JP7029644B2 - 空気調和システムおよび空気調和方法 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザが存在する室内の空調を行う空気調和システムおよび空気調和方法に関する。

従来より、ユーザにとって最適な空調を行う空気調和機が知られている。例えば、特許文献１には、ユーザの表面温度と室内の壁面温度とを用いて推定された該ユーザの温冷感に基づいて空調を行う空気調和機が開示されている。

特開２０１７－７５７３１号公報

ところで、近年、ユーザが集中するための空調（例えば室内温度の制御など）と空気質改善（例えば室内空気の清浄化など）とが求められている。

そこで、本発明は、ユーザが集中するための空調と空気質改善を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
ユーザが存在する室内の空調を行う空気調和システムであって、
複数の運転モードの空調運転を実行する空気調和装置と、
室内空気の空気質を改善する空気質改善装置と、
前記ユーザが前記空気調和装置に運転モードの変更の指示をするための指示入力部と、を有し、
前記空気調和装置は、前記空調運転として、前記空気質改善装置が、前記指示入力部による前記運転モードの変更後において、前記指示入力部による前記運転モードの変更前における出力に比べて低い出力で駆動する集中モード運転を有することを特徴とする、空気調和システムが提供される。

また、本発明の別態様によれば、
ユーザが存在する室内の空調を行う空気調和方法であって、
空気調和装置が複数の運転モードの空調運転を実行し、
空気質改善装置が室内空気の空気質を改善し、
前記空気調和装置が前記ユーザからの指示を受けて運転モード変更し、
前記空気調和装置は、前記空調運転として、前記空気質改善装置が、前記ユーザからの指示による前記運転モードの変更後において、前記ユーザからの指示による前記運転モードの変更前における出力に比べて低い出力で駆動する集中モード運転を実行する、空気調和方法が提供される。

本発明によれば、ユーザが集中するための空調と空気質改善を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの概略図 空気調和システムにおける空気調和装置の構成を概略的に示す図 左右方向から見た空気調和装置の内部構成を概略的に示す断面図 上下方向から見た空気調和装置の内部構成を概略的に示す断面図 空気調和システムのブロック図 集中状態のユーザの主観温冷感の変化と算出温冷感の変化とを示す図 集中モード運転開始後のユーザの主観温冷感の変化と算出温冷感の変化とを示す図 集中モード運転開始後のユーザの体温変化を示す図 空気質改善装置の出力の変化の一例を示す図 空気質改善装置の出力の変化の別例を示す図

本発明の一態様の空気調和システムは、ユーザが存在する室内の空調を行う空気調和システムであって、複数の運転モードの空調運転を実行する空気調和装置と、室内空気の空気質を改善する空気質改善装置と、前記ユーザが前記空気調和装置に前記運転モードの変更の指示をするための指示入力部と、を有し、前記空気調和装置は、前記空調運転として、前記空気質改善装置が、前記指示入力部による前記運転モードの変更後において、前記指示入力部による前記運転モードの変更前における出力に比べて低い出力で駆動する集中モード運転を実行する。

このような態様によれば、ユーザが集中するための空調と空気質改善を提供することができる。

例えば、前記空気調和システムが、前記室内空気の空気質を測定する空気質測定センサをさらに有し、前記空気質測定センサによって測定された空気質が所定のしきい値未満で良好である場合、前記集中モード運転の開始から所定の時間が経過するまで、前記空気質改善装置の出力をオフにしてもよい。これにより、集中しやすい環境をユーザに提供することができる。

例えば、前記空気質測定センサによって測定された空気質が所定のしきい値を超えている場合、前記集中モード運転の開始から前記所定の時間が経過するまで、前記空気質改善装置の出力が段階的または連続的に増加してもよい。これにより、良好な空気質の室内空気を集中途中のユーザに提供することができる。

例えば、前記所定の時間は、前記集中モード運転の開始から１３分から１７分間としてもよい。

例えば、前記空気調和システムが、前記空気質測定センサと前記空気質改善装置との組み合わせとして、前記室内の有害物質の濃度を測定する有害物質センサと前記有害物質センサの測定結果に基づいて駆動して前記室内にイオンを供給するイオン発生装置との第１の組み合わせ、前記室内の微粒子の濃度を測定する微粒子センサと前記微粒子センサの測定結果に基づいて駆動して前記微粒子を捕集する空気清浄装置との第２の組み合わせ、および、前記室内の所定のガスのガス濃度を測定するガスセンサと前記ガスセンサの測定結果に基づいて駆動して前記室内を換気する換気装置との第３の組み合わせ、の少なくとも２つを有してもよい。

例えば、前記空気調和システムが前記第１および第２の組み合わせを少なくとも有し、前記集中モード運転の開始から前記所定の時間が経過するまでの期間において、前記有害物質センサおよび前記微粒子センサそれぞれの測定結果に基づけば前記イオン発生装置と前記空気清浄装置の両方が駆動する場合、前記イオン発生装置が、前記空気清浄装置に対して優先的に駆動してもよい。これにより、イオン発生装置と空気清浄装置の両方が同時に駆動してユーザの集中を妨げることが抑制される。

例えば、前記空気調和システムが前記第１および第３の組み合わせを少なくとも有し、前記集中モード運転の開始から前記所定の時間が経過するまでの期間において、前記有害物質センサおよび前記ガスセンサそれぞれの測定結果に基づけば前記イオン発生装置と前記換気装置の両方が駆動する場合、前記イオン発生装置が、前記換気装置に対して優先的に駆動してもよい。これにより、イオン発生装置と換気装置の両方が同時に駆動してユーザの集中を妨げることが抑制される。

例えば、前記空気調和システムが前記第２および第２の組み合わせを少なくとも有し、前記集中モード運転の開始から前記所定の時間が経過するまでの期間において、前記微粒子センサおよび前記ガスセンサそれぞれの測定結果に基づけば前記空気清浄装置と前記換気装置の両方が駆動する場合、前記空気清浄装置が、前記換気装置に対して優先的に駆動してもよい。これにより、空気清浄装置と換気装置の両方が同時に駆動してユーザの集中を妨げることが抑制される。

例えば、前記空気質改善装置は、前記集中モード運転の開始タイミング前から駆動している場合、前記集中モード運転の開始タイミングに出力を低下あるいは停止させてもよい。これにより、集中しやすい環境をユーザに提供することができる。

例えば、前記空気質改善装置は、前記集中モード運転の開始から６分経過するまでの出力が、６分経過後から前記集中維持運転が開始するまでの出力に比べて低くてもよい。これにより、空気質改善装置によって集中し始めたばかりのユーザの集中が妨げられることが抑制される。

例えば、前記指示入力部が、前記集中モード運転の開始を予約入力可能に構成され、前記空気質改善装置は、予約入力された前記集中モード運転の開始前から前記集中モード運転の開始まで駆動してもよい。これにより、集中モード運転中での空気質改善装置の駆動が抑制され、空気質改善装置によってユーザの集中が妨げられることが抑制される。

例えば、前記空気調和システムは、前記ユーザの生体情報を取得する生体情報取得部、を有し、前記生体情報から第１の温冷感算出式または第２の温冷感算出式を用いて前記ユーザの温冷感値を算出する。前記空気調和装置は、算出された温冷感値が快適範囲で維持されるように空調運転を実行し、前記集中モード運転の開始後、所定の開始条件が成立すると、前記第２の温冷感算出式を用いて算出された温冷感値に基づく集中維持運転を開始する。そして、前記生体情報が同一である場合、前記第２の温冷感算出式が、前記第１の温冷感算出式に比べて高い温冷感値を算出するように構成されている。これにより、集中維持運転において、集中によって「暑い」と感じているユーザの温冷感を低下させることができる。

