JP2004263994A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】係員ゾーンの快適性指標値Xおよび商品ゾーンの快適性指標値Yを求め、これら快適性指標値X,Yに可変式の重み付けを加えて総合快適性指標値Zを求め、この総合快適性指標値Zが目標快適性指標値Zsとなるように空気調和機20を制御する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、店舗たとえばコンビニエンスストアに設置される空気調和機の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気調和機の制御手段として、快適性および省エネルギ性を両立するPMV(Predicted Mean Vote)制御が知られている(例えば、特許文献1参照)。
PMV制御は、室内の温湿度、室内の輻射温度、室内の人の着衣量、室内の人の活動状況などから快適性指標値(PMV値という)を算出し、そのPMV値が目標快適性指標値(目標PMV値という)になるように空気調和機の設定温度を操作する制御である。
【0003】
このようなPMV制御を店舗たとえばコンビニエンスストアの空調に利用することが考えられる。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−14738号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
コンビニエンスストアの温熱環境を測定したところ、冷房シーズンの昼間では、係員が顧客に対応するレジカウンタ付近の温度が、商品の陳列棚が置かれているゾーンの温度より2℃〜3℃高くなることが分かった。これは、レジカウンタに缶入り飲料を温める缶ウォーマや電子レンジなどの発熱源があり、またレジカウンタが出入口に近くて外気の流入があること、レジカウンタの近傍の壁面が外壁であるなどが原因と推測される。
【0006】
このため、単にPMV制御を採用しただけでは、レジカウンタの係員にとって反って不快な空調となってしまうことがある。この場合、係員が不快感を解消しようとして空気調和機の設定温度を頻繁に変更操作する可能性があり、そうなるとPMV制御の特徴である省エネルギ性が損なわれてしまう。
【0007】
この発明は上記の事情を考慮したもので、店舗内の係員の快適性を十分に考慮した空調を行うことができ、しかも省エネルギ効果の向上が図れる空気調和機の制御方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明の空気調和機の制御方法は、係員が顧客に対応する係員ゾーンおよび商品が置かれる商品ゾーンが同一空間に配された店舗を空調する空気調和機において、係員ゾーンの環境を検知してその係員ゾーンの快適性指標値を求め、商品ゾーンの環境を検知してその商品ゾーンの快適性指標値を求め、これら快適性指標値に可変式の重み付けを加えて総合快適性指標値を求め、この総合快適性指標値が目標快適性指標値となるように前記空気調和機を制御する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【0010】
図1において、1は店舗たとえばコンビニエンスストアの建物で、内部に売場スペース2および事務室3が設けられている。売場スペース2の側壁には、道路と面する側に出入口4および透明ガラス5が設けられている。また、売場スペース2は、見かけ上、出入口4の近くで係員が顧客に対応する係員ゾーンと商品が置かれる商品ゾーンとに分かれている。
【0011】
商品ゾーンには、壁に面してリーチインショーケース6、ウォークインショーケース7、およびオープンショーケース8,9などが設置されるとともに、図示していないがほぼ中央部に食料品や生活用品を陳列するための複数の陳列棚が設置されている。リーチインショーケース6は、冷凍ショーケース、氷温チルドショーケース、冷蔵ショーケースなどとして利用される。ウォークインショーケース7は、冷蔵用ショーケースとして利用される。オープンショーケース8,9には、下部または上部から冷却用空気が供給される。
【0012】
係員ゾーンには、レジカウンタ(チェックアウトカウンタともいう)10が設置されている。このレジカウンタ10に、レジスタ11、おでん鍋12、缶ウォーマ13、電子レンジ14などが載置されている。レジスタ11は、事務室3のPOS端末15に接続されている。
【0013】
