JPH07217962A - Air conditioner - Google Patents
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- JPH07217962A JPH07217962A JP6007873A JP787394A JPH07217962A JP H07217962 A JPH07217962 A JP H07217962A JP 6007873 A JP6007873 A JP 6007873A JP 787394 A JP787394 A JP 787394A JP H07217962 A JPH07217962 A JP H07217962A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被空調空間内の人体環
境に基づいた快適指標を用いて運転制御を行う空気調和
機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for controlling operation using a comfort index based on a human body environment in an air-conditioned space.
【０００２】[0002]
【従来の技術】被空調空間内の人体環境に基づき快適指
標を用いて行われる従来の空気調和機の運転制御として
は、一つには、例えば特開平２−３０６０４０号公報に
おいて知られるようなものがある。2. Description of the Related Art As a conventional operation control of an air conditioner using a comfort index based on a human body environment in an air-conditioned space, one is known, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-306040. There is something.
【０００３】この先行技術例は図４に示すように、空気
調和機は撮像手段１３を有し、その映像信号を基準と
し、人体判定手段１４により人体を判定する。そして、
特定部位判定手段１５により人体のある特定された部
位、例えば顔、手などを認識し、赤外線センサなどの追
尾手段１６により特定部位を追尾する。次いで、その特
定部位の皮膚温度を皮膚温度検出手段１７により検出
し、図５に示す皮膚温度と温冷感との相互関係を利用し
た温冷感判断手段１８により、空調制御手段１９を作動
させて、空気調和機の運転を制御するものであった。In this prior art example, as shown in FIG. 4, the air conditioner has an image pickup means 13, and the human body determination means 14 determines the human body with reference to the image signal thereof. And
The specific part determination unit 15 recognizes a specified part of the human body, such as a face or a hand, and the tracking unit 16 such as an infrared sensor tracks the specific part. Next, the skin temperature of the specific portion is detected by the skin temperature detecting means 17, and the air conditioning control means 19 is operated by the heat / cold feeling determining means 18 utilizing the mutual relationship between the skin temperature and the heat / cold feeling shown in FIG. And controls the operation of the air conditioner.
【０００４】また、従来の別の制御手法としては、予想
平均温感であるＰＭＶなどの快適指標を基本として、空
気調和機の運転を制御するものが知られている。この場
合、予想平均温感であるＰＭＶの演算式としては、ＩＳ
Ｏ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＳｔａｎｄａｒｄＯ
ｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ） ７７３０に規定されている
下記(ｂ)式を挙げることができる。As another conventional control method, there is known a method of controlling the operation of the air conditioner on the basis of a comfort index such as PMV which is an expected average temperature sensation. In this case, the calculation formula of PMV which is the expected average warmth is IS
O (International Standard O
rganisation) 7730 and the following formula (b) can be given.
【０００５】 PMV＝(0.303e-0.036M＋0.28)×[(M−W')−3.05×10-3・{5733−6.99(M−W') −Pa}−0.42{(M−W')−58.15}−1.7×10-5・M・(5867−Pa) −0.0014・M・(34−Ta)−3.96・10-8・fcl・{(Tcl＋274)4−(Tr＋273)4} −fcl・hc・(Tcl−Ta)]……………………………………………………(ｂ) 但し、Tcl＝Tsk−0.155・Icl・[3.96×10-8・fcl・{(Tcl＋2
74)4−(Tr＋273)4}＋fcl・hc・(Tcl−Ta)] 2.38(Tcl−Ta)0.25＞(12.1・Vair)1/2のとき、 hc＝2.38(Tcl−Ta)0.25 2.38(Tcl−Ta)0.25≦(12.1・Vair)1/2のとき、 hc＝12.1・(Vair)1/2 Tcl：衣服の表面温度 Tsk：皮膚温度 Pa＝RH・Pa* RH：湿度 Pa
*：飽和水蒸気圧 M：活動量 W'：仕事量 Ta：気温 Tr：輻射温度 Icl：衣服の熱抵抗 Vair：気流速度 fc
l：定数PMV = (0.303e −0.036M + 0.28) × [(M−W ′) − 3.05 × 10 −3 · {5733−6.99 (M−W ′) −Pa} −0.42 {(M−W ') −58.15} −1.7 × 10 −5・ M ・ (5867−Pa) −0.0014 ・ M ・ (34−Ta) −3.96 ・ 10 −8・ fcl ・ {(Tcl + 274) 4 − (Tr + 273) 4 } − fcl ・ hc ・ (Tcl−Ta)] …………………………………………………… (b) However, Tcl ＝ Tsk−0.155 ・ Icl ・ [3.96 × 10 -8・fcl ・ {(Tcl ＋ 2
74) 4 - (Tr + 273 ) 4} + fcl · hc · (Tcl-Ta)] 2.38 (Tcl-Ta) 0.25> (12.1 · Vair) when 1/2, hc = 2.38 (Tcl- Ta) 0.25 2.38 (Tcl −Ta) 0.25 ≦ (12.1 ・ Vair) 1/2 , hc = 12.1 ・ (Vair) 1/2 Tcl: Cloth surface temperature Tsk: Skin temperature Pa = RH ・ Pa * RH: Humidity Pa
*: Saturated water vapor pressure M: Activity W ': Work Ta: Temperature Tr: Radiation temperature Icl: Thermal resistance of clothes Vair: Air velocity fc
l: constant
【０００６】さらに、上記ＰＭＶ方程式の演算処理の簡
略化を図って空気調和機の制御を行っているものが、例
えば特開平５−１０７９１号公報に開示されている。図
６にはそのブロック構成図を示している。この図に示さ
れた制御構成では、予想平均温感演算装置２０を有して
いる。Further, an air conditioner which is controlled by simplifying the calculation processing of the PMV equation is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-10791. FIG. 6 shows a block configuration diagram thereof. The control configuration shown in this figure includes an expected average temperature sensation calculation device 20.
