JP2017078556A - Radiation type air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、輻射伝熱により室内の温度を調整する輻射式空調装置に関する。 The present invention relates to a radiant air conditioner that adjusts the indoor temperature by radiant heat transfer.
従来、暖房用のブラインを加熱する加熱手段、当該加熱手段で加熱されたブラインを室内で放熱させる放熱パネルを備える暖房装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、放熱パネルから流出したブラインの温度が、ユーザが設定した放熱パネルの設定温度となるように、加熱手段の目標温度を設定する構成が開示されている。
DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the heating apparatus provided with the heating means which heats the brine for heating, and the thermal radiation panel which thermally radiates the brine heated by the said heating means indoors is known (for example, refer patent document 1). This
ところで、本発明者らの検討によれば、人間の快適さは、室温だけでなく、室内の湿度や、輻射温度等の影響を受けることが判っている。このため、特許文献１のごとく、単に、ユーザの設定温度となるようにブラインの温度を制御するだけでは、ユーザの快適性が満たされない場合がある。
By the way, according to the study by the present inventors, it is known that human comfort is influenced not only by room temperature but also by indoor humidity, radiation temperature, and the like. For this reason, as in
本発明は上記点に鑑みて、ユーザの快適性の向上を図ることが可能な輻射式空調装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the radiation type air conditioner which can aim at a user's comfort improvement in view of the said point.
請求項１に記載の発明は、室内の温度を調整する輻射式空調装置を対象としている。上記目的を達成するため、請求項１に記載の輻射式空調装置は、
熱媒体が循環する媒体循環回路（１１）と、
媒体循環回路に設けられて、輻射により熱媒体の熱を室内へ放出、又は室内から熱を吸収する輻射式熱交換器（１２）と、
媒体循環回路を流通する熱媒体の温度を調整する温度調整装置（１４、２０）と、
媒体循環回路を流通する熱媒体の温度の目標温度を決定する目標温度決定部（５０ａ）、媒体循環回路を流通する熱媒体の温度が目標温度に近づくように温度調整装置を制御する機器制御部（５０ｂ）を含んで構成される制御装置（５０）と、を備える。
The invention described in
A medium circulation circuit (11) through which the heat medium circulates;
A radiant heat exchanger (12) provided in the medium circulation circuit for releasing the heat of the heat medium into the room by radiation or absorbing the heat from the room;
A temperature adjusting device (14, 20) for adjusting the temperature of the heat medium flowing through the medium circulation circuit;
A target temperature determination unit (50a) for determining a target temperature of the temperature of the heat medium flowing through the medium circulation circuit, and an apparatus control unit for controlling the temperature adjusting device so that the temperature of the heat medium flowing through the medium circulation circuit approaches the target temperature And a control device (50) configured to include (50b).
そして、目標温度決定部は、
人体の快適性を示す指数であって、少なくとも室内温度、室内湿度、輻射式熱交換器の輻射温度を含む複数のパラメータにより規定される快適性指数を設定する快適性指数設定部（Ｓ１０３〜Ｓ１０７、Ｓ２０３〜Ｓ２０７）と、
少なくとも快適性指数、室内温度、および室内湿度から快適性指数設定部で設定された快適性指数を満たす輻射式熱交換器の輻射温度を算出する輻射温度算出部（Ｓ１０８、Ｓ２０８）と、
輻射温度算出部で算出した輻射式熱交換器の輻射温度から目標温度を決定する温度決定部（Ｓ１０９、Ｓ２０９）と、を有する。
And the target temperature determination unit
A comfort index setting unit (S103 to S107) that sets a comfort index that is defined by a plurality of parameters including at least room temperature, room humidity, and radiation temperature of a radiant heat exchanger. , S203 to S207),
A radiation temperature calculation unit (S108, S208) that calculates a radiation temperature of a radiation heat exchanger that satisfies at least the comfort index set by the comfort index setting unit from the comfort index, the room temperature, and the room humidity;
A temperature determining unit (S109, S209) for determining a target temperature from the radiation temperature of the radiation heat exchanger calculated by the radiation temperature calculating unit.
これによると、人体の快適性を示す快適性指数、室内温度、室内湿度に基づいて、狙いの快適性指数を満たす輻射式熱交換器の輻射温度を算出する構成としているので、輻射式熱交換器による快適な室内を実現する際に必要な温度を算出することができる。さらに、輻射式熱交換器の輻射温度から熱媒体の目標温度を決定する構成としているので、ユーザにとって快適な室内を実現可能となり、ユーザの快適性の向上を図ることができる。 According to this, it is configured to calculate the radiation temperature of the radiant heat exchanger that satisfies the target comfort index based on the comfort index indicating the comfort of the human body, the room temperature, and the room humidity. The temperature required for realizing a comfortable room with a vessel can be calculated. Furthermore, since it is set as the structure which determines the target temperature of a heat medium from the radiation temperature of a radiation-type heat exchanger, a comfortable room for a user can be implement | achieved and the improvement of a user's comfort can be aimed at.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described in this column and the claim shows an example of a correspondence relationship with the specific means described in the embodiment described later.
以下、本発明の一実施形態について図１〜図１４を参照して説明する。本実施形態では、輻射伝熱により室内の温度を調整する輻射式空調装置１を、家屋で利用される室内空調システムに適用した例を説明する。本実施形態の輻射式空調装置１は、空調対象空間である室内を冷やす冷房運転（室内冷房）と室内を暖める暖房運転（室内暖房）とを切替可能となっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment demonstrates the example which applied the radiation-
図１に示すように、輻射式空調装置１は、主たる構成機器として、冷暖房装置１０、蒸気圧縮式の冷凍サイクル２０、冷暖房装置１０および冷凍サイクル２０の作動を制御する制御装置５０、および操作パネル６０を備えている。
As shown in FIG. 1, the
冷暖房装置１０は、輻射電熱により室内の空調を行う装置である。冷暖房装置１０は、熱媒体である水が循環する媒体循環回路１１を有している。なお、本実施形態では、熱媒体として水を用いているが、水に限らず、不凍液等を用いてもよい。
The
媒体循環回路１１には、輻射式熱交換器１２、水冷媒熱交換器１３、および循環ポンプ１４が配置されている。輻射式熱交換器１２、水冷媒熱交換器１３、および循環ポンプ１４は、閉回路が形成されるように配管等で接続されている。
In the
輻射式熱交換器１２は、図２に示すように、室内に配置され、輻射伝熱により室内の空調を行う機器として機能する。すなわち、輻射式熱交換器１２は、輻射により熱媒体の熱を室内へ放出、又は室内から熱を吸収する熱交換器で構成されている。本実施形態の輻射式熱交換器１２は、室内に露出するように、例えば、家屋に固定された筐体に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
図１に戻り、水冷媒熱交換器１３は、媒体循環回路１１を流れる熱媒体と冷凍サイクル２０を流れる冷媒とを熱交換させる利用側熱交換器である。水冷媒熱交換器１３は、熱媒体が流通する媒体流通経路１３ａ、および冷媒が流通する冷媒流通経路１３ｂが設けられている。本実施形態の水冷媒熱交換器１３は、媒体循環回路１１において、輻射式熱交換器１２の出口側に接続されている。
Returning to FIG. 1, the water-
循環ポンプ１４は、媒体循環回路１１における熱媒体の流量を調整する機器である。循環ポンプ１４は、水冷媒熱交換器１３の媒体流通経路１３ａの出口側と、輻射式熱交換器１２の入口側との間に配置されている。循環ポンプ１４は、水冷媒熱交換器１３の媒体流通経路１３ａの出口側から熱媒体を吸い込み、吸い込んだ熱媒体を輻射式熱交換器１２側へ圧送する。本実施形態の循環ポンプ１４は、後述する制御装置５０から出力される制御信号に応じて、その作動が制御される電動ポンプで構成されている。
The
冷凍サイクル２０は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機２１、冷媒を減圧する減圧機構２２、外気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器２３、前述の水冷媒熱交換器１３、冷媒の流路を切り替える流路切替弁を構成する四方弁２４を備えている。本実施形態の冷凍サイクル２０は、冷媒としてフロン系冷媒（例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２）を採用している。本実施形態の冷凍サイクル２０は、室内冷房時および室内暖房時それぞれにおいて、サイクル内の高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を越えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。
The