このようなコンビニエンスストアにおいて、売場スペース2の天井面に室内ユニット21が取付けられている。室内ユニット21は、売場スペース2の空気を吸込み、その吸込み空気を冷却または暖め、その冷却または暖めた空気をダクトにより複数の吹出ユニット22に導いてそこから売場スペース2に吹出す。
【0014】
建物1の外壁に沿って室外ユニット23が設置され、その室外ユニット23と上記室内ユニット21で後述の空気調和機20が構成されている。
【0015】
また、売場スペース2において、レジカウンタ10の近傍に、係員ゾーンの空気の温度および湿度を検知する環境センサ31が配設されている。室内ユニット21の吸込口の近傍に、その吸込み空気(商品ゾーンの空気)の温度および湿度を検知する環境センサ32が配設されている。
【0016】
環境センサ31,32は、図2に示すコントローラ40に接続されている。コントローラ40は、PMV値算出部41,42、総PMV値算出部43、重み設定部44、時計45、目標PMV値設定部46、設定温度操作部47、および通信端末48を有し、建物1内の任意の場所に設置される。
【0017】
PMV値算出部41は、環境センサ31で検知される温度および湿度を用い、かつシーズン別に標準値として定められている情報(室内の人の着衣量や活動状況)を用いる周知の演算により、係員ゾーンの快適性指標値(PMV値)Xを求める。PMV値算出部42は、環境センサ32で検知される温度および湿度を用い、かつシーズン別に標準値として定められている情報(室内の人の着衣量や活動状況)を用いる周知の演算により、商品ゾーンの快適性指標値(PMV値)Yを求める。
【0018】
快適性指標値は、図3に示すように、“0”を挟んで“+値”と“−値”とがあり、+側に大きくなるほど寒さを感じる度合が大きく、−側に大きくなるほど暑さを感じる度合が大きく、±0.5以内が快適であることを表わす。
【0019】
総PMV値算出部43は、PMV値算出部41,42で算出された快適性指標値X,Yに重み付けを加えて組合せることにより、下式のように総合快適性指標値Zを算出する。A1が快適性指標値Xに対する重み付け値、A2が快適性指標値Yに対する重み付け値である。
Z=A1・X+A2・Y
重み付け値A1,A2は、係員ゾーンの容積と商品ゾーンの容積との比率に応じて定められた値であり、“A2=1−A1”の関係を有し、重み設定部44によって設定される。例えば、係員ゾーンと商品ゾーンの容積比が3:7であれば、重み付け値A01=0.3、重み付け値A02=0.7が定められ、機器の設置時に重み付けの初期値として重み設定部44に設定される。
【0020】
この容積比に応じて定められた重み付け値A01,A02はあくまでも初期の基準値であり、実際には、この基準となる重み付け値A01,A02を時刻に応じて補正する処理が重み設定部44で実行され、最終的な重み付け値A1,A2が決定される。すなわち、重み設定部44は、時計45から報知される現在時刻に基づき、係員ゾーンの重み付け値A1に対する補正用の時刻変動係数αを図4に示す設定テーブルから抽出し、時刻変動係数αに応じて重み付け値A01を補正する。
【0021】
この時刻変動係数αに応じた補正が加味されることにより、総PMV値算出部43における総合快適性指標値Zは実際には下式のように算出される。
すなわち、時刻による補正を加えた重み付け値A1,A2は、
A1=α・A01/(α・A01+A02)
A2=A02/(α・A01+A02)となる。
【0022】
なお、時刻変動係数αは、通常は機器の設置時に重み設定部44に設定しておくことで実施されるが、通信端末48から時刻と対応した時刻変動係数αを遠隔設定してもよい。
【0023】
また、上述の例においては、基準となる重み付け値A01,A02及び時刻変動係数αを用いて最終的な重み付け値A1,A2を算出するようにしたが、重み付け値A1,A2そのものを時刻とともに変化するように設定することも可能である。このような例を図5に示す。この図には重み付け値A1の設定値のみを表しているが、重み付け値A2は重み設定部44にてA2=1−A1で算出されるようになっている。この場合も、通信端末48から時刻に対応した重み付け値A1を遠隔設定してもよい。
【0024】
目標PMV値設定部46は、時計45から報知される現在時刻および空気調和機20の運転モード(冷/暖)に基づき、上記算出される総合快適性指標値Zに対する目標快適性指標値Zsを図6に示す設定テーブルから抽出し、抽出した目標快適性指標値Zsを設定温度操作部47に知らせる。
【0025】