例えば、前記所定の開始条件は、前記集中モード運転の開始後、前記第１の温冷感算出式を用いて算出された温冷感値の単位時間あたりの低下量が所定のしきい値を超えると成立する条件であってもよい。

例えば、前記所定の開始条件は、前記集中モード運転の開始タイミングから前記所定の時間経過すると成立する条件であってもよい。

例えば、前記空気調和システムは、前記ユーザの体温を測定する体温測定部を有し、前記所定の開始条件は、前記ユーザの体温が前記集中モード運転開始時の体温から所定の温度上昇すると成立する条件であってもよい。

本発明の別態様の空気調和方法は、ユーザが存在する室内の空調を行う空気調和方法であって、空気調和装置が複数の運転モードの空調運転を実行し、空気質改善装置が室内空気の空気質を改善し、前記空気調和装置が前記ユーザからの指示を受けて運転モードを経変更し、前記空気調和装置は、前記空調運転として、前記空気質改善装置が、前記ユーザからの指示による前記運転モードの変更後において、前記ユーザからの指示による前記運転モード変更前における出力に比べて低い出力で駆動する集中モード運転を実行する。

このような態様によれば、ユーザが集中するための空調と空気質改善を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和システムを概略的に示している。図２は、空気調和システムにおける空気調和機の構成を概略的に示している。

図１に示すように、本実施の形態１に係る空気調和システム１０は、ユーザＵが存在する室内Ｒｉｎの空調を行うシステムであって、特に集中して勉強などの知的作業を行うユーザＵに対して快適な空調を提供可能に構成されている。

そのために、空気調和システム１０は、室内Ｒｉｎの空調を行う空気調和装置２０を有する。

図２に示すように、本実施の形態１の場合、空気調和装置２０は、室内機２２と室外機２４とを有する。図１に示すように、空気調和装置２０の室内機２２は、室内Ｒｉｎに設置される。室外機２４は、その室外に設置される。空気調和装置２０のユーザＵは、室内機２２が設置された室内Ｒｉｎに存在する。

図２に示すように、空気調和装置２０は、室内機２２に設けられた室内熱交換器２６と、室外機２４に設けられた室外熱交換器２８と、冷媒を圧縮する圧縮機３０と、冷媒の流れ方向を切り換える四方弁３２と、冷媒を減圧する膨張弁３４と、これらを接続する冷媒配管３６とを有する。また、室内機２２には、室内熱交換器２６と熱交換した後の空気を室内に送風する室内ファン３８と、室内機２２から送出される空気（気流ＡＦ）の向きを変更する上下ルーバー４０、左右ルーバー４２とが設けられている。さらに、室外機２４には、室外熱交換器２８と熱交換した後の空気を屋外に送風する室外ファン４４が設けられている。

図２は、冷房運転時の空気調和装置２０の状態を示している。冷房運転時、圧縮機３０から吐出された冷媒は、四方弁３２、室外熱交換器２８、膨張弁３４、室内熱交換器２６、および四方弁３２を順に通過して圧縮機３０に戻る。一方、暖房運転時、圧縮機３０から吐出された冷媒は、四方弁３２、室内熱交換器２６、膨張弁３４、室外熱交換器２８、および四方弁３２を順に通過して圧縮機３０に戻る。

室内ファン３８は、冷房運転時には室内熱交換器２６との熱交換によって冷やされた空気を室内Ｒｉｎに向かって送風し、暖房運転時には室内熱交換器１６との熱交換によって温められた空気を送風する。

上下ルーバー４０および左右ルーバー４２は、室内機２２から室内Ｒｉｎに向かって送風される気流ＡＦ（室内熱交換器２６と熱交換した後の空気）の向きを上下方向および左右方向について変更する。

また、空気調和システム１０は、室内空気の空気質を改善する空気質改善装置を含んでいる。本実施の形態１の場合、空気調和システム１０は、空気質改善装置として、室内にイオンを供給するイオン発生装置と、室内に漂う微粒子を捕集する空気清浄装置と、室内空気を換気する換気装置とを含んでいる。

これらのイオン発生装置、空気清浄装置、および換気装置は、本実施の形態１の場合、空気調和装置２０に組み込まれている。なお、本実施の形態では空気調和装置２０に組み込まれたものを開示するが、これら各種装置が空気調和装置２０の外部に設けられていてもよい。例えば、イオン発生装置と空気清浄装置が空気調和装置２０に組み込まれており、換気装置は室内Ｒｉｎと室外との空気を入れ替える換気扇として室内Ｒｉｎの壁面あるいは天井面に設けられていてもよい。また、空気質改善装置として開示した各種装置は１つと限らない。例えば、空気清浄装置が空気調和装置と加湿器の両方に設けられていてもよい。

図３および図４は、空気調和装置（室内機）の内部構成を概略的に示す断面図である。図３は左右方向に見た断面図であって、図４は上下方向に見た断面図である。

図３に示すように、イオン発生装置５０は、空気調和装置２０の室内機２２に搭載されている。イオン発生装置５０は、具体的には水分に高電圧をかけてイオンを発生するものである。例えばＯＨラジカルを含む微粒子イオンを発生するように構成されている。また、室内ファン３８もイオン発生装置５０に含まれる。イオン発生装置５０は、室内ファン３８と吹き出し口２２ａとの間の流路２２ｂに対面するように配置されている。これにより、流路２２ｂを流れる気流ＡＦに向かってイオン発生装置５０から発生したイオンが誘引される。その結果、イオンは、気流ＡＦに同伴して室内Ｒｉｎに供給される。

このようなイオン発生装置５０から発生して室内に供給されるイオンにより、室内を漂う有害物質がユーザに与える影響が低減される。例えば、カビや細菌の増殖が抑制され、アレルギ物質、花粉などがその機能を低減され、悪臭が消臭される。その結果、室内空気の空気質が改善される。

また、イオン発生装置５０は、図２に示すように、空気調和装置２０の室内機２２に空気質測定センサとして設けられた有害物質センサ５２の測定結果に基づいて駆動する。この有害物質センサ５２は、室内Ｒｉｎの有害物質の濃度を測定するセンサであって、例えば、カビセンサ、細菌センサ、アレルギ物質センサ、花粉センサ、悪臭センサなどである。有害物質センサ５２によって測定される有害物質の濃度が高いほど、より多くのイオンが室内Ｒｉｎに供給されるように、高出力でイオン発生装置５０は駆動する。すなわち、室内Ｒｉｎのイオン濃度を高めるために、イオン発生量が増加するおよび／または室内ファン３８の回転数が増加する（設定温度を維持するための回転数から増加する）。

なお、室内へのイオン供給は、室内ファン３８が回転していれば、空調を停止した状態で、すなわち圧縮機３０を停止した状態でも可能である。

図３に示すように、空気清浄装置５４が、空気調和装置２０の室内機２２に搭載されている。本実施の形態１の場合、空気清浄装置５４は、空気清浄フィルタ５６と、空気清浄フィルタ５６を進退させるモータなどの動力源（図示せず）とを備える。また、室内ファン３８も、空気清浄装置５４に含まれる。空気清浄フィルタ５６は、動力源により、空気調和装置２０の室内機２２の吸い込み口２２ｃを覆う位置（空気清浄位置）と室内機２２に格納される位置（格納位置）との間で進退する。