【０００７】この予想平均温感演算装置２０は入力部２
１、演算部２２及び表示出力部２３を備えており、入力
部２１には設定値として、活動量Ｍ、衣服の熱抵抗Ｉc
1、係数ａ1〜ａ6及び所定定数Ｔcrが与えられている一
方、輻射温度Ｔr、気流温度Ｖair、気温Ｔa及び相対湿
度ＲＨが検出値として与えられている。そして、それら
の検出値が入力部２１より演算部２２へ送られ、演算部
２２において下記(ｃ)式に示したＰＭＶ方程式の簡略化
された演算式により演算処理されるように構成されてい
る。The expected average temperature sensation calculation device 20 has an input unit 2
1. The calculation unit 22 and the display output unit 23 are provided, and the input unit 21 has the set amount of activity M, the thermal resistance Ic of the clothes.
1, the coefficients a 1 to a 6 and the predetermined constant Tcr are given, while the radiation temperature Tr, the air flow temperature Vair, the temperature Ta and the relative humidity RH are given as detection values. Then, the detected values are sent from the input unit 21 to the arithmetic unit 22, and are arithmetically processed by the arithmetic unit 22 by the simplified arithmetic expression of the PMV equation shown in the following equation (c). .
【０００８】 PMV＝a1＋a2・Ta＋a3・RH・Pa*−[a4/(1＋a5・Icl)]・(a6−Teq)………………(ｃ) 但し、Teq＝b1・Tr＋b2・Ta−b3・Vairn・(Tcr−Ta)[0008] PMV = a 1 + a 2 · Ta + a 3 · RH · Pa * - [a 4 / (1 + a 5 · Icl)] · (a 6 -Teq) .................. (c) where, Teq = b 1・ Tr ＋ b 2・ Ta−b 3・ Vair n・ (Tcr−Ta)
【０００９】さらにまた、その他の従来の制御手法とし
ては、被空調空間内の全体の環境を考慮して空間内全体
を快適に制御するものや、人体付近の環境についても人
体を全身的に捉えて考慮されているもの等が知られてい
る。Further, as other conventional control methods, one comfortably controls the entire space in consideration of the entire environment in the air-conditioned space, and the human body is grasped as a whole in the environment near the human body. Are considered.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかし、被空調空間内
の在室者の皮膚温度から温冷感を判断して空気調和機の
運転制御を行う前者の制御手法では、皮膚温度のみで温
冷感を判断しており、人体付近の環境状況や被空調空間
内全体の環境状況が考慮されていないため、制御精度が
それほど良くない。つまり、在室者の実感としての快適
感が十分に得られるような制御が実現できない。However, according to the former control method of controlling the operation of the air conditioner by judging the thermal sensation from the skin temperature of the person in the air-conditioned space, the former control method only uses the skin temperature. Since the feeling is judged and the environmental condition around the human body and the environmental condition of the entire air-conditioned space are not taken into consideration, the control accuracy is not so good. In other words, it is not possible to realize control that provides a sufficient feeling of comfort for the person in the room.
【００１１】また、被空調空間内の在室者の着衣等の相
違によって、人体の露出している皮膚表面積が種々相違
することや、手などのように上下移動量の大きい身体部
位を特定部位として設定している場合、その特定部位が
障害物等との位置関係により室内に設置された赤外線セ
ンサやカメラ等の追尾手段から捉えることが不可能な場
合が生じるといった不都合も起こり得る。Further, the exposed skin surface area of the human body is different due to the difference in clothes etc. of the person in the air-conditioned space, and a body part such as a hand having a large vertical movement amount is specified. When set as, there may occur a problem that the specific portion may not be caught by the tracking means such as an infrared sensor or a camera installed in the room due to the positional relationship with the obstacle or the like.
【００１２】一方、ＰＭＶなどの快適指標を基準として
制御を行う後者の空気調和機については、快適指標のＰ
ＭＶ方程式は変数が多く、極めて複雑な形をしているた
め、演算処理時間が長くなるうえ、演算装置としてのコ
ストアップが避けられないという不具合がある。また、
たとえ特開平５−１０７９１号公報に開示されているよ
うに計算過程の簡略化を行ったものであっても、依然と
して多くの変数を用いることに変わりはなく、複雑な計
算過程となることから、上記問題点の解決にはならな
い。On the other hand, regarding the latter air conditioner which controls by using a comfort index such as PMV as a reference, the comfort index P
Since the MV equation has many variables and has an extremely complicated shape, there is a problem that the calculation processing time becomes long and the cost increase as a calculation device cannot be avoided. Also,
Even if the calculation process is simplified as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-10791, many variables are still used and the calculation process is complicated. It does not solve the above problems.