なお、目標PMV値設定部46は、通信端末48から指示情報を受けた場合に、現在時刻および運転モードに応じた設定を無視して、指示情報に応じて目標快適性指標値Zsを設定する機能も有している。
【0026】
設定温度操作部47は、上記算出される総合快適性指標値Zが上記設定された目標快適性指標値Zsになるように、空気調和機20における室内設定温度Tsを操作する。
【0027】
通信端末48は、通信ネットワーク50を介して管理センタ60のサーバ61に接続されている。サーバ61には、端末62が接続されている。この端末62により、重み設定部44における設定テーブルの時刻変動係数α、および目標PMV値設定部46における設定テーブルの目標快適性指標値Zsをそれぞれ遠隔操作することができる。
【0028】
つぎに、上記の構成の作用をFIG.6のフローチャートを参照しながら説明する。
空気調和機20は、室内ユニット21に吸込まれる空気の温度を室内温度センサ(図示しない)で検知し、その検知温度と運転操作器で定められている室内設定温度Tsとの比較により、運転を制御する。
【0029】
空気調和機20の運転が開始されると、係員ゾーンの空気の温度および湿度が環境センサ31で検知されるとともに、商品ゾーンの温度および湿度が環境センサ32で検知される(ステップ101)。これら検知される温湿度がそれぞれ安定して快適性指標値の算出が可能な状態になると(ステップ103のYES)、現在時刻に応じて重み付け値A1,A2が補正されるとともに(ステップ104)、現在時刻に応じて目標快適性指標値Zsが可変設定される(ステップ105)。
【0030】
たとえば、冷房シーズンの場合、午前6時から9時の時間帯は、客数が多くて、係員の活動量が増えるとともに出入口4からの外気流入が増えることから、時刻変動係数αとして大きめの値“6”が設定され(図4参照)、基準となる重み付け値A01=0.3、重み付け値A02=0.7の場合、A1=0.72、A2=0.28となり、係員ゾーンの重み付け値A1が商品ゾーンの重み付け値A2より大きくなる状態に補正され、係員ゾーンの快適性を無視した空調が実施され、係員及びレジスタ11前に並ぶ来客の快適性が向上する。午前9時から11時の時間帯は、客数が少なくて、係員の活動量が減るとともに出入口4からの外気導入が減ることから、時刻変動係数αとして小さめの値“0.8”が設定され(図4参照)、A1=0.26、A2=0.74となり、係員ゾーンの重み付け値A1が商品ゾーンの重み付け値A2より小さくなる状態に補正され、商品ゾーンを優先した省エネルギを重視した空調が実施される。午後7時から翌朝6時の時間帯についても、客数が少なくて、係員の活動量が減るとともに出入口4からの外気導入が減ることから、時刻変動係数αとして小さめの値“0.8”が設定され(図4参照)、係員ゾーンの重み付け値A1が商品ゾーンの重み付け値A2より小さくなる状態に補正される。
【0031】
すなわち、来客数が多く、係員や来客がレジスタ11付近にいる時間帯である朝の午前6時から午前9時、表示パネルの午前11時から午後1時、夕方の午後6時から午後7時の間は係員ゾーンの快適性を向上させた重み付け値を用い、来客が少ない時間帯である午前9時から午前11時、午後1時から午後4時、夜の午後7時から午前6時の間は商品ゾーンを重視した重み付け値を用いて省エネルギを図るようになっている。なお、来客数の多い時間帯はコンビニエンスストアの店舗の立地条件によって異なるため、その店の時間別販売状況の統計データをPOSデータ等に基づき管理センタ60にて把握し、管理センタ60から時刻変動係数αもしくは重み付け値を送信することで、係員が時刻変動係数αや重み付け値を設定する必要がなくなり、より適切な値を使用することも可能となる。
【0032】
なお、以上は冷房シーズンの例で説明したが、暖房シーズンも来客の多い時間帯に対して係員ゾーンの快適性を向上させた重み付け値を用い、来客が少ない時間帯間は商品ゾーンを重視した重み付け値を用いる点については同様であるが、冬季は朝が遅いため、来客の増減時間帯も若干異なるため、冷房シーズンとは異なる時刻帯での時刻変動係数αもしくは重み付け値A1を用いる必要がある。
【0033】
目標快適性指標値Zsの可変設定に関しては、冷房シーズンの場合、午前6時から9時の時間帯は客数が多くなるものの気温がまだ低めで店内が涼しいので、目標快適性指標値Zsとして、快適性をそれほど求めない値“+0.8”が設定される(図6参照)。午前11時から午後1時の時間帯は、客数が多くなり、しかも気温が上がって店内温度が上昇するころなので、目標快適性指標値Zsとして、快適性をある程度求める値“+0.2”が設定される。