圧縮機２１は、図示しない圧縮機構を図示しない電動モータにて駆動する電動圧縮機で構成されている。圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。電動モータは、図示しないインバータから出力される交流電流によってその作動が制御される交流モータである。圧縮機２１は、後述する制御装置５０から出力される制御信号により、その作動が制御される。
The
減圧機構２２は、冷凍サイクル２０内を循環する冷媒を減圧する機器である。減圧機構２２は、例えば、絞り開度を変更可能に構成された弁体、および弁体を変位させる電動アクチュエータを含んで構成される電気式膨張弁で構成されている。減圧機構２２は、後述する制御装置５０から出力される制御信号により、その作動が制御される。
The
室外熱交換器２３は、その内部を流通する冷媒と図示しない室外送風機により送風される外気とを熱交換させる強制対流式の熱交換器である。室外熱交換器２３は、例えば、フィン・アンド・チューブ型の熱交換器で構成されている。室外熱交換器２３は、室内冷房時に、圧縮機２１から吐出された冷媒を外気と熱交換させて凝縮させる凝縮器（放熱器）として機能し、室内暖房時に、圧縮機２１に吸入される冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる蒸発器（吸熱器）として機能する。
The
水冷媒熱交換器１３は、前述したように、その内部を流通する冷媒の熱と熱媒体とを熱交換させる利用側熱交換器である。水冷媒熱交換器１３は、室内冷房時に、圧縮機２１に吸入される冷媒を熱媒体と熱交換させて蒸発させる蒸発器（吸熱器）として機能し、室内暖房時に、圧縮機２１から吐出された冷媒を熱媒体と熱交換させて凝縮させる凝縮器（放熱器）として機能する。
As described above, the water-
四方弁２４は、冷凍サイクル２０の冷媒流路を、冷房時における冷凍サイクル２０の冷媒流路、および暖房時における冷凍サイクル２０の冷媒流路に選択的に切り替える切替弁である。本実施形態の四方弁２４は、例えば、ロータリ式の弁体、および弁体を変位させる電動アクチュエータを含んで構成される電気式の流路切替弁で構成されている。四方弁２４は、後述する制御装置５０から出力される制御信号により、その作動が制御される。
The four-
具体的には、四方弁２４は、室内冷房時に、圧縮機２１の冷媒吐出側を室外熱交換器２３に接続し、圧縮機２１の冷媒吸入側を水冷媒熱交換器１３に接続する冷媒流路に切り替えるように構成されている。
Specifically, the four-
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図１の冷凍サイクル２０の冷媒流路に隣接して図示した実線矢印に示すように、室外熱交換器２３→減圧機構２２→水冷媒熱交換器１３の順に流れ、再び圧縮機２１に吸入される。
As a result, the refrigerant discharged from the
室内冷房時は、水冷媒熱交換器１３にて冷媒が蒸発して、熱媒体から吸熱することで熱媒体の温度が低下する。そして、水冷媒熱交換器１３にて温度が低下した熱媒体が輻射式熱交換器１２に流入することで室内が冷やされる。
During indoor cooling, the refrigerant evaporates in the water /
また、四方弁２４は、室内暖房時に、圧縮機２１の冷媒吐出側を水冷媒熱交換器１３に接続し、圧縮機２１の冷媒吸入側を室外熱交換器２３に接続する冷媒流路に切り替えるように構成されている。
The four-
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図１の冷凍サイクル２０の冷媒流路に隣接して図示した破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器１３→減圧機構２２→室外熱交換器２３の順に流れ、再び圧縮機２１に吸入される。
As a result, the refrigerant discharged from the
室内暖房時は、水冷媒熱交換器１３にて冷媒が凝縮して、熱媒体へ放熱することで熱媒体の温度が上昇する。そして、水冷媒熱交換器１３にて温度が上昇した熱媒体が輻射式熱交換器１２に流入することで室内が暖められる。
During indoor heating, the water
ここで、本実施形態の輻射式空調装置１は、循環ポンプ１４、および冷凍サイクル２０の作動により、媒体循環回路１１を流通する熱媒体の温度を調整可能となっている。従って、本実施形態では、循環ポンプ１４、および冷凍サイクル２０が、媒体循環回路１１を流通する熱媒体の温度を調整する温度調整装置を構成している。
Here, the radiation
次に、輻射式空調装置１の電気制御部を構成する制御装置５０について説明する。制御装置５０は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵおよびプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶回路を含むマイクロコンピュータ、およびその周辺回路を含んで構成されている。
Next, the
制御装置５０の入力側には、流入温度センサ１５、流出温度センサ１６、流量センサ１７、室内温度センサ５１、室内湿度センサ５２等の各種センサが接続されている。
Various sensors such as an
流入温度センサ１５は、輻射式熱交換器１２に流入する熱媒体の流入温度Ｔｉを検出する温度センサである。流入温度センサ１５は、媒体循環回路１１における循環ポンプ１４の出口側から輻射式熱交換器１２の入口側に至る部位に配置されている。
The
流出温度センサ１６は、輻射式熱交換器１２から流出した熱媒体の流出温度Ｔｏを検出する温度センサである。流出温度センサ１６は、媒体循環回路１１における輻射式熱交換器１２の出口側から水冷媒熱交換器の入口側に至る部位に配置されている。
The
流量センサ１７は、媒体循環回路１１を循環する熱媒体の循環流量Ｇｒを検出するセンサである。本実施形態の流量センサ１７は、循環ポンプ１４における流量設定用のＤＩＰスイッチの値から熱媒体の循環流量Ｇｒを検出するように構成されている。なお、流量センサ１７は、他方式の流量計等で構成してもよい。
The
室内温度センサ５１は、家屋の室内温度Ｔｒを検出する温度センサである。また、室内湿度センサ５２は、家屋の室内湿度（相対湿度）Ｒｈを検出する湿度センサである。室内温度センサ５１および室内湿度センサ５２は、図示しないリモートコントローラに内蔵されている。なお、室内温度センサ５１および室内湿度センサ５２は、リモートコントローラに限らず、室内の他の場所に配置されていてもよい。
The
また、制御装置５０の入力側には、ユーザが輻射式空調装置１を操作するための操作パネル６０が接続されている。操作パネル６０には、ユーザが操作する各種操作部が設けられている。
Further, an
操作パネル６０には、輻射式空調装置１の作動のオン・オフや、暖房・冷房の設定、マニュアル空調・オート空調の切り替えを行う運転切替部６０ａが設けられている。また、操作パネル６０には、室内温度Ｔｒの設定温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定部６０ｂ、運転情報等を表示する表示部６０ｃ、空調の即効性を要求する即効要求スイッチ６０ｄ等が設けられている。なお、制御装置５０と操作パネル６０との接続態様は、有線および無線のいずれでもよい。
The
制御装置５０の出力側には、制御対象機器として、上述の循環ポンプ１４、圧縮機２１、減圧機構２２、四方弁２４等が接続されている。制御装置５０は、これらの制御対象機器の作動を制御する。
On the output side of the
本実施形態の制御装置５０は、出力側に接続された各種制御機器の作動を制御する制御部（ハードウェアやソフトウェア）を集約した装置である。制御装置５０に集約される制御部としては、媒体循環回路１１を流通する熱媒体の温度の目標温度を決定する目標温度決定部５０ａ、各種制御機器の作動を制御する機器制御部５０ｂ等がある。
The
次に、上記構成における輻射式空調装置１の作動の概要について説明する。本実施形態の輻射式空調装置１は、ユーザが運転切替部６０ａでマニュアル空調を選択した場合、温度設定部６０ｂの設定温度Ｔｓｅｔに基づき、熱媒体の目標温度Ｔｔｉを決定する。そして、熱媒体の温度が目標温度Ｔｔｉとなるように各種制御機器の作動を制御する。これにより、室内温度Ｔｒが温度設定部６０ｂの設定温度Ｔｓｅｔ付近に維持される。
Next, the outline | summary of the action | operation of the radiation
ここで、人間が感じる快適さは、室内温度Ｔｒだけで決まるものではなく、室内湿度Ｒｈや輻射温度等の様々な要素が絡み合って変化する。このため、マニュアル空調の如く、単に室内の温度を温度設定部６０ｂの設定温度Ｔｓｅｔ付近に維持しても、ユーザの快適性を満足させることができない場合がある。
Here, the comfort felt by human beings is not determined only by the room temperature Tr, but changes by intertwining various factors such as the room humidity Rh and the radiation temperature. For this reason, the user's comfort may not be satisfied even if the room temperature is simply maintained in the vicinity of the set temperature Tset of the
そこで、本実施形態の輻射式空調装置１では、オート空調時に、室内温度Ｔｒだけでなく、室内湿度Ｒｈや輻射温度等のパラメータを加味して熱媒体の目標温度Ｔｔｉを決定し、目標温度Ｔｔｉに熱媒体の温度が近づくように各種制御機器の作動を制御する。
Therefore, in the
具体的には、本実施形態では、制御装置５０が、人体の快適性を評価する指数（快適性指数）であるＰＭＶ（Predicted Mean Vote）を決定し、決定したＰＭＶを満たす輻射温度を算出した後に、当該輻射温度に基づいて熱媒体の目標温度Ｔｔｉを決定する。
Specifically, in the present embodiment, the
以下、ＰＭＶの概要を説明した後に、制御装置５０における輻射温度の算出方法、熱媒体の目標温度の決定方法について説明する。まず、ＰＭＶは、図３に示すように、人間の体温調節に影響を与える温熱環境要素である在室者の着衣量、代謝量、室内の風速（気流速度）、室内温度、室内湿度、および輻射温度といった６つのパラメータにより規定される快適性指数である。
Hereinafter, after describing the outline of PMV, a calculation method of the radiation temperature and a determination method of the target temperature of the heat medium in the
ＰＭＶは、着衣量、代謝量、風速、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、および輻射温度とＰＭＶとを関連付けたＦａｎｇｅｒの快適性方程式により算出可能である。なお、代謝量は、体内の代謝による熱平衡を示すもので、メット（ｍｅｔ）という単位で表される。また、着衣量は、衣服の断熱性（熱伝導抵抗）を示すもので、クロ（ｃｌｏ）という単位で表される。 The PMV can be calculated by clothing comfort, metabolic rate, wind speed, indoor temperature Tr, indoor humidity Rh, and Fanger's comfort equation that associates radiation temperature with PMV. The metabolic rate indicates thermal equilibrium due to metabolism in the body and is expressed in units of met. Moreover, the amount of clothes shows the heat insulation (heat conductive resistance) of clothes, and is represented by the unit of clo.
ＰＭＶは、人間が暖かいと感じるか寒いと感じるかを７段階の評価尺度で数値化したものである。具体的には、ＰＭＶは、図４に示すように、人体にとって熱的に中立（人体の熱収支が平衡となる状態）となる中立点（ＰＭＶ＝０）よりも大きい値となる場合にユーザが暖かいと感じる指数となり、中立点よりも小さい値となる場合にユーザが冷たいと感じる指数となっている。 PMV is a numerical value based on a seven-level evaluation scale that indicates whether a human feels warm or cold. Specifically, as shown in FIG. 4, when the PMV has a value greater than the neutral point (PMV = 0) at which the human body is thermally neutral (a state in which the human heat balance is balanced), Is an index that the user feels warm, and is an index that the user feels cold when the value is smaller than the neutral point.
