JPH074717A

JPH074717A - 空調装置

Info

Publication number: JPH074717A
Application number: JP5147254A
Authority: JP
Inventors: Akira Morikawa; 朗森川; Masahiko Nomura; 昌彦野村
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【構成】空調装置において、空調対象域１の熱的快適
性に関与する複数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ
・（ψ）を検出する検出手段Ａと、それら複数種の環境
値と特定の相関関係を有する変数として設定した快適指
標αを検出手段Ａの検出情報に基づいて演算する演算手
段Ｂと、複数種の環境値のうちの一部の特定環境値ｔａ
を調整する調整手段Ｃ１と、演算手段Ｂの演算結果に基
づいて、演算快適指標αが目標値ｍαになるように調整
手段Ｃ１を制御する制御手段Ｄ１とを備えてある。また
好ましくは、複数種の環境値のうち特定環境値ｔａとは
別の環境値の中で一部の第２の特定環境値ψを調整する
第２の調整手段Ｃ２と、その第２特定環境値ψが目標値
ｍψとなるように、検出手段Ａの検出情報に基づいて第
２調整手段Ｃ２を制御する第２の制御手段Ｄ２とを設け
る。【効果】簡単な構成でありながら高い快適性を安定的
に得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空調装置に関し、詳しく
は、空調対象域の熱的快適性に関与する環境値を調整手
段により調整することにおいて、その調整手段を空調対
象域の環境値検出に基づき制御する形態の空調装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記形態の空調装置では、一般
に、空調対象域の熱的快適性に関与する環境値として温
度と湿度を調整する調整手段を装備するとともに、その
調整手段の調整対象である温度・湿度を検出する検出手
段を設け、そして、この検出手段の情報に基づいて、検
出温度及び検出湿度の夫々が目標値になるように制御手
段により調整手段を自動制御する構成としていた。

【０００３】また簡易には、湿度検出及び湿度調整を省
略し、温度検出に基づく温度調整のみを実施する形態も
多く採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、空調対象域の
熱的快適性に関与する環境値、すなわち、熱的な面で域
内者の快適感に影響を与える環境値は、温度・湿度に限
られるものではなく、主なものでも温度・湿度・平均輻
射温度・気流速といったものがある。

【０００５】したがって、高い快適性を得るには、温度
と湿度の夫々を検出情報に基づいて目標値に調整する先
述の従来形態を踏襲し発展させて、熱的快適性に関与す
る環境値をできるだけ多種にわたって検出するととも
に、それら検出対象の環境値の全てを調整手段により個
々に調整できるようにし、そして、検出される環境値の
全てが夫々の目標値になるように、検出情報に基づき調
整手段を制御するといった形態が考えられる。

【０００６】しかしながら、熱的快適性に関与する環境
値をできるだけ多種にわたって複数種検出することに対
し、それら検出対象の環境値の全てを個々に調整できる
機能を備えさせるには、調整手段の構成、及び、多種調
整機能に対する制御構成が複雑となって装置コストが高
く付き、また、コストの問題のみならず、例えば平均輻
射温度等のように環境値の種別によっては、空調対象域
の形態や装置の設置条件等から実使用上、調整手段によ
る調整が技術的に難しく、調整そのものが行えないもの
もある。

【０００７】その上、高い快適性を得るという所期の目
的においても、対象とする環境値のうちの一つでも何ら
かの原因で目標値に調整されない状態が生じると、他の
対象の環境値が目標値に調整されているにもかかわら
ず、所期の快適性を得ることができず、場合によっては
逆に不快感を与えてしまうこともあり、所期目的の達成
において信頼性に欠ける問題もある。

【０００８】本発明の目的は、空調対象域の環境調整を
合理的な制御形態で行うことにより、装置構成を簡略に
しながらも高い快適性を安定的に得られるようにする点
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による空調装置の
第１特徴構成は、空調対象域の熱的快適性に関与する複
数種の環境値を検出する検出手段と、それら複数種の環
境値と特定の相関関係を有する変数として設定した快適
指標を前記検出手段の検出情報に基づいて演算する演算
手段と、前記の複数種の環境値のうちの一部の特定環境
値を調整する調整手段と、前記演算手段の演算結果に基
づいて、演算快適指標が目標値になるように前記調整手
段を制御する制御手段とを備えることにある。

【００１０】本発明による空調装置の第２特徴構成は、
前記快適指標を、前記の複数種の環境値と域内者の状態
を表す人体状態値とに対し特定の相関関係を有する変数
として設定し、前記の人体状態値を指定する指定手段を
設け、前記演算手段を、前記検出手段により検出される
複数種の環境値と前記指定手段により指定される人体状
態値とに基づいて快適指標を演算する構成としてあるこ
とにある。

【００１１】本発明による空調装置の第３特徴構成は、
前記の複数種の環境値のうち前記調整手段により調整さ
れる前記の特定環境値とは別の環境値が複数であること
に対し、それら別の環境値のうちの一部の第２の特定環
境値を調整する第２の調整手段を設け、前記の第２特定
環境値が目標値となるように、前記検出手段の検出情報
に基づいて前記第２調整手段を制御する第２の制御手段
を設けたことにある。

【００１２】本発明による空調装置の第４特徴構成は、
前記快適指標の目標値を人為補正指令に基づいて変更す
る補正手段を設けたことにある。

【００１３】

【作用】つまり、空調対象域の熱的快適性とそれに関与
する環境値とについて考えた場合、例えば環境値として
温度と湿度の二種を考えてみても、快適性は温度及び湿
度の夫々が一つの値に調整された状態でのみ得られるに
限らず、経験的にも理解されるように、温度が比較的高
温であっても湿度が低ければ快適と感じられ、また逆
に、湿度が高くても温度が低ければやはり快適と捉えら
れる。

