JP2008157548A - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オフィス等の室内において、天井等に配置された室内空調機による全体的な空調と在室者に対する個別的な送風とを組み合わせた空調システムに関するものである。 The present invention relates to an air conditioning system that combines overall air conditioning by an indoor air conditioner arranged on a ceiling or the like and individual air blowing for a resident in a room such as an office.
従来より、オフィス等の広い室内空間を対象とした空調システムとしては、室外機と、室内に分散配置される複数の室内機とからなる冷暖房空調システム(いわゆるビルマルチ空調システム)が知られている。
しかし、室内機の設置位置や日当たりの有無、OA機器の存在等に起因して、室内の温度分布を均一に保つことは一般に困難である。
また、仮に温度分布を均一化することが可能であったとしても、その時の空調設定温度がすべての在室者にとって必ずしも快適な温度であるとは限らず、温冷感には個人差がある。すなわち、快適とされる設定温度に維持されている空調空間においても、暑いと感じる人、快適である人、寒いと感じる人が混在する。
Conventionally, as an air conditioning system for a wide indoor space such as an office, an air conditioning system (so-called building multi air conditioning system) including an outdoor unit and a plurality of indoor units distributed in a room is known. .
However, it is generally difficult to maintain a uniform temperature distribution in the room due to the installation position of the indoor unit, the presence of sunlight, the presence of OA equipment, and the like.
Even if the temperature distribution can be made uniform, the air-conditioning set temperature at that time is not necessarily a comfortable temperature for all occupants, and there is an individual difference in the thermal sensation. . That is, even in an air-conditioned space maintained at a set temperature that is considered to be comfortable, people who feel hot, people who are comfortable, and people who feel cold are mixed.
この種の空調システムにおいて、室内の温度分布の均一化を解決課題とする従来技術としては、後述する特許文献1や特許文献2に係る空調システムが知られている。
このうち、特許文献1に係る空調システムは、空調対象領域の暖房負荷の大小に応じて、空気熱源及び非空気熱源を用いた複合型空調機の室内機による空調と、空気熱源のみを用いた室内機による空調を行うようにしたものである。
また、特許文献2に係る空調システムは、各室内機の検出温度が目標温度に達するまでの目標到達時間がすべての室内機で同一になるように目標温度等を補正するものである。
In this type of air conditioning system, as a conventional technique for solving the problem of uniform temperature distribution in the room, an air conditioning system according to Patent Document 1 and Patent Document 2 described below is known.
Among these, the air conditioning system according to Patent Document 1 uses only the air heat source and the air conditioning by the indoor unit of the combined air conditioner using the air heat source and the non-air heat source according to the heating load of the air conditioning target area. Air conditioning is performed by indoor units.
In addition, the air conditioning system according to Patent Document 2 corrects the target temperature and the like so that the target arrival time until the detected temperature of each indoor unit reaches the target temperature is the same for all the indoor units.
一方、特許文献3には、車内の乗員に快適な個別空調を実現するようにした車両用空気調和装置が開示されている。
この空気調和装置は、乗員の顔面の特定部位(頬や額)の温度を非接触型の赤外線センサ等により検出して空調装置本体から吹き出す空気の風速、温度、方向等を制御するようにしたものである。
On the other hand, Patent Document 3 discloses a vehicle air conditioner that realizes individual air conditioning that is comfortable for passengers in the vehicle.
In this air conditioner, the temperature of a specific part (cheek or forehead) of the occupant's face is detected by a non-contact infrared sensor or the like, and the air speed, temperature, direction, etc. of the air blown out from the air conditioner body are controlled. Is.
前述した特許文献1,2に係る従来技術では、基本的に室内温度を目標値に一致させる制御によって室内温度分布の均一化を図っている。
しかしながら、人間の温冷感は、温度以外にも湿度や輻射、対流、代謝量などによって大きく左右されるため、単に温度のみに着目した画一的な空調方法では、在室者各人にとってそれぞれ快適な空調環境を実現することはできないという問題があった。
特に、特許文献1に係る従来技術では空気熱源及び非空気熱源を備える必要があり、装置構成が複雑化したり大形化するという問題もある。
更に、特許文献3に係る従来技術は、いわゆるカーエアコンとして乗員を個別に空調するものであり、オフィス等の広い空間を対象とした空調システムにそのまま適用することは困難である。
In the conventional techniques according to Patent Documents 1 and 2 described above, the room temperature distribution is basically made uniform by controlling the room temperature to match the target value.
However, human thermal sensation is greatly influenced by humidity, radiation, convection, metabolic rate, etc. in addition to temperature. There was a problem that a comfortable air-conditioning environment could not be realized.
