(57)【要約】【課題】外気を取り入れる換気が行われる室内空間において、省エネルギーを実現しかつユーザの快適性が損なわれないように空調機を制御することができる空調制御装置の提供。【解決手段】空調制御装置は、外気を取り入れる換気が行われる室内空間の環境を、空調機を制御することで調整する装置であって、設定部と抽出部と決定部と空調制御部とを備える。設定部は、温度及び湿度に基づいて演算される快適性指数から目標指数を設定する。抽出部は、目標指数を満たす温度値及び湿度値の組み合わせである候補温湿度値を抽出する。決定部は、候補温湿度値が複数ある場合には、外気温度値及び外気湿度値から算出される比エンタルピーと候補温湿度値から算出される比エンタルピーとの差が最も小さい候補温湿度値から目標温度値及び目標湿度値を決定する。空調制御部は、室内空間の環境が目標温度値及び目標湿度値になるように、空調機を制御する。【選択図】図８
2011202916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を取り入れる換気が行われる室内空間の環境を、温度調整機能及び湿度調整機能を有する空調機（１０）を制御することで調整する空調制御装置であって、
温度及び湿度に基づいて演算される快適性指数から目標指数を設定する設定部（６７）と、
前記目標指数を満たす温度値及び湿度値の組み合わせである候補温湿度値を抽出する抽出部（６８）と、
前記候補温湿度値に基づいて目標温度値及び目標湿度値を決定する決定部（６９）と、
前記室内空間の環境が前記目標温度値及び前記目標湿度値になるように前記空調機を制御する空調制御部（６３）と、
を備え、
前記決定部は、前記候補温湿度値が複数ある場合には、外気温度値及び外気湿度値から算出される比エンタルピーと前記候補温湿度値から算出される比エンタルピーとの差が最も小さい候補温湿度値から前記目標温度値及び前記目標湿度値を決定する、
空調制御装置（６０）。
【請求項２】
前記決定部は、前記候補温湿度値が複数ある場合には、前記目標温度値及び前記目標湿度値を決定する前に、前記空調機の制御可能範囲から外れる候補温湿度値を除外する、
請求項１に記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記設定部による前記目標指数の設定、前記抽出部による前記候補温湿度値の抽出、及び、前記決定部による前記目標温度値及び前記目標湿度値の決定は、所定時間毎に行われる、
請求項１又は２に記載の空調制御装置。
【請求項４】
前記快適性指数は、不快指数である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調制御装置。
【請求項５】
前記快適性指数は、体感温度である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調制御装置。
【請求項６】
前記空調機は、前記湿度調整機能及び換気機能を有する第１空調機（３０）と、前記温度調整機能を有する第２空調機（２０）とを含む、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機を制御する空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、温度及び湿度に基づいて演算される快適性に関する指数である快適性指数から目標温度を決定し、室内空間の環境が決定した目標温度となるように空調機を制御する空調制御装置がある。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−１３２６６９号公報）に記載の空調制御装置では、省エネモードにおいて、室内からの還気（室内空間の空気）の温度及び湿度から算出される不快指数（快適性指数に相当）が７４又は７５となるように設定温度（目標温度に相当）を決定し、決定した設定温度に基づいて空調装置（空調機に相当）の運転制御が行われている。なお、不快指数とは、環境の快適性を示す指標として用いられるものであり、一般的に、不快指数が６５〜７５の範囲内であれば、快適とされている。この空調制御装置では、不快指数に基づいて設定温度が決定されているため室内の快適性を確保することができ、かつ、現在の還気の温度及び湿度に基づいて設定温度が決定されているため消費エネルギーを抑えることができている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、室内空間に外気が取り入れられる換気が行われる場合には、取り入れられる外気の温度や湿度によって室内空間の空気の温度や湿度も変化することになる。このため、外気の温度や湿度が考慮されていない場合には、室内空間に外気が取り入れられることで、室内空間に居るユーザに不快感を与えるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、外気を取り入れる換気が行われる室内空間において、省エネルギーを実現し、かつ、ユーザの快適性が損なわれないように空調機を制御することができる空調制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る空調制御装置は、外気を取り入れる換気が行われる室内空間の環境を温度調整機能及び湿度調整機能を有する空調機を制御することで調整する空調制御装置であって、設定部と、抽出部と、決定部と、空調制御部と、を備える。設定部は、温度及び湿度に基づいて演算される快適性指数から目標指数を設定する。抽出部は、目標指数を満たす温度値及び湿度値の組み合わせである候補温湿度値を抽出する。決定部は、候補温湿度値に基づいて、目標温度値及び目標湿度値を決定する。空調制御部は、室内空間の環境が目標温度値及び目標湿度値になるように、空調機を制御する。また、決定部は、候補温湿度値が複数ある場合には、外気温度値及び外気湿度値から算出される比エンタルピーと候補温湿度値から算出される比エンタルピーとの差が最も小さい候補温湿度値から目標温度値及び目標湿度値を決定する。