【0034】
午後7時から翌朝6時の時間帯は、客数が少なく、しかも気温が下がって店内が涼しくなるので、目標快適性指標値Zsとして、快適性を求めない値“+1.0”が設定される。要するに、人そのものがあまり存在しない時間帯に、空気調和機20を運転して店舗全体の快適性を維持することは省エネにならない。店内には、空気調和機20のほかに要冷機器が設置されているため、人が少ない時間帯であれば、要冷機器だけの冷却で店内の空調が賄える可能性が高いと考えられる。したがって、目標快適性指標値Zsを“+1.0”に設定しても、快適性が損なわれる割合より、省エネルギ効果が高まる割合の方が大きくなる。
【0035】
暖房シーズンの場合、午前6時から9時の時間帯は、客数が多くて、出入口4から冷気が頻繁に流入することから、目標快適性指標値Zsとして、快適性をある程度求める値“−0.2”が設定される。午前11時から午後1時の時間帯は、客数が多くなって外気の流入が増えるものの、気温が上がるころなので、目標快適性指標値Zsとして、快適性を少し求める値“−0.3”が設定される。午後7時から翌朝6時の時間帯は、客数が少ないので、目標快適性指標値Zsとして、快適性を求めない“−1.0”が設定される。
【0036】
こうして、重み付け値A1,A2が補正され、かつ目標快適性指標値Zsが設定されると、環境センサ31で検知される温度・湿度および予め定められている情報(着衣量や活動状況)により、係員ゾーンの快適性指標値Xが算出される(ステップ106)。同様に、環境センサ32で検知される温度・湿度および予め定められている情報により、商品ゾーンの快適性指標値Yが算出される(ステップ107)。
【0037】
そして、算出された快適性指標値X,Yおよび上記補正された重み付け値A1,A2により、総合快適性指標値Zが算出される(ステップ108)。この算出された総合快適性指標値Zと上記設定された目標快適性指標値Zsとが比較される(ステップ1−9)。
【0038】
総合快適性指標値Zと目標快適性指標値Zsとが等しければ(ステップ109のNO)、空気調和機20の現在の運転がそのまま継続される。
【0039】
空気調和機20の運転が冷房の場合(ステップ110のYES)、総合快適性指標値Zが目標快適性指標値Zsより小さければ(ステップ111のYES)、係員ゾーンが必要以上に冷やされていることから、空気調和機20の室内設定温度Tsが所定値たとえば1℃高められる(ステップ112)。これにより、空気調和機20の冷房能力が減少する。
【0040】
空気調和機20の運転が冷房で(ステップ110のYES)、総合快適性指標値Zが目標快適性指標値Zsより大きければ(ステップ111のNO)、係員ゾーンの冷房が不足気味であることから、空気調和機20の室内設定温度Tsが所定値たとえば1℃下げられる(ステップ113)。これにより、空気調和機20の冷房能力が増加する。
【0041】
空気調和機20の運転が暖房の場合(ステップ110のNO)、総合快適性指標値Zが目標快適性指標値Zsより大きければ(ステップ114のYES)、係員ゾーンが必要以上に暖められていることから、空気調和機20の室内温度設定値Tsが所定値たとえば1℃下げられる(ステップ115)。これにより、空気調和機20の暖房能力が減少する。
【0042】
空気調和機20の運転が暖房で(ステップ110のNO)、総合快適性指標値Zが目標快適性指標値Zsより小さければ(ステップ114のNO)、係員ゾーンの暖房が不足気味であることから、空気調和機20の室内温度設定値Tsが所定値たとえば1℃高められる(ステップ116)。これにより、空気調和機20の暖房能力が増加する。
【0043】
以上のように、係員ゾーンの快適性指標値Xおよび商品ゾーンの快適性指標値Yを求め、これら快適性指標値X,Yに可変式の重み付けを加えて総合快適性指標値Zを求め、この総合快適性指標値が目標快適性指標値となるように前記空気調和機を制御することにより、店舗内の係員の快適性を十分に考慮した空調を行うことができる。したがって、レジカウンタ10の係員が空気調和機20の室内設定温度Tsを頻繁に変更操作するようなことがなくなり、PMV制御の特徴である省エネルギ効果を十分に確保することができる。
【0044】
とくに、快適性指標値X,Yに対する重み付けを時刻に応じて補正するので、24時間営業が主流であるコンビニエンスストアに特有の来客動向、係員の活動状況、気温変化など種々の要素が係員ゾーンの空調に加味されることになり、係員の満足度を高めることができる。
【0045】
