JP2012251709A - 空調運転制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実運転中、ホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値を超えないように、空調の間欠運転を行うことができるようにする。
【解決手段】実運転を開始する前に、ホルムアルデヒド連続測定装置（１週間程度の期間であれば連続測定可能な装置）を被空調空間に設置し、数日間の間、色々な空調条件で運転を行い、ホルムアルデヒドの濃度の時間変化を得る。このホルムアルデヒドの濃度の時間変化から、被空調空間における各空調条件でのホルムアルデヒドの発生量Ｗと換気回数Ｎを求め、関連付ける。例えば、空調条件３（空調なし）での実運転中、ホルムアルデヒドの発生量Ｗ３と換気回数Ｎ３に基づいてホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁を算出し、Ｃ（ｔ）₁が濃度指針値Ｃｔｈ付近となった場合、空調条件２（空調なし）に切り替える。空調条件２でも同様にしてホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂を算出し、Ｃ（ｔ）₂が０付近となった場合、空調条件３に切り替える。
【選択図】 図５

Description

この発明は、ホルムアルデヒドの濃度に基づいて被空調空間における実運転中の空調条件を切り替える空調運転制御方法および装置に関するものである。

近年、住宅などでは、省エネルギー（以下、省エネと略す）を図るために、空調の間欠運転が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。その際に間欠運転を行う為の指標としては、温度による制御が行われ、更には空気質の評価及び間欠運転へのフィードバックとしてＣＯ２のモニタリングが行われている（例えば、非特許文献２の事例５，６参照）。この場合、実運転中、ＣＯ２の濃度を連続して測定し、ＣＯ２の濃度が濃度指針値を超えないように、空調の間欠運転が行われる。

しかし、室内にはＣＯ２の他に様々な物質が存在する。室内に存在する揮発性有機物質のうちでホルムアルデヒドは人に対する発ガン性物質とされ、なるべく暴露されない方が良い物質であるが、建材や家具、衣類などに使用されており、ホルムアルデヒドに全く無関係な住空間は不可能であるといってもよい。

ＣＯ２はその発生源が人や燃焼であり、ホルムアルデヒドは建材、家具、衣類などであるので、ホルムアルデヒドとＣＯ２は室内環境において同じような挙動はせず、高濃度になるタイミングは別々である。そのために、ＣＯ２をモニタリングして行う空調の間欠運転は、ホルムアルデヒド濃度の制御に有効に働くとは限らない。

一方、モニタリングの観点から考えるとＣＯ２は赤外線モニタリング変換器（例えば、非特許文献３参照）や固体電解質センサ（例えば、非特許文献４参照）などで連続モニタリングが可能であるが、ホルムアルデヒドを連続でモニタリングできる小型の装置はあまり存在しない。

現在のところ、１週間程度の期間であればホルムアルデヒドの濃度を連続で測定できる装置は存在するが（例えば、非特許文献５参照）、数ヶ月単位でホルムアルデヒドの濃度を連続長時間測定できる小型の装置は存在しない。

「空調機制御方式」、〔平成２３年５月２５日検索〕、インターネット＜URL：http://www2.ocn.ne.jp/~energies/atm/control2.html＞ 「オフィスビルの省エネ事例」、〔平成２３年５月２５日検索〕、インターネット＜URL：http://www.eccj.or.jp/office_bldg/04.html＞ 「ＣＯ２変換器」、〔平成２３年５月２５日検索〕、インターネット＜URL：http://www.vaisala.co.jp/instruments/products/gmd20_gmw22.html＞ 「ＣＯ２センサ」、〔平成２３年５月２５日検索〕、インターネット＜URL：http://www.azbil.com/jp/product/ba/bas/sensor_iaq.html＞ 丸尾、中村；Indoor Environment13(2010)163-172．