【０００７】
本発明の第１観点に係る空調制御装置では、候補温湿度値が複数ある場合には、外気温度値及び外気湿度値から算出される比エンタルピーと候補温湿度値から算出される比エンタルピーとの差が最も小さい候補温湿度値から目標温度値及び目標湿度値が決定されている。このため、複数の候補温湿度値が抽出される場合には、室内空間に取り入れられる外気の温度や湿度に基づいて目標温度値及び目標湿度値を決定することができる。したがって、例えば、外気の温度や湿度が考慮されずに室内空間の空気の温度や湿度に基づいて目標温度値及び目標湿度値が決定される場合と比較して、室内空間の環境が目標指数から外れるおそれを低減することができる。これにより、外気が取り入れられる換気が行われる室内空間において、ユーザの快適性が損なわれないように空調機を制御することができる。
【０００８】
また、候補温湿度値が複数ある場合には、外気温度値及び外気湿度値から算出される比エンタルピーと候補温湿度値から算出される比エンタルピーとの差が最も小さい候補温湿度値から目標温度値及び目標湿度値が決定されるため、比エンタルピーが考慮されずに目標温度値及び目標湿度値が決定される場合と比較して、消費エネルギーを抑えることができる。
【０００９】
これによって、外気を取り入れる換気が行われる室内空間において、省エネルギーを実現し、かつ、ユーザの快適性が損なわれないように空調機を制御することができる。
【００１０】
本発明の第２観点に係る空調制御装置は、本発明の第１観点の空調制御装置であって、決定部は、候補温湿度値が複数ある場合には、目標温度値及び目標湿度値を決定する前に、空調機の制御可能範囲から外れる候補温湿度値を除外する。このため、空調機の制御可能範囲から外れた候補温湿度値に基づいて、目標温度値及び目標湿度値が決定されないようにすることができる。
【００１１】
本発明の第３観点に係る空調制御装置は、本発明の第１観点又は第２観点の空調制御装置であって、設定部による目標指数の設定、抽出部による候補温湿度値の抽出、及び、決定部による目標温度値及び目標湿度値の決定は、所定時間毎に行われる。この空調制御装置では、所定時間毎に、目標指数の設定、候補温湿度値の抽出、目標温度値及び目標湿度値の決定が行われるため、外気の温度や湿度の変化に応じて空調機を制御することができる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る空調制御装置は、本発明の第１観点〜第３観点のいずれかの空調制御装置であって、快適性指数は、不快指数である。この空調制御装置では、不快指数を利用して、目標温度値及び目標湿度値を決定することができる。
【００１３】
本発明の第５観点に係る空調制御装置は、本発明の第１観点〜第３観点のいずれかの空調制御装置であって、快適性指数は、体感温度である。この空調制御装置では、体感温度を利用して、目標温度値及び目標湿度値を決定することができる。
【００１４】
本発明の第６観点に係る空調制御装置は、本発明の第１観点〜第５観点のいずれかの空調制御装置であって、空調機は、湿度調整機能及び換気機能を有する第１空調機と、温度調整機能を有する第２空調機と、を含む。この空調制御装置では、互いに異なる機能を有する第１空調機及び第２空調機を制御することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１観点に係る空調制御装置では、外気を取り入れる換気が行われる室内空間において、省エネルギーを実現し、かつ、ユーザの快適性が損なわれないように空調機を制御することができる。
【００１６】
本発明の第２観点に係る空調制御装置では、空調機の制御可能範囲から外れた候補温湿度値に基づいて、目標温度値及び目標湿度値が決定されないようにすることができる。
【００１７】
本発明の第３観点に係る空調制御装置では、外気の温度や湿度の変化に応じて空調機を制御することができる。
【００１８】
本発明の第４観点に係る空調制御装置では、不快指数を利用して、目標温度値及び目標湿度値を決定することができる。
【００１９】
本発明の第５観点に係る空調制御装置では、体感温度を利用して、目標温度値及び目標湿度値を決定することができる。
【００２０】
本発明の第６観点に係る空調制御装置では、互いに異なる機能を有する第１空調機及び第２空調機を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る空調制御装置が適用される空気調和システムの概略図。
【図２】外調機の備える概略冷媒回路図であって、（ａ）除湿換気運転の第１動作が行われている状態を示す図、（ｂ）除湿換気運転の第２動作が行われている状態を示す図。
【図３】外調機の備える概略冷媒回路図であって、（ａ）加湿換気運転の第１動作が行われている状態を示す図、（ｂ）加湿換気運転の第２動作が行われている状態を示す図。
【図４】空調機の備える概略冷媒回路図。
【図５】空調制御装置の備える制御部の制御ブロック図。
【図６】温度及び絶対湿度と爽快指数が満たされる温度及び湿度の組み合わせを含む領域との関係を示す図。
【図７】各領域と空調機及び外調機の運転モードとの対応関係を示す図。