統計的には、ＰＭＶが０でユーザの９５％程度が快適と感じ、−１．０〜１．０の範囲でユーザの９０％程度が快適と感じる。このため、本実施形態では、ＰＭＶを−１．０〜１．０の範囲で決定する。 Statistically, about 95% of users feel comfortable when PMV is 0, and about 90% of users feel comfortable in the range of -1.0 to 1.0. For this reason, in this embodiment, PMV is determined in the range of -1.0 to 1.0.
続いて、制御装置５０による輻射温度の算出方法について説明する。本実施形態の輻射式空調装置１は、輻射式熱交換器１２の輻射伝熱を利用して室内の温度を調整する。そして、輻射式熱交換器１２の温度は、ＰＭＶに関連付けられた輻射温度に相関性を有する。
Then, the calculation method of the radiation temperature by the
この点を鑑み、本実施形態では、着衣量、代謝量、風速、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈから、−１．０〜１．０の範囲で決定したＰＭＶを満たす輻射温度から熱媒体の目標温度を算出する。なお、本実施形態では、室内温度Ｔｒおよび室内湿度Ｒｈについては、室内温度センサ５１および室内湿度センサ５２の検出値を用いる。一方、着衣量、代謝量、風速については、室内冷房や室内暖房に応じて予め用意した固定値を用いる。例えば、室内暖房時には、着衣量１．０［ｃｌｏ］、代謝量１．０［ｍｅｔ］、風速０．１［ｍ／ｓ］とする。また、室内冷房時には、着衣量０．５［ｃｌｏ］、代謝量１．０［ｍｅｔ］、風速０．１［ｍ／ｓ］とする。
In view of this point, in the present embodiment, the heat medium target from the radiation temperature satisfying the PMV determined in the range of −1.0 to 1.0 from the clothing amount, the metabolic rate, the wind speed, the room temperature Tr, and the room humidity Rh. Calculate the temperature. In the present embodiment, the detected values of the
具体的には、本実施形態では、図５に示すように、着衣量、代謝量、風速、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射温度、ＰＭＶそれぞれを関連付けた制御マップを参照して、着衣量、代謝量、風速、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、ＰＭＶから、輻射温度を算出する。 Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the amount of clothing is referred to by referring to a control map that associates the amount of clothing, metabolic rate, wind speed, room temperature Tr, room humidity Rh, radiation temperature, and PMV. The radiation temperature is calculated from the metabolic rate, wind speed, room temperature Tr, room humidity Rh, and PMV.
ここで、図６、図７、図８は、室内暖房時において、ＰＭＶの６要素のうち、着衣量、代謝量、風速を一定に保ち、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射温度を変化させた場合のＰＭＶの変化を示している。図６〜図８に示すように、室内暖房時には、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射温度それぞれの要素が、ＰＭＶに影響を及ぼしていることが判る。 Here, FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8 show that during indoor heating, among the six elements of PMV, the clothing amount, metabolic rate, and wind speed are kept constant, and the indoor temperature Tr, indoor humidity Rh, and radiation temperature are changed. The change in PMV is shown. As shown in FIGS. 6 to 8, it can be seen that during room heating, each element of the room temperature Tr, room humidity Rh, and radiation temperature affects the PMV.
そして、例えば、図６に示すように、室内湿度Ｒｈが５０％である場合、ＰＭＶ＝０を満たすためには、室内温度Ｔｒの低下に伴って、輻射温度を増加させる必要がある。また、図８に示すように、室内温度Ｔｒが２０℃である場合、ＰＭＶ＝０を満たすためには、室内湿度Ｒｈの減少に伴って、輻射温度を増加させる必要がある。 For example, as illustrated in FIG. 6, when the indoor humidity Rh is 50%, in order to satisfy PMV = 0, it is necessary to increase the radiation temperature as the indoor temperature Tr decreases. As shown in FIG. 8, when the room temperature Tr is 20 ° C., the radiation temperature needs to be increased with the decrease in the room humidity Rh in order to satisfy PMV = 0.
また、図９、図１０、図１１は、室内冷房時において、ＰＭＶの６要素のうち、着衣量、代謝量、風速を一定に保ち、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射温度を変化させた場合のＰＭＶの変化を示している。図９〜図１１に示すように、室内冷房時においても、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射温度それぞれの要素が、ＰＭＶに影響を及ぼしていることが判る。 9, 10, and 11, in the indoor cooling, among the six elements of PMV, the clothing amount, the metabolic rate, and the wind speed are kept constant, and the indoor temperature Tr, the indoor humidity Rh, and the radiation temperature are changed. The change of PMV in the case is shown. As shown in FIGS. 9 to 11, it can be seen that the elements of the room temperature Tr, the room humidity Rh, and the radiation temperature affect the PMV even during the room cooling.
そして、例えば、図９に示すように、室内湿度Ｒｈが６０％である場合、ＰＭＶ＝０を満たすためには、室内温度Ｔｒの上昇に伴って、輻射温度を減少させる必要がある。また、図１１に示すように、室内温度Ｔｒが２７℃である場合、ＰＭＶ＝０を満たすためには、室内湿度Ｒｈの減少に伴って、輻射温度を増加させる必要がある。 For example, as shown in FIG. 9, when the indoor humidity Rh is 60%, in order to satisfy PMV = 0, it is necessary to reduce the radiation temperature as the indoor temperature Tr increases. As shown in FIG. 11, when the room temperature Tr is 27 ° C., in order to satisfy PMV = 0, it is necessary to increase the radiation temperature as the room humidity Rh decreases.
本実施形態では、図５に示す制御マップとして、図６〜図８や図９〜図１１に示すデータを元に、着衣量、代謝量、風速、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射温度、ＰＭＶそれぞれを関連付けたものを用いる。 In the present embodiment, as the control map shown in FIG. 5, based on the data shown in FIGS. 6 to 8 and FIGS. 9 to 11, the amount of clothes, the amount of metabolism, the wind speed, the room temperature Tr, the room humidity Rh, the radiation temperature, A PMV associated with each is used.
続いて、熱媒体の目標温度の算出方法について説明する。本実施形態では、輻射温度が輻射式熱交換器１２における熱媒体の流入温度Ｔｉ、流出温度Ｔｏの平均値と見なし、制御装置５０で算出した輻射温度と流出温度センサ１６の検出値に対応する熱媒体の流入温度Ｔｉを熱媒体の目標温度に決定する。
Then, the calculation method of the target temperature of a heat medium is demonstrated. In the present embodiment, the radiation temperature is regarded as an average value of the inflow temperature Ti and the outflow temperature To of the heat medium in the
次に、上記構成における輻射式空調装置１の制御装置５０が実行する制御処理について、図１２を参照して説明する。図１２に示す制御処理は、ユーザが操作パネル６０の運転切替部６０ａで輻射式空調装置１の作動をオンに操作した際に、制御装置５０により実行される。
Next, the control process which the
運転切替部６０ａの操作により輻射式空調装置１の作動がオンに設定されると、制御装置５０は、メモリに記憶された各種フラグ・タイマ等の初期化や、各制御機器の初期位置を合わせる初期化処理を行う（Ｓ１）。そして、制御装置５０は、各種センサのセンサ信号の読み込み（Ｓ２）、操作パネル６０の操作信号の読み込み（Ｓ３）を行う。
When the operation of the radiation
続いて、制御装置５０は、操作パネル６０の運転切替部６０ａの操作信号に基づいて、今回の空調がオート空調であるか否かを判定する（Ｓ３）。この結果、オート空調に設定されていない判定された場合、マニュアル空調が設定されているとして、操作パネル６０に設定された設定温度Ｔｓｅｔの読み込みを行う（Ｓ５）。
Subsequently, the
続いて、ステップＳ５で読み込んだ設定温度Ｔｓｅｔに基づいて、媒体循環回路１１を循環する熱媒体の目標温度Ｔｔｉを算出する（Ｓ６）。本実施形態では、室内温度Ｔｒと設定温度Ｔｓｅｔとの関係を規定した制御マップや数式により、輻射式熱交換器１２に流入する熱媒体の流入温度Ｔｉの目標温度Ｔｔｉを算出する。なお、マニュアル空調時では、輻射式熱交換器１２から流出する熱媒体の流出温度Ｔｏの目標温度として算出してもよい。
Subsequently, a target temperature Tti of the heat medium circulating in the
続いて、制御装置５０は、熱媒体の流入温度Ｔｉが目標温度Ｔｔｉとなるように各種制御機器の作動を制御する（Ｓ７）。具体的には、制御装置５０は、媒体循環回路１１の循環ポンプ１４を所定の回転数で作動させる。
Subsequently, the
そして、運転切替部６０ａにて冷房が設定されている場合には、制御装置５０は、四方弁２４を制御して、圧縮機２１の冷媒吐出側を室外熱交換器２３に接続し、圧縮機２１の冷媒吸入側を水冷媒熱交換器１３に接続する冷媒流路に切り替える。
When cooling is set in the
さらに、制御装置５０は、圧縮機２１について、輻射式熱交換器１２に流入する熱媒体の流入温度Ｔｉが目標温度Ｔｔｉに近づくように圧縮機２１の吐出能力（電動モータの回転数）を制御する。制御装置５０は、例えば、熱媒体の流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差が大きくなるに伴って吐出能力が増大するように、圧縮機２１を制御する。換言すれば、制御装置５０は、熱媒体の流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差が小さくなるに伴って吐出能力が減少するように、圧縮機２１を制御する。
Further, the
また、制御装置５０は、減圧機構２２について、例えば、減圧機構２２に流入する冷媒（室外熱交換器２３から流出した冷媒）の過冷却度が目標過冷却度に近づくように、減圧機構２２の絞り開度を制御する。目標過冷却度は、減圧機構２２へ流入する冷媒の温度、圧力に基づいて、予め記憶回路に記憶された制御マップを参照して、サイクルの成績係数（ＣＯＰ：Coefficient Of Performance）が略最大となるように決定される。
Further, the
これにより、室内冷房時には、冷凍サイクル２０を循環する冷媒が水冷媒熱交換器１３で熱媒体から吸熱して蒸発する。そして、水冷媒熱交換器１３で冷却された熱媒体は、循環ポンプ１４を介して輻射式熱交換器１２に流入し、室内から吸熱する。この結果、室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｓｅｔに近づく。
Thereby, at the time of indoor cooling, the refrigerant circulating through the
一方、運転切替部６０ａにて暖房が設定されている場合、制御装置５０は、四方弁２４を制御して、圧縮機２１の冷媒吐出側を水冷媒熱交換器１３に接続し、圧縮機２１の冷媒吸入側を室外熱交換器２３に接続する冷媒流路に切り替える。
On the other hand, when heating is set in the
さらに、制御装置５０は、圧縮機２１について、輻射式熱交換器１２に流入する熱媒体の流入温度Ｔｉが目標温度Ｔｔｉに近づくように圧縮機２１の吐出能力を制御する。制御装置５０は、例えば、熱媒体の流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差が大きくなるに伴って吐出能力が増大するように、圧縮機２１を制御する。
Further, the
これにより、室内暖房時には、冷凍サイクル２０を循環する冷媒が水冷媒熱交換器１３で熱媒体へ放熱して凝縮する。そして、水冷媒熱交換器１３で加熱された熱媒体は、循環ポンプ１４を介して輻射式熱交換器１２に流入し、室内へ放熱する。この結果、室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｓｅｔに近づく。
Thereby, at the time of indoor heating, the refrigerant circulating in the
一方、ステップＳ３の判定処理の結果、オート空調に設定されている判定された場合、制御装置５０は、運転切替部６０ａの操作信号に基づいて、今回の空調が暖房運転であるか否かを判定する（Ｓ８）。
On the other hand, if it is determined as a result of the determination process in step S3 that the automatic air conditioning is set, the
そして、ステップＳ８の判定処理の結果、暖房運転であると判定された場合に暖房処理を実行し（Ｓ９）、暖房運転でないと判定された場合に冷房処理を実行する（Ｓ１０）。なお、ステップＳ９、Ｓ１０の各処理の詳細については後述する。 And as a result of the determination process of step S8, a heating process is performed when it determines with it being heating operation (S9), and a cooling process is performed when it determines with it not being a heating operation (S10). Details of each processing of Steps S9 and S10 will be described later.