In particular, the conventional technique according to Patent Document 1 needs to include an air heat source and a non-air heat source, and there is a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated or large.
Furthermore, the prior art according to Patent Document 3 is for individually air-conditioning a passenger as a so-called car air-conditioner, and is difficult to apply as it is to an air-conditioning system for a wide space such as an office.
そこで本発明の解決課題は、室内の全体的な空調と在室者各人に対する個別的な送風とを組み合わせ、必要に応じて全体的な空調の設定温度を調整可能にすることにより、在室者全員に一層の快適性を与えることができる構成簡単な空調システムを提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to combine the overall air conditioning in the room and the individual air blowing for each occupant and adjust the set temperature of the overall air conditioning as necessary. An object of the present invention is to provide an air conditioning system with a simple structure that can give all the persons more comfort.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、室内空調機により室内を全体的に空調する空調システムにおいて、
在室者の身体部位の温度を検出する温度検出手段と、
各在室者に送風するためにそれぞれ設けられた個別送風手段と、
前記温度検出手段による温度検出値を前記在室者が快適と感じる中立温感時温度と比較し、両者の偏差に応じて前記個別送風手段の動作を制御すると共に前記室内空調機に対する設定温度の変更要求を生成する制御手段と、
前記変更要求を前記室内空調機との間で送受信するための通信手段と、
を備え、
前記室内空調機は、前記通信手段を介して受信した前記変更要求を集約して前記設定温度を変更可能であることを特徴とする。
In order to solve the above problem, an invention according to claim 1 is an air conditioning system for generally air-conditioning a room with an indoor air conditioner.
Temperature detecting means for detecting the temperature of the body part of the occupant;
Individual air blowing means provided to blow air to each occupant,
The temperature detection value by the temperature detection means is compared with the temperature at the neutral temperature feeling that the occupant feels comfortable, and the operation of the individual air blowing means is controlled according to the deviation between the two, and the set temperature for the indoor air conditioner is controlled. A control means for generating a change request;
A communication means for transmitting and receiving the change request to and from the indoor air conditioner;
With
The indoor air conditioner is capable of changing the set temperature by aggregating the change requests received via the communication means.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載した空調システムにおいて、
前記制御手段は、前記偏差が前記個別送風手段の動作制御用の設定範囲を超えたときに前記変更要求を生成するものである。
The invention according to claim 2 is the air conditioning system according to claim 1,
The control means generates the change request when the deviation exceeds a setting range for operation control of the individual air blowing means.
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載した空調システムにおいて、
前記温度検出手段は、在室者の顔面温度を検出する赤外線温度センサ等のセンサであることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the air conditioning system according to claim 1 or 2,
The temperature detecting means is a sensor such as an infrared temperature sensor for detecting a face temperature of a resident.
請求項4に係る発明は、請求項1または2に記載した空調システムにおいて、
前記温度検出手段は、在室者の指先温度を検出するセンサであることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the air conditioning system according to claim 1 or 2,
The temperature detecting means is a sensor for detecting a fingertip temperature of a resident.
請求項5に係る発明は、請求項4に記載した空調システムにおいて、
前記センサは、在室者が使用する机上のコンピュータに付属する入力手段であることを特徴とし、例えば、請求項6に記載するように、前記コンピュータに接続された接触型温度計内蔵マウスであることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the air conditioning system according to claim 4,
The sensor is input means attached to a computer on a desk used by a resident, for example, a mouse with a built-in contact thermometer connected to the computer as described in
請求項7に係る発明は、請求項1〜6の何れか1項に係る空調システムにおいて、
前記制御手段は、前記偏差に応じて前記個別送風手段を間欠的に動作させるものである。
The invention according to claim 7 is the air conditioning system according to any one of claims 1 to 6,
The control means operates the individual air blowing means intermittently according to the deviation.
請求項8に係る発明は、請求項1〜6の何れか1項に係る空調システムにおいて、
前記制御手段は、前記偏差に応じて前記個別送風手段を継続的に動作させるものである。
The invention according to claim 8 is the air conditioning system according to any one of claims 1 to 6,
The control means continuously operates the individual air blowing means according to the deviation.
請求項9に係る発明は、請求項1〜8の何れか1項に係る空調システムにおいて、
前記個別送風手段は、例えばクロスフローファンであり、このファンを在室者が使用する机上のコンピュータに取り付けることが望ましい。
また、請求項10に記載するように、上記ファンによって在室者の首元付近に送風すれば、在室者の温冷感の改善に効果的である。
The invention according to claim 9 is the air conditioning system according to any one of claims 1 to 8,
The individual air blowing means is, for example, a cross flow fan, and it is desirable to attach this fan to a computer on a desk used by a resident.