【００１３】また、被空調空間内を全体的に均一な快適
環境を実現することを目的として制御を行おうとする場
合、在室者の位置や動きとは関係のない無駄な空間や場
所まで制御されることとなり、エネルギー消費の無駄が
大きい。Further, when control is performed for the purpose of realizing a uniform and comfortable environment in the air-conditioned space as a whole, even a wasteful space or place irrelevant to the position or movement of the person in the room is controlled. Therefore, waste of energy consumption is large.
【００１４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、比較的検出しやすいパラメータとして、人
体頭部、特に額の皮膚温度と、その付近の気流温度と速
度を用いた相互関係により、快適指数の演算を容易化す
ることにより演算処理速度の向上及び演算処理部の低コ
スト化を図り、また、室内空調空間をスポット的に制御
することによって、効率的に快適感を得ることを可能と
し、さらに空気調和機の消費電力を低減して省エネルギ
ー空調システムを実現することが可能な空気調和機の運
転制御を行い得るようにすることを目的とするものであ
る。The present invention has been made in view of such problems, and as parameters that are relatively easy to detect, the skin temperature of the human head, especially the forehead, and the air temperature and velocity in the vicinity thereof are used. Depending on the relationship, the comfort index can be easily calculated to improve the calculation processing speed and reduce the cost of the calculation processing unit. Also, by controlling the indoor air-conditioned space in a spot manner, a comfortable feeling can be obtained efficiently. It is an object of the present invention to make it possible to perform operation control of an air conditioner capable of realizing the energy-saving air conditioning system by further reducing the power consumption of the air conditioner.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、被空調空間内の人体環境に基づいた快適
指標を用いて運転制御を行う空気調和機において、被空
調空間内の人体について、常時露出しているため皮膚温
度等を比較的検出しやすい頭部に注目して制御を行うよ
うに構成している。In order to achieve the above object, according to the present invention, in an air conditioner that performs operation control using a comfort index based on the human body environment in the air-conditioned space, the human body in the air-conditioned space is controlled. With regard to the above, the control is performed by paying attention to the head where the skin temperature or the like is relatively easily detected because it is always exposed.
【００１６】すなわち、本発明の第１の構成では、人体
検出手段、頭部皮膚温度検出手段、気流速度検出手段、
気流温度検出手段、気流データ送信手段、気流データ受
信手段、快適指標演算手段及び室内局所制御手段とを具
備している。That is, in the first configuration of the present invention, the human body detecting means, the head skin temperature detecting means, the air velocity detecting means,
An air flow temperature detecting means, an air flow data transmitting means, an air flow data receiving means, a comfort index calculating means, and an indoor local control means are provided.
【００１７】そして、前記人体検出手段により被空調空
間内の人体の位置検出を行い、頭部皮膚温度検出手段に
よりその被空調空間内の人体における頭部の皮膚露出部
分の皮膚温度Thを検出するとともに、気流速度検出手段
と気流温度検出手段とにより前記人体における頭部の皮
膚露出部分付近の気流速度Ｖ及び気流温度Tvを検出し、
これら気流速度Ｖ及び気流温度Tvの検出データを気流デ
ータ送信手段で送信するとともに、気流データ送信手段
で受信する。The human body detecting means detects the position of the human body in the air-conditioned space, and the head skin temperature detecting means detects the skin temperature Th of the skin exposed portion of the head of the human body in the air-conditioned space. At the same time, the air flow velocity detecting means and the air flow temperature detecting means detect the air flow velocity V and the air flow temperature Tv near the skin exposed portion of the head of the human body,
The detection data of the airflow velocity V and the airflow temperature Tv is transmitted by the airflow data transmission means and is received by the airflow data transmission means.
【００１８】前記快適指標演算手段では前記頭部皮膚温
度検出手段により検出された温度と、気流データ受信手
段により受信された気流速度と気流温度とから、快適指
標Shの演算を、Sh＝Ｖ1/2(Th−Tv)によって行い、室内
局所制御手段では前記快適指標演算手段の演算によって
得られた快適指標の値が5.0〜5.5の範囲で、空気調和機
本体から吹き出される気流の速度、温度及び風向を制御
するように構成されている。The comfort index calculating means calculates the comfort index Sh from the temperature detected by the head skin temperature detecting means and the airflow velocity and airflow temperature received by the airflow data receiving means, where Sh = V 1 / 2 (Th-Tv), the indoor local control means, the value of the comfort index obtained by the calculation of the comfort index calculation means is in the range of 5.0 to 5.5, the speed of the airflow blown from the air conditioner body, It is configured to control temperature and wind direction.