ステップＳ７、ステップＳ９、ステップＳ１０の処理の後、制御装置５０は、空調停止の要求があるか否かを判定する（Ｓ１１）。なお、制御装置５０は、運転切替部６０ａの操作により輻射式空調装置１の作動がオフに設定されたか否かにより空調停止の要求の有無を判定する。
After the processes of step S7, step S9, and step S10, the
ステップＳ１１の判定処理の結果、空調停止の要求があると判定された場合に制御装置５０は空調を停止し、空調停止の要求がないと判定された場合に制御装置５０はステップＳ２の処理に戻る。
As a result of the determination process in step S11, when it is determined that there is a request for air conditioning stop, the
次に、ステップＳ９の暖房処理、およびステップＳ１０の冷房処理の詳細について説明する。図１３は、ステップＳ９の暖房処理の流れを示している。また、図１４は、ステップＳ１０の冷房処理の流れを示している。 Next, details of the heating process in step S9 and the cooling process in step S10 will be described. FIG. 13 shows the flow of the heating process in step S9. FIG. 14 shows the flow of the cooling process in step S10.
（暖房処理）
まず、オート空調の暖房処理について説明する。オート空調の暖房処理では、制御装置５０が四方弁２４を制御して、冷凍サイクル２０の冷媒流路を暖房時の冷媒流路に切り替える。
(Heating process)
First, heating processing of automatic air conditioning will be described. In the heating process of automatic air conditioning, the
そして、図１３に示すように、ユーザが即効性のある暖房（即効暖房）を要求しているか否かを判定する（Ｓ１０１）。具体的には、ステップＳ１０１では、即効要求スイッチ６０ｄの操作により、即効暖房が設定されているか否かにより即効暖房の要求の有無を判定する。
Then, as shown in FIG. 13, it is determined whether or not the user is requesting heating with immediate effect (immediate effect heating) (S101). Specifically, in step S101, whether or not there is a request for immediate effect heating is determined based on whether or not immediate effect heating is set by operating the immediate
ステップＳ１０１の判定処理にて、ユーザが即効暖房を要求していないと判定された場合、制御装置５０は、今回のＰＭＶを中立点である０に設定する（Ｓ１０２）。
If it is determined in the determination process of step S101 that the user does not request immediate heating, the
一方、ステップＳ１０１の判定処理にて、ユーザが即効暖房を要求していると判定された場合、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２に流入する熱媒体の流入温度Ｔｉ、流出温度Ｔｏ、流量Ｇｒに基づいて、室内暖房時の熱負荷Ｑｈを算出する（Ｓ１０３）。具体的には、制御装置５０は以下の数式Ｆ１により室内暖房時の熱負荷Ｑｈを算出する。
On the other hand, when it is determined in the determination process of step S101 that the user is requesting immediate heating, the
Ｑｈ＝（Ｔｏ−Ｔｉ）×Ｇｒ・・・（Ｆ１）
続いて、室内暖房時の熱負荷Ｑｈが予め設定された第１判定閾値Ｑｔｈ１よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０４）。なお、第１判定閾値Ｑｔｈ１は、例えば、輻射式空調装置１の起動初期の如く、熱媒体の温度と室内の温度との温度差（＝Ｔｉ−Ｔｏ）が非常に大きくなる状況における熱負荷に相当する値に設定されている。
Qh = (To-Ti) × Gr (F1)
Subsequently, it is determined whether or not the thermal load Qh during indoor heating is greater than a preset first determination threshold value Qth1 (S104). The first determination threshold value Qth1 is, for example, a heat load in a situation where the temperature difference (= Ti−To) between the temperature of the heat medium and the room temperature becomes very large, as in the early stage of activation of the
ステップＳ１０４の判定処理の結果、暖房時の熱負荷Ｑｈが第１判定閾値Ｑｔｈ１よりも大きいと判定された場合、ＰＭＶを中立点よりも大きい値、具体的には、ユーザが暖かいと感じる＋１に設定する（Ｓ１０５）。
As a result of the determination process in step S104, when it is determined that the heat load Qh during heating is larger than the first determination threshold value Qth1, the PMV is larger than the neutral point, specifically, the user feels
一方、ステップＳ１０４の判定処理の結果、暖房時の熱負荷Ｑｈが第１判定閾値Ｑｔｈ１以下と判定された場合、暖房時の熱負荷Ｑｈが、予め第１判定閾値Ｑｔｈ１よりも小さい値に設定された第２判定閾値Ｑｔｈ２よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０６）。 On the other hand, as a result of the determination process in step S104, when it is determined that the heat load Qh during heating is equal to or less than the first determination threshold Qth1, the heat load Qh during heating is set in advance to a value smaller than the first determination threshold Qth1. It is determined whether it is larger than the second determination threshold value Qth2 (S106).
この結果、暖房時の熱負荷Ｑｈが第２判定閾値Ｑｔｈ２よりも大きいと判定された場合、ＰＭＶを中立点よりも大きい値、具体的には、ユーザがやや暖かいと感じる＋０．５に設定する（Ｓ１０７）。なお、暖房時の熱負荷Ｑｈが第２判定閾値Ｑｔｈ２以下と判定された場合、ＰＭＶを中立点である０に設定する（Ｓ１０２）。 As a result, when it is determined that the heat load Qh during heating is larger than the second determination threshold Qth2, the PMV is set to a value larger than the neutral point, specifically, +0.5 that the user feels slightly warm. (S107). In addition, when it determines with the thermal load Qh at the time of heating being 2nd determination threshold value Qth2 or less, PMV is set to 0 which is a neutral point (S102).
続いて、ステップＳ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０７で設定されたＰＭＶ、室内温度Ｔｒ、および室内湿度Ｒｈ、並びに、予め設定された着衣量、代謝量、風速に基づいて、輻射温度を算出する（Ｓ１０８）。なお、輻射温度は、図５に示すように、着衣量、代謝量、風速、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射温度、ＰＭＶそれぞれを関連付けた制御マップを参照して算出する。 Subsequently, the radiation temperature is calculated based on the PMV, the room temperature Tr, and the room humidity Rh set in steps S102, S105, and S107, and the preset clothing amount, metabolic rate, and wind speed (S108). As shown in FIG. 5, the radiation temperature is calculated with reference to a control map that associates the amount of clothing, the metabolic rate, the wind speed, the room temperature Tr, the room humidity Rh, the radiation temperature, and the PMV.
続いて、ステップＳ１０８にて算出した輻射温度、流入温度センサ１５で検出された熱媒体の流入温度Ｔｉに基づいて、暖房時における熱媒体の流入温度Ｔｉの目標温度Ｔｔｉを算出する（Ｓ１０９）。なお、ステップＳ１０９の処理では、熱媒体の流入温度Ｔｉの目標温度Ｔｔｉを算出しているが、輻射式熱交換器１２から流出する熱媒体の流出温度Ｔｏの目標温度を算出してもよい。
Subsequently, based on the radiation temperature calculated in step S108 and the inflow temperature Ti of the heat medium detected by the
そして、流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差ΔＴｈｉを算出する（Ｓ１１０）。具体的には、制御装置５０は以下の数式Ｆ２により温度差ΔＴｈｉを算出する。
Then, a temperature difference ΔThi between the inflow temperature Ti and the target temperature Tti is calculated (S110). Specifically, the
ΔＴｈｉ＝Ｔｔｉ−Ｔｉ・・・（Ｆ２）
続いて、流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差ΔＴｈｉに応じて、流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの関係を判定する（Ｓ１１１）。すなわち、温度差ΔＴｈｉに応じて、流入温度がＰＭＶを満たす温度であるか否かを判定する。
ΔThi = Tti−Ti (F2)
Subsequently, the relationship between the inflow temperature Ti and the target temperature Tti is determined according to the temperature difference ΔThi between the inflow temperature Ti and the target temperature Tti (S111). That is, it is determined whether the inflow temperature is a temperature that satisfies the PMV according to the temperature difference ΔThi.