【００１４】すなわち、熱的快適性の度合い（換言すれ
ば不快の度合い）は、それに関与する種々の環境値の相
対的関係によって決まるものであり、このことから、熱
的快適性に関与する複数種の環境値と特定の相関関係を
有する変数として、熱的快適性の度合いを示す快適指標
といったものを考えることができる。

【００１５】この点に着目して本発明の上記第１特徴構
成では、熱的快適性の度合いとそれに関与する複数種の
環境値との相関関係を種々の実験等により特定し、これ
ら環境値に対しその特定の相関関係を有する変数とし
て、熱的快適性の度合いを示す快適指標を設定してお
く。

【００１６】そして、上記の複数種の環境値を検出手段
により検出し、その検出情報に基づき演算手段において
特定相関関係から快適指標を演算させ、これに対し、こ
の演算快適指標が目標値となるように、制御手段により
調整手段を制御して上記の複数種の環境値のうちの一部
の特定環境値を調整する。

【００１７】換言すれば、対象する複数種の環境値のう
ちの一部を調整手段により調整することで、対象とする
複数種の環境値の全体としての相対的関係を変化させ
て、その相対的関係を快適指標が目標値となる関係（す
なわち、目標の快適性度合いが得られる関係）に調整す
る。

【００１８】第２特徴構成では、温度・湿度・平均輻射
温度・気流速等の環境値以外に、域内者自身の状態（例
えば、活動状態や着衣状態）も熱的な面で、その域内者
の快適感に影響を与える要素となることを考慮し、熱的
快適性の度合いと、それに関与する複数種の環境値と、
域内者の状態を表す人体状態値（例えば、活動状態を表
す代謝量や着衣状態を表す着衣の熱抵抗値）との相関関
係を種々の実験等により特定し、熱的快適性の度合いを
示す前記の快適指標を、これら複数種の環境値と人体状
態値とに対しその特定の相関関係を有する変数として設
定しておく。

【００１９】そして、前記の検出手段により検出される
複数種の環境値と指定手段により指定される人体状態値
とに基づき、演算手段において上記の特定相関関係から
快適指標を演算させ、この演算快適指標が目標値となる
ように、制御手段により調整手段を制御して複数種の環
境値のうちの一部の特定環境値を調整する。すなわち、
対象とする複数種の環境値のうちの一部を調整手段によ
り調整することで、対象とする複数種の環境値と人体状
態値との全体としての相対的関係を変化させて、その相
対的関係を快適指標が目標値となる関係（すなわち、目
標の快適性度合いが得られる関係）に調整する。

【００２０】第３特徴構成では、前記の第１特徴構成や
第２特徴構成において、複数種の環境値のうちの一部の
特定環境値を調整手段により調整して、演算快適指標が
目標値となるように（すなわち、目標の快適性度合いが
得られるように）することに加え、これと並行して、複
数種の環境値のうち調整手段により調整する特定環境値
とは別の複数の環境値の中で、一部の第２特定環境値を
第２調整手段により目標値に調整する。

【００２１】すなわち、演算快適指標が目標値となり、
かつ、第２の特定環境値も所定の目標値となる域内環境
に調整するのであり、例えば、温度・湿度・気流速の三
種の環境値に対し特定の相関関係を有する変数として快
適指標を設定し、そして、これら三者のうち温度を特定
環境値として調整手段により調整することで、快適指標
を目標値に調整することにおいて、これと並行して、湿
度を第２の特定環境値として第２の調整手段により所定
の目標値に調整する。

【００２２】第４特徴構成では、種々の実験等に基づき
決定した前記の特定相関関係と、装置の実使用時におけ
る現実の特定相関関係との間に、装置使用条件や域内者
の好みの違い等に起因する誤差が生じることに対し、人
為補正指令をもって補正手段に快適指標の目標値を変更
させることで対処する。

【００２３】すなわち、上記の誤差が生じた場合、演算
快適指標が目標値になるように特定環境値が調整手段に
より調整される結果として得られる目標の熱的快適環境
と、所望する真の熱的快適環境とに差が生じるが、これ
に対し、人為補正指令をもって補正手段に快適指標の目
標値を変更させることで、演算快適指標が目標値になる
ように特定環境値が調整手段により調整される結果とし
て得られる目標の熱的快適環境を、所望する真の熱的快
適環境に合致させる。

【００２４】

【発明の効果】つまり、本発明の第１特徴構成によれ
ば、熱的快適性に関与する複数種の環境値を考慮して極
力高い快適性を得ることにおいて、環境値を調整する調
整手段には、検出対象とする複数種の環境値のうちの一
部の特定環境値を調整する機能のみを備えさせるだけで
よいから、検出対象の環境値の全てを個々に調整できる
機能を備えさせる先述の従来踏襲形態に比べ、調整手段
の装置構成、及び制御構成を簡略にすることができ、装
置の製作を容易し得るとともに装置コストを安価にし得
る。

【００２５】また、特定の環境値以外は調整の要がなく
検出対象及び快適指標のパラメータとして扱うだけでよ
いから、実使用上での調整手段による調整が技術的に難
しくて従来の踏襲形態では組み入れることができなかっ
た環境値についても快適性の向上要素として組み入れる
ことができ、さらには、快適性に影響する極力多種の環
境値を組み入れることも容易となり、これらのことか
ら、快適性の向上をより高度に達成できる。