【００１９】また、本発明の第２の構成では、被空調空
間内の環境情報に基づき室内全体の空気調和を行う室内
全体制御手段を備え、この室内全体制御手段により冷房
時はやや高め、暖房時はやや低めの温度で室内全体の空
気調和を行うとともに、室内局所制御手段により人体付
近の局所的空間に対してスポット的な空調制御を行うよ
うに構成している。According to the second aspect of the present invention, there is provided a room interior control means for performing air conditioning of the entire room based on the environmental information in the air-conditioned space. At the time, the air conditioning of the entire room is performed at a slightly lower temperature, and the indoor local control means performs spot-like air conditioning control for a local space near the human body.
【００２０】[0020]
【作用】上記本発明の第１の構成によると、被空調空間
内の在室者において常時露出していて、皮膚温度等を比
較的検出しやすい頭部に注目し、その付近の環境値を検
出することにより、常に人体側からの情報を入力するこ
とができる。また、人体の快適感は人体側からの環境側
への放熱量と関係があるという観点より導いた相互関係
式を用いることにより、快適指標の計算が簡易化され
る。According to the first configuration of the present invention, attention is paid to the head, which is constantly exposed to the person in the air-conditioned space and is relatively easy to detect the skin temperature, and the environmental value in the vicinity thereof is determined. By detecting, information from the human body side can always be input. Moreover, the calculation of the comfort index is simplified by using the mutual relational expression derived from the viewpoint that the comfort level of the human body is related to the heat radiation amount from the human body side to the environment side.
【００２１】また、本発明の第２の構成によると、一般
的な空気調和機の制御方式を利用して、被空調空間内を
快適に冷房時はやや高め、暖房時はやや低めに設定した
うえで、局所的な集中空調制御を行うことにより、効率
的に無駄なく快適感が得られ、省エネルギーシステムと
して働くものとすることができる。Further, according to the second configuration of the present invention, a general air conditioner control system is used to comfortably raise the inside of the air-conditioned space to a slightly higher level during cooling and to a slightly lower level during heating. In addition, by performing local centralized air-conditioning control, a comfortable feeling can be efficiently obtained without waste, and the energy-saving system can be operated.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の第１実施例に係る空気調和機
の構成を示すブロック図である。この図において、１は
室外機及び室内機を含む空気調和機本体であって、室外
機は能力可変圧縮機及び室外側熱交換器等を内蔵してお
り、また、室内機は室内側熱交換器、室内ファン及びこ
れを駆動するモータ、風向ルーバ及びこれを駆動するモ
ータ等を内蔵している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing the configuration of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention. In this figure, 1 is an air conditioner main body including an outdoor unit and an indoor unit, the outdoor unit has a variable capacity compressor, an outdoor heat exchanger, etc. built-in, and the indoor unit is an indoor heat exchanger. It has a built-in unit, an indoor fan, a motor for driving the fan, a wind louver, a motor for driving the louver, and the like.
【００２３】２は室内局所制御装置、３は快適指標演算
手段であって、これらはマイクロコンピュータ及びその
命令によって動作するドライブ回路等により構成されて
おり、室内局所制御装置２は快適指標演算手段３の演算
によって得られた快適指標Shの値が5.0〜5.5の範囲で、
空気調和機本体１から吹き出される気流の速度、温度及
び風向を制御する。Reference numeral 2 is an indoor local control device, 3 is a comfort index calculation means, which are constituted by a microcomputer and a drive circuit which operates according to the command thereof. The indoor local control device 2 is a comfort index calculation means 3 The comfort index Sh value obtained by the calculation of is in the range of 5.0 to 5.5,
The speed, temperature, and wind direction of the air flow blown from the air conditioner body 1 are controlled.
【００２４】４は広角レンズを備えた赤外線カメラ等か
らなる人体検出手段であって、被空調空間内の人体の位
置を検出する。５は頭部皮膚検出手段であって、被空調
空間内の人体における頭部の皮膚露出部分の皮膚温度を
検出する。６は気流速度検出手段であって、人体におけ
る頭部の皮膚露出部分付近の気流速度を検出する。７は
気流温度検出手段であって、人体における頭部の皮膚露
出部分付近の気流温度を検出する。８は気流速度検出手
段６、気流温度検出手段７双方の検出データを送信する
気流データ送信機である。Reference numeral 4 denotes a human body detecting means, such as an infrared camera having a wide-angle lens, which detects the position of the human body in the air-conditioned space. Reference numeral 5 is a head skin detecting means for detecting the skin temperature of the exposed skin portion of the head of the human body in the air-conditioned space. Reference numeral 6 denotes an airflow velocity detecting means for detecting the airflow velocity in the vicinity of the exposed skin portion of the head of the human body. An airflow temperature detecting means 7 detects the airflow temperature in the vicinity of the exposed skin portion of the head of the human body. Reference numeral 8 is an airflow data transmitter that transmits the detection data of both the airflow velocity detecting means 6 and the airflow temperature detecting means 7.
【００２５】上記した気流速度検出手段６、気流温度検
出手段７及び気流データ送信機８は被空調空間内の人体
の上半身に装着する人体装着式気流検出装置９に一体的
に設けられている。また、気流速度検出手段６と気流温
度検出手段７としては、小型気流センサが用いられる。
１０は気流データ送信機８からの送信データを受信する
気流データ受信機である。The above-mentioned air flow velocity detecting means 6, air flow temperature detecting means 7 and air flow data transmitter 8 are integrally provided in a human body wearable air flow detecting device 9 to be mounted on the upper half of the human body in the air-conditioned space. A small airflow sensor is used as the airflow velocity detecting means 6 and the airflow temperature detecting means 7.