この結果、温度差ΔＴｈｉが、例えば、１℃よりも大きい場合には、輻射式熱交換器１２の放熱能力が不足気味であると考えられる。このため、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の放熱能力を増加させる制御処理を実行する（Ｓ１１２）。
As a result, when the temperature difference ΔThi is larger than 1 ° C., for example, it is considered that the heat radiation capability of the
具体的には、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の放熱能力が増加するように、圧縮機２１の吐出能力、および循環ポンプ１４の回転数の少なくとも一方を増加させる制御を行う。なお、冷凍サイクル２０の減圧機構２２については、マニュアル空調時と同様に制御される。
Specifically, the
また、温度差ΔＴｈｉが、例えば、−１〜１℃の範囲である場合には、輻射式熱交換器１２の放熱能力が適正であると考えられる。このため、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の放熱能力を維持する制御処理を実行する（Ｓ１１３）。具体的には、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の放熱能力が維持されるように、圧縮機２１の吐出能力、および循環ポンプ１４の回転数の一定に保つ制御を行う。なお、冷凍サイクル２０の減圧機構２２については、マニュアル空調時と同様に制御される。
Further, when the temperature difference ΔThi is in the range of, for example, −1 to 1 ° C., it is considered that the heat dissipation capability of the
さらに、温度差ΔＴｈｉが、例えば、−１℃よりも小さい場合には、輻射式熱交換器１２の放熱能力が過剰であると考えられる。このため、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の放熱能力を低下させる制御処理を実行する（Ｓ１１４）。具体的には、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の放熱能力が低下するように、圧縮機２１の吐出能力、および循環ポンプ１４の回転数の少なくとも一方を減少させる制御を行う。なお、冷凍サイクル２０の減圧機構２２については、マニュアル空調時と同様に制御される。
Furthermore, when the temperature difference ΔThi is smaller than −1 ° C., for example, it is considered that the heat dissipation capability of the
ここで、ステップＳ１１１の判定処理では、温度差ΔＴｈｉの判定閾値として、−１℃、１℃を用いる例について説明したが、当該判定閾値は一例であり、例えば、−２℃、２℃等のような任意の値を設定してもよい。 Here, in the determination process of step S111, the example in which −1 ° C. and 1 ° C. are used as the determination threshold value of the temperature difference ΔThi is described, but the determination threshold value is an example. Such an arbitrary value may be set.
（冷房処理）
続いて、オート空調の冷房処理について説明する。オート空調の冷房処理では、制御装置５０が四方弁２４を制御して、冷凍サイクル２０の冷媒流路を室内冷房時の冷媒流路に切り替える。
(Cooling treatment)
Next, the cooling process for automatic air conditioning will be described. In the air conditioning cooling process, the
そして、図１４に示すように、オート空調の冷房処理では、ユーザが即効性のある冷房（即効冷房）を要求しているか否かを判定する（Ｓ２０１）。具体的には、ステップＳ２０１では、即効要求スイッチ６０ｄの操作により、即効冷房が設定されているか否かにより即効冷房の要求の有無を判定する。
Then, as shown in FIG. 14, in the air conditioning cooling process, it is determined whether or not the user is requesting immediate cooling (immediate cooling) (S201). Specifically, in step S201, whether or not there is a request for immediate effect cooling is determined by whether or not immediate effect cooling is set by operating the immediate
ステップＳ２０１の判定処理にて、ユーザが即効暖房を要求していないと判定された場合、制御装置５０は、今回のＰＭＶを中立点である０に設定する（Ｓ２０２）。
When it is determined in step S201 that the user does not request immediate heating, the
一方、ステップＳ２０１の判定処理にて、ユーザが即効暖房を要求していると判定された場合、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２に流入する熱媒体の流入温度Ｔｉ、流出温度Ｔｏ、流量Ｇｒに基づいて、室内冷房時の熱負荷Ｑｃを算出する（Ｓ２０３）。具体的には、制御装置５０は以下の数式Ｆ３により室内冷房時の熱負荷Ｑｃを算出する。
On the other hand, when it is determined in the determination process of step S201 that the user is requesting immediate heating, the
Ｑｃ＝（Ｔｉ−Ｔｏ）×Ｇｒ・・・（Ｆ３）
続いて、室内冷房時の熱負荷Ｑｃが予め設定された第１判定閾値Ｑｔｈ１よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０４）。なお、第１判定閾値Ｑｔｈ１は、例えば、輻射式空調装置１の起動初期の如く、熱媒体の温度と室内の温度との温度差（＝Ｔｉ−Ｔｏ）が非常に大きくなる状況における熱負荷に相当する値に設定されている。
Qc = (Ti−To) × Gr (F3)
Subsequently, it is determined whether or not the thermal load Qc during indoor cooling is larger than a preset first determination threshold Qth1 (S204). The first determination threshold value Qth1 is, for example, a heat load in a situation where the temperature difference (= Ti−To) between the temperature of the heat medium and the room temperature becomes very large, as in the early stage of activation of the
ステップＳ２０４の判定処理の結果、室内冷房時の熱負荷Ｑｃが第１判定閾値Ｑｔｈ１よりも大きいと判定された場合、ＰＭＶを中立点よりも小さい値、具体的には、ユーザが涼しいと感じる−１に設定する（Ｓ２０５）。 As a result of the determination process in step S204, when it is determined that the thermal load Qc during indoor cooling is larger than the first determination threshold Qth1, the PMV is a value smaller than the neutral point, specifically, the user feels cool − It is set to 1 (S205).
一方、ステップＳ２０４の判定処理の結果、室内冷房時の熱負荷Ｑｃが第１判定閾値Ｑｔｈ１以下と判定された場合、室内冷房時の熱負荷Ｑｃが、予め第１判定閾値Ｑｔｈ１よりも小さい値に設定された第２判定閾値Ｑｔｈ２よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０６）。 On the other hand, as a result of the determination process in step S204, when it is determined that the thermal load Qc during indoor cooling is equal to or less than the first determination threshold Qth1, the thermal load Qc during indoor cooling is set to a value smaller than the first determination threshold Qth1 in advance. It is determined whether or not it is larger than the set second determination threshold value Qth2 (S206).
この結果、冷房時の熱負荷Ｑｃが第２判定閾値Ｑｔｈ２よりも大きいと判定された場合、ＰＭＶを中立点よりも小さい値、具体的には、ユーザがやや涼しいと感じる−０．５に設定する（Ｓ２０７）。なお、冷房時の熱負荷Ｑｃが第２判定閾値Ｑｔｈ２以下と判定された場合、ＰＭＶを中立点である０に設定する（Ｓ２０２）。なお、冷房時における各判定閾値Ｑｔｈ１、Ｑｔｈ２は、暖房時における各判定閾値Ｑｈ１、Ｑｔｈ２と異なる値に設定してもよい。 As a result, when it is determined that the heat load Qc during cooling is greater than the second determination threshold value Qth2, the PMV is set to a value smaller than the neutral point, specifically to -0.5 that the user feels slightly cooler. (S207). When it is determined that the heat load Qc during cooling is equal to or less than the second determination threshold value Qth2, PMV is set to 0, which is a neutral point (S202). The determination threshold values Qth1 and Qth2 during cooling may be set to values different from the determination threshold values Qh1 and Qth2 during heating.
続いて、ステップＳ２０２、Ｓ２０５、Ｓ２０７で設定されたＰＭＶ、室内温度Ｔｒ、および室内湿度Ｒｈ、並びに、予め設定された着衣量、代謝量、風速に基づいて、輻射温度を算出する（Ｓ２０８）。なお、輻射温度は、図５に示すように、着衣量、代謝量、風速、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射温度、ＰＭＶそれぞれを関連付けた制御マップを参照して算出する。 Subsequently, the radiation temperature is calculated based on the PMV, the room temperature Tr, and the room humidity Rh set in steps S202, S205, and S207, and the preset clothing amount, metabolic rate, and wind speed (S208). As shown in FIG. 5, the radiation temperature is calculated with reference to a control map that associates the amount of clothing, the metabolic rate, the wind speed, the room temperature Tr, the room humidity Rh, the radiation temperature, and the PMV.
続いて、ステップＳ２０８にて算出した輻射温度、流入温度センサ１５で検出された熱媒体の流入温度Ｔｉに基づいて、冷房時における熱媒体の流入温度Ｔｉの目標温度Ｔｔｉを算出する（Ｓ２０９）。そして、流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差ΔＴｈｉを算出する（Ｓ２１０）。具体的には、制御装置５０は前述の数式Ｆ２により温度差ΔＴｈｉを算出する。なお、ステップＳ２０９の処理では、熱媒体の流入温度Ｔｉの目標温度Ｔｔｉを算出しているが、輻射式熱交換器１２から流出する熱媒体の流出温度Ｔｏの目標温度を算出してもよい。
Subsequently, based on the radiation temperature calculated in step S208 and the inflow temperature Ti of the heat medium detected by the
続いて、流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差ΔＴｈｉに応じて、流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの関係を判定する（Ｓ２１１）。すなわち、温度差ΔＴｈｉに応じて、流入温度がＰＭＶを満たす温度であるか否かを判定する。 Subsequently, the relationship between the inflow temperature Ti and the target temperature Tti is determined according to the temperature difference ΔThi between the inflow temperature Ti and the target temperature Tti (S211). That is, it is determined whether the inflow temperature is a temperature that satisfies the PMV according to the temperature difference ΔThi.