【図８】複数の候補温湿度値からエンタルピー差の最も小さい候補温湿度値を特定する方法を示す図。
【図９】エンタルピー差の最も小さい候補温湿度値と目標温度値及び目標絶対湿度値との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態に係る空調制御装置６０は、換気が行われるビル等の屋内（室内空間）の環境を調整するために設置された空気調和装置１０の動作を制御する（図１参照）。また、空気調和装置１０は、湿度調整機能及び換気機能を有する外調機３０と、温度調整機能を有する空調機２０とを備えている。
【００２３】
（１）外調機
図２及び図３は、外調機３０の備える冷媒回路３６図である。また、図２（ａ）は、外調機３０において除湿換気運転における第１動作が行われている状態を示している。図２（ｂ）は、外調機３０において除湿換気運転における第２動作が行われている状態を示している。さらに、図３（ａ）は、外調機３０において加湿換気運転における第１動作が行われている状態を示している。図３（ｂ）は、外調機３０において加湿換気運転における第２動作が行われている状態を示している。
【００２４】
外調機３０は、ビルの機械室等に設置されており、室内空間に外気（以下にいう屋外空気ＯＡ及び供給空気ＳＡに相当）を供給することで室内空間の換気を行う。また、外調機３０は、熱交換器の表面にシリカゲル等の吸着剤を担持したデシカント式外調機であって、室内空間に供給する外気（以下にいう屋外空気ＯＡに相当）に対して除湿又は加湿を行う。
【００２５】
また、外調機３０は、圧縮機３１、四路切換弁３２、膨張弁３３、第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５を備えている。なお、本実施形態における外調機３０では、圧縮機３１、四路切換弁３２、第１熱交換器３４、膨張弁３３及び第２熱交換器３５が冷媒配管を介して接続されて冷媒回路３６が形成されている。
【００２６】
圧縮機３１は、インバータ制御により運転容量を変更することが可能な容積式圧縮機である。四路切換弁３２は、冷媒回路３６内を流れる冷媒の流路を切り換えるための弁である。四路切換弁３２は、圧縮機３１の吐出側と第１熱交換器３４とを接続するとともに圧縮機３１の吸入側と第２熱交換器３５とを接続（図２及び図３の四路切換弁３２の実線を参照）したり、圧縮機３１の吐出側と第２熱交換器３５とを接続するとともに圧縮機３１の吸入側と第１熱交換器３４を接続（図２及び図３の四路切換弁３２の破線を参照）したりする切り換えを行うことが可能である。
【００２７】
第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型の熱交換器であって、多数のフィンと、フィンを貫通する伝熱管とを備えている。各フィン及び伝熱管の外表面には、第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５を通過する空気に含まれる水分が吸着される吸着剤（例えば、ゼオライトやシリカゲル等）がディップ成形（浸漬成形）等によって担持されている。
【００２８】
第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５は、その外側に空気を通過させながら冷媒の蒸発器として機能することで、その表面に担持された吸着剤に空気中の水分を吸着させることができる。また、第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５は、その外側に空気を通過させながら冷媒の凝縮器として機能することで、その表面に担持された吸着剤に吸着された水分を脱離させることができる。
【００２９】
膨張弁３３は、第１熱交換器３４と第２熱交換器３５との間に接続された電動膨張弁であり、凝縮器として機能する第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５の一方から蒸発器として機能する第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５の他方に送られる冷媒を減圧することができる。
【００３０】
また、外調機３０は、図示しないが、屋外の空気（以下、屋外空気ＯＡという）を外調機３０内に吸入するための外気吸入口と、外調機３０内から屋外に空気を排出するための排気口と、室内空間の空気（以下、屋内空気ＲＡという）を外調機３０内に吸入するための内気吸入口と、外調機３０内から室内空間に吹き出される空気（以下、供給空気ＳＡという）を供給するための給気口と、排気口に連通するように外調機３０内に配置された排気ファンと、給気口に連通するように外調機３０内に配置された給気ファンと、空気流路を切り換えるためのダンパ等からなる切換機構と、を備えている。これにより、第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５は、屋外空気ＯＡを外気吸入口から外調機３０内に吸入して第１熱交換器３４又は第２熱交換器３５を通過させた後に、給気口から室内空間に供給空気ＳＡとして供給したり、屋内空気ＲＡを内気吸入口から外調機３０内に吸入して第１熱交換器３４及び第２熱交換器３５を通過させた後に排気口から屋外に排気空気ＥＡとして排出したりすることができる。
【００３１】
