(57)【要約】【課題】  過剰な湿度制御を抑制し、効率のよい空調制御を行うことが可能な空調制御装置および空調制御方法を提供する。【解決手段】  空調制御対象の室内の室内湿度計測値が予め設定された目標湿度範囲の下限値よりも低いときには加湿制御の対象とし、上限値よりも高いときには除湿制御の対象と判断する室内湿度比較演算部２２２と、加湿制御の対象とすることが判断されたときに、室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第１閾値を上回っているときには加湿制御を禁止し、室内湿度比較演算部において除湿制御の対象とすることが判断されたときに、相対湿度値が予め設定された第２閾値を下回っているときには除湿制御を禁止する相対湿度比較演算部２２３とを備える。【選択図】図１
2011122753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調制御対象の室内の室内湿度計測値を取得して予め設定された目標湿度範囲と比較し、取得した室内湿度計測値が前記目標湿度範囲の下限値よりも低いときには加湿制御の対象とし、取得した室内湿度計測値が前記目標湿度範囲の上限値よりも高いときには除湿制御の対象と判断する室内湿度比較演算部と、
前記室内湿度比較演算部において加湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第１閾値を上回っているときには加湿制御を禁止し、
前記室内湿度比較演算部において除湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第２閾値を下回っているときには除湿制御を禁止する相対湿度比較演算部と
を備えることを特徴とする空調制御装置。
【請求項２】
前記第１閾値は、前記第２閾値よりも高い値である
ことを特徴とする請求項１に記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記相対湿度比較演算部は、外部から季節または天候の情報を取得し、
前記季節または天候の情報に基づいて、外気湿度が高くなると判断すると前記第１閾値を下げるように設定し、
前記季節または天候の情報に基づいて、外気湿度が低くなると判断すると前記第２閾値を上げるように設定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の空調制御装置。
【請求項４】
空調制御装置が
空調制御対象の室内の室内湿度計測値を取得して予め設定された目標湿度範囲と比較し、取得した室内湿度計測値が前記目標湿度範囲の下限値よりも低いときには加湿制御の対象とし、取得した室内湿度計測値が前記目標湿度範囲の上限値よりも高いときには除湿制御の対象と判断する室内湿度比較演算ステップと、
前記室内湿度比較演算ステップにおいて加湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第１閾値を上回っているときには加湿制御を禁止し、
前記室内湿度比較演算ステップにおいて除湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第２閾値を下回っているときには除湿制御を禁止する相対湿度比較演算ステップと
を有することを特徴とする空調制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル等の施設の空調を制御する空調制御装置および空調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化防止に関する京都議定書の発効や世界的なエネルギー需要のひっ迫化などを背景に、業務用ビル等に対する省エネ対策が求められている。
【０００３】
業務用ビル等の大型の建築施設では、施設全体の消費エネルギーの約半分が空調関連の設備によるものであるため、空調制御に関して省エネルギー化を促進することが建築施設全体の省エネルギー化に大きく貢献すると考えられる。
【０００４】
業務用ビル等の建築施設においては、温熱感覚を定量的に扱う指標であるＰＭＶ（Predicted Mean Vote：予測平均申告）を考慮した空調制御が主流となってきている。このＰＭＶは、空調制御対象の室内の温度、湿度、放射温度、気流、人の活動量、着衣量の６つの要素により算出される。
【０００５】
このＰＭＶを考慮した空調制御の一例として、特許文献１に記載の技術がある。この特許文献１には、ＰＭＶを考慮して室内温度および室内湿度を制御することで、効率的な空調制御を行う空調制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２８５５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、通常建物内の室内湿度は外気湿度の影響を大きく受けるため、冬場などの外気湿度が低いときの室内の除湿制御や、夏場などの外気湿度が高いときの室内の加湿制御は過剰な湿度制御であり、不要であると考えられる。
【０００８】