上述したように、現在のところ、１週間程度の期間であればホルムアルデヒドの濃度を連続で測定できる装置は存在するが、数ヶ月単位でホルムアルデヒドの濃度を連続長時間測定できる小型の装置は存在しない。このため、ＣＯ２の場合のように、実運転中、ホルムアルデヒドの濃度を連続して測定し、ホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値を超えないように、空調の間欠運転を行うようにすることができない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、実運転中、ホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値を超えないように、空調の間欠運転を行うようにすることが可能な空調運転制御方法および装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明に係る空調運転制御方法（請求項１）は、被空調空間における実運転開始前のホルムアルデヒドの濃度を所定の空調条件で所定期間の間連続して測定するホルムアルデヒド濃度測定ステップと、測定された所定期間の間のホルムアルデヒドの濃度に基づいて被空調空間における所定の空調条件でのホルムアルデヒドの発生量と換気回数を算出するパラメータ算出ステップと、算出されたホルムアルデヒドの発生量と換気回数に基づいて被空調空間における所定の空調条件での実運転中のホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションするホルムアルデヒド濃度シミュレーションステップと、シミュレーションされたホルムアルデヒドの濃度に基づいて被空調空間における実運転中の空調条件を切り替える空調条件切替ステップとを備えることを特徴とする。

本発明では、実運転を開始する前に、被空調空間におけるホルムアルデヒドの濃度を所定の空調条件Ａ（例えば、空調なし）で所定期間（例えば、数日間）の間連続して測定する。この場合のホルムアルデヒドの濃度の測定には、非特許文献５に示された装置（１週間程度であればホルムアルデヒドの濃度を連続で測定できる装置）を利用することが可能である。

そして、この測定されたホルムアルデヒドの濃度に基づいて、例えばマスバランスの式を用いて解析を行うなどして、被空調空間における空調条件Ａでのホルムアルデヒドの発生量と換気回数を算出する。そして、その算出されたホルムアルデヒドの発生量と換気回数に基づいて、空調条件Ａでの実運転中、被空調空間におけるホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションし、そのシミュレーションされたホルムアルデヒドの濃度に基づいて空調条件を切り替える。

例えば、シミュレーションされたホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値を超える虞がある場合、空調条件を空調条件Ｂ（空調あり）に切り替えて、ホルムアルデヒドの濃度の低下を図る。空調条件Ｂでも、空調条件Ａと同様にして、ホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションすることが可能である。例えば、空調条件Ｂ（空調あり）に切り替えた後、シミュレーションされるホルムアルデヒドの濃度が０付近に達する場合、空調条件Ａ（空調なし）に切り替えるようにすれば、実運転中、ホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値を超えないように、空調の間欠運転が繰り返される。

ホルムアルデヒドの発生量は温度に依存する。例えば、温度が１゜Ｃ上がれば、ホルムアルデヒドの発生量は１．１倍になる。そこで、本発明に係る空調運転制御方法（請求項２）では、被空調空間における温度を室内温度として連続して測定するようにし、算出されたホルムアルデヒドの発生量を測定された室内温度で補正し、この補正されたホルムアルデヒドの発生量と換気回数に基づいて被空調空間における所定の空調条件での実運転中のホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションするようにする。これにより、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーションの精度を向上させることができる。

なお、本発明は、上述した空調運転制御方法を適用した空調運転制御装置として構成することもできる。請求項３，４に係る発明は、上述した請求項１，２に係る空調運転制御方法を実施するための空調運転制御装置に関するものである。

本発明によれば、被空調空間における実運転開始前のホルムアルデヒドの濃度を所定の空調条件で所定期間の間連続して測定するようにし、この測定された所定期間の間のホルムアルデヒドの濃度に基づいて被空調空間における所定の空調条件でのホルムアルデヒドの発生量と換気回数を算出し、この算出されたホルムアルデヒドの発生量と換気回数に基づいて被空調空間における所定の空調条件での実運転中のホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションし、このシミュレーションされたホルムアルデヒドの濃度に基づいて被空調空間における実運転中の空調条件を切り替えるようにしたので、実運転中、ホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値を超えないように、空調の間欠運転を行うようにすることが可能となり、省エネでしかも健康的な空調を実現することができるようになる。