さらに、外調機３０は、温度センサ３７と、湿度センサ３８と、外調機制御部３９と備えている（図１及び図５参照）。温度センサ３７は、外調機３０内に吸入される屋外空気ＯＡの温度を検出する。湿度センサ３８は、外調機３０内に吸入される屋外空気ＯＡの絶対湿度を検出する。外調機制御部３９は、マイクロコンピュータやメモリを有しており、外調機３０の有する各種機器の動作を制御する。また、外調機制御部３９は、温度センサ３７によって検出される屋外空気ＯＡの温度値（以下、外気温度値という）及び湿度センサ３８によって検出される屋外空気ＯＡの絶対湿度値（以下、外気絶対湿度値という）を空調制御装置６０に送信したり、空調制御装置６０から送信される目標絶対湿度値や運転モードに関する制御信号を受信したりすることができる。なお、本実施形態では、外調機３０の備える湿度センサ３８は、屋外空気ＯＡの絶対湿度を検出するセンサであるが、これに限定されず、湿度センサが屋外空気ＯＡの相対湿度を検出するセンサであってもよい。
【００３２】
（２）空調機
空調機２０は、室内空間の空気の温度調整を行うために、暖房運転や冷房運転を行う。また、空調機２０は、ビル等の天井裏の空間に設置される室内ユニット２１と、ビル等の屋上等に設置される室外ユニット２２とを備えている。なお、本実施形態では、空調機２０は１台の室外ユニット２２と２台の室内ユニット２１とを備えているが、室外ユニットや室内ユニットの台数はこれに限定されず、例えば、空調機が、２台以上の室外ユニットを備えていてもよく、また、３台以上の室内ユニットを備えていてもよい。
【００３３】
室内ユニット２１は、連絡配管を介して室外ユニット２２と接続されており、室外ユニット２２との間で冷媒回路２３を構成している。室内ユニット２１は、この冷媒回路２３内において、冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことで、屋内空気ＲＡの温度を下降させたり、あるいは、上昇させたりすることができる。
【００３４】
また、室内ユニット２１は、室内熱交換器２４と、室内膨張弁２５ａと、を備えている。室内熱交換器２４は、伝熱管と多数のフィンから構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷媒と屋内空気ＲＡとの熱交換を行うための機器である。室内膨張弁２５ａは、冷媒流量の調整等を行うために、室内熱交換器２４の液側に接続された電動膨張弁である。また、室内ユニット２１は、室内ユニット２１内に屋内空気ＲＡを吸入して、熱交換した後に、室内空間に供給するための室内ファン（図示せず）を備えている。室内ファンが駆動することで、屋内空気ＲＡと室内熱交換器２４を流れる冷媒とを熱交換させることができる。
【００３５】
また、室内ユニット２１は、室内ユニット２１に吸入される屋内空気ＲＡの温度や湿度を検出する各種センサ（図示せず）を有している。さらに、室内ユニット２１は、室内ユニット２１の有する各種機器の動作を制御する室内制御部２５を有している。室内制御部２５は、マイクロコンピュータやメモリを有しており、各種センサによって検出される検出結果を空調制御装置６０に送信したり、空調制御装置６０から送信される目標温度値や運転モードに関する制御信号を受信したりすることができる。
【００３６】
室外ユニット２２は、連絡配管を介して室内ユニット２１に接続されており、主として、圧縮機２６と、四路切換弁２７と、室外熱交換器２８と、室外膨張弁２５ｂと、を備えている。
【００３７】
圧縮機２６は、インバータ制御により運転容量を変更することが可能な容積式圧縮機である。四路切換弁２７は、冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れ方向を切り換えるための弁である。四路切換弁２７は、冷房運転時には、圧縮機２６の吐出側と室外熱交換器２８のガス側とを接続するとともに、室内熱交換器２４と圧縮機２６の吸入側とを接続することが可能である（図４における四路切換弁２７の実線を参照）。また、四路切換弁２７は、暖房運転時には、圧縮機２６の吐出側と室内熱交換器２４とを接続するとともに室外熱交換器２８のガス側と圧縮機２６の吸入側とを接続することが可能である（図４における四路切換弁２７の破線を参照）。
【００３８】
室外熱交換器２８は、伝熱管と多数のフィンから構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、空気を熱源として冷媒と熱交換するための機器である。また、室外ユニット２２は、室外ユニット２２内に屋外の空気を取り込み、送り出すための室外ファン（図示せず）を備えており、屋外の空気と室外熱交換器２８を流れる冷媒との間で熱交換させることができる。さらに、室外熱交換器２８は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
【００３９】
室外膨張弁２５ｂは、室外熱交換器２８と室内熱交換器２４との間を流れる冷媒の流量の調整等を行うことが可能な電動膨張弁である。室外膨張弁２５ｂは、室外熱交換器２８が凝縮器として機能する場合には、ほぼ全開状態で使用され、室外熱交換器２８が蒸発器として機能する場合には開度が調整されて室内熱交換器２４から室外熱交換器２８に流入する冷媒を減圧するのに使用される。
【００４０】
また、室外ユニット２２は、圧縮機２６の吸入圧力や吐出圧力を検出する圧力センサ等の各種センサ（図示せず）を有している。また、室外ユニット２２は、室外制御部２９を有している。室外制御部２９は、マイクロコンピュータやメモリを有しており、室外ユニット２２の有する各種機器の動作を制御する。また、室外制御部２９は、室内制御部２５との間で制御信号のやりとりを行うことができる。さらに、室外制御部２９は、空調制御装置６０からの制御信号等を受信することができる。
【００４１】
（３）空調制御装置
