモデルに学習を行わせる必要があ
る。この学習のため、室内空間１０の居住域に居住域空
気温度センサ（グローブ温度計）を仮設する。
を用いて居住域空気温度を推測するには、あらかじめニ
ューラルネットワークモデルに学習を行わせる必要があ
る。この学習のため、室内空間１０の居住域に居住域空
気温度センサ（グローブ温度計）を仮設する。
【００１４】そして、センサ２〜５によって測定した給
気温度、居住域の物体表面温度、吹出風量、外気温度を
サンプル的な入力変数としてニューラルネットワークモ
デルに与えると共に、この入力変数に対するニューラル
ネットワークモデルの望ましい出力変数として、センサ
２〜５と同時に居住域空気温度センサで測定した居住域
空気温度をニューラルネットワークモデルに与える。こ
れにより、目的とする出力変数が得られるようニューラ
ルネットワークモデルに学習を行わせる。
気温度、居住域の物体表面温度、吹出風量、外気温度を
サンプル的な入力変数としてニューラルネットワークモ
デルに与えると共に、この入力変数に対するニューラル
ネットワークモデルの望ましい出力変数として、センサ
２〜５と同時に居住域空気温度センサで測定した居住域
空気温度をニューラルネットワークモデルに与える。こ
れにより、目的とする出力変数が得られるようニューラ
ルネットワークモデルに学習を行わせる。
【００１５】ニューラルネットワークモデルを学習させ
る方法としては、例えばバックプロパゲーション（Back
Propargation ）法がある。この学習の際、入力変数と
出力変数との組を複数組与えることにより、入出力の相
関関係が一定でない場合でも、適切な居住域空気温度が
推測できるようニューラルネットワークモデルに学習を
行わせることができる。学習後、仮設した居住域空気温
度センサを撤去する。
る方法としては、例えばバックプロパゲーション（Back
Propargation ）法がある。この学習の際、入力変数と
出力変数との組を複数組与えることにより、入出力の相
関関係が一定でない場合でも、適切な居住域空気温度が
推測できるようニューラルネットワークモデルに学習を
行わせることができる。学習後、仮設した居住域空気温
度センサを撤去する。
【００１６】こうして、ニューラルネットワークモデル
をあらかじめ学習させておけば、センサ２〜５によって
測定した給気温度、居住域の物体表面温度、吹出風量、
外気温度から未知の居住域空気温度を推測することがで
きる。なお、２次元の温度分布を測定できる放射温度セ
ンサ３を用いる場合には、放射温度センサ３で測定した
２次元の温度分布の平均値を居住域の物体表面温度とし
てニューラルネットワークモデルに入力すればよい。次
に、コントローラ６の制御手段６２は、空気温度推測手
段６１によって推測された居住域空気温度が空調システ
ムのオペレータ又は室内空間１０の居住者によって設定
された設定温度と一致するよう空調機１を制御する（ス
テップ１０３）。
をあらかじめ学習させておけば、センサ２〜５によって
測定した給気温度、居住域の物体表面温度、吹出風量、
外気温度から未知の居住域空気温度を推測することがで
きる。なお、２次元の温度分布を測定できる放射温度セ
ンサ３を用いる場合には、放射温度センサ３で測定した
２次元の温度分布の平均値を居住域の物体表面温度とし
てニューラルネットワークモデルに入力すればよい。次
に、コントローラ６の制御手段６２は、空気温度推測手
段６１によって推測された居住域空気温度が空調システ
ムのオペレータ又は室内空間１０の居住者によって設定
された設定温度と一致するよう空調機１を制御する（ス
テップ１０３）。
【００１７】すなわち、制御手段６２は、居住域空気温
度と設定温度に基づいて操作量を演算すると共に風量を
決定して、空調機１に出力する。空調機１の熱交換機
は、室内空間１０から空調機１に戻された空気と外気と
の混合気を前記操作量に応じて加熱又は冷却して給気と
し、送風機は、この給気をコントローラ６で決定された
風量で室内空間１０に送り出す。図１の空調システム
は、以上のようなステップ１０１〜１０３の動作を一定
時間ごとに繰り返す。こうして、居住者にとって快適な
空調制御を実現することができる。
度と設定温度に基づいて操作量を演算すると共に風量を
決定して、空調機１に出力する。空調機１の熱交換機
は、室内空間１０から空調機１に戻された空気と外気と
の混合気を前記操作量に応じて加熱又は冷却して給気と
し、送風機は、この給気をコントローラ６で決定された
風量で室内空間１０に送り出す。図１の空調システム
は、以上のようなステップ１０１〜１０３の動作を一定
時間ごとに繰り返す。こうして、居住者にとって快適な
空調制御を実現することができる。