【００２６】しかも、従来の踏襲形態の場合、対象とす
る環境値のうちの一つでも何らかの原因で目標値に調整
されない状態が生じると、他の対象の環境値が目標値に
調整されているにもかかわらず、所期の快適性を得るこ
とができず、場合によっては逆に不快感を与えてしまう
という問題があるが、本発明の第１特徴構成によれば、
特定の環境値以外の環境値がどの様な値になったとして
も、調整可能範囲であれば、その状況下での特定環境値
の調整により快適指標が目標値に調整されるから、高い
快適性を得るという所期目的の達成において極めて高い
信頼性を確保できる。

【００２７】本発明の第２特徴構成によれば、複数種の
環境値とともに快適性に影響を与える人体状態値も快適
指標のパラメータとして組み入れることで、高い快適性
をより的確に得ることができる。

【００２８】本発明の第３特徴構成によれば、第２の特
定環境値とする環境値を快適指標のパラメータとしては
組み入れるものの、その環境値が成り行きの値となるこ
とを許す場合に比べ、その第２の特定環境値も所定の目
標値に調整することで、さらに高い快適性を得ることが
可能になる。

【００２９】なお、第２の特定環境値を調整する機能が
必要になるが、対象とする複数種の環境値のうち調整手
段により調整する特定環境値とは別の環境値が複数ある
中での、あくまで一部のものを第２の特定環境値とする
から、対象の環境値の全てを個々に調整できるようにす
る必要がないという、前記の第１特徴構成の効果は確保
できる。

【００３０】本発明の第４特徴構成によれば、装置構成
で採用した特定相関関係と装置の実使用時における現実
の特定相関関係との間に、装置使用条件や域内者の好み
等による誤差が生じたとしても、人為補正指令をもって
対処できることで、装置の汎用性・適応性を向上でき、
使い勝手のよい装置とすることができる。

【００３１】

【実施例】

〔第１実施例〕図１において、１は空調対象域としての
対象室、２はヒートポンプ式の空調機であり、この空調
機２は、機体を室外器２ａと室内器２ｂとに分割構成
し、それら室外器２ａと室内器２ｂとを渡り冷媒配管３
で接続したセパレート型としてある。

【００３２】室外器２ａには、外気ＯＡを吸放熱対象と
する第１熱交換器４、冷媒圧縮機５、アキュムレータ
６、受液器７、並びに、第１熱交換器４に対する通風フ
ァン８を装備してある。

【００３３】また、室内器２ｂには、対象室１から戻る
還気ＲＡの器内経路に、第２熱交換器９、第３熱交換器
１０、及び、加湿器１１をその順に空気流れ方向の上流
側から並べて装備するとともに、それら第２，第３熱交
換器９，１０及び加湿器１１で温湿度調整した空気を室
内環境調整用の給気ＳＡとして対象室１に給送する給気
ファン１２を装備してある。

【００３４】なお、対象室１から戻る還気ＲＡの一部は
排気ＥＡとして廃棄し、また、第２，第３熱交換器９，
１０及び加湿器１１で温湿度調整する残りの還気ＲＡに
は排気量とほぼ同量の外気ＯＡを混合し、これにより、
対象室１に対し温湿度調整とともに換気を施す。

【００３５】第１熱交換器４、冷媒圧縮機５、アキュム
レータ６、受液器７、第２熱交換器９、第３熱交換器１
０はヒートポンプの主要構成装置である。

【００３６】１３は対象室１に配備した集積センサであ
り、この集積センサ１３は、対象室１の温度ｔａ・水蒸
気分圧ｐａ・平均輻射温度ｔｍｒｔ・気流速ｖを検出す
る検出部１３ａと、快適指標であるＰＭＶ値αを演算す
る演算部１３ｂとを備えている。

【００３７】１４は在室者の活動状態及び着衣状態を適
当な指示形態で人為設定するようにした設定器であり、
この設定器１４は、在室者の状態を表す人体状態値とし
て、活動状態を表す代謝量Ｍと着衣状態を表す着衣の熱
抵抗Ｉｃｌとを上記の適当指示形態での人為設定に応じ
て集積センサ１３の演算部１３ｂに対し指定する指定手
段として機能し、集積センサ１３の演算部１３ｂは、検
出部１３ａにより検出される温度ｔａ・水蒸気分圧ｐａ
・平均輻射温度ｔｍｒｔ・気流速ｖと、指定手段として
の設定器１４から指定される代謝量Ｍ・着衣の熱抵抗Ｉ
ｃｌとに基づきＰＭＶ値αを演算する。

【００３８】ＰＭＶ値αは、上記の複数種の環境値ｔａ
・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ、及び、人体状態値Ｍ・Ｉｃｌ
と、特定の相関関係を有する変数として設定されてお
り、具体的には下記の〔数１〕で定義される（国際規格
ＩＳＯ７７３０，空気調和衛生工学便覧第１１版参
照）。

【００３９】

【数１】

【００４０】但し、Ｌ：人体熱負荷〔ｋｃａｌ／ｈ・ｍ²〕Ｍ：代謝量〔ｋｃａｌ／ｈ〕Ｗ：外部仕事〔ｋｃａｌ／ｈ〕 η：外部仕事の効率（固定的設定値）ｔｓ：皮膚温〔℃〕ｐａ：水蒸気分圧〔ｍｍＨｇ〕Ｅｓｗ：発汗による蒸発放熱量〔ｋｃａｌ／ｈ〕Ａｄｕ：人体の体表面積〔ｍ²〕（固定的設定値）ｔａ：温度（気温）〔℃〕ｔｃｌ：着衣の表面温度〔℃〕Ｉｃｌ：着衣の熱抵抗（クロ値）〔ｃｌｏ〕ｆｃｌ：人体の着衣表面積率ｔｍｒｔ：平均輻射温度〔℃〕ｈｃ：人体の対流熱伝達率〔ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃〕ｖ：気流速〔ｍ／ｓ〕