空調制御装置６０は、空調機２０及び外調機３０を連携して制御することで、室内空間の環境を調整するための装置である。空調制御装置６０は、図５に示すように、通信部６１と、特定部６６と、設定部６７と、抽出部６８と、決定部６９と、空調制御部６３と、記憶部６４とを有する制御部６５を備えている。
【００４２】
通信部６１は、外調機制御部３９、室内制御部２５及び室外制御部２９から送信される各種信号を受信して、特定部６６や空調制御部６３に送信する。また、通信部６１は、空調制御部６３から受信した制御信号等を、外調機制御部３９、室内制御部２５及び室外制御部２９に送信する。
【００４３】
特定部６６は、温度センサ３７によって検出された外気温度値を、現在の外気温度値として特定する。また、特定部６６は、湿度センサ３８によって検出された外気絶対湿度値を、現在の外気絶対湿度値として特定する。なお、本実施形態では、湿度センサ３８は絶対湿度を検出するセンサであるが、例えば、湿度センサが相対湿度を検出するセンサである場合には、特定部によって、湿度センサによって検出される外気相対湿度値と温度センサによって検出される外気温度値とから絶対湿度値が算出され、算出された絶対湿度値が現在の外気絶対湿度値として特定されてもよい。
【００４４】
設定部６７は、温度及び湿度に基づいて演算される快適性指数から目標指数を設定する。なお、本実施形態における快適性指数とは、温度及び相対湿度に基づいて演算される環境の快適性を示す指標の１つである不快指数のことである。不快指数は、０〜１００で表現される指数であって、以下の式によって求めることができる。なお、以下の式では、ＤＩは不快指数を示しており、Ｔｄは乾球温度（℃）を示しており、Ｔｗは湿球温度（℃）を示している。
ＤＩ＝０．７２（Ｔｄ＋Ｔｗ）＋４０．６
また、設定部６７は、記憶部６４に記憶されている空気線図に基づき、快適性指数のうち爽快指数が満たされる温度及び湿度の組み合わせを含む領域（以下、領域ＡＲ２という）を決定する。爽快指数とは、快適性指数のうち人が不快に感じない指数を意味しており、本実施形態では、不快指数において６５〜７５で表現される部分に相当する。なお、本実施形態では、爽快指数は、予め設定されており、記憶部６４に記憶されている。また、本実施形態では、不快指数において６５〜７５に相当する部分を爽快指数としているが、これに限定されず、例えば、不快指数において６０〜６５に相当する部分が爽快指数とされていてもよい。次に、設定部６７による領域ＡＲ２の決定方法について説明する。
【００４５】
設定部６７は、図６に示す空気線図において、爽快指数の下限指数（本実施形態では、不快指数６５）を満たす温度及び湿度の組み合わせによって構成される線（以下、下限線ｉｎｄ１という）、爽快指数の上限指数（本実施形態では、不快指数７５）を満たす温度及び湿度の組み合わせによって構成される線（以下、上限線ｉｎｄ２という）、及び、相対湿度１００％を示す線ｒｈによって規定される領域を、領域ＡＲ２に決定する。また、設定部６７は、下限線ｉｎｄ１及び線ｒｈによって規定される領域を領域ＡＲ１に決定し、上限線ｉｎｄ２及び線ｒｈによって規定される領域を領域ＡＲ３に決定する。
【００４６】
さらに、設定部６７は、特定部６６によって特定された外気温度値及び特定部６６によって特定された外気絶対湿度値が決定したいずれの領域ＡＲ１〜ＡＲ３にあるかを判定し、判定結果に基づいて目標指数を設定する。具体的には、設定部６７は、現在の外気温度値及び現在の外気湿度値が領域ＡＲ１にあると判定した場合には、下限指数を目標指数に設定する。また、設定部６７は、現在の外気温度値及び現在の外気湿度値が領域ＡＲ２にあると判定した場合には、すべての爽快指数を目標指数に設定する。さらに、設定部６７は、現在の外気温度値及び現在の外気湿度値が領域ＡＲ３にあると判定した場合には、上限指数を目標指数に設定する。
【００４７】
抽出部６８は、設定部６７によって設定された目標指数を満たす温度値及び絶対湿度値の組み合わせである候補温湿度値をすべて抽出する。これにより、候補温湿度値として、同一の温度値に対して複数の絶対湿度値の組み合わせが存在する場合があることになる。なお、本実施形態では、抽出部６８は、候補温湿度値として目標指数を満たす温度値及び絶対湿度値の組み合わせを抽出しているが、これに限定されず、目標指数を満たす温度値及び相対湿度値の組み合わせを候補温湿度値として抽出してもよい。また、本実施形態では、抽出部６８は、目標指数を満たす候補温湿度値をすべて抽出しているが、これに限定されず、例えば、温度を１℃ずつシフトさせた時に目標指数を満たす温度値及び絶対湿度値の組み合わせを候補温湿度値として抽出してもよい。
【００４８】
決定部６９は、図７に示すテーブルを参照して、設定部６７の判定結果から空調機２０及び外調機３０の運転モードを決定する。次に、空調制御部６３が、外調機３０及び空調機２０の運転モードをどのように決定するかについて、図７を用いて説明する。図７は、外調機３０の運転モード及び空調機２０の運転モードを、外気温度値及び外気絶対湿度値の位置する領域毎に表したテーブルである。本実施形態に係る空調機２０の運転モードには、暖房運転、送風運転及び冷房運転が含まれる。また、本実施形態に係る外調機３０の運転モードには、除湿換気運転、換気運転及び加湿換気運転が含まれる。なお、図７のテーブルは、空調制御部６３の備える記憶部６４に記憶されている。
【００４９】