Further, as described in
本発明によれば、室内空調機による室内全体の空調に加えて、在室者各人の温冷感に応じて個別的に送風するようにしたので、例えば室内空調機の冷房運転時には変動風や定常風が当たる各人の身体部位の温度を低下させ、その温度を中立温感時温度近傍に維持して快適感、冷涼感、爽快感を高めることができる。また、送風の効果により通常の冷房設定温度の緩和が可能になり、室内空調機の省エネルギー化、ランニングコストの低減を図ることができる。 According to the present invention, in addition to the air conditioning of the entire room by the indoor air conditioner, the air is individually blown according to the thermal sensation of each person in the room. In addition, the temperature of the body part of each person hit by a steady wind can be lowered, and the temperature can be maintained in the vicinity of the temperature at the time of neutral temperature to enhance the feeling of comfort, coolness, and refreshment. Moreover, the normal cooling set temperature can be relaxed by the effect of the air blowing, and the energy saving of the air conditioner and the running cost can be reduced.
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図1は本発明の第1実施形態に係る空調システムの全体構成図である。この空調システムは、複数の人間が在室するオフィス等の空間を対象としており、例えば着席している各人に対応してそれぞれ設けられたファンユニット20A〜20Jと、室内全体を空調する室内空調機30と、前記ファンユニット20A〜20Jに電源電圧をそれぞれ供給する電源10とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is an overall configuration diagram of an air conditioning system according to a first embodiment of the present invention. This air conditioning system is intended for a space such as an office where a plurality of people are present. For example, fan units 20A to 20J provided for each seated person and indoor air conditioning for air conditioning the entire room. And a
なお、図1では、10人の在室者(Aさん〜Jさん)を対象として10台のファンユニット20A〜20Jを設ける例を示しているが、ファンユニットの数(空調対象となる在室者数)は任意の複数であればよい。
また、室内空調機30に冷媒を供給する室外機やビルマルチ空調機全体の制御装置等については、図示を省略してある。
FIG. 1 shows an example in which ten fan units 20A to 20J are provided for ten occupants (Mr. A to J), but the number of fan units (rooms to be air-conditioned) The number of persons) may be any number.
Further, illustrations of an outdoor unit that supplies refrigerant to the
始めに、ファンユニット20A〜20Jの構成について説明する。これらのファンユニット20A〜20Jは何れも構成、機能が同一であるため、ここでは、Aさんに対応して設けられたファンユニット20Aを例に挙げて説明する。 First, the configuration of the fan units 20A to 20J will be described. Since all of these fan units 20A to 20J have the same configuration and function, here, the fan unit 20A provided corresponding to Mr. A will be described as an example.
ファンユニット20Aは、Aさんの机上において、後述するように例えばパソコンに取り付けて使用されるものであり、着席しているAさんに向けて送風する機能を備えている。
ファンユニット20A内の21は温度検出手段としての赤外線温度センサであり、着席しているAさんの身体部位の温度、例えば顔面温度を検出するためのものである。人間の温冷感は鼻や耳の温度に基づいて推測できることを解明しているため、赤外線温度センサ21は上記の部位を対象として顔面の鼻や耳部を中心とする温度を検出することが望ましい。
顔面温度の検出に当たっては、顔面の複数部位の温度を平均化したり、冷房時には複数部位の温度のうち最高温度を検出し、暖房時には最低温度を検出する等の方法が考えられる。
The fan unit 20A is used by being attached to, for example, a personal computer on Mr. A's desk, as will be described later, and has a function of blowing air toward Mr. A who is seated.
In detecting the face temperature, methods such as averaging the temperatures of a plurality of parts of the face, detecting the maximum temperature among the temperatures of the parts at the time of cooling, and detecting the minimum temperature at the time of heating are conceivable.