空気清浄フィルタ５６が空気清浄位置に配置されているとき、室内ファン３８の回転によって吸い込み口２２ｃに向かう室内空気Ａｒ内のカビ、細菌、アレルギ物質、花粉、ＰＭ２．５、ほこりなどの微粒子が空気清浄フィルタ５６に捕集される。それにより、清浄化された室内空気Ａｒが、吸い込み口２２ｃ、フィルタ４８、室内熱交換器２６、吹き出し口２２ａを経て、気流ＡＦとして室内Ｒｉｎに戻る。その結果、室内空気の空気質が改善される。

また、空気清浄装置５４は、図２に示すように、空気調和装置２０の室内機２２に空気質測定センサとして設けられた微粒子センサ５８の測定結果に基づいて駆動する。この微粒子センサ５８は、室内Ｒｉｎの微粒子濃度を測定するセンサであって、例えば、カビセンサ、細菌センサ、アレルギ物質センサ、花粉センサ、ＰＭ２．５センサ、ほこりセンサなどである。微粒子センサ５８によって測定される微粒子の濃度が高いほど、より多くの微粒子が捕集されるように、高出力で空気清浄装置５４は駆動する。すなわち室内ファン３８の回転数が増加する（設定温度を維持するための回転数から増加する）。

なお、空気清浄装置５４が駆動していない場合、空気清浄フィルタ５６は待機位置で待機し、室内空気Ａｒがそのまま吸い込み口２２ｃを介して室内機２２内に流入する。また、空気清浄は、室内ファン３８が回転していれば、空調を停止した状態で、すなわち圧縮機３０を停止した状態でも可能である。

図４に示すように、換気装置６０が空気調和装置２０の室内機２２に搭載されている。本実施の形態１の場合、換気装置６０は、室内機２２内の空気を室外Ｒｏｕｔに排出することによって室内Ｒｉｎを換気する。そのために、換気装置６０は、換気ファン６２と、室内Ｒｉｎと室外Ｒｏｕｔとを隔てる壁Ｗを貫通する貫通ダクト６４とを備える。換気ファン６２の回転によって室内機２２の内部から貫通ダクト６４を経て室外Ｒｏｕｔに向かう空気の流れが発生し、それにより室内空気が室外Ｒｏｕｔに排出される。その結果、室内空気が入れ換えられ、室内空気の空気質が改善される。

また、換気装置６０は、図２に示すように、空気調和装置２０の室内機２２に空気質測定センサとして設けられたガスセンサ６６の測定結果に基づいて駆動する。このガスセンサ６６は、室内空気中の所定のガス、例えば二酸化炭素や一酸化炭素などの濃度を測定する。ガスセンサ６６によって測定されるガス濃度が高いほど、より多くの室内空気を入れ換えるために、高出力で換気装置６０は駆動する。すなわち換気ファン６２の回転数が増加する。

なお、換気は、室内ファン３８および圧縮機３０が停止した状態でも可能である。

図５は、空気調和システムのブロック図である。

図５に示すように、空気調和システム１０は、リモートコントローラ７０と、空気調和装置２０と、それに搭載されたイオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０を制御する制御装置７２を有する。なお、本実施の形態１の場合、空気調和システム１０の制御装置７２は、空気調和装置２０自体の制御装置である。また、空気調和システム１０は、リモートコントローラ７０を有する。

なお、本実施の形態では、空気質測定センサとして、有害物質センサ５２と、微粒子センサ５８と、ガスセンサ６６とを備えているが、空気質測定センサとしてこれらに限定しない。すなわち、空気質として、ウイルス、カビ、細菌、タバコの煙、ＰＭ２．５、花粉、ホコリのうち少なくとも１つを測定できればよい。

リモートコントローラ７０は、空気調和システム１０の指示入力部として機能し、ユーザＵが空気調和装置２０を遠隔操作するためのコントローラである。また、リモートコントローラ７０は、イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０を遠隔操作するためのコントローラでもある。

制御装置７２は、例えば、空気調和装置２０の室内機２２に搭載された回路基板であって、プログラムなどが記憶されたメモリなどの記憶装置と、記憶デバイスに記憶されたプログラムにしたがって動作するＣＰＵなどのプロセッサとを備える。これにより、制御装置７２は、プロセッサがプログラムにしたがって動作することにより、下記の動作を実行することができる。なお、制御装置７２は空気調和装置２０の外部に設けてもよい。例えば、制御装置７２をサーバに設け、各種センサから得られた情報を無線通信等でサーバへ送り、制御装置７２で処理した駆動条件を各種空気質改善装置で実施するものでもよい。

図３に示すように、制御装置７２は、リモートコントローラ７０に対するユーザＵの指示入力に基づいて、圧縮機３０、室内ファン３８、上下ルーバー４０、および左右ルーバー４２を制御して室内Ｒｉｎに対する空調運転を実行するように構成されている。例えば、リモートコントローラ７０に対して設定温度が入力されると、制御装置７２は、室内温度を設定温度で維持する空調運転を実行する。なお、そのために、室内温度を測定する温度センサ（図示せず）が、例えば室内機２２に設けられている。

また、制御装置７２は、リモートコントローラ７０に対するユーザＵの指示入力に基づいて、イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０を制御するように構成されている。例えば、ユーザＵがリモートコントローラ７０に対して空気質の改善を指示入力すると、制御装置７２が、有害物質センサ５２、微粒子センサ５８、およびガスセンサ６６それぞれの測定結果に基づいて、イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０を制御する。なお、ユーザＵが、空気質の改善のために使用する装置を、これらの装置５０、５４、および６０から選択することができるように、リモートコントローラ７０を構成してもよい。

また、制御装置７２は、ユーザＵの温冷感に基づいて、室内Ｒｉｎの空調を行うことが可能に構成されている。そのために、空気調和システム１０は、赤外線センサ７４を含んでいる。

赤外線センサ７４は、例えばサーモパイルセンサであり、空気調和システム１０の生体情報取得部として機能し、ユーザＵの生体情報として該ユーザＵの熱量を検出する。赤外線センサ７４は、ユーザＵを含む熱源から放射される赤外線を感知してこれらの熱量を検出するように構成されている。本実施の形態１の場合、赤外線センサ７４は、空気調和装置２０の室内機２２に搭載されている。また、赤外線センサ７４は、赤外線を感知する複数のセンサ素子を備え、室内Ｒｉｎの熱量の分布を示す熱画像を検出結果として出力するように構成されている。例えば、６４個のセンサ素子が８行８列のマトリックスに配置され、それらのセンサ素子の赤外線感知レベルに基づいて８×８の熱画像が作成される。

このような赤外線センサ７４の検出結果に基づいて、制御装置７２は、ユーザＵの温冷感（値）を算出し、その算出された温冷感に基づいて運転条件を決定し、その決定された運転条件に基づいて空調運転を実行する。このユーザＵの温冷感に基づく空調運転について説明する。

まず、ユーザＵの温冷感とは、「暑い」、「暖かい」、「涼しい」、または「寒い」などの温度に関するユーザＵの感覚を言う。本実施の形態１の場合、ユーザＵの温冷感は、温冷感値Ｔｓとして数値化されている。温冷感値Ｔｓは、－４から＋４の値であって、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）に対応している。温冷感値Ｔｓが－４から－２までの値である場合は「寒い」温冷感を表し、－２から０までは「涼しい」温冷感、０から＋２までは「暖かい」温冷感、そして＋２から＋４までは「暑い」温冷感を表している。