【００４１】また、集積センサ１３の演算部１３ｂは上
記のＰＭＶ値αを演算することに加え、検出部１３ａに
より検出される温度ｔａと水蒸気分圧ｐａとに基づき対
象室１の相対湿度ψを演算する機能も備え、これら演算
結果のＰＭＶ値α及び相対湿度ψは、空調機２の運転制
御を司る制御装置１５に送られる。

【００４２】すなわち、上記の演算部１３ｂと検出部１
３ａとを備える集積センサ１３は、対象室１の熱的快適
性に関与する複数種の環境値として温度ｔａ・水蒸気分
圧ｐａ・平均輻射温度ｔｍｒｔ・気流速ｖを検出すると
ともに、検出温度ｔａと検出水蒸気分圧ｐａとに基づく
演算による間接的検出として相対湿度ψを合わせ検出す
る検出手段Ａとして機能し、かつ、それら検出される複
数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ、及び、前記の
指定手段としての設定器１４により指定される人体状態
値としての代謝量Ｍ・着衣熱抵抗Ｉｃｌに基づき、快適
指標としてのＰＭＶ値αを演算する演算手段Ｂとして機
能する。

【００４３】制御装置１５は、その制御動作として、冷
房モードでの空調運転開始指令が与えられると、先ず演
算部１３ｂにより演算されるＰＭＶ値αに基づき、その
演算ＰＭＶ値αが目標値ｍα（例えばｍα＝０や、−
０．５≦ｍα≦＋０．５といった範囲）になるように対
象室１の温度ｔａを調整する調温運転を行い、そして、
演算ＰＭＶ値αが目標値ｍαに調整されると、続いて、
演算部１３ｂにより演算されるＰＭＶ値α及び相対湿度
ψに基づき、その演算相対湿度ψが設定の目標値ｍψ
（例えばｍψ＝５０％）になり、かつ、演算ＰＭＶ値α
が上記の目標値ｍαに維持されるように、対象室１の温
度ｔａと相対湿度ψを調整する調温・調湿運転を行う。

【００４４】なお、ＰＭＶ値αはその指標特性として、
一般の多数被験者のうち快適と感じる人の割合が最大と
なる環境においてＰＭＶ値αが０となり、これに対し、
低温側で不快と感じる人の割合が増大するほどＰＭＶ値
αは負側に減少し、また、高温側で不快と感じる人の割
合が増大するほどＰＭＶ値αは正側で増大する。

【００４５】冷房モードでの上記調温運転について更に
詳述すると、この調温運転において制御装置１５は、同
図１に示すように、室外器２ａの第１熱交換器４を凝縮
器として機能させ、かつ、室内器２ｂの第２熱交換器９
を蒸発器として機能させる状態に、ヒートポンプの冷媒
流れ経路をバルブ操作により切り換え、これにより、第
１熱交換器４を通風外気ＯＡに対し放熱作用させなが
ら、第２熱交換器９により対象室１への給気ＳＡを冷却
温調する。なお、図中黒塗りのバルブは閉弁状態を示
す。

【００４６】すなわち、圧縮機５から吐出される高圧蒸
気冷媒（図中黒塗りの太線で示す）を室外器２ａの第１
熱交換器４に供給して、この第１熱交換器４で凝縮さ
せ、続いて、第１熱交換器４から送出される凝縮冷媒
（図中ハッチングを施した太線で示す）を第１膨張弁ｅ
ｘ１を介し第２熱交換器９に供給して、この第２熱交換
器９で蒸発させ、その後、第２熱交換器９から送出され
る低圧蒸気冷媒（図中白抜きの太線で示す）をアキュム
レータ６を介し圧縮機５に吸入させる。

【００４７】また、この調温運転用の冷媒流れ経路にお
いて、制御装置１５は図３に示すように、演算部１３ｂ
による演算ＰＭＶ値αとその目標値ｍαとの偏差Δαに
応じ圧縮機５の出力を調整して、この偏差Δαを縮小す
る側に第２熱交換器９の冷却出力を調整（すなわち、対
象室１の温度ｔａを調整）するとともに、別のセンサに
より検出される蒸発器出口の冷媒過熱度ＳＨが目標過熱
度ｍＳＨとなるように第１膨張弁ｅｘ１を調整する。

【００４８】具体的調整例としては、演算ＰＭＶ値αが
その目標値ｍαよりも大きい状況（冷房立ち上げ状況）
において、圧縮機５の出力が増大側に調整されることに
より、第２熱交換器９の冷却出力が増大側に調整され、
これにより、対象室１の温度ｔａが低下側に調整され、
その結果、演算ＰＭＶ値αが減少して目標値ｍαに近づ
く。

【００４９】そして、上記の調温運転において演算ＰＭ
Ｖ値αが目標値ｍαに至ると、制御装置１５はその後、
演算ＰＭＶ値αを目標値ｍαに安定させるため設定延長
時間Ｔａだけ調温運転を継続し、演算ＰＭＶ値αが目標
値ｍαに収束した状態が、この設定延長時間Ｔａにわた
って保たれることを条件として、調温運転から前記の調
温・調湿運転に移行する。

【００５０】上記の調温運転に続く冷房モードでの調温
・調湿運転において制御装置１５は、図２に示すよう
に、室外器２ａの第１熱交換器４、及び、室内器２ｂの
第３熱交換器１０を夫々、凝縮器として機能させ、か
つ、室内器２ｂの第２熱交換器９を蒸発器として機能さ
せる状態に、ヒートポンプの冷媒流れ経路をバルブ操作
により切り換え、これにより、第１熱交換器４を通風外
気ＯＡに対し放熱作用させながら、第２熱交換器９によ
り対象室１への給気ＳＡを冷却除湿するとともに、その
冷却除湿した給気ＳＡを第３熱交換器１０により再熱温
調する。