この結果、温度差ΔＴｈｉが、例えば、−１℃よりも小さい場合には、輻射式熱交換器１２の吸熱能力が不足気味であると考えられる。このため、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の吸熱能力を増加させる制御処理を実行する（Ｓ２１２）。具体的には、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の吸熱能力が増加するように、圧縮機２１の吐出能力、および循環ポンプ１４の回転数の少なくとも一方を増加させる制御を行う。なお、冷凍サイクル２０の減圧機構２２については、マニュアル空調時と同様に制御される。
As a result, when the temperature difference ΔThi is smaller than −1 ° C., for example, it is considered that the heat absorption capability of the
また、温度差ΔＴｈｉが、例えば、−１〜１℃の範囲である場合には、輻射式熱交換器１２の吸熱能力が適正であると考えられる。このため、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の放熱能力を維持する制御処理を実行する（Ｓ２１３）。具体的には、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の吸熱能力が維持されるように、圧縮機２１の吐出能力、および循環ポンプ１４の回転数の一定に保つ制御を行う。なお、冷凍サイクル２０の減圧機構２２については、マニュアル空調時と同様に制御される。
Further, when the temperature difference ΔThi is in the range of, for example, −1 to 1 ° C., it is considered that the heat absorption capability of the
さらに、温度差ΔＴｈｉが、例えば、＋１℃よりも大きい場合には、輻射式熱交換器１２の吸熱能力が過剰であると考えられる。このため、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の吸熱能力を低下させる制御処理を実行する（Ｓ２１４）。具体的には、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２の吸熱能力が低下するように、圧縮機２１の吐出能力、および循環ポンプ１４の回転数の少なくとも一方を減少させる制御を行う。なお、冷凍サイクル２０の減圧機構２２については、マニュアル空調時と同様に制御される。
Furthermore, when the temperature difference ΔThi is larger than, for example, + 1 ° C., it is considered that the heat absorption capability of the
ここで、ステップＳ２１１の判定処理では、温度差ΔＴｈｉの判定閾値として、−１℃、１℃を用いる例について説明したが、当該判定閾値は一例であり、例えば、−２℃、２℃等のような任意の値を設定してもよい。 Here, in the determination process of step S211, the example in which −1 ° C. and 1 ° C. are used as the determination threshold value of the temperature difference ΔThi is described, but the determination threshold value is an example. Such an arbitrary value may be set.
なお、図１２〜図１４に示すフローチャートの各ステップは、制御装置５０により実現されるものであり、各ステップで実現される機能それぞれを機能実現部として解釈することができる。
Each step in the flowcharts shown in FIGS. 12 to 14 is realized by the
例えば、図１３のステップＳ１０１、および図１４のステップＳ２０１の判定処理は、ユーザの操作により即効性のある空調の要求があるか否かを判定する要求判定部を構成する。 For example, the determination processing in step S101 in FIG. 13 and step S201 in FIG. 14 constitutes a request determination unit that determines whether there is a request for air conditioning that has immediate effect by a user operation.
また、図１３のステップＳ１０３〜Ｓ１０７、および図１４のステップＳ２０３〜Ｓ２０７の処理は、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、輻射式熱交換器１２の輻射温度を含む複数のパラメータにより規定される快適性指数を設定する快適性指数設定部を構成する。
Further, the processes in steps S103 to S107 in FIG. 13 and steps S203 to S207 in FIG. 14 are comforts defined by a plurality of parameters including the room temperature Tr, the room humidity Rh, and the radiation temperature of the
さらに、図１３のステップＳ１０８、および図１４のステップＳ２０８の処理は、少なくとも快適性指数、室内温度Ｔｒ、および室内湿度Ｒｈから快適性指数を満たす輻射式熱交換器１２の輻射温度を算出する輻射温度算出部を構成する。
Furthermore, the processing of step S108 in FIG. 13 and step S208 in FIG. 14 is a radiation for calculating the radiation temperature of the
また、図１３のステップＳ１０９、および図１４のステップＳ２０９の処理は、輻射式熱交換器１２の輻射温度から、媒体循環回路１１を循環する熱媒体の目標温度Ｔｔｉを決定する温度決定部を構成する。
Moreover, the process of step S109 of FIG. 13 and step S209 of FIG. 14 comprises the temperature determination part which determines target temperature Tti of the heat medium which circulates through the
以上説明した本実施形態では、人体の快適性を示す快適性指数であるＰＭＶ、室内温度、室内湿度に基づいて、狙いの快適性指数であるＰＭＶを満たす輻射式熱交換器１２の輻射温度を算出し、当該輻射温度から熱媒体の目標温度を決定する構成としている。
In the present embodiment described above, the radiation temperature of the
これによれば、輻射式熱交換器１２による快適な室内を実現する際に必要な温度を算出することができる。このため、ユーザにとって快適な室内を実現可能となり、ユーザの快適性の向上を図ることができる。
According to this, it is possible to calculate a temperature necessary for realizing a comfortable room by the
また、本実施形態では、快適性指数として、人体にとって熱的に中立となる中立点よりも大きい値となる場合にユーザが暖かく感じる指数となり、中立点よりも小さい値となる場合にユーザが冷たいと感じる指数となるＰＭＶを採用している。 In the present embodiment, the comfort index is an index that the user feels warm when the value is greater than the neutral point that is thermally neutral for the human body, and the user is cold when the value is smaller than the neutral point. PMV, which is an index that feels like
ここで、例えば、空調起動時等の熱負荷が大きい状況では、ユーザが強い暖房感や冷房感を得たいという欲求を抱く場合がある。 Here, for example, in a situation where the thermal load is large such as when air conditioning is activated, the user may have a desire to obtain a strong feeling of heating or cooling.
そこで、本実施形態の制御装置５０は、オート空調で室内暖房を行う際に、輻射式熱交換器１２の熱負荷（暖房負荷）の増加に応じてＰＭＶを中立点よりも大きい値に設定する構成としている。具体的には、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２における熱媒体の流入温度Ｔｉ、流出温度Ｔｏ、循環流量Ｇｒから輻射式熱交換器１２の熱負荷Ｑｈを算出する。
Therefore, the
このように、室内暖房時における輻射式熱交換器１２の熱負荷Ｑｈが大きい場合、室内暖房時における室内の熱負荷Ｑｈの増加に応じて快適性指数を大きい値に設定する構成とすれば、ユーザの要求に応じた快適な暖房を実現することができる。
Thus, when the heat load Qh of the
また、本実施形態の制御装置５０は、オート空調で室内冷房を行う際に、輻射式熱交換器１２の熱負荷（冷房負荷）の増加に応じてＰＭＶを中立点よりも小さい値に設定する構成としている。具体的には、制御装置５０は、輻射式熱交換器１２における熱媒体の流入温度Ｔｉ、流出温度Ｔｏ、循環流量Ｇｒから輻射式熱交換器１２の熱負荷Ｑｃを算出する。
In addition, the
このように、室内冷房時における輻射式熱交換器１２の熱負荷Ｑｃが大きい場合、室内冷房時における室内の熱負荷Ｑｃの増加に応じて快適性指数を大きい値に設定する構成とすれば、ユーザの要求に応じた快適な冷房を実現することができる。
As described above, when the heat load Qc of the
特に、本実施形態では、制御装置５０で即効性のある空調の要求があるか否かを判定する構成を採用している。そして、本実施形態の制御装置５０は、ユーザから即効性のある空調の要求があった場合に、輻射式熱交換器１２の熱負荷に応じてＰＭＶを設定する設定する構成としている。
In particular, in the present embodiment, a configuration is adopted in which the
このように、即効性のある空調の要求があった場合に、輻射式熱交換器１２の熱負荷に応じて快適性指数を設定する構成とすれば、ユーザの要求に応じて即効性のある快適な空調を実現することができる。
In this way, when there is a request for air conditioning with immediate effect, if the comfort index is set according to the heat load of the
また、本実施形態では、冷凍サイクル２０の水冷媒熱交換器１３で冷媒と熱媒体とを熱交換させる構成では、圧縮機２１や循環ポンプ１４の制御により熱媒体の温度を目標温度に近づけることが可能となる。
In the present embodiment, in the configuration in which the refrigerant and the heat medium are heat-exchanged by the water
ここで、熱媒体を冷凍サイクル２０の冷媒とし、輻射式熱交換器１２に対して冷凍サイクル２０の冷媒を流通させる構成としても、圧縮機２１の制御により熱媒体の温度を目標温度に近づけることが可能である。
Here, even if the heat medium is a refrigerant of the
ところが、液体と気体の相変化を利用した蒸気圧縮式の冷凍サイクル２０では、輻射式熱交換器１２にて等温変化となる気液二相状態の冷媒が流れることがあり、この場合、輻射式熱交換器１２における入口側と出口側との熱媒体の温度差が小さくなってしまう。これにより、輻射式熱交換器１２の熱負荷を輻射式熱交換器１２における入口側と出口側との熱媒体の温度差に基づいて精度よく算出することが難しくなってしまう。
However, in the vapor
これに対して、本実施形態では、冷凍サイクル２０の水冷媒熱交換器１３にて冷媒と熱媒体との熱交換させる構成を採用している。このため、輻射式熱交換器１２に対して冷凍サイクル２０の冷媒を流通させる構成に比べて、輻射式熱交換器１２における入口側と出口側との熱媒体の温度差を充分に確保可能となる。すなわち、本実施形態の如く、冷凍サイクル２０の水冷媒熱交換器１３にて冷媒と熱媒体との熱交換させる構成によれば、輻射式熱交換器１２の熱負荷を輻射式熱交換器１２における入口側と出口側との熱媒体の温度差に基づいて精度よく算出することが可能となる。
On the other hand, in this embodiment, the water
（他の実施形態）
以上、実施形態について説明したが、上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified as follows, for example.