制御装置７２は、ユーザＵの温冷感値Ｔｓを算出するために、赤外線センサ７４から取得した熱画像に基づいてユーザＵの放熱量Ｈを算出する。

このユーザＵの放熱量Ｈ、すなわち人体の放熱量Ｈは、下記の数式１のように表すことができる。

数式１において、Ｒは人体の放射による放熱量、Ｃは人体の対流による放熱量、Ｋは人体の伝導による放熱量を示している。また、Ｅｓｋは皮膚からの水分蒸発による放熱量、Ｅｒｅｓは呼気の水分蒸発による放熱量、Ｃｒｅｓは呼気の対流による放熱量を示している。

衣類を含めた人体の表面温度をｔｃｌ、人体近傍の壁面温度をｔｒ、人体の周囲温度をｔａとすると、放熱量ＲおよびＣは、下記の数式２および３のように表すことができる。

数式２および３において、ｈｒは放射熱伝導率［Ｗ／ｍ^２℃］であって、ｈｃは対流熱伝導率［Ｗ／ｍ^２℃］である。

なお、人体における床などとの接触面積が小さく、人体の伝導による放熱量Ｋが無視できるほど少なく、呼気からの対流による放熱量（Ｃｒｅｓ）が少ない場合には、式（１）を下記の数式４で表すことができる。

上記のように式（４）で表すことができる状態において、人が安静状態および人の活動量が小さい場合、皮膚からの水分蒸発による放熱量Ｅｓｋ、および呼気の水分蒸発による放熱量Ｅｒｅｓが、略一定とみなせる状況であれば、式（４）は下記式（５）となる。

すなわち、人の表面温度（ｔｃｌ）と壁面温度（ｔｒ）との差（ｔｃｌ－ｔｒ）と、人の表面温度（ｔｃｌ）と周囲気温（ｔａ）との差（ｔｃｌ－ｔａ）が分かれば、その人の放熱量（Ｈ）を推定することが可能となる。

周囲気温（ｔａ）には、空気調和機に搭載されている温度センサの検出値や、その検出値を運転状況や検知した人の状態により補正した値を採用することができる。

さらに、特に周囲気温（ｔａ）と周囲の壁面温度（ｔｒ）がほぼ等しい（ｔａ≒ｔｒ）場合、すなわち空調が充分安定した場合に於いては、式（１）を下記式（６）で表すことができる。

つまり、式（４）で表すことができる状態において、人が安静状態および人の活動量が小さい場合、皮膚からの水分蒸発による放熱量Ｅｓｋ、および呼気の水分蒸発による放熱量Ｅｒｅｓが、略一定とみなせる状況であれば、式（４）の変数は（ｔｃｌ－ｔｒ）のみとなる。

このため、人が安静状態および人の活動量が小さい場合であり、かつ空調運転が充分安定した状態に於いては、人の表面温度（ｔｃｌ）と壁面温度（ｔｒ）との差（ｔｃｌ－ｔｒ）が分かれば、その人の放熱量（Ｈ）を推定することが可能となる。

人の放熱量（Ｈ）とその人の代謝量（産熱量Ｍ)が釣り合っていれば（Ｈ＝Ｍ）、その人の熱収支のバランスがとれており、その人は快適と感じていると推定できる。一方、放熱量（Ｈ）が代謝量（産熱量Ｍ)より大きければ（Ｈ＞Ｍ）、その大きさの程度に応じてその人は寒く感じており、逆に放熱量（Ｈ）が代謝量より小さければ（Ｈ＜Ｍ）、その人は暑く感じていると推定できる。

したがって、人が安静状態および人の活動量が小さい場合においては、周囲気温（ｔａ）と、赤外線センサ４８であるサーモパイルセンサから得られた熱画像情報から人の表面温度（ｔｃｌ）と、周囲の壁面温度（ｔｒ）とを抽出して、その人の放熱量（Ｈ）を検知することにより、その人の「温冷感」を非接触で検知することが可能となる。

さらには、空調運転が充分安定した状態においては、赤外線センサ４８であるサーモパイルセンサから得られた熱画像情報から人の表面温度（ｔｃｌ）と、周囲の壁面温度（ｔｒ）とを抽出して、その人の放熱量（Ｈ）を検知することにより、その人の「温冷感」を非接触で検知することが可能となる。

以上のことから、温冷感値Ｔｓは、下記式（７）に示す温冷感算出式（第１の温冷感算出式）を用いることにより、放熱量Ｈから算出することができる。

ここで、Ａ、Ｂは係数であって、予め実験的に求められている。Ａは、放熱量Ｈを補正する補正係数であって負の値である。Ｂは、人体の産熱量を係数をかけて無次元数にしたものであり、人体の産熱量に相当する。数式５に示すように、温冷感値Ｔｓは、産熱量Ｂから補正された放熱量を減算したものである。したがって、温冷感値Ｔｓが正の値である場合（０＜Ｔｓ＜＋４）、ユーザＵの産熱量に対して放熱量が足らず、ユーザＵは「暖かい」または「暑い」と感じている。温冷感値Ｔｓが負の値である場合（－４＜Ｔｓ＜０）、ユーザＵの産熱量に対して放熱量が過剰であり、ユーザＵは「涼しい」または「寒い」と感じている。

なお、係数Ａ、Ｂそれぞれには、冬用（例えば１０～３月）の値と夏用（例えば４～９月）の値とがあって、季節に応じて使い分けられる。また、夏用の値の場合、放熱量Ｈが所定のしきい値（例えば２６．３１５）を越える場合の値と、放熱量Ｈが所定のしきい値を超えない場合の値とがある。

制御装置７２は、温冷感算出式（数式５）を用いて、室内Ｒｉｎに存在するユーザＵの温冷感値Ｔｓを算出する。また、定期的に温冷感値Ｔｓを算出することにより、ユーザＵの温冷感がモニタリングされている。

制御装置７２は、算出されたユーザＵの温冷感値Ｔｓに基づいて、具体的には温冷感値Ｔｓが快適範囲で維持されるように空気調和装置２０の空調運転の運転条件を決定する。

例えば、温冷感値Ｔｓがゼロから＋２に近づくと、すなわちユーザＵの温冷感が「暑い」にならないように、そのユーザＵの温冷感を低下させるための運転条件を決定する。例えば、設定温度に比べて数℃低い室内温度になるような運転条件を決定する。冷房運転を実行している場合、圧縮機３０の出力を上げる、室内ファン３８の回転数を上げるなどの運転条件を決定する。暖房運転の場合、圧縮機３０の出力を下げる、室内ファン３８の回転数を下げるなどの運転条件を決定する。また例えば、現在の室内湿度に比べて低い室内湿度になるような運転条件を決定する。

また例えば、温冷感値Ｔｓがゼロから－２に近づくと、即ちユーザＵの温冷感が「寒い」にならないように、そのユーザＵの温冷感を上昇させるための運転条件を決定する。例えば、設定温度に比べて数℃高い室内温度になるような運転条件を決定する。冷房運転を実行している場合、圧縮機３０の出力を下げる、室内ファン３８の回転数を下げるなどの運転条件を決定する。暖房運転の場合、圧縮機３０の出力を上げる、室内ファン３８の回転数を上げるなどの運転条件を決定する。また例えば、現在の室内湿度に比べて高い室内湿度になるような運転条件を決定する。