その上、目標快適性指標値Zsを時刻に応じて可変設定するので、係員の快適性がさらに向上するとともに、省エネルギ効果の大幅な向上が図れる。
【0046】
また、重み設定部44における設定テーブルの時刻変動係数α、および目標PMV値設定部46における設定テーブルの目標快適性指標値Zsを管理センタ60からの遠隔操作により変更することができるので、多数のコンビニエンスストアの店舗状況(係員ゾーンの容積や来客動向など)にそれぞれ合致した空調制御パターンを各店舗に対し設定することができる。同一店舗においても、季節ごとに空調制御パターンを切換えることができる。
【0047】
なお、上記実施形態では、商品ゾーンの温湿度を検知するために環境センサ32を設けたが、空気調和機20が室内温度センサに加えて室内湿度センサを有している場合には、その空気調和機20の室内温度センサおよび室内湿度センサを環境センサ32に代えて利用する構成としてもよい。空気調和機20が室内湿度センサを有していない場合には、係員ゾーン側の環境センサ31で検知される温湿度から絶対湿度を算出し、その絶対湿度に基づいて商品ゾーン側の相対湿度を算出し、その相対湿度および室内温度センサの検知温度を環境センサ32に代えて利用する構成としてもよい。
【0048】
また、重み設定部44の設定テーブルおよび目標PMV値設定部46の設定テーブルにおける時間帯について限定はなく、店舗ごとに適宜に設定可能である。
その他、この発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、係員ゾーンの快適性指標値および商品ゾーンの快適性指標値を求め、これら快適性指標値に可変式の重み付けを加えて総合快適性指標値を求め、この総合快適性指標値が目標快適性指標値となるように空気調和機を制御するようにしたので、店舗内の係員の快適性を十分に考慮した空調を行うことができ、しかも省エネルギ効果の向上が図れる空気調和機の制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態におけるコンビニエンスストアおよび空気調和機の構成を概略的に示す図。
【図2】一実施形態におけるコントローラのブロック図。
【図3】一実施形態における快適性指標値を説明するための図。
【図4】一実施形態における時刻変動係数の設定テーブルのフォーマットを示す図。
【図5】一実施形態における重み付け値の設定テーブルのフォーマットを示す図。
【図6】一実施形態における目標快適性指標値の設定テーブルのフォーマットを示す図。
【図7】一実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
1…コンビニエンスストアの建物、2…売場スペース、10…レジカウンタ、11…レジスタ、12…おでん鍋、13…缶ウォーマ、20…空気調和機、21…室内ユニット、22…吹出ユニット、23…室外ユニット、31,32…環境センサ、40…コントローラ、41,42…PMV値算出部、43…総PMV値算出部、44…重み設定部、45…時計、46…目標PMV値設定部、47…設定温度操作部、50…通信ネットワーク、60…管理センタ
Claims (4)
- 係員が顧客に対応する係員ゾーンおよび商品が置かれる商品ゾーンが同一空間に配された店舗を空調する空気調和機において、
前記係員ゾーンの環境を検知してその係員ゾーンの快適性指標値を求め、前記商品ゾーンの環境を検知してその商品ゾーンの快適性指標値を求め、これら快適性指標値に可変式の重み付けを加えて総合快適性指標値を求め、この総合快適性指標値が目標快適性指標値となるように前記空気調和機を制御することを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 請求項1に記載の空気調和機の制御方法において、
前記重み付けは、時刻に応じて補正されることを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 請求項1に記載の空気調和機の制御方法において、
前記目標快適性指標値は、時刻に応じて可変設定されることを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 請求項2または請求項3に記載の空気調和機の制御方法において、さらに、前記重み付けまたは前記目標快適性指標値を、必要に応じ、通信ネットワークを介して操作することを特徴とする空気調和機の制御方法。
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