赤外線温度センサ21から出力されるアナログ信号の温度データは、A/D変換器22によりディジタル信号に変換され、マイクロプロセッサ23に入力されている。
マイクロプロセッサ23には、Aさんが快適と感じる時の顔面温度(中立温感時顔面温度)が予め入力されており、この中立温感時顔面温度は任意に(例えば33℃に)設定可能となっている。すなわち、Aさんが快適と感じる時の顔面温度を予め測定しておき、その温度を中立温感時顔面温度としてマイクロプロセッサ23に設定入力しておくものである。この中立温感時顔面温度は、各人によって異なるのが一般的であるため、ファンユニット20A〜20Jごとに設定され、それぞれマイクロプロセッサ23に入力されている。
ここで、A/D変換器22及びマイクロプロセッサ23は、請求項における制御手段を構成している。
Analog signal temperature data output from the
The face temperature when Mr. A feels comfortable (face temperature at the time of neutral temperature) is input in advance to the
Here, the A /
マイクロプロセッサ23では、中立温感時顔面温度とA/D変換器22から入力された温度データとに基づいて、後述する制御フローにより、個別送風手段としてのファン24を所定周期で間欠動作させ(以下、このときに発生する風を変動風という)、あるいは定常的に継続動作させる(以下、このときに発生する風を定常風という)ように制御を行う。また、マイクロプロセッサ23は、ファン24の動作制御だけではAさんにとっての快適感が得られない場合に、室内空調機30の設定温度を変更するための要求温度データを作成し、この要求温度データを無線送信機25に送出する。
The
無線送信機25は、マイクロプロセッサ23から送られた要求温度データを室内空調機30の無線受信機31に向けて送信する。ここで、無線送信機25及び無線受信機31からなる無線通信手段には、例えばブルートゥース(登録商標)やZigBee(登録商標)等の近距離無線通信規格を用いることができる。
なお、ファンユニット20A〜20Jと室内空調機30との間の通信手段は、無線に限らず有線通信手段を用いても良い。
The
Note that the communication means between the fan units 20A to 20J and the
赤外線温度センサ21、A/D変換器22、マイクロプロセッサ23、ファン24及び無線送信機25の電源電圧は、前記電源10から供給されている。電源10としては、独立した電源(バッテリーやスイッチング電源等)を用いても良いし、各人が机上で使用しているパソコンのUSB端子から得た電源を用いても良い。
The power supply voltage of the
一方、室内空調機30は、ビルマルチ空調機の天井設置型室内機である空調機本体33及びその制御用のマイクロプロセッサ32と、無線受信機31とを備えている。
無線受信機31は、ファンユニット20A〜20Jの無線送信機25から送られた各人の要求温度データを受信してマイクロプロセッサ32に送出し、マイクロプロセッサ32はこれらの要求温度データを集約して所定の設定温度データを作成する。
空調機本体33は、上記の設定温度データに基づいて運転され、室内の温度が設定温度に一致するように全体的な空調を行うようになっている。
On the other hand, the
The
The air conditioner
次に、図2及び図3は前記ファンユニット20Aの構成例を示す説明図であり、何れも机上に配置されたパソコンのディスプレイ60の上部に取り付けるタイプとして構成されている。上記ディスプレイ60としてはデスクトップパソコン用のディスプレイを想定しているが、ノートブックパソコンのディスプレイにファンユニット20Aを取り付けて使用しても良い。
Next, FIGS. 2 and 3 are explanatory views showing a configuration example of the fan unit 20A, both of which are configured to be attached to the top of a
図2に示すファンユニット20A1は、ケーシング201の内部にファン24を備え、正面に形成された吹出口202から前方に送風するタイプのものである。詳述はしないが、ファン24による送風角度や送風方向を可変にしてもよい。
前記ファン24は、低騒音で平面的な気流を作りやすいクロスフローファン等から構成されており、Aさんの首元付近に送風可能となっている。これは、首元付近へ送風することが人間の温冷感の改善に特に有効なためである。
A fan unit 20A1 shown in FIG. 2 is of a type that includes a
The
吹出口202の側方には、電源のオン・オフ操作や風量の手動切替操作、及び前述した中立温感時顔面温度等の設定入力を行うための操作スイッチ部203が設けられていると共に、吹出口202の下方ほぼ中央部には、前記赤外線温度センサ21が取り付けられている。赤外線温度センサ21の取付位置は特に限定されず、ディスプレイ60に対面する人間の顔面温度を検出可能な位置であれば良い。
On the side of the
ケーシング201には、ファン(駆動モータも含むものとする)24以外にも、図1に示したA/D変換器22、マイクロプロセッサ23、無線送信機25等が内蔵されている。
ファンユニット20A1はディスプレイ60の上端部を挟み込むようにして取り付けられるが、その具体的な取付方法、固定方法は本発明の要旨ではないため、ここでは詳述を省略する。
In addition to the fan (including a drive motor) 24, the
The fan unit 20A1 is mounted so as to sandwich the upper end portion of the
一方、図3に示すファンユニット20A2は、ケーシング204の後部底面に吹出口205を形成し、この吹出口205からディスプレイ60の背面及び下端部を回り込んで前方に送風するようにしたタイプのものである。なお、図2と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。
ここで、ファンユニットの構造、取付位置、取付方法は、図2,図3の例に何ら限定されず、ディスプレイ60に対面する人間の顔面温度を検出して首元付近に送風可能なものであれば良い。
On the other hand, the fan unit 20A2 shown in FIG. 3 is of a type in which a
Here, the structure, mounting position, and mounting method of the fan unit are not limited to the examples in FIGS. 2 and 3, and can detect the temperature of the human face facing the
次いで、図4は本発明の第2実施形態に係る空調システムの全体構成図である。
この実施形態は、顔面と同様に人間の温冷感を推測する際に有効な指標となる指先の温度を検出してファンの動作を制御するようにした例である。
Next, FIG. 4 is an overall configuration diagram of an air conditioning system according to a second embodiment of the present invention.