このように、温冷感値Ｔｓが－２から＋２までの範囲、好ましくは－１から＋１までの範囲、すなわち快適範囲で維持されるような運転条件が決定される。この決定された運転条件に基づいて制御装置７２は空気調和装置２０の空調運転を実行する。これにより、ユーザＵは、「暑い」または「寒い」と感じることなく、快適な空調環境で過ごすことができる。

ところで、図１に示すように、ユーザＵが、例えば勉強などの知的作業を行っている場合、すなわち身体を実質的に動かすことなく集中している場合がある。この場合、数式５に示す温冷感算出式を用いて算出された温冷感である算出温冷感（温冷感値）と、ユーザＵの実際の温冷感である主観温冷感が大きく異なることがある。

ここで、主観温冷感とは、ユーザＷ自身が感じる実際の温冷感である。一方後述する算出温冷感とは、各種検出手段で測定した値に基づいて推定する温冷感である。

図６は、集中状態のユーザの主観温冷感の変化と算出温冷感の変化とを示す図である。

図６に示すように、ユーザＵが集中を要する知的作業を開始すると、すなわちユーザＵが集中し始める（タイミングＰ１）と、その開始からしばらくした後（タイミングＰ２）、ユーザＵの主観温冷感が上昇し始める。このとき、ユーザＵは、身体全体ではなく、頭部が熱いと感じ始めている。なお、タイミングＰ１からタイミングＰ２までの所定の第１の時間ＰＰ１は、集中し始めてから集中力が最大になるまでの時間であって、個人差はあるものの１３分～１７分の範囲で平均１５分である。

ユーザＵが主観温冷感として頭部が熱いと感じているとき（タイミングＰ２後）、図６に示すように、制御装置７２は、負の温冷感（温冷感値Ｔｓ）、すなわち「寒い」または「涼しい」温冷感を算出することがある。これは、上述したように、ユーザＵの放熱量Ｈを算出するときに、ユーザＵの表面温度ｔｃｌを使用しているからである。具体的には、身体を実質的に動かすことなく集中している場合、時間の経過とともに身体全体への血液の流れが鈍くなり、その結果として、頭部を除く人体の表面全体、特に手先や足先の温度が低下する。そのような表面温度の低下に基づけば、負の温冷感値Ｔｓ、すなわち「寒い」または「涼しい」温冷感が算出される。したがって、図６に示すように、ユーザＵの主観温冷感が上昇し始めるタイミングＰ２から、主観温冷感と算出温冷感との間の差が拡大し始める。

図６に示すように主観温冷感と異なる算出温冷感に基づけば、ユーザＵが「暑い」と感じているにもかかわらず、温冷感を上昇させる、例えば室内温度を上昇させる空調運転が実行される。その結果、ユーザＵは不快に感じ、その集中力が低下する。

この対処として、本実施の形態１に係る空気調和システム１０は、ユーザＵが実質的に身体を動かすことなく集中して知的作業を行う場合、集中力が最大になるタイミングＰ２後、数式５に示す温冷感算出式（以下、「通常用」温冷感算出式と称する）ではなく、「集中用」温冷感算出式（第２の温冷感算出式）を使用するように構成されている。

「集中用」温冷感算出式は、下記の数式８のように表すことができる。

係数Ａ、Ｂは、「通常用」温冷感算出式（数式７）の係数と同一である。ｋは、１以上の補正係数（例えば１．７）であって、これにより産熱量Ｂを通常時に比べて増加させている。その結果、表面温度ｔｃｌと壁面温度ｔｒが同一であれば、「集中用」温冷感算出式（数式８）を用いて算出された温冷感値Ｔｓは、「通常用」温冷感算出式（数式７）を用いて算出されたものに比べて高い値になる。

ユーザＵがその頭部が熱いと感じ始めるタイミングＰ２以降において、「集中用」温冷感算出式（数式８）を用いて算出された温冷感値Ｔｓに基づけば、制御装置７２は、ユーザＵの温冷感を低下させる運転条件を決定しやすくなる。その結果、集中によってユーザＵが「暑い」と感じているにもかかわらず、温冷感を上昇させる、例えば室内温度を上昇させる空調運転が実行されることが抑制される。また、集中によって「暑い」と感じているユーザＵに対して、その温冷感を低下させる、例えば室内温度を下げる空調運転が実行され、それにより、ユーザＵの集中を維持することができる。

このような「集中用」温冷感算出式（数式８）を用い始めるタイミングＰ２、すなわち集中力が最大に達したタイミングＰ２を知るためには、ユーザＵが集中し始めるタイミングＰ１を知る必要がある。そこで、本実施の形態１の空気調和システム１０は、集中モード運転をユーザＵに提供するように構成されている。

具体的には、空気調和システム１０は、ユーザＵが集中モード運転の開始を空気調和装置２０に支持するための指示入力部を有する。本実施の形態１の場合、指示入力部は、リモートコントローラ７０である。例えば、リモートコントローラ７０は、「集中モード」ボタンを備える。なお、集中モード運転の開始時刻を入力することにより、集中モード運転の開始を予約できるようにしてもよい。また、リモートコントローラ７０は、空気調和装置２０を操作する専用のコントローラであってもよいし、ユーザＵの携帯端末であってもよい。携帯端末である場合、空気調和装置２０を操作するためのソフトウェアが携帯端末にインストールされる。

ユーザＵがリモートコントローラ７０を介して空気調和装置２０に集中モード運転の開始を指示すると、空気調和装置２０は、その指示タイミングをユーザＵが集中し始めるタイミングＰ１とし、集中モード運転を開始する。その集中モード運転について具体的に説明する。

図７は、集中モード運転開始後のユーザの主観温冷感の変化と算出温冷感の変化とを示している。また、図８は、集中モード運転開始後のユーザの体温変化を示している。

図７に示すように、本実施の形態１の場合、集中モード運転が開始されると、空気調和装置２０は、ユーザＵの温冷感の低下させる予冷運転、例えば室内温度を低下させる空調運転を実行する。予冷運転として、例えば、所定の第２の時間ＰＰ２（例えば３～５分間）が経過するまでに、集中モード運転の開始タイミングＰ１における設定温度に比べて３℃低い室内温度にする空調運転が実行される。この予冷運転により、ユーザＵに対して冷刺激を与え、ユーザＵの集中力の上昇を促進することができる。

予冷運転の完了後、空気調和装置２０は、予冷運転によって低下したユーザＵの温冷感を維持する、例えば予冷運転完了後の室内温度を維持する空調運転を実行する。

集中モード運転の開始タイミングＰ１後、所定の開始条件が成立すると、空気調和装置２０は、「集中用」温冷感算出式（数式８）を用いて算出された温冷感値Ｔｓに基づく集中維持運転を開始する。この集中維持運転は、集中モード運転の一部である。したがって、図７に示す算出温冷感は、所定の開始条件が成立する前は「通常用」温冷感算出式（数式７）を用いて算出されたものであって、所定の開始条件が成立した後は「集中用」温冷感算出式を用いて算出されたものである。また、所定の開始条件は、ユーザＵの集中力が最大に達したときに成立する条件である。本実施の形態１の場合、所定の開始条件は、集中モード運転の開始タイミングＰ１から所定の第１の時間ＰＰ１、例えば１５分経過すると成立する、すなわちタイミングＰ２が発生すると成立する。