【００１８】［実施の形態の２］図５は本発明の第２の
実施の形態となる空調システムの構成を示すブロック図
であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してあ
る。本実施の形態の空調システムは、ＶＡＶ方式の空調
機１の代わりに、ファンコイルユニット（以下、ＦＣＵ
とする）１ａと温水バルブ８と冷水バルブ９とからなる
空調機を用いるものである。
実施の形態となる空調システムの構成を示すブロック図
であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してあ
る。本実施の形態の空調システムは、ＶＡＶ方式の空調
機１の代わりに、ファンコイルユニット（以下、ＦＣＵ
とする）１ａと温水バルブ８と冷水バルブ９とからなる
空調機を用いるものである。
【００１９】温水バルブ８は、図示しない温水熱源から
供給される温水の流量を調節し、冷水バルブ９は、図示
しない冷水熱源から供給される冷水の流量を調節する。
ＦＣＵ１ａは、温水バルブ８を通して送られてきた温水
により空気を加熱する加熱コイルと、冷水バルブ９を通
して送られてきた冷水により空気を冷却する冷却コイル
と、加熱又は冷却された給気を送り出す送風機とから構
成される。
供給される温水の流量を調節し、冷水バルブ９は、図示
しない冷水熱源から供給される冷水の流量を調節する。
ＦＣＵ１ａは、温水バルブ８を通して送られてきた温水
により空気を加熱する加熱コイルと、冷水バルブ９を通
して送られてきた冷水により空気を冷却する冷却コイル
と、加熱又は冷却された給気を送り出す送風機とから構
成される。
【００２０】以下、このような空調システムの動作を説
明する。図６はコントローラ６ａの構成を示すブロック
図である。本実施の形態においても、空調システムとし
ての動作は実施の形態の１と同様であるので、図２を用
いて説明する。まず、給気温度センサ２はＦＣＵ１ａか
ら送り出された給気の温度を測定し、放射温度センサ３
は居住域の物体の表面温度を測定し、外気温度センサ５
は外気温度を測定する。さらに、コントローラ６ａの回
転数測定手段６３は、ＦＣＵ１ａの送風機に与えられる
回転数制御信号に基づいて送風機の回転数を測定する
（図２ステップ１０１）。
明する。図６はコントローラ６ａの構成を示すブロック
図である。本実施の形態においても、空調システムとし
ての動作は実施の形態の１と同様であるので、図２を用
いて説明する。まず、給気温度センサ２はＦＣＵ１ａか
ら送り出された給気の温度を測定し、放射温度センサ３
は居住域の物体の表面温度を測定し、外気温度センサ５
は外気温度を測定する。さらに、コントローラ６ａの回
転数測定手段６３は、ＦＣＵ１ａの送風機に与えられる
回転数制御信号に基づいて送風機の回転数を測定する
（図２ステップ１０１）。
【００２１】次に、コントローラ６ａの空気温度推測手
段６１ａは、センサ２，３，５によって測定された給気
温度、居住域の物体表面温度、外気温度と、回転数測定
手段６３によって測定された送風機の回転数とから、フ
ァジィ推論により居住域空気温度を推測する（ステップ
１０２）。
段６１ａは、センサ２，３，５によって測定された給気
温度、居住域の物体表面温度、外気温度と、回転数測定
手段６３によって測定された送風機の回転数とから、フ
ァジィ推論により居住域空気温度を推測する（ステップ
１０２）。
【００２２】居住域空気温度をファジィ推論するため、
空気温度推測手段６１ａには、あらかじめファジィ多項
式（ファジィルール）とメンバシップ関数とが設定され
ている。ファジィ多項式は、入力変数と出力変数との関
係を”ｉｆ 入力変数 ｔｈｅｎ 出力変数”形式で記
述したものであり、例えばＮＬが「かなり低い」、ＮＭ
が「少し低い」、ＺＲが「中くらい」、ＰＭが「すこし
高い」、ＰＬが「かなり高い」という言葉を表すとすれ
ば、以下のように記述できる。
空気温度推測手段６１ａには、あらかじめファジィ多項
式（ファジィルール）とメンバシップ関数とが設定され
ている。ファジィ多項式は、入力変数と出力変数との関
係を”ｉｆ 入力変数 ｔｈｅｎ 出力変数”形式で記
述したものであり、例えばＮＬが「かなり低い」、ＮＭ
が「少し低い」、ＺＲが「中くらい」、ＰＭが「すこし
高い」、ＰＬが「かなり高い」という言葉を表すとすれ
ば、以下のように記述できる。
【００２３】ｉｆ 給気温度＝ＮＬ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ
又はＰＬのいずれか１つ ＡＮＤ表面温度＝ＮＬ，Ｎ
Ｍ，ＺＲ，ＰＭ又はＰＬのいずれか１つ ＡＮＤ 外気
温度＝ＮＬ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ又はＰＬのいずれか１つ