【００５１】すなわち、圧縮機５から吐出される高圧蒸
気冷媒（黒塗りの太線）を室外器２ａの第１熱交換器４
と室内器２ｂの第３熱交換器１０とに分流供給して、こ
れら第１及び第３熱交換器４，１０で凝縮させ、続い
て、第１及び第３熱交換器４，１０から送出される凝縮
冷媒（ハッチングを施した太線）を合流させた上で第１
膨張弁ｅｘ１を介し第２熱交換器９に供給して、この第
２熱交換器９で蒸発させ、その後、第２熱交換器９から
送出される低圧蒸気冷媒（白抜きの太線）をアキュムレ
ータ６を介し圧縮機５に吸入させる。

【００５２】また、この調温・調湿運転用の冷媒流れ経
路において、制御装置１５は図４に示すように、演算部
１３ｂによる演算相対湿度ψとその目標値ｍψとの偏差
Δψに応じ圧縮機５の出力を調整して、この相対湿度ψ
の偏差Δψを縮小する側に第２熱交換器９の冷却除湿出
力を調整（すなわち、対象室１の相対湿度ψを調整）す
るとともに、前記の別センサにより検出される蒸発器出
口の冷媒過熱度ＳＨが目標過熱度ｍＳＨとなるように第
１膨張弁ｅｘ１を調整し、さらに、演算部１３ｂによる
演算ＰＭＶ値αとその目標値ｍαとの偏差Δαに応じ第
１流量調整弁Ｖ１と第２流量調整弁Ｖ２との開度比を調
整して、演算ＰＭＶ値αを目標値ｍαに維持するように
第３熱交換器１０の再熱出力を調整（すなわち、対象室
１の温度ｔａを調整）する。

【００５３】具体的調整例としては、演算ＰＭＶ値αが
その目標値ｍαより低下する傾向となると、第２流量調
整弁Ｖ２の開度を増大させる側に第１流量調整弁Ｖ１と
第２流量調整弁Ｖ２との開度比が調整されることによ
り、第３熱交換器１０の再熱出力が増大側に調整され、
これにより、対象室１の温度ｔａが上昇側に調整され、
その結果、演算ＰＭＶ値αが目標値ｍαに維持される。

【００５４】そして、制御装置１５は以降、運転停止指
令が付与されるまで上記の調温・調湿運転を継続する。

【００５５】１６は、ＰＭＶ値αの目標値ｍαや相対湿
度ψの目標値ｍψを人為操作により変更する補正手段と
しての目標値補正器であり、演算ＰＭＶ値αがその目標
値ｍαになるように、また、演算相対湿度ψがその目標
値ｍψになるように上記の調温運転及び調温・調湿運転
が実施される結果として得られる対象室１の環境が、在
室者の真に望む環境から外れる場合等、この目標値補正
器１６に対する人為操作をもってＰＭＶ値αの目標値ｍ
αや相対湿度ψの目標値ｍψを補正変更することで、在
室者の真に望む環境を得られるようにしてある。

【００５６】以上の実施例においては、検出手段Ａとし
ての集積センサ１３により検出する複数種の環境値ｔａ
・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ（なお、相対湿度ψも間接的な検
出値）のうち調整手段Ｃ１により調整する一部の特定環
境値として温度ｔａを採用しており、これに対し、上記
の冷房モードでの調温運転では、空調機２がこの特定環
境値としての温度ｔａを調整する調整手段Ｃ１として機
能し、かつ、制御装置１５がこの調整手段Ｃ１としての
空調機２を制御する制御手段Ｄ１として機能する。

【００５７】また、第２の調整手段Ｃ２により調整する
第２の特定環境値としては、上記の冷房モードでの調温
・調湿運転で調整対象とする相対湿度ψを採用してお
り、これに対し、冷房モードでの調温・調湿運転では、
空調機２が特定環境値としての温度ｔａを調整する上記
調整手段Ｃ１として機能するとともに、第２特定環境値
としての相対湿度ψを調整する第２調整手段Ｃ２として
も機能し、かつ、制御装置１５がこれら調整手段Ｃ１及
び第２調整手段Ｃ２としての空調機２を制御する制御手
段Ｄ１及び第２の制御手段Ｄ２として機能する。

【００５８】上記空調機２、及び、制御装置１５は対象
室１に対する暖房も実施でき、暖房モードでの空調運転
開始指令が与えられると、制御装置１５は、図５に示す
ように、室外器２ａの第１熱交換器４を蒸発器として機
能させ、かつ、室内器２ｂの第２熱交換器９を凝縮器と
して機能させる状態に、ヒートポンプの冷媒流れ経路を
バルブ操作により切り換え、これにより、第１熱交換器
４を通風外気ＯＡに対し吸熱作用させながら、第２熱交
換器９により対象室１への給気ＳＡを加熱温調する。

【００５９】すなわち、圧縮機５から吐出される高圧蒸
気冷媒（黒塗りの太線）を室内器２ｂの第２熱交換器９
に供給して、この第２熱交換器９で凝縮させ、続いて、
第２熱交換器９から送出される凝縮冷媒（ハッチングを
施した太線）を第２膨張弁ｅｘ２を介し第１熱交換器４
に供給して、この第１熱交換器４で蒸発させ、その後、
第１熱交換器４から送出される低圧蒸気冷媒（白抜きの
太線）をアキュムレータ６を介し圧縮機５に吸入させ
る。