決定部６９は、図７のテーブル内から設定部６７によって判定された領域Ａ１〜Ａ３に応じた空調機２０及び外調機３０の運転モードを選択して抽出し、抽出した各運転モードを、実際に実行される運転モードに決定する。具体的には、設定部６７が現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が領域ＡＲ１にあると判定した場合には（図８中のＰ１参照）、決定部６９は、空調機２０の運転モードを暖房運転に決定し、外調機３０の運転モードを加湿換気運転に決定する。また、設定部６７が現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が領域ＡＲ２にあると判定した場合には（図８中のＰ２参照）、決定部６９は、空調機２０の運転モードを送風運転に決定し、外調機３０の運転モードを換気運転に決定する。さらに、設定部６７が現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が領域ＡＲ３にあると判定した場合には（図８中のＰ３参照）、決定部６９は、空調機２０の運転モードを冷房運転に決定し、外調機３０の運転モードを除湿換気運転に決定する。なお、本実施形態では、現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が領域ＡＲ２にある場合には、空調機２０の運転モードが送風運転に決定されているが、これに限定されず、現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が領域ＡＲ２にある場合には、空調機２０の運転が停止されてもよい。
【００５０】
また、決定部６９は、抽出部６８によって抽出された候補温湿度値に基づいて目標温度値及び目標絶対湿度値を決定する。また、決定部６９は、目標温度値及び目標絶対湿度値を決定する前に、外調機３０の制御可能範囲から外れる候補温湿度値を、目標温度値及び目標絶対湿度値の決定対象となる候補温湿度値から除外する。なお、本実施形態では、外調機３０の制御可能範囲は、加湿運転では相対湿度３０〜５０％の範囲であり、除湿運転では相対湿度４０〜６０％の範囲である。また、本実施形態では、決定部６９によって、外調機３０の制御可能範囲から外れる候補温湿度値が目標温度値及び目標絶対湿度値の決定対象となる候補温湿度値から除外されているが、これに加えて、空調機２０の制御可能範囲から外れる候補温湿度値についても目標温度値及び目標絶対湿度値の決定対象となる候補温湿度値から除外されてもよい。さらに、本実施形態では、抽出部６８によって複数の候補温湿度値が抽出され、複数の候補温湿度値から目標温度値及び目標絶対湿度値が決定されているが、これに限定されず、抽出部６８によって複数の候補温湿度値が抽出されなかった場合、又は、抽出部６８によって複数の候補温湿度値が抽出されたが外調機３０の制御可能範囲から外れるために除外されることで候補温湿度値が複数存在しなくなった場合には、存在する候補温湿度値から目標温度値及び目標絶対湿度値が決定されてもよい。
【００５１】
決定部６９は、候補温湿度値が複数ある場合には、現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値の比エンタルピーと候補温湿度値の比エンタルピーとの差であるエンタルピー差を各候補温湿度値に対して算出し、算出した各エンタルピー差のうち最もエンタルピー差の小さい候補温湿度値を特定する。具体的には、決定部６９は、まず、特定部６６によって特定された現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値から比エンタルピー（以下、説明の便宜上、外気比エンタルピーという）を算出する。また、決定部６９は、各候補温湿度値から比エンタルピー（以下、説明の便宜上、候補比エンタルピーという）を算出する。次に、決定部６９は、外気比エンタルピーと各候補比エンタルピーとの差であるエンタルピー差をそれぞれ算出する。さらに、決定部６９は、エンタルピー差の最も小さい候補比エンタルピーが算出された候補温湿度値を特定する。そして、決定部６９は、特定した候補温湿度値から目標温度値及び目標絶対湿度値を決定する。
【００５２】
例えば、設定部６７によって現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が領域ＡＲ１にあると判定された場合（図８中のＰ１参照）、決定部６９は、複数の候補温湿度値における候補比エンタルピーについての外気比エンタルピーとのエンタルピー差を算出し、エンタルピー差の最も小さい候補比エンタルピーが算出された候補温湿度値Ｍ１を特定する。そして、決定部６９は、特定した候補温湿度値Ｍ１の温度値Ｔ１を目標温度値に決定し、特定した候補温湿度値Ｍ１の絶対湿度値ＡＨ１を目標絶対湿度値に決定する（図９参照）。
【００５３】
また、設定部６７によって現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が領域ＡＲ２にあると判定された場合（図８中のＰ２参照）、決定部６９は、複数の候補温湿度値における候補比エンタルピーについての外気比エンタルピーとのエンタルピー差を算出し、エンタルピー差の最も小さい候補比エンタルピーが算出された候補温湿度値Ｍ２を特定する。そして、決定部６９は、特定した候補温湿度値Ｍ２の温度値Ｔ２を目標温度値に決定し、特定した候補温湿度値Ｍ２の絶対湿度値ＡＨ２を目標絶対湿度値に決定する（図９参照）。なお、図９では、現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値の領域ＡＲ２における位置Ｐ２と候補温湿度値Ｍ２とが一致しているため、Ｐ２を省略している。
【００５４】