ＡＮＤ 送風機回転数＝ＮＬ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ又は
ＰＬのいずれか１つ ｔｈｅｎ 居住域空気温度＝Ｎ
Ｌ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ又はＰＬのいずれか１つ
又はＰＬのいずれか１つ ＡＮＤ表面温度＝ＮＬ，Ｎ
Ｍ，ＺＲ，ＰＭ又はＰＬのいずれか１つ ＡＮＤ 外気
温度＝ＮＬ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ又はＰＬのいずれか１つ
ＡＮＤ 送風機回転数＝ＮＬ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ又は
ＰＬのいずれか１つ ｔｈｅｎ 居住域空気温度＝Ｎ
Ｌ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ又はＰＬのいずれか１つ
【００２４】ファジィ多項式は、室内空間１０の居住域
に居住域空気温度センサを仮設し、センサ２，３，５に
よって測定した給気温度、居住域の物体表面温度、外気
温度と、回転数測定手段６３によって測定した送風機の
回転数と、これらと同時に居住域空気温度センサで測定
した居住域空気温度とを基に作成すればよい。空調シス
テムの設計者は、このようなファジィ多項式を冷房と暖
房のそれぞれについて複数作成する。
に居住域空気温度センサを仮設し、センサ２，３，５に
よって測定した給気温度、居住域の物体表面温度、外気
温度と、回転数測定手段６３によって測定した送風機の
回転数と、これらと同時に居住域空気温度センサで測定
した居住域空気温度とを基に作成すればよい。空調シス
テムの設計者は、このようなファジィ多項式を冷房と暖
房のそれぞれについて複数作成する。
【００２５】また、設計者は、入力変数又は出力変数と
ＮＬ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ，ＰＬといったあいまいな表現
との受け渡しを行う図７のようなメンバシップ関数を作
成する。メンバシップ関数は設計者の経験等により主観
的に決定される。このようなメンバシップ関数を入力変
数（給気温度、表面温度、外気温度、送風機回転数）の
それぞれについて作成すると共に、出力変数（居住域空
気温度）について作成する。そして、設計者は、作成し
たファジィ多項式とメンバシップ関数とを空気温度推測
手段６１ａに設定する。
ＮＬ，ＮＭ，ＺＲ，ＰＭ，ＰＬといったあいまいな表現
との受け渡しを行う図７のようなメンバシップ関数を作
成する。メンバシップ関数は設計者の経験等により主観
的に決定される。このようなメンバシップ関数を入力変
数（給気温度、表面温度、外気温度、送風機回転数）の
それぞれについて作成すると共に、出力変数（居住域空
気温度）について作成する。そして、設計者は、作成し
たファジィ多項式とメンバシップ関数とを空気温度推測
手段６１ａに設定する。
【００２６】空気温度推測手段６１ａは、ステップ１０
２において、センサ２，３，５から給気温度、表面温
度、外気温度が入力され、回転数測定手段６３から送風
機回転数が入力されると、あらかじめ設定されたファジ
ィ多項式とメンバシップ関数とを用いて、居住域空気温
度を推測する。なお、メンバシップ関数を公知の手法を
用いて学習又はセルフチューニングにより設定してもよ
い。また、２次元の温度分布を測定できる放射温度セン
サ３を用いる場合には、放射温度センサ３で測定した２
次元の温度分布の平均値を居住域の物体表面温度とし
て、ファジィ多項式の作成と居住域空気温度の推測とを
行えばよい。
２において、センサ２，３，５から給気温度、表面温
度、外気温度が入力され、回転数測定手段６３から送風
機回転数が入力されると、あらかじめ設定されたファジ
ィ多項式とメンバシップ関数とを用いて、居住域空気温
度を推測する。なお、メンバシップ関数を公知の手法を
用いて学習又はセルフチューニングにより設定してもよ
い。また、２次元の温度分布を測定できる放射温度セン
サ３を用いる場合には、放射温度センサ３で測定した２
次元の温度分布の平均値を居住域の物体表面温度とし
て、ファジィ多項式の作成と居住域空気温度の推測とを
行えばよい。
【００２７】次に、コントローラ６の制御手段６２は、
空気温度推測手段６１ａによって推測された居住域空気
温度がオペレータ又は居住者によって設定された設定温
度と一致するよう空調機を制御する（ステップ１０
３）。すなわち、制御手段６２は、居住域空気温度と設
定温度に基づいて操作量を演算し、バルブ８，９の図示