An airflow data receiver 10 receives the transmission data from the airflow data transmitter 8.
【００２６】次に、前記快適指標演算手段３についてよ
り詳細に説明すると、該快適指標演算手段３は、頭部皮
膚温度検出手段５、頭部付近の気流速度検出手段６及び
頭部付近の気流温度検出手段７により検出された物理量
を取り入れて、快適指標を演算する。Next, the comfort index calculation means 3 will be described in more detail. The comfort index calculation means 3 includes the head skin temperature detection means 5, the air flow velocity detection means 6 near the head, and the air flow near the head. The physical index detected by the temperature detecting means 7 is taken in to calculate a comfort index.
【００２７】ここで、検出部位として頭部、特に額部分
に注目したことは次のような理由による。すなわち、被
空調空間内の人体の各部において、頭部、中でも額は常
に露出されており、しかも人体が被空調空間内において
活動している場合においても殆どの場合、人体全体の最
上位に位置しているので、障害物等により検出不可能と
なる場合が少ないと考えられるからである。Here, the reason for paying attention to the head, particularly the forehead, as the detection site is as follows. That is, in each part of the human body in the air-conditioned space, the head, especially the forehead is always exposed, and even when the human body is active in the air-conditioned space, it is almost always located at the top of the whole human body. This is because it is considered that there are few cases where detection becomes impossible due to an obstacle or the like.
【００２８】上記した頭部を検出部位とした理由と並ん
で、人間の快適感は人体側から環境側、つまり被空調空
間側へ放出される放熱量と関係があるという発想に基づ
く理由とにより、人体側からの情報である頭部付近の検
出値を用いて、それらの検出値快適感との関係を導い
た。この相関式は人体頭部の皮膚露出部分(額)の温度Th
(℃)、人体頭部付近の気流速度Ｖ(m/s)、人体頭部付近
の気流温度Tv(℃)の３つのパラメータを用いて、快適指
標Sh＝Ｖ1/2(Th−Tv)と表した。Along with the reason why the head is used as the detection site, the human comfort is related to the amount of heat released from the human body side to the environment side, that is, the air-conditioned space side. Using the detected values near the head, which is information from the human body side, we derived the relationship between those detected values and comfort. This correlation formula is the temperature Th of the exposed skin (forehead) of the human head.
(° C), air velocity V (m / s) near the human head, and air temperature Tv (° C) near the human head, using three parameters, comfort index Sh = V 1/2 (Th-Tv) Was expressed.
【００２９】図２に、この快適指標Shと、実際の温度申
告 (人体頭部の皮膚露出部分(額)の温度Thと人体頭部付
近の気流温度Tvとの差値) 、気流申告(人体頭部付近の
気流速度Ｖ)との相互関係を示す。この図においては、
縦軸に頭部(額)についての申告結果(％)、横軸に快適指
標Shをとり、快適指標Shと実際の温度申告、快適指標Sh
と実際の気流申告の関係を回帰直線で表している。FIG. 2 shows the comfort index Sh, the actual temperature declaration (the difference between the temperature Th of the skin exposed portion (forehead) of the human head and the airflow temperature Tv near the human head), and the airflow declaration (human body). The mutual relationship with the air velocity V) near the head is shown. In this figure,
The vertical axis represents the head (forehead) declaration result (%), the horizontal axis represents the comfort index Sh, and the comfort index Sh and actual temperature declaration, comfort index Sh
And the actual airflow declaration relationship is represented by a regression line.
【００３０】この結果、寄与率は温度申告結果について
は0.75、気流申告結果については0.62となり、比較的高
い値となった。ここで得られた両直線の交点は、双方の
申告結果について０付近、つまり快適な状態に位置す
る。このときの快適指標Shの値は約5.3であることが判
明した。したがって、温度、気流について快適感を満た
す快適指標Sh＝5.3という値が得られた。As a result, the contribution rate was 0.75 for the temperature report result and 0.62 for the air flow report result, which were relatively high values. The intersection of the two straight lines obtained here is located near 0, that is, in a comfortable state, for both report results. It was found that the comfort index Sh at this time was about 5.3. Therefore, the comfort index Sh = 5.3 that satisfies the feeling of comfort for temperature and airflow was obtained.
【００３１】すなわち、このShという値は、温度及び気
流の申告値という快適空間を決定する数値の関数であ
り、快適指標として使用できることが明らかとなった。
また、快適感に対する快適指標Shの許容できる範囲とし
ては、温度、気流について申告値が±５％以内であれば
快適であると判断されるため、双方の申告値が±５％の
範囲で重なる領域は快適指標Shが5.0から5.5の間とな
り、且つ、快適指標Shが5.3が最良値であると言える。That is, it has been clarified that the value of Sh is a function of numerical values that determine the comfortable space such as the declared values of temperature and air flow and can be used as a comfort index.