【００６０】また、この暖房用の冷媒流れ経路でのヒー
トポンプ運転に伴い加湿器１１も運転し、これら運転に
対し、制御装置１５は、演算部１３ｂによる演算ＰＭＶ
値αとその目標値ｍαとの偏差Δαに応じ圧縮機５の出
力を調整して、このＰＭＶ値αの偏差Δαを縮小する側
に第２熱交換器９の加熱出力を調整（すなわち、特定環
境値としての対象室温度ｔａを調整）するとともに、別
センサにより検出される蒸発器出口の冷媒過熱度ＳＨが
目標過熱度ｍＳＨとなるように第２膨張弁ｅｘ２を調整
し、さらに、演算部１３ｂによる演算相対湿度ψとその
暖房用目標値ｍψとの偏差Δψに応じ、この相対湿度の
偏差Δψを縮小する側に加湿器１１の加湿出力を調整
（すなわち、第２特定環境値としての対象室相対湿度ψ
を調整）する。

【００６１】〔第２実施例〕図６及び図７において、２
０は夫々、主コイル２０ｃと副コイル２０ｈとをその順
に空気流れ方向の上流側から並べて装備したファンコイ
ルユニットであり、これらファンコイルユニット２０の
対応空調対象域１（１ａ〜１ｄ）には、夫々、前述の第
１実施例と同様の集積センサ１３及び設定器１４を配備
してある。

【００６２】また２１は、冷房モードにおいて、各ファ
ンコイルユニット２０の主コイル２０ｃに対し第１熱媒
配管２２ｃを介して冷熱媒を循環供給するとともに、各
ファンコイルユニット２０の副コイル２０ｂに対し第２
熱媒配管２２ｈを介して温熱媒を循環供給するヒートポ
ンプ式の冷温兼用熱源装置である。

【００６３】１５は、各集積センサ１３の演算部１３ｂ
から与えられる各空調対象域１（１ａ〜１ｄ）の夫々に
ついての演算ＰＭＶ値α（α１〜α４）及び演算相対湿
度ψ（ψ１〜ψ４）に基づき、各ファンコイルユニット
２０を制御する制御装置であり、この制御装置１５は、
冷房モードでの空調運転開始指令が与えられると先ず調
温運転を実施し、この調温運転では、各ファンコイルユ
ニット２０の副コイル２０ｃに対する流量調整弁Ｖｈを
閉状態としたままで、図８に示すように、各演算部１３
ｂの演算ＰＭＶ値α（α１〜α４）に基づき各ファンコ
イルユニット２０の主コイル２０ｃに対する流量調整弁
Ｖｃを調整して、それら演算ＰＭＶ値α（α１〜α４）
の全てが夫々の目標値ｍα（ｍα１〜ｍα４）になるよ
うに、各主コイル２０ｃの冷却出力を調整（すなわち、
空調対象域１（１ａ〜１ｄ）夫々の特定環境値としての
温度ｔａ（ｔａ１〜ｔａ４）を調整）する。

【００６４】なお、ＰＭＶ値の各目標値ｍα（ｍα１〜
ｍα４）は前述の第１実施例と同様、例えばｍα＝０
や、−０．５≦ｍα≦＋０．５といった範囲である。

【００６５】そして、上記の調温運転において各演算Ｐ
ＭＶ値α（α１〜α４）が夫々の目標値ｍα（ｍα１〜
ｍα４）になると、制御装置１５はその後、各演算ＰＭ
Ｖ値α（α１〜α４）を夫々の目標値ｍα（ｍα１〜ｍ
α４）に安定させるため設定延長時間Ｔａだけ調温運転
を継続し、各演算ＰＭＶ値α（α１〜α４）が夫々の目
標値ｍα（ｍα１〜ｍα４）に収束した状態が、この設
定延長時間Ｔａにわたって保たれることを条件として、
調温運転から冷房モードでの調温・調湿運転に移行す
る。

【００６６】冷房モードでの調温・調湿運転に移行する
と、制御装置１５は、図９に示すように、各演算部１３
ｂの演算相対湿度ψ（ψ１〜ψ４）に基づき各ファンコ
イルユニット２０の主コイル２０ｃに対する流量調整弁
Ｖｃを調整して、それら演算相対湿度ψ（ψ１〜ψ４）
の全てが夫々の目標値ｍψ（ｍψ１〜ｍψ４）になるよ
うに、各主コイル２０ｃの冷却除湿出力を調整（すなわ
ち、空調対象域１（１ａ〜１ｄ）夫々の第２特定環境値
としての相対温度ψ（ψ１〜ψ４）を調整）するととも
に、各演算部１３ｂの演算ＰＭＶ値α（α１〜α４）に
基づき各ファンコイルユニット２０の副コイル２０ｈに
対する流量調整弁Ｖｈを調整して、それら演算ＰＭＶ値
α（α１〜α４）の全てが夫々の前記目標値ｍα（ｍα
１〜ｍα４）に維持されるように、各副コイル２０ｈの
再熱出力を調整（すなわち、空調対象域１（１ａ〜１
ｄ）夫々の特定環境値としての温度ｔａ（ｔａ１〜ｔａ
４）を調整）する。

【００６７】なお、相対湿度の各目標値ｍψ（ｍψ１〜
ｍψ４）も前述の第１実施例と同様、例えばｍψ＝５０
％といった値である。

【００６８】そして、制御装置１５は以降、運転停止指
令が付与されるまで上記の調温・調湿運転を継続する。

【００６９】つまり、上記の構成により、複数の空調対
象域１（１ａ〜１ｄ）の夫々について、ＰＭＶ値α（α
１〜α４）が目標値ｍα（ｍα１〜ｍα４）になり、か
つ、相対湿度ψ（ψ１〜ψ４）が目標値ｍψ（ｍψ１〜
ｍψ４）となる快適環境を個別に得られるようにしてあ
る。