さらに、設定部６７によって現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が領域ＡＲ３にあると判定された場合（図８中のＰ３参照）、決定部６９は、複数の候補温湿度値における候補比エンタルピーについての外気比エンタルピーとのエンタルピー差を算出し、エンタルピー差の最も小さい候補比エンタルピーが算出された候補温湿度値Ｍ３を特定する。そして、決定部６９は、特定した候補温湿度値Ｍ３の温度値Ｔ３を目標温度値に決定し、特定した候補温湿度値Ｍ３の絶対湿度値ＡＨ３を目標絶対湿度値に決定する（図９参照）。
【００５５】
空調制御部６３は、決定部６９によって決定された目標温度値及び目標絶対湿度値に室内空間の環境が導かれるように、外調機３０及び空調機２０を連携して制御する。具体的には、空調制御部６３は、決定部６９によって決定された運転モードが外調機３０及び空調機２０において実行されるように制御信号を生成し、生成した制御信号を通信部６１に送信する。また、空調制御部６３は、決定部６９によって決定された目標温度値に関する信号を通信部６１に送信するとともに、決定部６９によって決定された目標絶対湿度値に関する信号を通信部６１に送信する。そして、通信部６１から制御信号及び目標温度値又は目標絶対湿度値が空調機２０あるいは外調機３０に送信されることで、空調機２０では決定部６９によって決定された目標温度値を目標温度とした暖房運転、冷房運転あるいは送風運転が実行され、外調機３０では決定部６９によって決定された目標絶対湿度値を目標湿度とした加湿換気運転、除湿換気運転あるいは換気運転が実行される。
【００５６】
なお、本実施形態では、特定部６６は、所定時間（例えば、５分）毎に現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値を特定する。前記所定時間は、５分〜６０分であることが好ましい。また、設定部６７は、特定部６６によって現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が特定される毎に、現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が決定した領域ＡＲ１〜ＡＲ３のいずれの領域にあるかを判定し、判定結果から目標指数を設定する。さらに、抽出部６８は、設定部６７によって目標指数が設定される毎に、候補温湿度値を抽出する。そして、決定部６９は、抽出部６８によって候補温湿度値が抽出される毎に、目標温度値及び目標絶対湿度値を決定する。
【００５７】
（４）外調機による各種運転
次に、外調機３０による除湿換気運転、加湿換気運転及び換気運転について説明する。外調機３０では、空調制御装置６０から送信される制御信号に基づいて外調機制御部３９が外調機３０の備える各種機器を制御することで、各種運転が実行される。また、除湿換気運転、加湿換気運転及び換気運転では、外調機３０の備える給気ファン及び排気ファンが駆動されることで、屋外空気ＯＡが外気吸入口を介して外調機３０内に吸入されて給気口を介して室内空間に供給され、屋内空気ＲＡが内気吸入口を介して外調機３０内に吸入されて排気口を介して排気空気ＥＡとして屋外に排出される運転が行われる。
【００５８】
ここで、除湿換気運転中の動作について説明する。除湿換気運転中には、第１熱交換器３４が凝縮器となって第２熱交換器３５が蒸発器となる第１動作と、第２熱交換器３５が凝縮器となって第１熱交換器３４が蒸発器となる第２動作とが交互に繰り返される。
【００５９】
具体的には、第１動作では、第１熱交換器３４についての再生動作と、第２熱交換器３５についての吸着動作とが並行して行われる。第１動作中は、四路切換弁３２が図２に示す実線の状態に切り換えられる。この状態で、圧縮機３１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁３２を介して第１熱交換器３４に流入し、第１熱交換器３４を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、膨張弁３３で減圧されて、その後、第２熱交換器３５を通過する間に蒸発し、四路切換弁３２を介して圧縮機３１に再び吸入される。
【００６０】
また、第１動作（図２（ａ）参照）中において、第１熱交換器３４では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気ＲＡに付与される。第１熱交換器３４から脱離した水分は、屋内空気ＲＡに同伴して排気口を通じて排気空気ＥＡとして屋外へ排出される。また、第２熱交換器３５では、屋外空気ＯＡ中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気ＯＡが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第２熱交換器３５で除湿された屋外空気ＯＡは、給気口を通って供給空気ＳＡとして室内空間へ供給される。
【００６１】
第２動作では、第１熱交換器３４についての吸着動作と、第２熱交換器３５についての再生動作とが並行して行われる。第２動作中は、四路切換弁３２が図２に示す破線の状態に切り換えられる。この状態で、圧縮機３１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁３２を介して第２熱交換器３５に流入し、第２熱交換器３５を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、膨張弁３３で減圧されて、その後、第１熱交換器３４を通過する間に蒸発し、四路切換弁３２を介して圧縮機３１に再び吸入される。