As for the allowable range of the comfort index Sh for the feeling of comfort, it is determined that the temperature and airflow are within ± 5% of the declared value, and it is judged that the user is comfortable. Therefore, both declared values overlap within the range of ± 5%. It can be said that the comfort index Sh is between 5.0 and 5.5 and that the comfort index Sh is 5.3 in the region.
【００３２】次に、上記構成の動作について説明する
と、赤外線カメラ等からなる人体検出手段４では、人体
らしき形状、温度等の検出値から人体の位置を認識し、
同時に頭部皮膚温度検出手段５により額等の頭部露出部
分の温度を検知する。Next, the operation of the above structure will be described. In the human body detecting means 4 including an infrared camera or the like, the position of the human body is recognized from the detected values such as the human body-like shape and temperature.
At the same time, the head skin temperature detecting means 5 detects the temperature of the exposed part of the head such as the forehead.
【００３３】また、被空調空間内の人体の上半身に装着
する人体装着式気流検出装置９により気流の速度及び温
度を検出する。すなわち、頭部付近気流速度検出手段６
と頭部付近気流温度検出手段７とにより気流速度、気流
温度を検出し、これらの検出データを気流データ送信機
８により送信する。送信された気流データは気流データ
受信機１０により受信されて、快適指標演算手段３に送
られる。Further, the speed and temperature of the airflow are detected by the human-body mounted airflow detection device 9 mounted on the upper half of the human body in the air-conditioned space. That is, the airflow velocity detecting means 6 near the head
The airflow velocity and airflow temperature are detected by the airflow temperature detecting means 7 near the head and the detected data are transmitted by the airflow data transmitter 8. The sent airflow data is received by the airflow data receiver 10 and sent to the comfort index calculation means 3.
【００３４】なお、人体装着式気流検出装置９の装着位
置については、頭部、特に額付近が好ましいが、実際に
は、その部分への装着は無理がある。このため、人体衣
服の胸ポケット近辺に装着するとよく、このように若干
頭部から離間した位置であっても、気流速度、気流温度
はあまり変化しないため、何ら支障を来さすことはな
い。Regarding the mounting position of the human body mounting type airflow detecting device 9, it is preferable to mount it on the head, especially near the forehead, but in reality, it is not possible to mount it on that part. For this reason, it is preferable to wear it in the vicinity of the breast pocket of human body clothing, and even at such a position slightly separated from the head, the airflow velocity and the airflow temperature do not change so much, and there is no problem.
【００３５】この頭部皮膚温度検出手段５、頭部付近の
気流速度検出手段６、頭部付近の気流温度検出手段７よ
り得られた物理量から、快適指標演算手段３によりその
時点の快適指標Shを演算する。また、人体検出手段４に
より判断された人体の位置に、風向ルーバモータの制御
を行い、風向を決定する。From the physical quantities obtained by the head skin temperature detecting means 5, the airflow velocity detecting means 6 near the head, and the airflow temperature detecting means 7 near the head, the comfort index calculating means 3 calculates the comfort index Sh at that time. Is calculated. Further, the wind direction louver motor is controlled at the position of the human body determined by the human body detecting means 4 to determine the wind direction.
【００３６】次に、これらのデータを室内局所制御装置
２に送信する。室内局所制御装置２では、この送信され
たデータに基づいて判断を行い、快適範囲内(Sh＝5.0〜
5.5)になるように、圧縮機運転周波数、室内ファンモー
タの制御を行う。そして、上記の動作を再び行い、快適
指標Shを演算する。この動作を快適指標範囲(Sh＝５．
０〜５．５、好ましくはSh＝5.3) に収束するまで繰り
返し行うことにより、被空調空間内の在室者の快適感を
保持しようとするものである。Next, these data are transmitted to the indoor local control device 2. The indoor local control device 2 makes a determination based on the transmitted data and determines whether it is within the comfortable range (Sh = 5.0 to
The compressor operating frequency and indoor fan motor are controlled so that it becomes 5.5). Then, the above operation is performed again to calculate the comfort index Sh. This operation is performed in the comfort index range (Sh = 5.
By repeating the process until it converges to 0 to 5.5, preferably Sh = 5.3), the comfort of the person in the air-conditioned space is maintained.
【００３７】図３は本発明に係る空気調和機の第２実施
例における室内全体制御装置１２の構成を示すブロック
図である。この図に示される構成は、前記第１実施例の
構成に室内全体制御装置１２を付加したものである。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the indoor total control device 12 in the second embodiment of the air conditioner according to the present invention. The configuration shown in this figure is obtained by adding the indoor total control device 12 to the configuration of the first embodiment.
【００３８】したがって、空気調和機本体１から気流デ
ータ受信機１０については、図１に示された前記第１実
施例と同様の手段、装置であり、同様に動作するもので
あるため、図１と構成及び作用が共通する部分には共通
の符号を付し、重複を避けるためにその説明を省略す
る。また、ここでは室内全体制御装置１２については、
従来の空気調和機で使用されている制御系と同様のもの
とする。Therefore, the air conditioner main body 1 to the air flow data receiver 10 are the same means and devices as in the first embodiment shown in FIG. 1, and operate in the same manner. The same reference numerals are given to the portions having the same configuration and operation as those, and the description thereof will be omitted to avoid duplication. Further, here, regarding the entire room control device 12,
The control system is the same as that used in a conventional air conditioner.