しない変換器は、制御手段６２によって演算された操作
量に応じてバルブを駆動する。これにより、バルブ８，
９の開度、つまり温水、冷水の流量が制御される。ＦＣ
Ｕ１ａの加熱コイル又は冷却コイルは、室内空間１０か
らＦＣＵ１ａに戻された空気と外気との混合気を加熱又
は冷却し、ＦＣＵ１ａの送風機は、加熱又は冷却された
給気を室内空間１０に送り出す。
空気温度推測手段６１ａによって推測された居住域空気
温度がオペレータ又は居住者によって設定された設定温
度と一致するよう空調機を制御する（ステップ１０
３）。すなわち、制御手段６２は、居住域空気温度と設
定温度に基づいて操作量を演算し、バルブ８，９の図示
しない変換器は、制御手段６２によって演算された操作
量に応じてバルブを駆動する。これにより、バルブ８，
９の開度、つまり温水、冷水の流量が制御される。ＦＣ
Ｕ１ａの加熱コイル又は冷却コイルは、室内空間１０か
らＦＣＵ１ａに戻された空気と外気との混合気を加熱又
は冷却し、ＦＣＵ１ａの送風機は、加熱又は冷却された
給気を室内空間１０に送り出す。
【００２８】図５の空調システムは、以上のようなステ
ップ１０１〜１０３の動作を一定時間ごとに繰り返す。
こうして、居住者にとって快適な空調制御を実現するこ
とができる。なお、本実施の形態では、給気温度センサ
２によって給気温度を測定しているが、コントローラ６
ａに給気温度測定手段を設け、この給気温度測定手段に
おいてバルブ８，９の開度から給気温度を求めるように
してもよい。
ップ１０１〜１０３の動作を一定時間ごとに繰り返す。
こうして、居住者にとって快適な空調制御を実現するこ
とができる。なお、本実施の形態では、給気温度センサ
２によって給気温度を測定しているが、コントローラ６
ａに給気温度測定手段を設け、この給気温度測定手段に
おいてバルブ８，９の開度から給気温度を求めるように
してもよい。
【００２９】また、実施の形態の１では、居住域空気温
度の推測にニューラルネットワークモデルを使用し、実
施の形態の２では、ファジィ推論を使用しているが、こ
れに限るものではなく、実施の形態の１でファジィ推論
を使用し、実施の形態の２でニューラルネットワークモ
デルを使用してもよいことは言うまでもない。なお、上
述のニューラルネットワークモデルやファジィ推論は、
演算装置、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピ
ュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラ
ムによって実現することができる。
度の推測にニューラルネットワークモデルを使用し、実
施の形態の２では、ファジィ推論を使用しているが、こ
れに限るものではなく、実施の形態の１でファジィ推論
を使用し、実施の形態の２でニューラルネットワークモ
デルを使用してもよいことは言うまでもない。なお、上
述のニューラルネットワークモデルやファジィ推論は、
演算装置、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピ
ュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラ
ムによって実現することができる。
【００３０】また、実施の形態の１，２では、入力変数
として外気温度を測定しているが、外気温度については
測定しなくてもよい。この場合は、外気温度を入力しな
いことを前提として、ニューラルネットワークモデル、
あるいはファジィ多項式及びメンバシップ関数を設定す
ることになる。ただし、外気温度を入力変数として加え
ると、外気温度が居住域空気温度に及ぼす影響が大きい
季節（夏や冬）において、居住域空気温度の推測をより
適切に行うことができる。
として外気温度を測定しているが、外気温度については
測定しなくてもよい。この場合は、外気温度を入力しな
いことを前提として、ニューラルネットワークモデル、
あるいはファジィ多項式及びメンバシップ関数を設定す
ることになる。ただし、外気温度を入力変数として加え
ると、外気温度が居住域空気温度に及ぼす影響が大きい
季節（夏や冬）において、居住域空気温度の推測をより
適切に行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、表面温度測定手段、給
気温度測定手段、供給能力測定手段及び空気温度推測手
段を設けることにより、表面温度測定手段によって測定
した表面温度に加えて、給気温度と空調機の給気供給能
力を示す値とを用いて居住域空気温度を推測するので、
居住域空気温度の推測精度を高めることができ、居住者
にとって快適な空調制御を実現することができる。その
結果、室内空間の居住域に温度センサを設ける必要がな