実運転を開始する前に非特許文献５に示されたホルムアルデヒド連続測定装置で測定された各空調条件で運転した場合のホルムアルデヒドの濃度の時間変化を示す図（実施の形態１）である。 図１に示された各空調条件のデータを用いて作成されたホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性を示す図である。 実施の形態１における実運転開始前の空調運転方式の決定機能を備えた空調運転制御装置の機能ブロック図である。 実施の形態１における実運転中の空調運転の制御機能を備えた空調運転制御装置の機能ブロック図である。 実施の形態１における実運転中のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値の時間変化を示す図である。 実運転を開始する前に非特許文献５に示されたホルムアルデヒド連続測定装置で測定された各空調条件で運転した場合のホルムアルデヒドの濃度の時間変化および温度測定装置で測定された室内温度の時間変化を示す図（実施の形態２）である。 図５に示された各空調条件のデータを用いて作成されたホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性および室内温度の時間変化を示す図である。 実施の形態２における実運転開始前の空調運転方式の決定機能を備えた空調運転制御装置の機能ブロック図である。 実施の形態２における実運転中の空調運転の制御機能を備えた空調運転制御装置の機能ブロック図である。 実施の形態２における実運転中のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値の時間変化および室内温度の時間変化を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下では、温度による補正を行わない場合を実施の形態１として、温度による補正を行う場合を実施の形態２として説明する。

〔実施の形態１：温度による補正を行わない場合〕
実施の形態１では、実運転を開始する前に、非特許文献５に示されたホルムアルデヒド連続測定装置を被空調空間に設置し、数日間の間、空調なしを含む色々な空調条件で運転を行い、測定結果として、例えば図１に示すような、ホルムアルデヒドの濃度Ｃの時間変化を得る。この例では、空調条件１，空調条件２，空調条件３（空調なし），空調条件４で運転を行い、その運転中のホルムアルデヒドの濃度Ｃの時間変化を得ている。

そして、各々の空調条件について、初期濃度、外部濃度および被空調空間の体積を設定して、下記のマスバランスの式(１)に代入する。この場合、外部濃度の設定値は、例えば０とする。

なお、このマスバランスの式（１）において、Ｎは換気回数、Ｖは室内の体積（被空調空間の体積）、Ｗはホルムアルデヒドの室内発生量、Ｃ０は外部の濃度（外部濃度）、Ｃ１は初期の室内濃度（初期濃度）を表す。このマスバランスの式(１)において、Ｃ（ｔ）は、各々の空調を始めたときの時間を各々０とおいたときの、時間ｔでの室内のホルムアルデヒドの濃度を表している。

そして、図１に示された各空調条件のデータをマスバランスの式（１）を用いてフィッティングし、図２の実線のようなホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性を作成し、この作成されたホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性から、各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎを算出し、各々の空調条件に対するホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎの関連付けを行う。また、各空調条件での消費電力ＰＷを測定する。

そして、この各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎと消費電力ＰＷに基づいて、消費電力が少なく、またホルムアルデヒドの濃度も低い条件での空調運転方式を実運転中の空調運転方式として決定する。

例えば、図２では、空調条件３（空調なし）ではホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値Ｃｔｈより高くなるため、何らかの空調が必要であることが分かる。そのための空調運転としては、（１）空調条件１の運転を連続で行う方法と、（２）空調条件３（空調なし）でホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値Ｃｔｈを超える直前に空調条件２の運転を行い、ホルムアルデヒドの濃度が０付近となるまで連続で運転を行い、その後空調を停止して空調条件３とし、再びホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値Ｃｔｈを超える直前に空調条件２の運転を再開する方法が考えられる。

（１）の方法は連続で空調を行うので、（２）の方法より消費電力が大きい。そのため、（２）の方法、すなわち空調条件３と空調条件２との間で空調の間欠運転を行う方法が、省エネを実現する方法であることが分かる。この例では、空調条件３と空調条件２との間で空調の間欠運転を行う方法を実運転中の空調運転方式として決定する。

図３に実運転開始前の空調運転方式の決定機能を備えた空調運転制御装置１００の機能ブロック図を示す。この空調運転制御装置１００は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して制御装置としての各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、空調運転制御部（実運転開始前の空調運転制御部）１と、消費電力測定部２と、パラメータ算出部３と、関連付け記憶部４と、実運転中の空調運転方式決定部５と、ホルムアルデヒド連続測定装置６とを備えている。

空調運転制御装置１００において、ホルムアルデヒド連続測定装置６は非特許文献５に示された小型の装置であって、１週間程度の期間であればホルムアルデヒドの濃度を連続で測定できる。このホルムアルデヒド連続測定装置６を被空調空間２００に設置する。

この空調運転制御装置１００を用いたシステムでは、実運転を開始する前に、空調運転制御部１から空調設備２０１へ指令を送り、数日間の間、空調条件１，空調条件２，空調条件３（空調なし），空調条件４で運転を行わせる。