【００３９】本実施例では、被空調空間内の環境値を把
握するために、各種センサを空気調和機の室内機の任意
の位置に設置することにより、環境情報としての室内機
の吸込空気のデータを検出している。検出データとして
は、空気調和機の室内機吸込空気の温度及び湿度、室内
ファンモータからの回転数から得られる気流速度、そし
て、室内からの輻射温度等が挙げられる。In this embodiment, in order to grasp the environmental value in the air-conditioned space, various sensors are installed at arbitrary positions in the indoor unit of the air conditioner so that the intake air of the indoor unit as environmental information can be detected. Data is being detected. Examples of the detection data include the temperature and humidity of the indoor unit intake air of the air conditioner, the air velocity obtained from the rotation speed of the indoor fan motor, and the radiation temperature from the room.
【００４０】これらの検出データを利用して、室内全体
制御装置１２により制御を行うものが一般的である。な
お、上記の各種センサを使用せず、室内温度設定を被空
調空間内の人間が操作する方法でも問題はない。但し、
上記のいずれの場合においても、冷房時はやや高め、暖
房時はやや低めの温度で室内の全体的な空調制御を行う
ようにする。そして、このような従来の方法により制御
を行ったうえで、被空調空間内の在室者付近を前記第１
実施例で既述したプロセスと同様のプロセスで人体の位
置に対応する局所的空間に対してスポット的な空調制御
を行う。It is general that the whole room control device 12 is controlled by utilizing these detection data. It should be noted that there is no problem in the method of operating the room temperature setting by a person in the air-conditioned space without using the various sensors described above. However,
In any of the above cases, the overall air conditioning control of the room is performed at a slightly higher temperature during cooling and a slightly lower temperature during heating. Then, after performing control by such a conventional method, the vicinity of the person in the air-conditioned space is set to the first
Spot-like air conditioning control is performed on a local space corresponding to the position of the human body by a process similar to the process described in the embodiment.
【００４１】このように本実施例では、一つの空気調和
機に室内全体の空間を制御するための手段と、人体付近
の局所的空間を制御するための手段の二つの機能を備え
た制御装置を有する構成とすることにより、室内の全体
的空間と局所的空間を考慮した制御を行うことで、より
一層、効率的に快適性を向上させることが可能となり、
また、更なる消費電力低減を図ることが可能となる。As described above, in this embodiment, a control device having two functions, that is, one air conditioner for controlling the space of the entire room and one for controlling the local space near the human body. With the configuration having, it becomes possible to improve comfort more efficiently by performing control in consideration of the overall space and local space in the room,
Further, it becomes possible to further reduce the power consumption.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によるときは、頭部(額)という比較的検出しやすい部分
の温度（人間側からの情報）と、その付近の気流速度、
気流温度（環境側からの情報）の３つのパラメータを使
用することにより、円滑に被空調空間の情報を得ること
ができ、空気調和機の制御をよりきめ細かく行うことが
できる。As described above, according to the first aspect of the present invention.
, The temperature of the head (forehead), which is relatively easy to detect (information from the human side), and the air velocity in the vicinity,
By using the three parameters of the airflow temperature (information from the environment side), it is possible to smoothly obtain information on the air-conditioned space and perform more detailed control of the air conditioner.
【００４３】また、頭部の露出部分の温度Th、その付近
の気流速度Ｖ、気流温度Tvと快適申告値との相互関係式
として、快適指標Sh＝Ｖ1/2(Th−Tv)を使用することに
より、比較的容易に快適指標を演算できることから、計
算処理が短時間で行え、演算装置の低コスト化を図るこ
とができる。また、人体をスポット的に捉えられること
により、人体付近の環境を集中的に制御することから、
無駄な電力消費を低減することができ、人体の効率的に
快適性の向上を図ることが可能となる。The comfort index Sh = V 1/2 (Th-Tv) is used as a mutual relational expression of the temperature Th of the exposed portion of the head, the air velocity V in the vicinity thereof, the air temperature Tv and the comfort declared value. By doing so, since the comfort index can be calculated relatively easily, the calculation process can be performed in a short time, and the cost of the calculation device can be reduced. In addition, since the human body can be captured in spots, the environment near the human body can be centrally controlled,
Useless power consumption can be reduced, and the comfort of the human body can be efficiently improved.
【００４４】請求項２によるときは、室内の全体的空間
と局所的空間を考慮した制御を行うことにより、より一
層、効率的に快適性を向上させることができ、その結
果、消費電力の更なる低減を図ることができる。According to the second aspect, the comfort can be more efficiently improved by performing the control in consideration of the total space and the local space in the room, and as a result, the power consumption can be further improved. Can be reduced.
【図１】 本発明の第１実施例に係る空気調和機の局所
制御のための構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration for local control of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 快適指標Shと温度申告、気流申告との相関関
係図。[Fig. 2] Correlation diagram of comfort index Sh with temperature declaration and air flow declaration.
【図３】 本発明の第２実施例に係る空気調和機の全体
制御と局所制御の組み合わせ制御のための構成を示すブ
ロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration for combined control of overall control and local control of an air conditioner according to a second embodiment of the present invention.