This embodiment is an example in which the operation of the fan is controlled by detecting the temperature of the fingertip, which is an effective index when estimating the thermal sensation of a human as with the face.
図4において、前記同様に各人に対応して設けられるファンユニット等の構成は何れも同一であるため、ここではファンユニット50A等の構成を説明する。
まず、この実施形態では、Aさんの指先温度を検出するために、Aさんの机上のパソコン40Aに接続された温度検出手段としての接触型温度計内蔵マウス51が用いられる。Aさんがマウス51を操作することにより検出された指先温度は、パソコン40Aに入力され、温度データとしてファンユニット50A内のA/D変換器52に入力される。
In FIG. 4, since the configuration of the fan unit and the like provided for each person is the same as described above, the configuration of the fan unit 50A and the like will be described here.
First, in this embodiment, in order to detect Mr. A's fingertip temperature, a
なお、指先温度を検出する温度検出手段としては、マウス以外にも、タブレット用の入力ペンや、トラックパッド、トラックボール、あるいはキーボード内の使用頻度の高いキー等の各種入力手段に温度検出機能を持たせても良い。 In addition to the mouse, the temperature detection means for detecting the fingertip temperature has a temperature detection function for various input means such as an input pen for tablets, a trackpad, a trackball, or a frequently used key in the keyboard. You may have it.
A/D変換器52以降の構成は第1実施形態と同様であり、マイクロプロセッサ53により、中立温感時指先温度とA/D変換器52から入力された温度データとに基づいてファン54の動作が制御される。ここで、中立温感時指先温度とは、Aさんが快適と感じる時の指先温度であり、中立温感時顔面温度と同様に、一般に各人によって異なる値であって個別に設定可能となっている。
The configuration after the A /
マイクロプロセッサ53は、ファン54の動作制御だけではAさんにとって所望の快適感が得られない場合に、室内空調機30に対する要求温度データを作成して無線送信機55に送出し、この要求温度データは室内空調機30の無線受信機31に送信される。
室内空調機30は、前記同様にファンユニット50A〜50Jに対応する各人の要求温度データを集約して所定の設定温度データを作成し、空調機本体33を運転して室内温度が設定温度に一致するように室内全体の空調を行う。
なお、図4において、符号40B,40JはそれぞれBさん、Jさんの机上のパソコンを示す。
The
Similarly to the above, the
In FIG. 4,
この実施形態において、ファンユニット50A〜50Jの各構成要素の電源電圧は、パソコン40A〜40JのUSB端子から得た電源により供給することを想定しているが、独立した電源を用いることも勿論可能である。
本実施形態におけるファンユニット50A〜50Jの構造は基本的に第1実施形態と同様であり、図2,図3に示した構成から赤外線温度センサ21を除去したものに相当する。
In this embodiment, it is assumed that the power supply voltage of each component of the fan units 50A to 50J is supplied by the power obtained from the USB terminals of the
The structures of the fan units 50A to 50J in the present embodiment are basically the same as those in the first embodiment, and correspond to the structure in which the
図5,図6は上記各実施形態の作用を示す概念図であり、何れもAさん,Bさんに対して前方吹出しタイプのファンユニット(図2参照)を用いて送風する様子を示している。なお、便宜上、机上のパソコン(パソコン本体)の図示を省略し、ディスプレイ60のみを図示してある。
FIGS. 5 and 6 are conceptual diagrams showing the operation of the above-described embodiments. Each of FIGS. 5 and 6 shows a state of blowing air to Mr. A and Mr. B using a front blowing type fan unit (see FIG. 2). . For convenience, illustration of a desktop personal computer (personal computer body) is omitted, and only the
図5は、第1実施形態の作用を示すもので、a1,b1はそれぞれAさん,Bさんに対する顔面温度検出領域、a2,b2はそれぞれファンユニット20A1による送風領域である。
ここでは、例えばAさんが空調機本体33によって空調されている室温(設定温度)を「暑い」と感じており、その顔面温度検出値が本人の中立温感時顔面温度よりも大幅に高いために、ファン24の出力を増加させて定常風を発生させている。一方、Bさんは室温を「快適」と感じており、その顔面温度検出値が本人の中立温感時顔面温度の近傍にあるため、ファン24からは変動風を発生させている。
FIG. 5 shows the operation of the first embodiment, in which a1 and b1 are face temperature detection areas for A and B, respectively, and a2 and b2 are air blowing areas by the fan unit 20A1.