しかし上記の特許文献１に記載の空調制御装置では、室内湿度を制御する際に外気湿度は考慮しておらず、室内温度計測値および室内湿度計測値に基づいて室内温度および室内湿度の制御を行っているため、上述したような過剰な湿度制御が行われることがあり非効率的であるという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、過剰な湿度制御を抑制し、効率のよい空調制御を行うことが可能な空調制御装置および空調制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の空調制御装置は、空調制御対象の室内の室内湿度計測値を取得して予め設定された目標湿度範囲と比較し、取得した室内湿度計測値が前記目標湿度範囲の下限値よりも低いときには加湿制御の対象とし、取得した室内湿度計測値が前記目標湿度範囲の上限値よりも高いときには除湿制御の対象と判断する室内湿度比較演算部と、前記室内湿度比較演算部において加湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第１閾値を上回っているときには加湿制御を禁止し、前記室内湿度比較演算部において除湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第２閾値を下回っているときには除湿制御を禁止する相対湿度比較演算部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また前記第１閾値は、前記第２閾値よりも高い値としてもよい。
【００１２】
また前記相対湿度比較演算部は、外部から季節または天候の情報を取得し、前記季節または天候の情報に基づいて、外気湿度が高くなると判断すると前記第１閾値を下げるように設定し、前記季節または天候の情報に基づいて、外気湿度が低くなると判断すると前記第２閾値を上げるように設定してもよい。
【００１３】
また本発明の空調制御方法は、空調制御装置が空調制御対象の室内の室内湿度計測値を取得して予め設定された目標湿度範囲と比較し、取得した室内湿度計測値が前記目標湿度範囲の下限値よりも低いときには加湿制御の対象とし、取得した室内湿度計測値が前記目標湿度範囲の上限値よりも高いときには除湿制御の対象と判断する室内湿度比較演算ステップと、前記室内湿度比較演算ステップにおいて加湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第１閾値を上回っているときには加湿制御を禁止し、前記室内湿度比較演算ステップにおいて除湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度計測値、外気温度計測値、および外気湿度計測値を取得してこれらの計測値から制御対象の室内の相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第２閾値を下回っているときには除湿制御を禁止する相対湿度比較演算ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の空調制御装置および空調制御方法によれば、過剰な湿度制御を抑制した効率のよい空調制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による空調制御装置を利用した空調制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による放流警報装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〈一実施形態による空調制御システムの構成〉
本発明の一実施形態による空調制御装置を利用した空調制御システムの構成について、図１を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態による空調制御システム１は、入力装置１０と、空調制御装置２０と、室内湿度センサ３０と、室内温度センサ４０と、外気温度センサ５０と、外気湿度センサ６０と、複数の空調機７０−１〜７０−３とを有する。
【００１８】
入力装置１０は、空調制御対象の施設内の空調状態を監視するオペレータにより操作され、空調制御装置２０の加湿制御および除湿制御のそれぞれに対し、制御の実行を禁止する必要があるときに、制御禁止を示す指示情報を入力し空調制御装置２０に送信する。
【００１９】
空調制御装置２０は、制御許可情報記憶部２１と、制御部２２とを有する。
【００２０】
制御許可情報記憶部２１は、当該空調制御装置２０の湿度制御の実行を許可するか禁止するかを示す制御状態情報を記憶する。この制御状態情報は、通常は許可状態として記憶し、オペレータの操作により入力装置１０から湿度制御を禁止する指示情報を取得すると、禁止状態に切り替えて記憶する。この記憶した制御状態情報は、空調機の停止／起動の切り替え、空調制御装置の停止／起動の切り替え等の後も、継続して保持される。
【００２１】
制御部２２は、制御内容判断部２２１と、室内湿度比較演算部２２２と、相対湿度比較演算部２２３と、湿度制御部２２４とを有する。