【００７０】１６は前述第１実施例と同様の目標値補正
器であり、この目標値補正器１６は、各空調対象域１
（１ａ〜１ｄ）の夫々で個別にＰＭＶ値αの目標値ｍα
（ｍα１〜ｍα４）や相対湿度ψの目標値ｍψ（ｍψ１
〜ｍψ４）を人為操作により変更補正できるように空調
対象域１（１ａ〜１ｄ）の夫々に配備してある。

【００７１】前記の各ファンコイルユニット２０及び冷
温兼用熱源装置２１は、冷温兼用熱源装置２１における
ヒートポンプの冷媒流れ経路を切り換えることにより、
第１熱媒配管２２ｃに対し冷熱媒に代え温熱媒を循環さ
せ、これにより、各ファンコイルユニット２０の主コイ
ル２０ｃに温熱媒を循環供給する形態で暖房も実施でき
る。

【００７２】また、各ファンコイルユニット２０に加湿
器１１を付加装備し、これにより、暖房運転において
も、各主コイル２０ｃの加熱温調出力の調整（すなわ
ち、空調対象域１（１ａ〜１ｄ）夫々の特定環境値とし
ての温度ｔａ（ｔａ１〜ｔａ４）の調整）と、各加湿器
１１の加湿出力の調整（すなわち、空調対象域１（１ａ
〜１ｄ）夫々の第２特定環境値としての相対温度ψ（ψ
１〜ψ４）の調整）とをもって、空調対象域１（１ａ〜
１ｄ）の夫々をＰＭＶ値α（α１〜α４）が目標値ｍα
（ｍα１〜ｍα４）になり、かつ、相対湿度ψ（ψ１〜
ψ４）が目標値ｍψ（ｍψ１〜ｍψ４）となる快適環境
に調整する構成としてもよい。

【００７３】この第２実施例において、演算部１３ｂと
検出部１３ａとを備える集積センサ１３は、前述の第１
実施例と同様、各空調対象域１（１ａ〜１ｄ）の熱的快
適性に関与する複数種の環境値として温度ｔａ・水蒸気
分圧ｐａ・平均輻射温度ｔｍｒｔ・気流速ｖを検出する
とともに、検出温度ｔａと検出水蒸気分圧ｐａとに基づ
く演算による間接的検出として相対湿度ψを合わせ検出
する検出手段Ａとして機能し、かつ、それら検出される
複数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ、及び、指定
手段としての設定器１４により指定される人体状態値と
しての代謝量Ｍ・着衣熱抵抗Ｉｃｌに基づき、快適指標
としてのＰＭＶ値αを演算する演算手段Ｂとして機能す
る。

【００７４】また、検出手段Ａとしての集積センサ１３
により検出する複数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・
ｖ・ψのうち調整手段Ｃ１により調整する一部の特定環
境値としては各空調対象域１（１ａ〜１ｄ）の温度ｔａ
（ｔａ１〜ｔａ４）を採用してあり、これに対し、上記
の冷房モードでの調温運転では、各ファンコイルユニッ
ト２０がこの特定環境値としての温度ｔａ（ｔａ１〜ｔ
ａ４）を調整する調整手段Ｃ１として機能し、かつ、制
御装置１５がこの調整手段Ｃ１としての各ファンコイル
ユニット２０を制御する制御手段Ｄ１として機能する。

【００７５】そして、第２の調整手段Ｃ２により調整す
る第２の特定環境値としては、上記の冷房モードでの調
温・調湿運転で調整対象とする各空調対象域１（１ａ〜
１ｄ）の相対湿度ψ（ψ１〜ψ４）を採用してあり、こ
れに対し、冷房モードでの調温・調湿運転では、各ファ
ンコイルユニット２０が特定環境値としての温度ｔａ
（ｔａ１〜ｔａ４）を調整する調整手段Ｃ１として機能
するとともに、第２特定環境値としての相対湿度ψ（ψ
１〜ψ４）を調整する第２調整手段Ｃ２としても機能
し、かつ、制御装置１５がこれら調整手段Ｃ１及び第２
調整手段Ｃ２としての各ファンコイルユニット２０を制
御する制御手段Ｄ１及び第２の制御手段Ｄ２として機能
する。〔別実施例〕次に別実施例を説明する。

【００７６】（１）空調対象域１の熱的快適性に関与す
る複数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖを検出する
検出手段Ａは、前述の各実施例の如き集積センサ１３で
構成するに代えて、各環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ
を個別に検出する複数のセンサで構成してもよい。

【００７７】（２）複数種の環境値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒ
ｔ・ｖと特定の相関関係を有する変数として設定する快
適指標αはＰＭＶ値に限定されるものではなく、種々の
環境値に対する一定の相関関係を実験等により特定でき
て、快適性の度合いを表現できるものであれば、それら
環境値に対しどのような形態の相関関係を有する変数で
も快適指標αとして採用できる。

【００７８】（３）また、検出対象とする複数種の環境
値も温度ｔａ・水蒸気分圧ｐａ・平均輻射温度ｔｍｒｔ
・気流速ｖの組み合わせに限定されるものではなく、検
出対象の環境値は、採用する快適指標αの形態に応じて
選定すればよい。

【００７９】（４）複数種の環境値を検出する検出手段
Ａと、快適指標αを演算する演算手段Ｂとを、前述の各
実施例の如き集積センサ１３で一体的に構成するに代え
て、これら検出手段Ａと演算手段Ｂとを別装置として構
成してもよい。