所定の開始条件が成立すると、空気調和装置２０は、集中維持運転として、例えば、「集中用」温冷感算出式（数式８）を用いて算出する温冷感値Ｔｓが－０．５から０の間で維持される空調運転を実行する。これにより、図８に示すように、集中力が最大に達することによって体温が上昇し始めたユーザＵ、すなわち「暑い」と感じ始めたユーザＵに対して「やや涼しい」温冷感を維持するための空調運転が実行される。なお、ここで言う「体温」は、上述したようにユーザＵの放熱量Ｈを算出するときに用いたユーザＵの表面温度ではなく、ユーザＵの内部温度、すなわちユーザＵの身体表面に直接的に接触して測定される温度、例えば体温計などで測定できる温度を言う。

このような集中モード運転により、空調によってユーザＵの集中が妨害されずに、ユーザＵの集中力は、スムーズに上昇し、最大に達した後はその状態を維持される。

このようなユーザＵの温冷感を低下させる集中モード運転によってユーザが集中できる環境を提供することができる。その環境を、空気質改善装置（イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、換気装置６０）により、ユーザがより集中できる環境にすることも可能である。例えば、イオン発生装置５０から発生したイオンによって花粉やアレルギ物質の影響を低減することにより、花粉症やアレルギ症のユーザの集中を維持することができる。例えば、空気清浄装置５４によってほこりなどの微粒子を室内から除去することによってユーザが咳き込むことが抑制され、それによりユーザの集中を維持することができる。例えば、換気装置６０によって室内空気を入れ換えて二酸化炭素濃度を低下させることにより、ユーザの集中を維持することができる。

ただし、集中モード運転中に、特に集中し始めに、空気質改善装置が駆動していると、ユーザＵの集中（集中力の上昇）が妨げられる可能性がある。例えば、イオン発生装置５０では、放電によってイオンを発生させる場合に放電音がユーザＵの集中を妨げる可能性がある。空気清浄装置５４では、図３に示すように空気清浄フィルタ５６が吸い込み口２２ｃを覆う位置に移動するときの動作音がユーザＵの集中を妨げる可能性がある。また、空気清浄装置５４の場合、空気清浄フィルタ５６によって通風抵抗が増加し、それにより吹き出し口２２ａからの気流ＡＦの風量が減少し、その結果としてユーザは温冷感が変化して集中を妨げられる可能性がある。換気装置６０の場合、換気ファン６２の回転音によってユーザＵの集中が妨げられる可能性がある。また、換気装置６０の場合、室内空気を室外に排出するために室内温度が変化し、その結果としてユーザは温冷感が変化して集中を妨げられる可能性がある。

そこで、本実施の形態１の空気調和システム１０では、空気質改善装置は、集中モード運転の開始タイミングＰ１後において、集中維持運転開始タイミングＰ２前の出力が、その集中維持運転開始タイミングＰ２後の出力に比べて低くなるように駆動する。

図９は、空気質改善装置の出力の変化の一例を示している。

図９に示すように、集中モード運転の開始タイミングＰ１後において、ユーザＵの集中力が最大になるタイミングである集中維持運転開始タイミングＰ２前の空気質改善装置の出力は、タイミングＰ２後に比べて低くされている。これは、タイミングＰ１で集中し始めてタイミングＰ２で集中力が最大になるまで、騒音の発生、温冷感の変化などがユーザＵの集中力の上昇の妨げになりうるからである。集中力が最大になると（タイミングＰ２後は）、集中モード運転の開始タイミングＰ１前の出力に段階的にまたは連続的に戻る。

また、本実施の形態１の場合、図９に示すように、集中モード運転の開始タイミングＰ１前から空気質改善装置が駆動している場合、集中モード運転の開始タイミングＰ１と同時に、空気質改善装置は出力を低下させる。これにより、集中しやすい環境をユーザＵに提供することができる。なお、集中モード運転の開始タイミングＰ１と同時に、停止状態の空気質改善装置が駆動を自動的に開始してもよい。

集中モード運転の開始タイミングＰ１から集中力が最大になる集中維持運転の開始タイミングＰ２までにおいて、集中し始め（集中モード運転の開始タイミングＰ１）から６分経過するまでの期間ＰＰ３の出力は、６分経過後の出力に比べて低くするのが好ましい。集中し始めてから６分経過するまでの期間ＰＰ３では、集中が切れやすく、また集中力はほとんど上昇しない。集中力は、この期間ＰＰ３を過ぎてから上昇し始める。したがって、集中力が上昇し始めるまでの期間ＰＰ３では、ユーザＵが気を取られて集中できない状況を回避するために、出力を低くするのが好ましい。その結果、図９に示すように、集中し始めから集中力が最大になるまでは、空気質改善装置の出力は、段階的に増加する。なお、段階的に増加することに代わって、空気質改善装置の出力は連続的に増加してもよい。

集中し始めから集中力が最大になるまで、すなわち集中モード運転の開始タイミングＰ１から集中維持運転の開始タイミングＰ２まで、空気質改善装置の出力をオフにしてもよい（ゼロにしてもよい）。すなわち、空気質改善装置の駆動を一時停止してもよい。

図１０は、空気質改善装置の出力の変化の別例を示している。

図１０に示すように、集中モード運転の開始タイミングＰ１後、空気質改善装置は、駆動停止し、その出力がゼロになる。なお、集中モード運転の開始タイミングＰ１後に空気質改善装置の出力をオフにするか否かの判断を、空気質測定センサによって測定された空気質の値に基づいて行ってもよい。空気質が所定のしきい値未満で良好である場合に、空気質改善装置の出力をオフにしてもよい。例えば、有害物質センサ５２によって測定された有害物質濃度が所定のしきい値未満である場合、イオン発生装置５０の出力をオフにする。また例えば、微粒子センサ５８によって測定された微粒子濃度が所定のしきい値未満である場合、空気清浄装置５４の出力をオフにする。そして、ガスセンサ６６によって測定された所定のガスの濃度が所定のしきい値未満である場合、換気装置６０の出力をオフにする。すなわち、室内空気がある程度きれいである場合には、集中し始め（タイミングＰ１）から集中力が最大になる（タイミングＰ２）まで、空気質改善装置は一時停止する。それにより、集中しやすい環境をユーザＵに提供し、ユーザＵの集中力の上昇を優先させる。

なお、空気質が所定のしきい値を超えていて良好でない場合には、図９に示すように、空気質改善装置の出力を段階的または連続的に増加させる。

集中モード運転の開始タイミングＰ１から集中維持運転の開始タイミングＰ２までにおける図９および図１０に示す空気質改善装置の２つの出力制御は、イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、換気装置６０それぞれに対して実行されてもよい。あるいは、図９に示す出力制御および図１０に示す出力制御の一方のみが実行されてもよい。例えば、イオン発生装置５０の場合、発生する騒音は、空気清浄装置５４や換気装置６０の騒音に比べて小さい。したがって、イオン発生装置５０に対して、有害物質センサ５２の測定結果にかかわらず、図９に示す出力制御、すなわち出力を段階的または連続的に増加させる制御を実行してもよい。一方、換気装置６０の場合、発生する騒音が大きい。したがって、換気装置６０に対して、ガスセンサ６６の測定結果にかかわらず、図１０に示す出力制御、すなわち出力をオフにする制御を実行してもよい。

集中モード運転の開始タイミングＰ１から集中維持運転の開始タイミングＰ２までの期間において、有害物質センサ５２、微粒子センサ５８、およびガスセンサ６６の測定結果に基づけば、イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０の少なくとも２つが同時に駆動する可能性がある。個々ではユーザＵの集中の妨げにはならないものの、イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０の少なくとも２つが同時に駆動すると、ユーザＵの集中を妨げる可能性がある。