Here, for example, Mr. A feels that the room temperature (set temperature) air-conditioned by the
更に、Aさん側のファンユニット20A1内のマイクロプロセッサ23が、ファン24の送風によってもAさんの顔面温度検出値が中立温感時顔面温度の近傍に収まらないと判定した場合には、空調機本体33(室内空調機30)に対して設定温度を低下させるような要求温度データを送信する。なお、「快適」と感じているBさん側のファンユニット20A1からは、要求温度データは送信されない。
室内空調機30内のマイクロプロセッサ32は、Aさん,Bさんを含む在室者全員からの要求温度データを集約し、例えば要求温度の平均値を算出して必要に応じ空調機本体33の設定温度を変更することにより、理想的には在室者全員にとって快適な全体空調が行われるように制御するものである。
Further, if the
The
図6に示す第2実施形態の作用は、Aさん,Bさんの指先温度を接触型温度計内蔵マウス51により検出する点以外は基本的に第1実施形態と同様である。
なお、図6において、50A1は前方吹出しタイプのファンユニットであり、第1実施形態のファンユニット20A1から赤外線温度センサ21を除外したものに相当する。
The operation of the second embodiment shown in FIG. 6 is basically the same as that of the first embodiment except that the fingertip temperatures of Mr. A and Mr. B are detected by the contact type thermometer built-in
In FIG. 6, reference numeral 50A1 denotes a front blowing type fan unit, which corresponds to the fan unit 20A1 of the first embodiment excluding the
次に、室内空調機30及び個別のファンユニット(例えば第1実施形態のファンユニット20Aや第2実施形態のファンユニット50A)を含む空調システム全体の動作を、図7を参照しつつ説明する。
図7において、ステップS1〜S4はビルマルチ空調を行う室内空調機30の制御フローである。まず、室内空調機30の設定温度をTa、遅延ループ(制御の繰り返し周期)をm分に予め設定し(S1)、次いで室温を検出する(S2)。この状態で、周知の制御動作により、室温が設定温度Taに一致するように空調機本体33の吹出口からの送風温度、風量等を制御する(S3)。これらの室温検出(S2)及び温度制御(S3)を前記遅延ループ(m分)ごとに繰り返すことにより(S4)、室内の全体的な空調動作が実行される。
Next, the operation of the entire air conditioning system including the
In FIG. 7, steps S1 to S4 are a control flow of the
続いて、個別のファンユニットによる送風制御動作を説明する。ここでは、各人の顔面温度を検出して送風する場合について述べるが、指先温度を検出して送風する場合も基本的に同様である。
まず、各人が個別に中立温感時顔面温度Tbを設定すると共に、単位温度幅β、遅延ループ(制御の繰り返し周期)n分を設定する(S5)。上記の単位温度幅βは、顔面温度検出時と指先温度検出時とで異なっても良い。
Then, the ventilation control operation | movement by an individual fan unit is demonstrated. Here, the case where the face temperature of each person is detected and the air is blown will be described, but the case where the fingertip temperature is detected and the air is blown is basically the same.
First, each person individually sets the neutral temperature sensation facial temperature Tb, and sets a unit temperature width β and a delay loop (control repetition period) n (S5). The unit temperature range β may be different between the detection of the face temperature and the detection of the fingertip temperature.