【００８０】（５）複数種の環境値のうちの調整手段Ｃ
１により調整する一部の特定環境値として温度ｔａ以外
の環境値を採用してもよく、また、快適指標αと特定の
相関関係を有する複数種の環境値のうちの一部であれ
ば、２種以上の環境値を特定環境値として採用してもよ
い。

【００８１】（６）快適指標αとしてＰＭＶ値を採用す
るにしても、また、それ以外の形態の快適指標αを採用
するにしても、域内者の状態を表す人体状態値はパラメ
ータとして扱わない形態、あるいは、人体状態値を単な
る固定値として扱う状態で、検出手段Ａにより検出され
る複数種の環境値のみに基づき快適指標αを演算する構
成としてもよい。

【００８２】（７）快適指標αの演算において人体状態
値をパラメータとして採用する場合、その人体状態値は
代謝量Ｍ・着衣熱抵抗Ｉｃｌに限定されるものではな
く、域内者の状態を表す各種の状態値を採用できる。

【００８３】（８）人体状態値を指定する指定手段１４
を構成するに、人為指令に基づき人体状態値を演算手段
Ｂに指定する形態を採用するに代えて、各時期に応じた
人体状態値をカレンダタイマによる時期判定に基づき自
動的に演算手段Ｂに指定する形態を採用してもよく、ま
た、在域者の活動状態や着衣状態等の各種状態を検出す
るセンサを設けて、このセンサにより検出される在域者
状態に応じた人体状態値を自動的に演算手段Ｂに指定す
る形態採用してもよい。

【００８４】（９）第２調整手段Ｃ２により目標値に調
整する第２の特定環境値として相対湿度ψ以外の環境値
を採用してもよく、また、第２調整手段Ｃ２による第２
特定環境値の調整を省略してもよい。

【００８５】（１０）第２調整手段Ｃ２により第２の特
定環境値を目標値に調整する形態を採用する場合、第１
調整手段Ｃ１と第２調整手段Ｃ２とを別装置で構成して
もよく、また、それら第１調整手段Ｃ１を制御する制御
手段Ｄ１、及び、第２調整手段Ｃ２を制御する第２制御
手段Ｄ２も別装置で構成してもよい。

【００８６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の冷房モード調温運転の冷媒流れ経
路を示す装置構成図

【図２】第１実施例の冷房モード調温・調湿運転の冷媒
流れ経路を示す装置構成図

【図３】第１実施例の冷房モード調温運転の制御フロー
チャート

【図４】第１実施例の冷房モード調温・調湿運転の制御
フローチャート

【図５】第１実施例の暖房モードの冷媒流れ経路を示す
装置構成図

【図６】第２実施例のファンコイルユニット側の装置構
成図

【図７】第２実施例の空調対象域側の装置構成図

【図８】第２実施例の冷房モード調温運転の制御フロー
チャート

【図９】第２実施例の冷房モード調温・調湿運転の制御
フローチャート

【符号の説明】

１空調対象域１４指定手段１６補正手段Ａ検出手段Ｂ演算手段Ｃ１調整手段Ｃ２第２調整手段Ｄ１制御手段Ｄ２第２制御手段Ｍ・Ｉｃｌ人体状態値ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ・ψ 環境値ｔａ特定環境値 α 快適指標ｍα 快適指標の目標値 ψ 第２特定環境値ｍψ 第２特定環境値の目標
値

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【手続補正書】

【提出日】平成５年６月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】

【数１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空調対象域（１）の熱的快適性に関与す
る複数種の環境値（ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ）を検出
する検出手段（Ａ）と、それら複数種の環境値（ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ）と
特定の相関関係を有する変数として設定した快適指標
（α）を前記検出手段（Ａ）の検出情報に基づいて演算
する演算手段（Ｂ）と、前記の複数種の環境値（ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ）の
うちの一部の特定環境値（ｔａ）を調整する調整手段
（Ｃ１）と、前記演算手段（Ｂ）の演算結果に基づいて、演算快適指
標（α）が目標値（ｍα）になるように前記調整手段
（Ｃ１）を制御する制御手段（Ｄ１）とを備える空調装
置。
【請求項２】前記快適指標（α）を、前記の複数種の
環境値（ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ）と域内者の状態を
表す人体状態値（Ｍ・Ｉｃｌ）とに対し特定の相関関係
を有する変数として設定し、前記の人体状態値（Ｍ・Ｉｃｌ）を指定する指定手段
（１４）を設け、前記演算手段（Ｄ１）を、前記検出手段（Ａ）により検
出される複数種の環境値（ｔａ・ｐａ・ｔｍｒｔ・ｖ）
と前記指定手段（１４）により指定される人体状態値
（Ｍ・Ｉｃｌ）とに基づいて快適指標（α）を演算する
構成としてある請求項１記載の空調装置。
【請求項３】前記の複数種の環境値（ｔａ・ｐａ・ｔ
ｍｒｔ・ｖ・ψ）のうち前記調整手段（Ｃ１）により調
整される前記の特定環境値（ｔａ）とは別の環境値が複
数であることに対し、それら別の環境値のうちの一部の
第２の特定環境値（ψ）を調整する第２の調整手段（Ｃ
２）を設け、前記の第２特定環境値（ψ）が目標値（ｍψ）となるよ
うに、前記検出手段（Ａ）の検出情報に基づいて前記第
２調整手段（Ｃ２）を制御する第２の制御手段（Ｄ２）
を設けた請求項１又は２記載の空調装置。
【請求項４】前記快適指標（α）の目標値（ｍα）を
人為補正指令に基づいて変更する補正手段（１６）を設
けた請求項１、２又は３のいずれかに記載の空調装置。