上述の実施形態では、輻射式空調装置１を家屋で利用される室内空調システムに適用する例について説明したが、これに限らず、例えば、ビルや工場等の空調システムに輻射式空調装置１を適用してもよい。
In the above-mentioned embodiment, although the example which applies the radiation
上述の実施形態では、室内冷房および室内暖房を切替可能な輻射式空調装置１について説明したが、これに限定されず、輻射式空調装置１にて室内暖房および室内冷房の一方を行う構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the radiation
上述の実施形態では、室内冷房および室内暖房を手動操作で切り替える輻射式空調装置１について説明したが、これに限定されない。輻射式空調装置１は、室内冷房および室内暖房を自動で切り替えるようにしてもよい。この場合、例えば、制御装置５０において、室内の温度と室内の設定温度との関係に基づいて、室内冷房および室内暖房を自動で切り替えればよい。
In the above-mentioned embodiment, although the radiation
上述の実施形態では、快適性指数として、着衣量、代謝量、風速、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、および輻射温度により規定されるＰＭＶを用いる例について説明したが、これに限定されない。例えば、快適性指数として、室内温度Ｔｒ、室内湿度Ｒｈ、および輻射温度により規定した指数を用いるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which PMV defined by the amount of clothing, the amount of metabolism, the wind speed, the room temperature Tr, the room humidity Rh, and the radiation temperature is used as the comfort index has been described, but is not limited thereto. For example, an index defined by the room temperature Tr, the room humidity Rh, and the radiation temperature may be used as the comfort index.
上述の実施形態では、即効要求スイッチ６０ｄを設け、この即効要求スイッチ６０ｄの操作により、即効性のある空調の要求があった場合に、熱負荷に応じて快適性指数を設定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、即効性のある空調の要求があったか否かに関わらず、熱負荷に応じて快適性指数を設定してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the immediate
上述の実施形態の如く、熱負荷に応じて快適性指数を設定することが望ましいが、これに限定されない。例えば、熱負荷によらず、快適性指数を例えば中立点である０に設定するようにしてもよい。 Although it is desirable to set the comfort index according to the thermal load as in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the comfort index may be set to 0, which is a neutral point, regardless of the thermal load.
上述の実施形態では、輻射式熱交換器１２に流入する熱媒体の流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差を判定閾値と比較することで、圧縮機２１の吐出能力や循環ポンプ１４の回転数を増減させる例について説明したが、これに限定されない。例えば、マニュアル空調時の如く、熱媒体の流入温度Ｔｉと目標温度Ｔｔｉとの温度差が小さくなるように、圧縮機２１の吐出能力や循環ポンプ１４の回転数を増減させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the discharge capacity of the
上述の実施形態では、輻射式空調装置１をマニュアル空調とオート空調とを切り替え可能に構成する例について説明したが、これに限定されず、例えば、輻射式空調装置１をオート空調だけ行う構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
上述の実施形態の如く、冷凍サイクル２０の水冷媒熱交換器１３にて冷媒と熱媒体との熱交換させる構成を採用することが望ましいが、これに限定されない。例えば、熱媒体を冷凍サイクル２０の冷媒とし、輻射式熱交換器１２に対して冷凍サイクル２０の冷媒を流通させる構成としてもよい。また、熱媒体を貯湯タンクの温水や、水道水とし、輻射式熱交換器１２に対して、温水や水道水を流通させる構成としてもよい。
As in the above-described embodiment, it is desirable to adopt a configuration in which heat is exchanged between the refrigerant and the heat medium in the water
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 In the above-described embodiment, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where it is considered that it is clearly essential in principle.
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 In the above-described embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is particularly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. Except in some cases, the number is not limited.
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 In the above embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, the shape, positional relationship, etc., unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to etc.
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、輻射式空調装置は、人体の快適性を示す快適性指数、室内温度、室内湿度に基づいて、狙いの快適性指数を満たす輻射式熱交換器の輻射温度を算出し、当該輻射温度から熱媒体の目標温度を決定する。
(Summary)
According to the first aspect shown in a part or all of the above-described embodiments, the radiant air conditioner is based on the comfort index indicating the comfort of the human body, the room temperature, the room humidity, and the target comfort. The radiation temperature of the radiation heat exchanger satisfying the index is calculated, and the target temperature of the heat medium is determined from the radiation temperature.
第２〜第５の観点によれば、快適性指数は、人体にとって熱的に中立となる中立点よりも大きい値となる場合に、ユーザが暖かく感じる指数となり、中立点よりも小さい値となる場合に、ユーザが冷たいと感じる指数となるように設定されている。 According to the second to fifth aspects, when the comfort index is larger than the neutral point that is thermally neutral for the human body, the comfort index is an index that the user feels warm and is smaller than the neutral point. In such a case, the index is set so that the user feels cold.
そして、第２の観点によれば、快適性指数設定部が、室内暖房時に、輻射式熱交換器に流入する熱媒体の流入温度、輻射式熱交換器から流出する熱媒体の流出温度、および媒体循環回路を循環する熱媒体の循環流量から輻射式熱交換器の熱負荷を算出する。さらに、快適性指数設定部は、熱負荷の増加に応じて快適性指数を中立点よりも大きい値に設定する。 Then, according to the second aspect, the comfort index setting unit is configured to provide the inflow temperature of the heat medium flowing into the radiant heat exchanger, the outflow temperature of the heat medium flowing out of the radiant heat exchanger during indoor heating, and The heat load of the radiant heat exchanger is calculated from the circulation flow rate of the heat medium circulating in the medium circulation circuit. Furthermore, the comfort index setting unit sets the comfort index to a value larger than the neutral point in accordance with an increase in thermal load.
このように、室内暖房時における輻射式熱交換器の熱負荷（暖房負荷）が大きい場合、室内暖房時における室内の熱負荷の増加に応じて快適性指数を大きい値に設定する構成とすれば、ユーザの要求に応じた快適な暖房を実現することができる。 Thus, when the heat load (heating load) of the radiant heat exchanger during indoor heating is large, the comfort index is set to a large value according to the increase in the indoor heat load during indoor heating. Comfortable heating according to the user's request can be realized.
また、第３、第４の観点によれば、快適性指数設定部は、輻射式熱交換器により室内を冷やす室内冷房時に、熱負荷の増加に応じて快適性指数を中立点よりも小さい値に設定する。 In addition, according to the third and fourth aspects, the comfort index setting unit is a value that is smaller than the neutral point according to the increase in the heat load when the room is cooled by the radiation heat exchanger. Set to.
このように、室内冷房時における輻射式熱交換器の熱負荷（冷房負荷）が大きい場合、室内暖房時における室内の熱負荷の増加に応じて快適性指数を小さい値に設定する構成とすれば、ユーザの要求に応じた快適な冷房を実現することができる。 As described above, when the heat load (cooling load) of the radiant heat exchanger during indoor cooling is large, the comfort index is set to a small value according to the increase in the indoor heat load during indoor heating. Thus, it is possible to realize comfortable cooling according to the user's request.
また、第５の観点によれば、輻射式空調装置は、即効性のある空調の要求があるか否かを判定する要求判定部を備える。そして、快適性指数設定部は、要求判定部にて即効性のある空調の要求がないと判定された場合に、快適性指数を中立点に設定する。 Moreover, according to the 5th viewpoint, a radiation type air conditioner is provided with the request | requirement determination part which determines whether there exists a request | requirement of air-conditioning with immediate effect. The comfort index setting unit sets the comfort index to a neutral point when the request determination unit determines that there is no immediate air-conditioning request.
一方、快適性指数設定部は、要求判定部にて即効性のある空調の要求があると判定された場合に、輻射式熱交換器に流入する熱媒体の流入温度、輻射式熱交換器から流出する熱媒体の流出温度、および媒体循環回路を循環する熱媒体の循環流量から輻射式熱交換器の熱負荷を算出する。そして、熱負荷に応じて快適性指数を設定する。 On the other hand, the comfort index setting unit, when the request determination unit determines that there is a request for immediate air conditioning, the inflow temperature of the heat medium flowing into the radiant heat exchanger, from the radiant heat exchanger The heat load of the radiant heat exchanger is calculated from the outflow temperature of the flowing out heat medium and the circulation flow rate of the heat medium circulating in the medium circulation circuit. Then, the comfort index is set according to the heat load.
このように、即効性のある空調の要求がある場合に、快適性指数を中立点に対して増減する構成とすれば、ユーザの要求に応じた即効性のある快適な空調を実現することができる
また、第６の観点によれば、温度調整装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、冷媒を減圧する減圧機構、外気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器、冷媒と熱媒体とを熱交換させる利用側熱交換器、冷媒の流路を切り替える流路切換弁を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクルを有する。また、温度調整装置は、媒体循環回路における熱媒体の流量を調整する循環ポンプを有する。
In this way, when there is a demand for air conditioning with immediate effect, if the comfort index is increased or decreased with respect to the neutral point, it is possible to realize comfortable air conditioning with immediate effect according to the user's request. In addition, according to the sixth aspect, the temperature adjustment device includes a compressor that compresses and discharges the refrigerant, a decompression mechanism that decompresses the refrigerant, an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the outside air and the refrigerant, and a refrigerant and a heat medium. And a vapor compression refrigeration cycle having a flow path switching valve for switching the flow path of the refrigerant. The temperature adjusting device also has a circulation pump that adjusts the flow rate of the heat medium in the medium circulation circuit.
そして、流路切換弁は、室内の暖房時に、室外熱交換器が外気から吸熱する吸熱器、利用側熱交換器が熱媒体へ放熱する放熱器となるように冷媒の流路を切り替える。また、流路切換弁は、室内の冷房時に、室外熱交換器が外気へ放熱する放熱器、利用側熱交換器が熱媒体から吸熱する吸熱器となるように冷媒の流路を切り替える構成となっている。 The flow path switching valve switches the flow path of the refrigerant so that the outdoor heat exchanger becomes a heat absorber that absorbs heat from outside air and the use side heat exchanger becomes a heat radiator that radiates heat to the heat medium during indoor heating. In addition, the flow path switching valve is configured to switch the flow path of the refrigerant so that the outdoor heat exchanger dissipates heat to the outside air and the use side heat exchanger absorbs heat from the heat medium during indoor cooling. It has become.