次いで赤外線温度センサ21により顔面温度を検出し、中立温感時顔面温度Tbからの偏差Xが温度範囲(−3β<X<+2β)内にあるか否かを判断する(S6)。この温度範囲の広狭により、室内空調機30への設定温度変更要求の頻度(感度)が変化することになる。
偏差Xが温度範囲(−3β<X<+2β)から外れている場合には(S6 NO)、個別にファン24を運転して送風しても本人に快適感をもたらすことは困難と判断し、マイクロプロセッサ23が要求温度データを作成して室内空調機30に対する設定温度変更要求を行う(S11A)。
Followed by the
When the deviation X is out of the temperature range (−3β <X <+ 2β) (S6 NO), it is determined that it is difficult to bring comfort to the person even if the
偏差Xが温度範囲(−3β<X<+2β)内にある場合には(S6 YES)、更に偏差Xが−2βを超えているか否かを判断し(S7)、超えていない場合には、マイクロプロセッサ23がファン24の個別運転により本人に冷涼感を与える必要がないと判断してファン24の運転を停止させる(S7 NO,S9)。
また、偏差Xが−2βを超えている場合には、マイクロプロセッサ23がファン24による個別の送風が必要であると判断し、ファン24の間欠運転による変動風または継続運転による定常風を供給する(S7 YES,S8)。このようにファン24によって変動風や定常風を首元に送ることにより、人体の皮膚表面の対流熱伝達率が上昇し、その時の室内空調機30による設定温度のもとでその人の快適感、冷涼感、爽快感を高めることが可能である。
上記の動作(S6〜S9)を前記遅延ループ(n分)ごとに繰り返すことにより(S10)、各人ごとの個別のファンの動作制御、及び必要に応じた室内空調機30に対する設定温度変更要求が実行される。
When the deviation X is within the temperature range (−3β <X <+ 2β) (S6 YES), it is further determined whether or not the deviation X exceeds −2β (S7). The
On the other hand, when the deviation X exceeds -2β, the
By repeating the above operation (S6 to S9) for each delay loop (n minutes) (S10), individual fan operation control for each person and a set temperature change request to the
なお、図7におけるステップS5〜S10,S11AをAさんに対応するファンユニット20Aの動作とすれば、他のBさん〜Jさんについても同様の動作が実行され、前記ステップS11Aと同様に室内空調機30に対する設定温度変更要求が発生する(S11B〜S11J)。
室内空調機30内のマイクロプロセッサ32では、すべてのファンユニット20A〜20Jを一つのグループとして設定温度変更要求を集約し、必要に応じて室内空調機30の設定温度Taを変更する(S12)。
ここで、設定温度Taの変更(S12)に当たっては、ファンユニット20A〜20Jからの要求温度を単純平均したり、適宜検出した各人の在席時間の長短に応じて要求温度を加重平均する等の方法が考えられる。
Note that if steps S5 to S10 and S11A in FIG. 7 are the operations of the fan unit 20A corresponding to Mr. A, the same operations are executed for the other Mr. B to Mr. J, and the room air conditioning is the same as in step S11A. A set temperature change request for the
In the
Here, against the change of the set temperature T a (S12), or simple average of the required temperature from the fan unit 20A through 20J, weighted averaging the required temperature, depending on the length of the individual's awareness time it was appropriately detected Such a method is conceivable.
図8は第1実施形態の作用を説明するための概念図であり、室内空調機30により制御される室温と個人の顔面温度との関係をグラフとして示したものである。
なお、前述した図7における制御のデフォルト値は、Ta=28℃,m=5分,Tb=33℃,β=1℃,n=5分である。また、ファン24の運転による変動風は、風速が0.5m/sでオン・オフを10秒ごとに繰り返すものとし、定常風の風速は0.5m/sとする。
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the operation of the first embodiment, and shows the relationship between the room temperature controlled by the
Note that the default values of the control in FIG. 7 described above are T a = 28 ° C., m = 5 minutes, T b = 33 ° C., β = 1 ° C., and n = 5 minutes. Further, the fluctuating wind due to the operation of the
図8において、特性線c1,c2,c3は、個別のファンユニットを用いずに室内空調機30のみによる全体的な空調を行った場合のものであり、それぞれ安静時、活動量小、活動量大に対応する。ここで、活動量の大小は、例えば外出先から帰ってきて着席したばかりの状態(活動量大)、着席してある程度時間が経過した状態(活動量小)などを意味する。
一般的なビルマルチ空調のように個別のファンユニットを用いない場合には、安静時において一般的に快適と考えられる顔面温度の範囲(32℃〜34℃)が維持されるように、室内空調機30により設定される温度範囲ΔT1を例えば25℃〜27℃に保つ必要がある。
In FIG. 8, characteristic lines c1, c2, and c3 are obtained when overall air conditioning is performed only by the
When individual fan units are not used as in general building multi-air conditioning, indoor air conditioning is performed so that the range of facial temperatures generally considered to be comfortable (32 ° C to 34 ° C) is maintained at rest. It is necessary to keep the temperature range ΔT1 set by the
これに対し、第1実施形態によれば、顔面温度検出値と中立温感時顔面温度Tbとの偏差Xに応じてファン24を動作させ、変動風または定常風を首元に送風するため、特性線c1をc1’,c1”のように室温が増加する方向に平行移動させた状態でも顔面温度を快適範囲に維持することができる。言い換えれば、室内空調機30による室温の初期設定値を例えば28℃とし、温度範囲ΔT2を27℃〜29℃に保つことによって図示するような目標設定範囲での運転を行うことができる。
これらの作用は、他の特性c2,c3についても同様であり、室内空調機30による全体的な空調とファンユニットによる個別的な送風との併用により、室内空調機30の負荷を減少させて省エネルギー化を図り、ランニングコストの低減に寄与することができる。
また、指先温度を検出する第2実施形態についても、同様の作用効果を得ることができる。
In contrast, according to the first embodiment, to operate the
These effects are the same for the other characteristics c2 and c3, and the combined use of the overall air conditioning by the
Similar effects can be obtained in the second embodiment for detecting the fingertip temperature.