この運転中、空調運転制御部１は、ホルムアルデヒド連続測定装置６が連続して測定するホルムアルデヒドの濃度Ｃを取得し、その取得した空調条件１，空調条件２，空調条件３（空調なし），空調条件４でのホルムアルデヒドの濃度Ｃをパラメータ算出部３へ送る。

パラメータ算出部３は、各々の空調条件について、初期濃度Ｃ１、外部濃度Ｃ０および被空調空間２００の体積Ｖを設定して、マスバランスの式（１）に代入し、各空調条件のデータをマスバランスの式（１）を用いてフィッティングし、ホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性を作成し、この作成されたホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性から、各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎを算出する。

この例において、パラメータ算出部３は、空調条件１でのホルムアルデヒドの室内発生量をＷ１として、換気回数をＮ１として算出し、空調条件２でのホルムアルデヒドの室内発生量をＷ２として、換気回数をＮ２として算出する。また、空調条件３でのホルムアルデヒドの室内発生量をＷ３として、換気回数をＮ３として算出し、空調条件４でのホルムアルデヒドの室内発生量をＷ４として、換気回数をＮ４として算出する。

そして、パラメータ算出部３は、この算出した各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎを関連付け記憶部４に送り、各空調条件とホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎとを関連付けて記憶させる。

また、空調運転制御部１は、空調条件１，空調条件２，空調条件３（空調なし），空調条件４での運転中、各空調条件での消費電力ＰＷを消費電力測定部２から取得し、その取得した各空調条件での消費電力ＰＷを関連付け記憶部４へ送り、各空調条件と消費電力ＰＷとを関連付けて記憶させる。この場合、空調条件１での消費電力がＰＷ１として記憶され、空調条件２での消費電力がＰＷ２として記憶され、空調条件３での消費電力がＰＷ３として記憶され、空調条件４での消費電力がＰＷ４として記憶される。

実運転中の空調運転方式決定部５は、関連付け記憶部４に記憶されている内容に基づいて、消費電力が少なく、またホルムアルデヒドの濃度も低い条件での空調運転方式を実運転中の空調運転方式として決定する。この例では、空調条件３と空調条件２との間で空調の間欠運転を行う方法を実運転中の空調運転方式として決定する。なお、この場合、空調条件３（空調なし）を第１順位、空調条件２を第２順位とする。

図４に実運転中の空調運転の制御機能を備えた空調運転制御装置１００の機能ブロック図を示す。この空調運転制御装置１００は、前述した構成に加え、パラメータ取得部７と、シミュレーション部８と、空調運転制御部（実運転中の空調運転制御部）９とを備えている。シミュレーション部８は第１のシミュレーション部８−１と第２のシミュレーション部８−２とを備えている。なお、この例において、被空調空間２００におけるホルムアルデヒドの濃度は０とされているものとする。

パラメータ取得部７は、実運転中の空調運転方式決定部５（図３）において決定された実運転中の空調運転方式を入力とし、その実運転中の空調運転方式における各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎを関連付け記憶部４から取得する。この例では、空調条件３と空調条件２との間で空調の間欠運転を行う方法が実運転中の空調運転方式として入力されるので、パラメータ取得部７は、空調条件３でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ３と換気回数Ｎ３と、空調条件２でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ２と換気回数Ｎ２とを関連付け記憶部４から取得する。

そして、パラメータ取得部７は、取得した空調条件３でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ３と換気回数Ｎ３を第１のシミュレーション部８−１へ送り、取得した空調条件２でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ２と換気回数Ｎ２を第２のシミュレーション部８−２へ送る。

第１のシミュレーション部８−１は、パラメータ取得部７からの空調条件３でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ３と換気回数Ｎ３を取り込み、マスバランスの式（１）を用いて、空調条件３での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁の算出を開始する（図５に示すｔ１点）。この際、マスバランスの式（１）において、初期濃度Ｃ１は０とし、外部濃度Ｃ０および被空調空間２００の体積Ｖは設定値を用いる。

また、第１のシミュレーション部８−１は、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁の算出の開始と同時に、空調運転制御部９へ指令を送り、空調条件３での運転を開始させる。この例では、空調条件３は空調なしであるので、その時に空調が行われていれば、空調を停止させる。