さらに、機器制御部は、媒体循環回路を流通する熱媒体の温度が目標温度に近づくように、圧縮機および循環ポンプの少なくとも一方を制御する。 Furthermore, the device control unit controls at least one of the compressor and the circulation pump so that the temperature of the heat medium flowing through the medium circulation circuit approaches the target temperature.
このように、冷凍サイクルの利用側熱交換器にて冷媒と熱媒体とを熱交換させる構成とすれば、圧縮機や循環ポンプの制御により熱媒体の温度を目標温度に近づけることが可能となる。 Thus, if it is set as the structure which heat-exchanges a refrigerant | coolant and a heat medium with the utilization side heat exchanger of a refrigerating cycle, it will become possible to bring the temperature of a heat medium close to target temperature by control of a compressor or a circulation pump. .
１ 輻射式空調装置
１１ 熱媒体循環回路
１２ 輻射式熱交換器
１４ 循環ポンプ（温度調整装置）
２０ 冷凍サイクル（温度調整装置）
５０ 制御装置
５０ａ 目標温度決定部
５０ｂ 機器制御部
DESCRIPTION OF
20 Refrigeration cycle (temperature control device)
50
Claims (6)
熱媒体が循環する媒体循環回路（１１）と、
前記媒体循環回路に設けられて、輻射により前記熱媒体の熱を前記室内へ放出、又は前記室内から熱を吸収する輻射式熱交換器（１２）と、
前記媒体循環回路を流通する前記熱媒体の温度を調整する温度調整装置（１４、２０）と、
前記媒体循環回路を流通する前記熱媒体の温度の目標温度を決定する目標温度決定部（５０ａ）、前記媒体循環回路を流通する前記熱媒体の温度が前記目標温度に近づくように前記温度調整装置を制御する機器制御部（５０ｂ）を含んで構成される制御装置（５０）と、を備え、
前記目標温度決定部は、
人体の快適性を示す指数であって、少なくとも室内温度、室内湿度、前記輻射式熱交換器の輻射温度を含む複数のパラメータにより規定される快適性指数を設定する快適性指数設定部（Ｓ１０３〜Ｓ１０７、Ｓ２０３〜Ｓ２０７）と、
少なくとも前記快適性指数、前記室内温度、および前記室内湿度から前記快適性指数設定部で設定された前記快適性指数を満たす前記輻射式熱交換器の輻射温度を算出する輻射温度算出部（Ｓ１０８、Ｓ２０８）と、
前記輻射温度算出部で算出した前記輻射式熱交換器の輻射温度から前記目標温度を決定する温度決定部（Ｓ１０９、Ｓ２０９）と、
を有する輻射式空調装置。 A radiant air conditioner that adjusts the indoor temperature,
A medium circulation circuit (11) through which the heat medium circulates;
A radiant heat exchanger (12) provided in the medium circulation circuit for releasing heat of the heat medium into the room by radiation or absorbing heat from the room;
A temperature adjusting device (14, 20) for adjusting the temperature of the heat medium flowing through the medium circulation circuit;
A target temperature determining unit (50a) for determining a target temperature of the temperature of the heat medium flowing through the medium circulation circuit, and the temperature adjusting device so that the temperature of the heat medium flowing through the medium circulation circuit approaches the target temperature A control device (50) configured to include a device control unit (50b) for controlling
The target temperature determining unit is
A comfort index setting unit (S103-) for setting a comfort index defined by a plurality of parameters including at least room temperature, room humidity, and radiation temperature of the radiation heat exchanger. S107, S203 to S207),
A radiation temperature calculation unit (S108, which calculates a radiation temperature of the radiation heat exchanger that satisfies the comfort index set by the comfort index setting unit from at least the comfort index, the room temperature, and the room humidity S208)
A temperature determination unit (S109, S209) for determining the target temperature from the radiation temperature of the radiation heat exchanger calculated by the radiation temperature calculation unit;
A radiation-type air conditioner.
前記快適性指数設定部は、前記輻射式熱交換器により前記室内を暖める室内暖房時に、前記輻射式熱交換器に流入する熱媒体の流入温度、前記輻射式熱交換器から流出する熱媒体の流出温度、および前記媒体循環回路を循環する前記熱媒体の循環流量から前記輻射式熱交換器の熱負荷を算出し、前記熱負荷の増加に応じて前記快適性指数を前記中立点よりも大きい値に設定する請求項１に記載の輻射式空調装置。 The comfort index is an index that the user feels warm when the value is greater than the neutral point that is thermally neutral to the human body, and the index that the user feels cold when the value is less than the neutral point. Is set to be
The comfort index setting unit includes an inflow temperature of the heat medium flowing into the radiant heat exchanger and a heat medium flowing out of the radiant heat exchanger during indoor heating for heating the room by the radiant heat exchanger. The heat load of the radiant heat exchanger is calculated from the outflow temperature and the circulation flow rate of the heat medium circulating in the medium circulation circuit, and the comfort index is larger than the neutral point as the heat load increases. The radiation type air conditioner according to claim 1, which is set to a value.
前記快適性指数設定部は、前記輻射式熱交換器により前記室内を冷やす室内冷房時に、前記輻射式熱交換器に流入する熱媒体の流入温度、前記輻射式熱交換器から流出する熱媒体の流出温度、および前記媒体循環回路を循環する前記熱媒体の循環流量から前記輻射式熱交換器の熱負荷を算出し、前記熱負荷の増加に応じて前記快適性指数を前記中立点よりも小さい値に設定する請求項１に記載の輻射式空調装置。 The comfort index is an index that the user feels warm when the value is greater than the neutral point that is thermally neutral to the human body, and the index that the user feels cold when the value is less than the neutral point. Is set to be
The comfort index setting unit includes an inflow temperature of a heat medium flowing into the radiant heat exchanger and a heat medium flowing out of the radiant heat exchanger when the room is cooled by the radiant heat exchanger. The heat load of the radiant heat exchanger is calculated from the outflow temperature and the circulation flow rate of the heat medium circulating in the medium circulation circuit, and the comfort index is smaller than the neutral point as the heat load increases. The radiation type air conditioner according to claim 1, which is set to a value.
前記快適性指数は、人体にとって熱的に中立となる中立点よりも大きい値となる場合に、ユーザが暖かいと感じる指数となり、前記中立点よりも小さい値となる場合に、ユーザが冷たいと感じる指数となるように設定されており、
前記快適性指数設定部は、
前記要求判定部にて前記即効性のある空調の要求がないと判定された場合に、前記快適性指数を前記中立点に設定し、
前記要求判定部にて前記即効性のある空調の要求があると判定された場合に、前記輻射式熱交換器に流入する熱媒体の流入温度、前記輻射式熱交換器から流出する熱媒体の流出温度、および前記媒体循環回路を循環する前記熱媒体の循環流量から前記輻射式熱交換器の熱負荷を算出し、前記熱負荷に応じて前記快適性指数を設定する請求項１に記載の輻射式空調装置。 A request determination unit (S101, S201) for determining whether there is a request for air conditioning with immediate effect,
The comfort index is an index that the user feels warm when the value is greater than the neutral point that is thermally neutral to the human body, and the user feels cold when the value is less than the neutral point. Set to be an index,
The comfort index setting unit includes:
When the request determination unit determines that there is no request for the air-conditioning with immediate effect, the comfort index is set to the neutral point,
When the request determination unit determines that there is a request for the air-conditioning having immediate effect, the inflow temperature of the heat medium flowing into the radiant heat exchanger, the heat medium flowing out from the radiant heat exchanger, The heat load of the radiant heat exchanger is calculated from the outflow temperature and the circulation flow rate of the heat medium circulating in the medium circulation circuit, and the comfort index is set according to the heat load. Radiant air conditioner.
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２１）、冷媒を減圧する減圧機構（２２）、外気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器（２３）、冷媒と熱媒体とを熱交換させる利用側熱交換器（１３）、冷媒の流路を切り替える流路切換弁（２４）を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（２０）と、
前記媒体循環回路における熱媒体の流量を調整する循環ポンプ（１４）と、を有しており、
前記流路切換弁は、
前記室内の暖房時に、前記室外熱交換器が外気から吸熱する吸熱器、前記利用側熱交換器が熱媒体へ放熱する放熱器となる冷媒の流路を切り替え、
前記室内の冷房時に、前記室外熱交換器が外気へ放熱する放熱器、前記利用側熱交換器が熱媒体から吸熱する吸熱器となる冷媒の流路を切り替える構成となっており、
前記機器制御部は、前記媒体循環回路を流通する前記熱媒体の温度が前記目標温度に近づくように、前記圧縮機および前記循環ポンプの少なくとも一方を制御する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の輻射式空調装置。 The temperature adjusting device is:
Compressor (21) for compressing and discharging refrigerant, decompression mechanism (22) for decompressing refrigerant, outdoor heat exchanger (23) for exchanging heat between outside air and refrigerant, and use side for exchanging heat between refrigerant and heat medium A vapor compression refrigeration cycle (20) having a heat exchanger (13), a flow path switching valve (24) for switching a refrigerant flow path;
A circulation pump (14) for adjusting the flow rate of the heat medium in the medium circulation circuit,
The flow path switching valve is
When heating the room, the outdoor heat exchanger absorbs heat from the outside air, and the use side heat exchanger switches the refrigerant flow path to be a heat radiator that radiates heat to the heat medium,
During cooling of the room, the outdoor heat exchanger is configured to switch the flow path of the refrigerant that becomes a heat sink that radiates heat to the outside air, and the use side heat exchanger that absorbs heat from the heat medium,
The said apparatus control part controls at least one of the said compressor and the said circulation pump so that the temperature of the said heat medium which distribute | circulates the said medium circulation circuit may approach the said target temperature. The radiation type air conditioner described in 1.
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