そこで、本実施の形態１の場合、イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０は、干渉しあう場合がある。そこで、予め優先順位をつけることで、イオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０が互いに集中度の維持に関する効果において干渉しないようにしている。

まず、有害物質センサ５２および微粒子センサ５８それぞれの測定結果に基づけばイオン発生装置５０と空気清浄装置５４の両方が駆動する場合、イオン発生装置５０が空気清浄装置５４に対して優先的に駆動する。例えば、集中モード運転の開始タイミングＰ１前にこれらの装置が駆動していない場合、集中モード運転の開始タイミングＰ１に、イオン発生装置５０のみが駆動を開始する。また例えば、集中モード運転の開始タイミングＰ１前からこれらの装置が駆動している場合、集中モード運転の開始タイミングＰ１に、空気清浄装置５４のみが停止する。なお、集中維持運転開始タイミングＰ２までに有害物質の濃度が十分に低下すればイオン発生装置５０を停止し、集中維持運転開始タイミングＰ２まで空気清浄装置５４を駆動してもよい。

イオン発生装置５０が空気清浄装置５４に対して優先される理由は、空気清浄装置５４が、イオン発生装置５０に比べて騒音が大きく、またユーザの温冷感を大きく変化させうるからである。

また、有害物質センサ５２およびガスセンサ６６それぞれの測定結果に基づけばイオン発生装置５０と換気装置６０の両方が駆動する場合、イオン発生装置５０が換気装置６０に対して優先的に駆動する。例えば、集中モード運転の開始タイミングＰ１前にこれらの装置が駆動していない場合、集中モード運転の開始タイミングＰ１に、イオン発生装置５０のみが駆動を開始する。また例えば、集中モード運転の開始タイミングＰ１前からこれらの装置が駆動している場合、集中モード運転の開始タイミングＰ１に、換気装置６０のみが停止する。なお、集中維持運転開始タイミングＰ２までに有害物質の濃度が十分に低下すればイオン発生装置５０を停止し、集中維持運転開始タイミングＰ２まで換気装置６０を駆動してもよい。

イオン発生装置５０が換気装置６０に対して優先される理由は、換気装置６０が、イオン発生装置５０に比べて騒音が大きく、またユーザの温冷感を大きく変化させうるからである。

そして、微粒子センサ５８およびガスセンサ６６それぞれの測定結果に基づけば空気清浄装置５４と換気装置６０の両方が駆動する場合、空気清浄装置５４が換気装置６０に対して優先的に駆動する。例えば、集中モード運転の開始タイミングＰ１前にこれらの装置が駆動していない場合、集中モード運転の開始タイミングＰ１に、空気清浄装置５４のみが駆動を開始する。また例えば、集中モード運転の開始タイミングＰ１前からこれらの装置が駆動している場合、集中モード運転の開始タイミングＰ１に、換気装置６０のみが停止する。なお、集中維持運転開始タイミングＰ２までに微粒子濃度が十分に低下すれば空気清浄装置５４を停止し、集中維持運転開始タイミングＰ２まで換気装置６０を駆動してもよい。

空気清浄装置５４が換気装置６０に対して優先される理由は、換気装置６０が、空気清浄装置５４に比べて騒音が大きく、またユーザの温冷感を大きく変化させうるからである。

以上のような本実施の形態１によれば、ユーザが集中するための空調と空気質改善を提供することができる。

（実施の形態２）
上述の実施の形態１では、集中モード運転中において、集中維持運転を開始するための所定の開始条件は、集中モード運転を開始してから所定の第１の時間（例えば１５分）経過すると成立する。本実施の形態２は、集中モード運転中において集中維持運転を開始する所定の開始条件が上述の実施の形態１のものと異なる。したがって、この異なる所定の開始条件を中心にして本実施の形態２について説明する。

図６に示すように、「通常用」温冷感算出式（数式５）を用いて算出される温冷感（温冷感値）は、集中維持運転を開始すべきタイミングＰ２、すなわちユーザＵの集中力が最大に達したタイミングＰ２から低下し始める。したがって、「通常用」温冷感算出式を用いて算出される温冷感をモニタリングし、その温冷感が低下し始めるタイミングを、集中維持運転を開始する所定の開始条件が成立するタイミングとみなすことができる。例えば、「通常用」温冷感算出式を用いて算出される温冷感値の単位時間あたりの低下量が所定のしきい値を超えると、所定の開始条件が成立し、「集中用」温冷感算出式を用いて算出された温冷感に基づく集中維持運転が開始される。具体例として、１分間あたり６つの温冷感値をサンプリングし、前半３つの温冷感値の平均値（前半平均値）と後半３つの温冷感値の平均値（後半平均値）とを算出する。この前半平均値と後半平均値との差が、所定の値（例えば１）以上である場合に、所定の開始条件が成立する。

以上のような本実施の形態２によれば、ユーザが集中するための空調と空気質改善を提供することができる。

（実施の形態３）
上述の実施の形態１では、集中モード運転中において、集中維持運転を開始するための所定の開始条件は、集中モード運転を開始してから所定の第１の時間（例えば１５分）経過すると成立する。本実施の形態３は、集中モード運転中において集中維持運転を開始する所定の開始条件が上述の実施の形態１のものと異なる。したがって、この異なる所定の開始条件を中心にして本実施の形態３について説明する。

図８に示すように、ユーザＵの体温は、集中維持運転を開始すべきタイミングＰ２、すなわちユーザＵの集中力が最大に達したタイミングＰ２の直前から上昇し始める。したがって、ユーザＵの体温をモニタリングし、そのモニタリング中の体温が、運転モード運転の開始時の体温から所定の温度Δｔｂ上昇したタイミングを、集中維持運転を開始する所定の開始条件が成立するタイミングとみなすことができる。

なお、ユーザの体温のモニタリングは、ユーザの身体に装着可能な、例えば体温センサ付きのウェラブル端末によって行うことができる。すなわち、本実施の形態３に係る空気調和システムは、ユーザの体温を測定する体温測定部を含んでいる。

以上のような本実施の形態３によれば、ユーザが集中するための空調と空気質改善を提供することができる。

以上、上述の３つの実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されない。

例えば、上述の実施の形態１の場合、図７に示すように、集中モード運転の開始後（タイミングＰ１後）、ユーザの集中力の上昇を促すためにユーザの温冷感を低下させる予冷運転が実行される。例えば、予冷運転として、設定温度より３℃低い室内温度にする空調運転が実行される。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。

例えば、集中モード運転開始タイミング時の室内温度が低い場合、例えばユーザが「寒い」または「涼しい」と感じるような室内温度である場合、予冷運転を実行してユーザの温冷感をさらに低下させると、かえってユーザの集中を妨げる場合がある。したがって、例えば、集中モード運転開始時に温冷感算出部によって算出された温冷感値がゼロ以上である場合には予冷運転を実行し、温冷感値が負の値である場合には予冷運転を実行しないようにしてもよい。

また、上述の実施の形態１の場合、温冷感算出式（数式５および数式６）に含まれる産熱量Ｂは、予め実験的に求められた定数である。これに代わって、ユーザの産熱量を算出してもよい。ユーザの産熱量は、例えば、脈拍に基づいて算出可能である。具体的には、脈拍からユーザの呼吸量、すなわち産熱量に相当する代謝量を算出することができる。この場合、ユーザの脈拍を測定する脈拍センサを空気調和システムは含んでいる。