第１のシミュレーション部８−１は、空調条件３での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁を算出しつつ、その算出されたホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁と濃度指針値Ｃｔｈとを比較し、シミュレーション値Ｃ（ｔ）₁が濃度指針値Ｃｔｈ付近（この例では、Ｃ（ｔ）₁≧Ｃｔｈ）となった場合（図５に示すｔ２点）、第２のシミュレーション部８−２へシミュレーションの開始を指示する。

第２のシミュレーション８−２は、第１のシミュレーション部８−１からのシミュレーションの開始の指示を受けて、パラメータ取得部７からの空調条件２でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ２と換気回数Ｎ２を取り込み、マスバランスの式（１）を用いて、空調条件２での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂の算出を開始する（図５に示すｔ２点）。この際、マスバランスの式（１）において、初期濃度Ｃ１はＣｔｈとし、外部濃度Ｃ０および被空調空間２００の体積Ｖは設定値を用いる。

また、第２のシミュレーション８−２は、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂の算出の開始と同時に、空調運転制御部９へ指令を送り、それまでの空調条件３での運転を中断させ、空調条件２での運転を開始させる。この場合、空調条件３は空調なしであるので、空調が停止された状態から、空調条件２での空調が開始されるものとなる。

第２のシミュレーション部８−２は、空調条件２での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂を算出しつつ、その算出されたホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂と濃度値０とを比較し、シミュレーション値Ｃ（ｔ）₂が濃度値０付近となると（図５に示すｔ３点）、第１のシミュレーション部８−１へシミュレーションの開始を指示する。

第１のシミュレーション部８−１は、第２のシミュレーション部８−２からのシミュレーションの開始の指示を受けて、前述と同様にして、マスバランスの式（１）を用いて、空調条件３での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁の算出を開始する（図５に示すｔ３点）。この例では、空調を停止する。

また、第１のシミュレーション部８−１は、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁の算出の開始と同時に、実運転時の空調運転制御部９へ指令を送り、それまでの空調条件２での運転を中断させ、空調条件３での運転を開始させる。

以下、同様動作が繰り返されることによって、実運転中、ホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値Ｃｔｈを超えないように、空調条件３と空調条件２との間で空調の間欠運転が繰り返される。これにより、ホルムアルデヒドの濃度が低く保たれ、省エネでしかも健康的な空調が実現されるものとなる。

なお、この実施の形態１では、室内温度と屋外温度との差が小さく、ホルムアルデヒドの発生量の温度依存を考慮に入れる必要はないものとした。但し、温度差が大きいときには、温度依存性を考慮に入れる必要がある。

〔実施の形態２：温度による補正を行う場合〕
実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、実運転を開始する前に、非特許文献５に示されたホルムアルデヒド連続測定装置を被空調空間に設置し、数日間の間、空調なしを含む色々な空調条件で運転を行う。また、この各空調条件での運転中、被空調空間における温度を室内温度Ｔとして連続して測定する。

この実運転開始前の運転により、測定結果として、例えば図６に示すような、ホルムアルデヒドの濃度Ｃの時間変化と室内温度Ｔの時間変化を得る。この例では、空調条件１（空調なし），空調条件２で運転を行い、その運転中のホルムアルデヒドの濃度Ｃの時間変化と室内温度Ｔの時間変化を得ている。

そして、各々の空調条件について、初期濃度、外部濃度および被空調空間の体積を設定して、前述したマスバランスの式(１)に代入する。そして、図６に示された各空調条件のデータをマスバランスの式（１）を用いてフィッティングし、図７の実線のようなホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性を作成し、この作成されたホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性から各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎを算出し、各々の空調条件に対するホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎと室内温度Ｔの関連付けを行う。また、各空調条件での消費電力ＰＷを測定する。

そして、この各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎと室内温度Ｔと消費電力ＰＷに基づいて、消費電力が少なく、またホルムアルデヒドの濃度も低く、室内温度も低い条件での空調運転方式を実運転中の空調運転方式として決定する。

例えば、図７では、空調条件１（空調なし）ではホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値Ｃｔｈより低くなるため、空調は必要でないことが分かる。しかし、ホルムアルデヒドの室内発生量は温度の関数であり、温度が１℃上がれば、ホルムアルデヒドの発生量は１．１倍になる。このため、空調条件１（空調なし）で室内温度が高くなると、ホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値Ｃｔｈを超えることがある。