【００２２】
制御内容判断部２２１は、制御許可情報記憶部２１において制御状態情報が許可状態として記憶されているときには湿度制御の実行を許可し、制御状態情報が禁止状態として記憶されているときには湿度制御の実行を禁止する。
【００２３】
室内湿度比較演算部２２２は、制御内容判断部２２１において湿度制御の実行が許可されたときに、室内湿度センサ３０から室内の室内湿度計測値を取得して予め設定された目標湿度範囲と比較し、取得した室内湿度計測値が目標湿度範囲の下限値よりも低いときには加湿制御の対象と判断し、取得した室内湿度計測値が目標湿度範囲の上限値よりも高いときには除湿制御の対象と判断する。
【００２４】
相対湿度比較演算部２２３は、室内湿度比較演算部２２２において加湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度センサ４０、外気温度センサ５０、および外気湿度センサ６０からそれぞれ計測値を取得してこれらの計測値から外気湿度の室内での相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第１閾値である閾値THR1を上回っているときには加湿制御を禁止する。
【００２５】
また相対湿度比較演算部２２３は、室内湿度比較演算部２２２において除湿制御の対象とすることが判断されたときに、さらに室内温度センサ４０、外気温度センサ５０、および外気湿度センサ６０からそれぞれ計測値を取得してこれらの計測値から外気湿度の室内での相対湿度値を算出し、この相対湿度値が予め設定された第２閾値である閾値THR2を下回っているときには除湿制御を禁止する。
【００２６】
湿度制御部２２４は、室内湿度比較演算部２２２において加湿制御の対象とすることが判断され且つ相対湿度比較演算部２２３において加湿制御が禁止されなかった場合に、空調機７０−１〜７０−３に対し加湿制御を実行させる。また、室内湿度比較演算部２２２において除湿制御の対象とすることが判断され且つ相対湿度比較演算部２２３において除湿制御が禁止されなかった場合に、空調機７０−１〜７０−３に対し除湿制御を実行させる。
【００２７】
〈一実施形態による空調制御システムの動作〉
次に、本実施形態による空調制御システム１の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２８】
空調制御システム１を稼動するにあたり、空調制御装置２０の制御許可情報記憶部２１には、通常は湿度制御の実行を許可状態とした許可状態情報が記憶されており、オペレータの操作により入力装置１０から湿度制御を禁止する指示情報が取得されたときには、記憶された許可状態情報が禁止状態に切り替えられる。
【００２９】
空調制御装置２０の制御許可情報記憶部２１に許可状態情報が記憶されている状態で空調制御システム１が稼動されると、空調制御装置２０の制御部２２の制御内容判断部２２１において、制御許可情報記憶部２１に記憶された制御状態情報が許可状態であるか禁止状態であるかが判断される（Ｓ１）。
【００３０】
制御内容判断部２２１において、制御許可情報記憶部２１に制御状態情報が許可状態として記憶されていると判断されたときには（Ｓ１の「YES」）、湿度制御の実行が許可される。
【００３１】
湿度制御の実行が許可されると、室内湿度比較演算部２２２において室内湿度センサ３０から制御対象の室内の室内湿度計測値が取得され、この室内湿度計測値が予め設定された目標湿度範囲、例えば４０％〜６０％内に収まるようにするための湿度制御が開始される。ここでは目標湿度範囲を室内湿度設定値の±５％の範囲とし、湿度制御が実行される際は、この室内湿度設定値±５％の目標湿度範囲に誤差としてさらに±２％を加えた範囲、つまり室内湿度設定値の±７％が許容湿度範囲として設定され、室内湿度計測値とこの許容湿度範囲とが比較される。
【００３２】
比較の結果、室内湿度計測値が許容湿度範囲の下限値を下回っていると判断されたとき（Ｓ２の「YES」）には、加湿制御の対象とすることが判断される。
【００３３】
また、室内湿度計測値が許容湿度範囲の上限値を上回っていると判断されたとき（Ｓ２の「NO」、Ｓ３の「YES」）には、除湿制御の対象とすることが判断される。
【００３４】
次に、ステップＳ２で加湿制御の対象とすることが判断されたときには、相対湿度比較演算部２２３においてさらに室内温度センサ４０、外気温度センサ５０、および外気湿度センサ６０からそれぞれ計測値が取得されてこれらの計測値から外気湿度の室内での相対湿度値が算出される。
【００３５】
外気湿度の室内の相対湿度値の算出について説明する。
【００３６】
まず、取得された外気温度測定値から、下記式（１）に基づいて外気絶対温度値（OTABS）が算出される。
【００３７】
〔数１〕
外気絶対温度値（OTABS）＝外気温度測定値 + 273.15      （１）
次に、上記式（１）により算出された外気絶対温度値（OTABS）から、下記式（２）に基づいて室内の飽和水蒸気圧（PWS）が算出される。
【００３８】
〔数２〕