くなる。
気温度測定手段、供給能力測定手段及び空気温度推測手
段を設けることにより、表面温度測定手段によって測定
した表面温度に加えて、給気温度と空調機の給気供給能
力を示す値とを用いて居住域空気温度を推測するので、
居住域空気温度の推測精度を高めることができ、居住者
にとって快適な空調制御を実現することができる。その
結果、室内空間の居住域に温度センサを設ける必要がな
くなる。
【００３２】また、外気温度測定手段を設けることによ
り、表面温度と給気温度と空調機の給気供給能力を示す
値に加えて、外気温度を用いて居住域空気温度を推測す
るので、外気温度が居住域空気温度に及ぼす影響が大き
い季節（夏や冬）であっても、居住域空気温度の推測を
適切に行うことができ、居住者にとって快適な空調制御
を実現することができる。
り、表面温度と給気温度と空調機の給気供給能力を示す
値に加えて、外気温度を用いて居住域空気温度を推測す
るので、外気温度が居住域空気温度に及ぼす影響が大き
い季節（夏や冬）であっても、居住域空気温度の推測を
適切に行うことができ、居住者にとって快適な空調制御
を実現することができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態となる空調システ
ムの構成を示すブロック図である。
ムの構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の空調システムの動作を示すフローチャ
ート図である。
ート図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態におけるコントロ
ーラの構成を示すブロック図である。
ーラの構成を示すブロック図である。
【図４】 ニューラルネットワークモデルの１構成例を
示す図である。
示す図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態となる空調システ
ムの構成を示すブロック図である。
ムの構成を示すブロック図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態におけるコントロ
ーラの構成を示すブロック図である。
ーラの構成を示すブロック図である。
【図７】 メンバシップ関数の１例を示す図である。
１…空調機、１ａ…ファンコイルユニット、２…給気温
度センサ、３…放射温度センサ、４…風量センサ、５…
外気温度センサ、６、６ａ…コントローラ、７…吹出
口、８…温水バルブ、９…冷水バルブ、６１、６１ａ…
空気温度推測手段、６２…制御手段、６３…回転数測定
手段。
度センサ、３…放射温度センサ、４…風量センサ、５…
外気温度センサ、６、６ａ…コントローラ、７…吹出
口、８…温水バルブ、９…冷水バルブ、６１、６１ａ…
空気温度推測手段、６２…制御手段、６３…回転数測定
手段。
Claims (3)
- 【請求項１】 加熱又は冷却した空気（給気）を室内空
間に供給する空調機を備えた空調システムにおいて、 前記室内空間の居住域にある物体の表面温度を測定する
表面温度測定手段と、 給気温度を測定する給気温度測定手段と、 前記空調機の給気供給能力を示す値を測定する供給能力
測定手段と、 前記表面温度と前記給気温度と前記空調機の給気供給能
力を示す値に基づいて前記居住域の空気温度を推測する
空気温度推測手段と、 この推測された居住域空気温度に基づいて前記空調機を
制御する制御手段とを備えることを特徴とする空調シス
テム。 - 【請求項２】 加熱又は冷却した空気（給気）を室内空
間に供給する空調機を備えた空調システムにおいて、 前記室内空間の居住域にある物体の表面温度を測定する
表面温度測定手段と、 給気温度を測定する給気温度測定手段と、 前記空調機の給気供給能力を示す値を測定する供給能力
測定手段と、 外気温度を測定する外気温度測定手段と、 前記表面温度と前記給気温度と前記空調機の給気供給能
力を示す値と前記外気温度に基づいて前記居住域の空気
温度を推測する空気温度推測手段と、 この推測された居住域空気温度に基づいて前記空調機を
制御する制御手段とを備えることを特徴とする空調シス
テム。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の空調システムにお
いて、 前記空調機の給気供給能力を示す値は、前記給気の流
量、流速、又は前記給気を前記室内空間に送る前記空調