そこで、あらかじめ求めておいたホルムアルデヒドの発生量にリアルタイムでモニタリングしている室内温度の条件を入れることで、ホルムアルデヒドの発生量の温度補正を行い、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値の精度を高め、この精度が高められたホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値が濃度指針値Ｃｔｈを超えると推定されるときに空調運転を行うようにする。この例では、ホルムアルデヒドの発生量の温度補正を行うことを前提として、空調条件１と空調条件２との間で空調の間欠運転を行う方法を実運転中の空調運転方式として決定する。

図８に実運転開始前の空調運転方式の決定機能を備えた空調運転制御装置１００’の機能ブロック図を示す。この空調運転制御装置１００’は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して制御装置としての各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、空調運転制御部（実運転開始前の空調運転制御部）１と、消費電力測定部２と、パラメータ算出部３と、関連付け記憶部４と、実運転中の空調運転方式決定部５と、ホルムアルデヒド連続測定装置６と、温度測定装置１０とを備えている。

空調運転制御装置１００’において、ホルムアルデヒド連続測定装置６は、実施の形態１でも説明したように、非特許文献５に示された小型の装置であって、１週間程度の期間であればホルムアルデヒドの濃度を連続で測定できる。温度測定装置１０は温度を連続で長期間測定できる。このホルムアルデヒド連続測定装置６および温度測定装置１０を被空調空間２００に設置する。

この空調運転制御装置１００’を用いたシステムでは、実運転を開始する前に、空調運転制御部１から空調設備２０１へ指令を送り、数日間の間、空調条件１（空調なし），空調条件２で運転を行わせる。

この運転中、空調運転制御部１は、ホルムアルデヒド連続測定装置６が連続して測定するホルムアルデヒドの濃度Ｃを取得し、その取得した空調条件１（空調なし），空調条件２でのホルムアルデヒドの濃度Ｃをパラメータ算出部３へ送る。

パラメータ算出部３は、各々の空調条件について、初期濃度Ｃ１、外部濃度Ｃ０および被空調空間２００の体積Ｖを設定して、マスバランスの式（１）に代入し、各空調条件のデータをマスバランスの式（１）を用いてフィッティングし、ホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性を作成し、この作成されたホルムアルデヒドの濃度の時間変化の近似特性から各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎを算出する。

この例において、パラメータ算出部３は、空調条件１でのホルムアルデヒドの室内発生量をＷ１として、換気回数をＮ１として算出し、空調条件２でのホルムアルデヒドの室内発生量をＷ２として、換気回数をＮ２として算出する。

そして、パラメータ算出部３は、この算出した各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎを関連付け記憶部４に送り、各空調条件とホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎとを関連付けて記憶させる。

また、空調運転制御部１は、空調条件１（空調なし），空調条件２での運転中、各空調条件での消費電力ＰＷを消費電力測定部２から取得し、その取得した各空調条件での消費電力ＰＷを関連付け記憶部４へ送り、各空調条件と消費電力ＰＷとを関連付けて記憶させる。この場合、空調条件１での消費電力がＰＷ１として記憶され、空調条件２での消費電力がＰＷ２として記憶される。

また、空調運転制御部１は、空調条件１（空調なし），空調条件２での運転中、温度測定装置１０が連続して測定する被空調空間２００における室内温度Ｔを取得し、その取得した空調条件１（空調なし），空調条件２での室内温度Ｔを関連付け記憶部４へ送り、各空調条件と室内温度Ｔとを関連付けて記憶させる。この場合、例えば、空調条件１での室内温度の平均値がＴ１として記憶され、空調条件２での室内温度の平均値がＴ２として記憶される。

実運転中の空調運転方式決定部５は、関連付け記憶部４に記憶されている内容に基づいて、消費電力が少なく、またホルムアルデヒドの濃度も低く室内温度も低い条件での空調運転方式を実運転中の空調運転方式として決定する。この例では、空調条件１と空調条件２との間で空調の間欠運転を行う方法を実運転中の空調運転方式として決定する。なお、この場合、空調条件１（空調なし）を第１順位、空調条件２を第２順位とする。