飽和水蒸気圧（PWS）＝(exp(-5800.2206/OTABS+1.3914993+OTABS*(-0.048640239+OTABS
*(0.000041764768-0.000000014452093*OTABS))+6.5459673
*LOG(OTABS,2.71828182845904)))/1000      （２）
次に、取得された外気湿度計測値を外気湿度値（OH）とし、上記式（２）により算出された飽和水蒸気圧（PWS）と外気湿度値（OH）とから、下記式（３）に基づいて外気絶対湿度値（OHABS）が算出される。
【００３９】
〔数３〕
外気絶対湿度値（OHABS）＝0.62198*OH*PWS/100/(101.325-OH*PWS/100)      （３）
次に、上記式（３）により取得された室内温度測定値から、下記式（４）に基づいて室内絶対温度値（ITABS）が算出される。
【００４０】
〔数４〕
室温絶対温度値（ITABS）＝室内温度測定値平均+273.15      （４）
次に、上記式（３）で算出された外気絶対湿度値（OHABS）と、上記式（４）で算出された室温絶対温度値（ITABS）とから、下記式（５）に基づいて室内相対湿度値（RH）が算出される。
【００４１】
〔数５〕
室内相対湿度値（RH）＝OHABS*101.325/(0.62198*ITABS/100+ITABS*OHABS/100)（５）
このようにして算出された室内相対湿度値が、予め設定された第１閾値である閾値THR1（例えば６０％）と比較される（Ｓ４）。この第１閾値は、ステップＳ２において加湿制御が必要であると判断される許容湿度範囲の下限値よりも十分に高い値とする。
【００４２】
比較の結果、室内相対湿度値が閾値THR1を上回っているとき（Ｓ４の「YES」）は、外気湿度が高く、室内湿度が外気湿度の影響を受けて上昇すると考えられるため加湿制御は不要であると判断され、湿度制御が禁止される（Ｓ８）。
【００４３】
また、室内相対湿度値が閾値THR1を上回っていないとき（Ｓ４の「NO」）は、湿度制御部２２４により加湿制御が実行される（Ｓ５）。
【００４４】
また、ステップＳ３において除湿制御の対象とすることが判断されたとき（Ｓ３の「YES」）には、相対湿度比較演算部２２３において上記式（１）〜（５）に基づいて制御対象の室内の相対湿度値が算出され、予め設定された第２閾値である閾値THR2（例えば４０％）と比較される（Ｓ６）。この第２閾値は、ステップＳ３において除湿制御が必要であると判断される許容湿度範囲の上限値よりも十分に低い値とする。
【００４５】
比較の結果、室内相対湿度値が閾値THR2を下回っているとき（Ｓ６の「YES」）は、外気湿度が低く、室内湿度が外気湿度の影響を受けて下降すると考えられるため除湿制御は不要であると判断され、湿度制御が禁止される（Ｓ８）。
【００４６】
また、室内相対湿度値が閾値THR2を下回っていないとき（Ｓ６の「NO」）は、湿度制御部２２４により除湿制御が実行される（Ｓ７）。
【００４７】
また、ステップＳ１において制御許可情報記憶部２１に記憶された制御状態情報が禁止状態であると判断されたとき（Ｓ１の「NO」）、またはステップＳ２において室内湿度計測値が許容湿度範囲の下限値を下回っておらず、且つステップＳ３において許容湿度範囲の上限値を上回っていない（許容湿度範囲内である）と判断されたときには、湿度制御は不要であると判断され禁止される（Ｓ８）。
【００４８】
以上の本実施形態によれば、ビル等の施設において、外気湿度を考慮して過剰な湿度制御を抑制した効率のよい空調制御を行うことができる。
【００４９】
上記の実施形態において、閾値THR1およびTHR2をオペレータによりまたは外部から取得する情報により自由に設定変更可能としておき、湿度が大きく異なる季節や天候に応じてこれらを変更することにより、さらに好適な湿度制御を行うことができる。例えば、外気湿度の高い夏場や雨天時に閾値THR1を低く設定することで、加湿制御を極力抑制することが可能となる。また外気湿度の低い冬場に閾値THR2を高く設定することで、除湿制御を極力抑制することが可能となる。
【００５０】
また上記の実施形態においては、相対湿度比較演算部２２３において算出された相対湿度値を、予め設定された閾値THR1またはTHR2と比較することにより除湿制御を実行するかまたは禁止するかを判断する場合について説明したが、予め目標湿度値を閾値として設定しておき、算出された相対湿度値がこの閾値（目標湿度値）を超える場合には加湿制御を禁止し、この閾値（目標湿度値）を超えない場合には除湿制御を禁止するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…空調制御システム
１０…入力装置
２０…空調制御装置
２１…制御許可情報記憶部
２２…制御部
３０…室内湿度センサ
４０…室内温度センサ
５０…外気温度センサ
６０…外気湿度センサ
７０−１〜７０−３…空調機
２２１…制御内容判断部
２２２…室内湿度比較演算部
２２３…相対湿度比較演算部
２２４…湿度制御部
【図１】
2011122753.tif 000003
【図２】
2011122753.tif 000004