【図４】 従来の空気調和機制御のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of conventional air conditioner control.
【図５】 従来の空気調和機制御で使用する平均皮膚温
度と温度感覚との相関関係図。FIG. 5 is a correlation diagram between average skin temperature and temperature sensation used in conventional air conditioner control.
【図６】 従来の空気調和機制御のブロック図。FIG. 6 is a block diagram of conventional air conditioner control.
１ 空気調和機本体 ２ 室内局所的制御装置 ３ 快適指標演算手段 ４ 人体検出手段 ５ 頭部皮膚温度検出手段 ６ 気流速度検出手段 ７ 気流温度検出手段 ８ 気流データ送信機 ９ 気流データ受信機 １２ 室内全体制御装置 1 Air Conditioner Main Body 2 Indoor Local Control Device 3 Comfort Index Calculation Means 4 Human Body Detection Means 5 Head Skin Temperature Detection Means 6 Air Flow Velocity Detection Means 7 Air Flow Temperature Detection Means 8 Air Flow Data Transmitters 9 Air Flow Data Receivers 12 Entire Room Control device
Claims (2)
指標を用いて運転制御を行う空気調和機において、 前記被空調空間内の人体の位置を検出する人体検出手段
と、 前記被空調空間内の人体における頭部の皮膚露出部分の
皮膚温度を検出する頭部皮膚温度検出手段と、 前記人体における頭部の皮膚露出部分付近の気流速度を
検出する気流速度検出手段と、 前記人体における頭部の皮膚露出部分付近の気流温度を
検出する気流温度検出手段と、 前記気流速度検出手段と気流温度検出手段双方の検出デ
ータを送信するための気流データ送信手段と、 この気流データ送信手段から送信された気流データを受
信する気流データ受信手段と、 前記頭部皮膚温度検出手段により検出された温度と、気
流データ受信手段により受信された気流速度と気流温度
とから、下記(ａ)式によって快適指標の演算を行う快適
指標演算手段と、 前記快適指標演算手段の演算によって得られた快適指標
の値が5.0〜5.5の範囲で、空気調和機本体から吹き出さ
れる気流の速度、温度及び風向を制御する室内局所制御
手段と、 を具備することを特徴とする空気調和機。 Sh＝Ｖ1/2(Th−Tv)…………………………(ａ) 但し、Sh：快適指標 Th：人体頭部の皮膚露出部分の温度(℃) Tv：人体頭部付近の気流温度(℃) Ｖ：人体頭部付近の気流速度（ｍ／ｓ）1. An air conditioner that performs operation control using a comfort index based on a human body environment in an air-conditioned space, a human body detection unit that detects a position of a human body in the air-conditioned space, and the air-conditioned space. Head skin temperature detecting means for detecting the skin temperature of the skin exposed portion of the head in the human body, airflow velocity detecting means for detecting the airflow velocity near the skin exposed portion of the head in the human body, and the head in the human body Airflow temperature detecting means for detecting the airflow temperature in the vicinity of the exposed skin portion of the skin, airflow data transmitting means for transmitting the detection data of both the airflow velocity detecting means and the airflow temperature detecting means, and the airflow data transmitting means Airflow data receiving means for receiving the airflow data, the temperature detected by the head skin temperature detecting means, the airflow velocity and the airflow received by the airflow data receiving means. From the temperature, the comfort index calculation means for calculating the comfort index by the following equation (a), and the value of the comfort index obtained by the calculation of the comfort index calculation means is in the range of 5.0 to 5.5, from the air conditioner main body. An indoor air conditioner, comprising: an indoor local control means for controlling the speed, temperature, and wind direction of the blown airflow. Sh = V 1/2 (Th-Tv) ………………………… (a) However, Sh: Comfort index Th: Temperature of exposed skin on human head (° C) Tv: Near human head Air temperature (℃) V: Air velocity near the human head (m / s)
体の空気調和を行う室内全体制御手段を備え、この室内
全体制御手段により冷房時はやや高め、暖房時はやや低
めの温度で室内全体の空気調和を行うとともに、室内局
所制御手段により人体付近の局所的空間に対してスポッ
ト的な空調制御を行うように構成されている請求項１の
空気調和機。2. A room overall control means for performing air conditioning of the entire room based on environmental information in the air-conditioned space, the room overall control means for slightly increasing the temperature during cooling and slightly lower during heating. 2. The air conditioner according to claim 1, which is configured to perform the air conditioning of the above and to perform spot-like air conditioning control for a local space near the human body by the indoor local control means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6007873A JPH07217962A (en) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | Air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6007873A JPH07217962A (en) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | Air conditioner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07217962A true JPH07217962A (en) | 1995-08-18 |
Family
ID=11677750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6007873A Pending JPH07217962A (en) | 1994-01-27 | 1994-01-27 | Air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07217962A (en) |
Cited By (7)
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-
1994
- 1994-01-27 JP JP6007873A patent/JPH07217962A/en active Pending
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| CN113639430A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-12 | 青岛海尔空调器有限总公司 | Method and device for controlling air conditioner, air conditioner and readable storage medium |
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