図９に実運転中の空調運転の制御機能を備えた空調運転制御装置１００’の機能ブロック図を示す。この空調運転制御装置１００’は、前述した構成に加え、パラメータ取得部７と、シミュレーション部８と、実運転中の空調運転制御部９とを備えている。シミュレーション部８は第１のシミュレーション部８−１と第２のシミュレーション部８−２とを備えている。なお、この例でも、被空調空間２００におけるホルムアルデヒドの濃度は０とされているものとする。

パラメータ取得部７は、実運転中の空調運転方式決定部５（図８）において決定された実運転中の空調運転方式を入力とし、その実運転中の空調運転方式における各空調条件でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗと換気回数Ｎと室内温度Ｔを関連付け記憶部４から取得する。この例では、空調条件１と空調条件２との間で空調の間欠運転を行う方法が実運転中の空調運転方式として入力されるので、パラメータ取得部７は、空調条件１でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ１と換気回数Ｎ１と室内温度Ｔ１と、空調条件２でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ２と換気回数Ｎ２と室内温度Ｔ２とを関連付け記憶部４から取得する。

そして、パラメータ取得部７は、取得した空調条件１でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ１と換気回数Ｎ１と室内温度Ｔ１を第１のシミュレーション部８−１へ送り、取得した空調条件２でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ２と換気回数Ｎ２と室内温度Ｔ２を第２のシミュレーション部８−２へ送る。

第１のシミュレーション部８−１は、パラメータ取得部７からの空調条件１でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ１と換気回数Ｎ１と室内温度Ｔ１を取り込み、また温度測定装置１０からの被空調空間２００における室内温度Ｔを入力とし、被空調空間２００における室内温度Ｔと室内温度Ｔ１との比を求め、この比によってホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ１を補正（温度補正）し、この温度補正されたホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ１と換気回数Ｎ１から、マスバランスの式（１）を用いて、空調条件１での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁’の算出を開始する（図１０に示すｔ１点）。この際、マスバランスの式（１）において、初期濃度Ｃ１は０とし、外部濃度Ｃ０および被空調空間２００の体積Ｖは設定値を用いる。

また、第１のシミュレーション部８−１は、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁’の算出の開始と同時に、空調運転制御部９へ指令を送り、空調条件１での運転を開始させる。この例では、空調条件３は空調なしであるので、その時に空調が行われていれば、空調を停止させる。

第１のシミュレーション部８−１は、空調条件１での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁’を算出しつつ、その算出されたホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁’と濃度指針値Ｃｔｈとを比較し、シミュレーション値Ｃ（ｔ）₁’が濃度指針値Ｃｔｈ付近（この例では、Ｃ（ｔ）₁’≧Ｃｔｈ）となった場合（図１０に示すｔ２点）、第２のシミュレーション部８−２へシミュレーションの開始を指示する。

第２のシミュレーション８−２は、第１のシミュレーション部８−１からのシミュレーションの開始の指示を受けて、パラメータ取得部７からの空調条件２でのホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ２と換気回数Ｎ２と室内温度Ｔ２を取り込み、また温度測定装置１０からの被空調空間２００における室内温度Ｔを入力とし、被空調空間２００における室内温度Ｔと室内温度Ｔ２との比を求め、この比によってホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ２を補正（温度補正）し、この温度補正されたホルムアルデヒドの室内発生量Ｗ２と換気回数Ｎ１とから、マスバランスの式（１）を用いて、空調条件２での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂’の算出を開始する（図１０に示すｔ２点）。この際、マスバランスの式（１）において、初期濃度Ｃ１はＣｔｈとし、外部濃度Ｃ０および被空調空間２００の体積Ｖは設定値を用いる。

また、第２のシミュレーション８−２は、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂’の算出の開始と同時に、空調運転制御部９へ指令を送り、それまでの空調条件１での運転を中断させ、空調条件２での運転を開始させる。この場合、空調条件１は空調なしであるので、空調が停止された状態から、空調条件２での運転が開始されるものとなる。

第２のシミュレーション部８−２は、空調条件２での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂’を算出しつつ、その算出されたホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₂’と濃度値０とを比較し、シミュレーション値Ｃ（ｔ）₂’が濃度値０付近となると（図１０に示すｔ３点）、第１のシミュレーション部８−１へシミュレーションの開始を指示する。