なお、上記の説明は冷房時を想定したものであり、暖房時には個別のファンユニットの運転を停止すると共に、室内空調機30からの風向や風速を変化させて室内空気を攪拌させ、室内温度を均一化させるように制御することが望ましい。
The above explanation is based on the assumption that the air conditioner is in the cooling state. During heating, the individual fan units are stopped, and the air direction and the air speed from the
10:電源
20A〜20J,20A1,20A2,50A〜50J:ファンユニット
21:赤外線温度センサ
22,52:A/D変換器
23,32,53:マイクロプロセッサ
24,54:ファン
25,55:無線送信機
30:室内空調機
31:無線受信機
33:空調機本体
40A,40B,40J:パソコン
51:接触型温度計内蔵マウス
60:ディスプレイ
201,204:ケーシング
202,205:吹出口
203:操作スイッチ部
10: Power supply 20A-20J, 20A1, 20A2, 50A-50J: Fan unit 21:
Claims (10)
在室者の身体部位の温度を検出する温度検出手段と、
各在室者に送風するためにそれぞれ設けられた個別送風手段と、
前記温度検出手段による温度検出値を前記在室者が快適と感じる中立温感時温度と比較し、両者の偏差に応じて前記個別送風手段の動作を制御すると共に前記室内空調機に対する設定温度の変更要求を生成する制御手段と、
前記変更要求を前記室内空調機との間で送受信するための通信手段と、
を備え、
前記室内空調機は、前記通信手段を介して受信した前記変更要求を集約して前記設定温度を変更可能であることを特徴とする空調システム。 In the air conditioning system that air-conditions the whole room with the indoor air conditioner,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the body part of the occupant;
Individual air blowing means provided to blow air to each occupant,
The temperature detection value by the temperature detection means is compared with the temperature at the neutral temperature feeling that the occupant feels comfortable, and the operation of the individual air blowing means is controlled according to the deviation between the two, and the set temperature for the indoor air conditioner is controlled. A control means for generating a change request;
A communication means for transmitting and receiving the change request to and from the indoor air conditioner;
With
The air conditioning system, wherein the indoor air conditioner is capable of changing the set temperature by collecting the change requests received via the communication means.
前記制御手段は、前記偏差が前記個別送風手段の動作制御用の設定範囲を超えたときに前記変更要求を生成することを特徴とする空調システム。 In the air conditioning system according to claim 1,
The said control means produces | generates the said change request | requirement when the said deviation exceeds the setting range for operation control of the said separate ventilation means, The air-conditioning system characterized by the above-mentioned.
前記温度検出手段は、在室者の顔面温度を検出するセンサであることを特徴とする空調システム。 In the air conditioning system according to claim 1 or 2,
The air-conditioning system, wherein the temperature detection means is a sensor that detects a face temperature of a resident.
前記温度検出手段は、在室者の指先温度を検出するセンサであることを特徴とする空調システム。 In the air conditioning system according to claim 1 or 2,
The air-conditioning system, wherein the temperature detecting means is a sensor that detects a fingertip temperature of a resident.
前記センサは、在室者が使用する机上のコンピュータに付属する入力手段であることを特徴とする空調システム。 In the air conditioning system according to claim 4,
The air-conditioning system, wherein the sensor is an input means attached to a computer on a desk used by a person in the room.
前記センサは、前記コンピュータに接続された接触型温度計内蔵マウスであることを特徴とする空調システム。 In the air conditioning system according to claim 5,
2. The air conditioning system according to claim 1, wherein the sensor is a mouse with a built-in contact thermometer connected to the computer.
前記制御手段は、前記偏差に応じて前記個別送風手段を間欠的に動作させることを特徴とする空調システム。 In the air-conditioning system given in any 1 paragraph of Claims 1-6,
The air conditioning system, wherein the control means operates the individual air blowing means intermittently according to the deviation.
前記制御手段は、前記偏差に応じて前記個別送風手段を継続的に動作させることを特徴とする空調システム。 In the air-conditioning system given in any 1 paragraph of Claims 1-6,
The air conditioning system, wherein the control means continuously operates the individual air blowing means according to the deviation.
前記個別送風手段を、在室者が使用する机上のコンピュータに取り付けたことを特徴とする空調システム。 In the air-conditioning system given in any 1 paragraph of Claims 1-8,
An air conditioning system in which the individual air blowing means is attached to a computer on a desk used by a room occupant.
前記個別送風手段は、在室者の首元付近に送風可能であることを特徴とする空調システム。 In the air-conditioning system given in any 1 paragraph of Claims 1-9,
The said individual ventilation means can ventilate near the neck of a resident, The air conditioning system characterized by the above-mentioned.
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