機内の送風機の回転数であることを特徴とする空調シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322388A JP3805968B2 (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322388A JP3805968B2 (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 空調システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002130777A true JP2002130777A (ja) | 2002-05-09 |
| JP3805968B2 JP3805968B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=18800276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000322388A Expired - Fee Related JP3805968B2 (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 空調システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3805968B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011106724A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 空調制御システム、空気調和装置、空調制御方法、温度計測システム及び温度計測方法 |
| CN112567182A (zh) * | 2018-06-11 | 2021-03-26 | 布罗恩-努托恩有限责任公司 | 具有从神经网络导出的自动流量平衡的通风***及其使用方法 |
| JP2021076348A (ja) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 三機工業株式会社 | ペリメータ空調システム |
| JP2021092441A (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | セイコーインスツル株式会社 | 黒球温度推定システム、暑さ指数推定システム、熱中症リスク推定システム、ウェアラブルデバイス、黒球温度推定方法およびプログラム |
-
2000
- 2000-10-23 JP JP2000322388A patent/JP3805968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011106724A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 空調制御システム、空気調和装置、空調制御方法、温度計測システム及び温度計測方法 |
| CN112567182A (zh) * | 2018-06-11 | 2021-03-26 | 布罗恩-努托恩有限责任公司 | 具有从神经网络导出的自动流量平衡的通风***及其使用方法 |
| US11703247B2 (en) | 2018-06-11 | 2023-07-18 | Broan-Nutone Llc | Ventilation system with automatic flow balancing derived from a neural network and methods of use |
| JP2021076348A (ja) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 三機工業株式会社 | ペリメータ空調システム |
| JP7370821B2 (ja) | 2019-11-13 | 2023-10-30 | 三機工業株式会社 | ペリメータ空調システム |
| JP2021092441A (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | セイコーインスツル株式会社 | 黒球温度推定システム、暑さ指数推定システム、熱中症リスク推定システム、ウェアラブルデバイス、黒球温度推定方法およびプログラム |
| JP7317685B2 (ja) | 2019-12-10 | 2023-07-31 | セイコーインスツル株式会社 | 黒球温度推定システム、暑さ指数推定システム、熱中症リスク推定システム、ウェアラブルデバイス、黒球温度推定方法およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3805968B2 (ja) | 2006-08-09 |
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