第１のシミュレーション部８−１は、第２のシミュレーション部８−２からのシミュレーションの開始の指示を受けて、前述と同様にして、マスバランスの式（１）を用いて、空調条件１での運転時のホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁’の算出を開始する（図１０に示すｔ３点）。

また、第１のシミュレーション部８−１は、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーション値Ｃ（ｔ）₁’の算出の開始と同時に、空調運転制御部９へ指令を送り、それまでの空調条件２での運転を中断させ、空調条件１での運転を開始させる。この例では、空調を停止する。

以下、同様動作が繰り返されることによって、実運転中、ホルムアルデヒドの濃度のシミュレーションの精度を高めながら、ホルムアルデヒドの濃度が濃度指針値Ｃｔｈを超えないように、空調条件１と空調条件２との間で空調の間欠運転が繰り返される。これにより、室内温度に依存することなく、ホルムアルデヒドの濃度を低い状態に保つようにして、省エネでしかも健康的な空調を実現することができるようになる。

本発明の空調運転制御方法および装置は、ホルムアルデヒドの濃度に基づいて被空調空間における実運転中の空調条件を切り替える空調運転制御方法および装置として、住宅など各種の被空調空間に適用することが可能である。

１…空調運転制御部（実運転開始前の空調運転制御部）、２…消費電力測定部、３…パラメータ算出部、４…関連付け記憶部、５…実運転中の空調運転方式決定部、６…ホルムアルデヒド連続測定装置、７…パラメータ取得部、８…シミュレーション部、８−１…第１のシミュレーション部、８−２…第２のシミュレーション部、９…空調運転制御部（実運転中の空調運転制御部）、１０…温度測定装置、１００，１００’…空調運転制御装置、２００…被空調空間、２０１…空調設備。

Claims (4)

1. 被空調空間における実運転開始前のホルムアルデヒドの濃度を所定の空調条件で所定期間の間連続して測定するホルムアルデヒド濃度測定ステップと、
   前記測定された所定期間の間のホルムアルデヒドの濃度に基づいて前記被空調空間における前記所定の空調条件でのホルムアルデヒドの発生量と換気回数を算出するパラメータ算出ステップと、
   前記算出されたホルムアルデヒドの発生量と換気回数に基づいて前記被空調空間における前記所定の空調条件での実運転中のホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションするホルムアルデヒド濃度シミュレーションステップと、
   前記シミュレーションされたホルムアルデヒドの濃度に基づいて前記被空調空間における実運転中の空調条件を切り替える空調条件切替ステップと
   を備えることを特徴とする空調運転制御方法。
2. 請求項１に記載された空調運転制御方法において、
   前記被空調空間における温度を室内温度として連続して測定する室内温度測定ステップを備え、
   前記ホルムアルデヒド濃度シミュレーションステップは、前記算出されたホルムアルデヒドの発生量を前記測定された室内温度で補正し、この補正されたホルムアルデヒドの発生量と換気回数に基づいて前記被空調空間における前記所定の空調条件での実運転中のホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションする
   ことを特徴とする空調運転制御方法。
3. 被空調空間における実運転開始前のホルムアルデヒドの濃度を所定の空調条件で所定期間の間連続して測定するホルムアルデヒド濃度測定手段と、
   前記測定された所定期間の間のホルムアルデヒドの濃度に基づいて前記被空調空間における前記所定の空調条件でのホルムアルデヒドの発生量と換気回数を算出するパラメータ算出手段と、
   前記算出されたホルムアルデヒドの発生量と換気回数に基づいて前記被空調空間における前記所定の空調条件での実運転中のホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションするホルムアルデヒド濃度シミュレーション手段と、
   前記シミュレーションされたホルムアルデヒドの濃度に基づいて前記被空調空間における実運転中の空調条件を切り替える空調条件切替手段と
   を備えることを特徴とする空調運転制御装置。
4. 請求項３に記載された空調運転制御装置において、
   前記被空調空間における温度を室内温度として連続して測定する室内温度測定手段を備え、
   前記ホルムアルデヒド濃度シミュレーション手段は、前記算出されたホルムアルデヒドの発生量を前記測定された室内温度で補正し、この補正されたホルムアルデヒドの発生量と換気回数に基づいて前記被空調空間における前記所定の空調条件での実運転中のホルムアルデヒドの濃度をシミュレーションする
   ことを特徴とする空調運転制御装置。

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