さらに、集中モード運転の開始時刻を入力することによって該集中モード運転の開始を予約できるように空気調和システムが構成されている場合、予約された集中モード運転が開始される前からその集中モード運転の開始まで空気質改善装置を駆動してもよい。例えば、集中モード運転が予約されたタイミングから、または予約された集中モード運転の開始時刻の１時間前から空気質改善装置が稼動を開始してもよい。集中モード運転の開始前に、空気質改善装置によって室内空気の空気質を十分に改善することにより、集中モード運転中において、空気質改善装置の出力を低出力にすることができるまたはゼロにすることができる。その結果、空気質改善装置の駆動によってユーザの集中が妨げられることが抑制される。

さらにまた、上述の実施の形態１の場合、空気質改善装置としてイオン発生装置５０、空気清浄装置５４、および換気装置６０を含み、これらの装置は空気調和装置２０に組み込まれている。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。イオン発生装置、空気清浄装置、および換気装置以外の空気質改善装置が空気調和システムに含まれてもよい。また、イオン発生装置、空気清浄装置、および換気装置など、複数の異なる空気質改善装置を空気調和システムが含む場合、こられの装置の少なくとも１つが、空気調和装置から独立した装置として、空気調和システムに含まれてもよい。

例えば、イオン発生装置や空気清浄装置が空気調和装置から独立した装置である場合、これらの装置を、空気調和装置に比べて、ユーザの近くに配置することができる。また、例えば、空気清浄装置が空気調和装置から独立した装置である場合、図３に示すように、空気清浄フィルタ５６が空気調和装置２０の吸い込み口２２ｃを覆うことがないために気流ＡＦの風量が変わらず、ユーザの温冷感が変化しない。この場合、空気清浄装置が、イオン発生装置に対して優先的に駆動されてもよい。

また例えば、室内におけるユーザの位置を特定できる場合、例えば空気調和装置がユーザの位置を特定する人体検出センサを備える場合、ユーザに向かう方向ではなく、ユーザの周囲に気流を向けるのが好ましい。ユーザに直接的に気流が当たると、ユーザの温冷感が変化しうる。その結果、ユーザの集中が妨げられる。これを回避するために、上下ルーバーおよび左右ルーバーにより、ユーザの周囲に気流を向ける。その結果、空気清浄装置によって空気清浄された空気やイオン発生装置によって発生したイオンを同伴する空気が、ユーザの周囲に供給される。これにより、ユーザの温冷感を変化させることなく、空気質が改善された空気によってより集中しやすい環境をユーザに提供することができる。

さらにまた、ある実施の形態の少なくとも一部に対して別の少なくとも１つの実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。

本発明は、ユーザが存在する室内の空調を行う空気調和システムに適用可能である。

１０ 空気調和システム
２０ 空気調和装置
５０ 空気質改善装置（イオン発生装置）
５４ 空気質改善装置（空気清浄装置）
６０ 空気質改善装置（換気装置）
７０ 指示入力部（リモートコントローラ）

Claims (7)

1. ユーザが存在する室内の空調を行う空気調和システムであって、
   複数の運転モードの空調運転を実行する空気調和装置と、
   室内空気の空気質を改善する空気質改善装置と、
   前記ユーザが前記空気調和装置に前記運転モードの変更の指示をするための指示入力部と、を有し、
   前記ユーザが前記空調運転として集中モード運転の開始指示を前記指示入力部に行うと、前記空気質改善装置が、前記開始指示後において、前記開始指示前における出力に比べて低い出力で駆動し、
   前記室内空気の空気質を測定する空気質測定センサをさらに有し、
   前記空気質測定センサによって測定された空気質が所定のしきい値未満で良好である場合、前記集中モード運転の開始から所定の時間が経過するまで、前記空気質改善装置の出力がオフされ、
   前記空気質測定センサと前記空気質改善装置との組み合わせとして、
   前記室内の有害物質の濃度を測定する有害物質センサと前記有害物質センサの測定結果に基づいて駆動して前記室内にイオンを供給するイオン発生装置との第１の組み合わせ、 前記室内の微粒子の濃度を測定する微粒子センサと前記微粒子センサの測定結果に基づいて駆動して前記微粒子を捕集する空気清浄装置との第２の組み合わせ、および、
   前記室内の所定のガスのガス濃度を測定するガスセンサと前記ガスセンサの測定結果に基づいて駆動して前記室内を換気する換気装置との第３の組み合わせ、の少なくとも２つを有し、
   前記第１および第２の組み合わせを少なくとも有し、
   前記集中モード運転の開始から前記所定の時間が経過するまでの期間において、前記有害物質センサおよび前記微粒子センサそれぞれの測定結果に基づけば前記イオン発生装置と前記空気清浄装置の両方が駆動する場合、前記イオン発生装置が、前記空気清浄装置に対して優先的に駆動することを特徴とする空気調和システム。
   
2. 前記空気質測定センサによって測定された空気質が所定のしきい値を超えている場合、前記集中モード運転の開始から前記所定の時間が経過するまで、前記空気質改善装置の出力が段階的または連続的に増加する、請求項１に記載の空気調和システム。
   
3. 前記所定の時間は、前記集中モード運転の開始から１３分から１７分間とする請求項２または請求項２に記載の空気調和システム。
   
4. 前記空気質改善装置は、前記集中モード運転の開始タイミング前から駆動している場合、前記集中モード運転の開始タイミングに出力を低下させるあるいは停止させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の空気調和システム。
   
5. 前記空気質改善装置は、前記集中モード運転の開始から６分経過するまでの出力が、６分経過後から前記集中モード運転の一部である集中維持運転が開始するまでの出力に比べて低い、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和システム。
   
6. 前記指示入力部が、前記集中モード運転の開始を予約入力可能に構成され、
   前記空気質改善装置は、予約入力された前記集中モード運転の開始前から前記集中モード運転の開始まで駆動する、請求項１から５のいずれか一項に記載の空気調和システム。
   
7. ユーザが存在する室内の空調を行う空気調和方法であって、
   空気調和装置が複数の運転モードの空調運転を実行し、
   空気質改善装置が室内空気の空気質を改善し、
   前記空気調和装置が前記ユーザからの指示を受けて運転モードを変更し、
   前記ユーザが前記空調運転として集中モード運転の開始指示を行うと、前記空気質改善装置が、前記開始指示後において、前記開始指示前における出力に比べて低い出力で駆動し、
   前記室内空気の空気質を測定する空気質測定センサによって測定された空気質が所定のしきい値未満で良好である場合、前記集中モード運転の開始から所定の時間が経過するまで、前記空気質改善装置の出力がオフされ、
   前記空気質測定センサと前記空気質改善装置との組み合わせとして、
   前記室内の有害物質の濃度を測定する有害物質センサと前記有害物質センサの測定結果に基づいて駆動して前記室内にイオンを供給するイオン発生装置との第１の組み合わせ、 前記室内の微粒子の濃度を測定する微粒子センサと前記微粒子センサの測定結果に基づいて駆動して前記微粒子を捕集する空気清浄装置との第２の組み合わせ、および、
   前記室内の所定のガスのガス濃度を測定するガスセンサと前記ガスセンサの測定結果に基づいて駆動して前記室内を換気する換気装置との第３の組み合わせ、の少なくとも２つがあって、
   前記第１および第２の組み合わせが少なくともあって、
   前記集中モード運転の開始から前記所定の時間が経過するまでの期間において、前記有害物質センサおよび前記微粒子センサそれぞれの測定結果に基づけば前記イオン発生装置と前記空気清浄装置の両方が駆動する場合、前記イオン発生装置が、前記空気清浄装置に対して優先的に駆動する、空気調和方法。

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