【００６２】
第２動作（図２（ｂ）参照）中において、第２熱交換器３５では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気ＲＡに付与される。第２熱交換器３５から脱離した水分は、屋内空気ＲＡに同伴して排気口を通じて排気空気ＥＡとして屋外へ排出される。また、第１熱交換器３４では、屋外空気ＯＡ中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気ＯＡが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第１熱交換器３４で除湿された屋外空気ＯＡは、給気口を通って供給空気ＳＡとして室内空間へ供給される。
【００６３】
次に、加湿換気運転中の動作について説明する。加湿換気運転中には、第１熱交換器３４が凝縮器となって第２熱交換器３５が蒸発器となる第１動作と、第２熱交換器３５が凝縮器となって第１熱交換器３４が蒸発器となる第２動作とが交互に繰り返される。以下、第１動作及び第２動作中における冷媒回路内の冷媒の流れは、上述の除湿換気運転と同様であるため、説明を省略し、第１動作及び第２動作中における空気の流れについてのみ説明する。
【００６４】
第１動作（図３（ａ）参照）中において、第１熱交換器３４では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気ＯＡに付与される。第１熱交換器３４から脱離した水分は、屋外空気ＯＡに同伴して給気口を通じて供給空気ＳＡとして室内空間に供給される。また、第２熱交換器３５では、屋内空気ＲＡ中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気ＲＡが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第２熱交換器３５で除湿された屋内空気ＲＡは、排気口を通って排気空気ＥＡとして屋外へ排出される。
【００６５】
第２動作（図３（ｂ）参照）中において、第２熱交換器３５では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸気口から吸入された屋外空気ＯＡに付与される。第２熱交換器３５から脱離した水分は、屋外空気ＯＡに同伴して給気口を通じて供給空気ＳＡとして室内空間に供給される。また、第１熱交換器３４では、屋内空気ＲＡ中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気ＲＡが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第１熱交換器３４で除湿された屋内空気ＲＡは、排気口を通って排気空気ＥＡとして屋外へ排出される。
【００６６】
次に、換気運転中の動作について説明する。換気運転中には、圧縮機３１が駆動されない状態で、屋外空気ＯＡが供給空気ＳＡとして室内空間に供給され、屋内空気ＲＡが排気空気ＥＡとして屋外に排出される。このため、換気運転中には、積極的な除湿や加湿の行われていない屋外空気ＯＡが供給空気ＳＡとして室内空間に供給される。
【００６７】
（５）空調機による各種運転
次に、空調機２０による暖房運転、冷房運転及び送風運転について説明する。空調機２０では、空調制御装置６０から送信される制御信号に基づいて室内制御部２５及び室外制御部２９が空調機２０の備える各種機器を制御することで、各種運転が実行される。また、暖房運転及び冷房運転では、室内ファンが駆動されることで、屋内空気ＲＡが室内ユニット２１内に吸入されて熱交換が行われ、熱交換された屋内空気ＲＡが室内空間に供給される運転が行われる。
【００６８】
暖房運転中には、室内熱交換器２４が凝縮器として機能し室外熱交換器２８が蒸発器として機能するように、四路切換弁２７が図４に示す破線の状態に切り換えられる。この状態で、圧縮機２６から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２７を介して室内熱交換器２４に流入し、室内熱交換器２４を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、室外膨張弁２５ｂで減圧されて、その後、室外熱交換器２８を通過する間に蒸発し、四路切換弁２７を介して圧縮機２６に再び吸入される。また、このとき、室内ファンが駆動されることで、屋内空気ＲＡが室内ユニット２１内に吸入されて熱交換が行われ、熱交換された暖かい空気が室内空間に供給される。
【００６９】
また、冷房運転中には、室外熱交換器２８が凝縮器として機能し室内熱交換器２４が蒸発器として機能するように、四路切換弁２７が図４に示す実線の状態に切り換えられる。この状態で、圧縮機２６から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２７を介して室外熱交換器２８に流入し、室外熱交換器２８を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、室内膨張弁２５ａで減圧されて、その後、室内熱交換器２４を通過する間に蒸発し、四路切換弁２７を介して圧縮機２６に再び吸入される。また、このとき、室内ファンが駆動されることで、屋内空気ＲＡが室内ユニット２１内に吸入されて熱交換が行われ、熱交換された冷たい空気が室内空間に供給される。
【００７０】
また、送風運転中には、圧縮機２６が駆動されない状態で、室内ファンが駆動されることで、室内ユニット２１内に吸入された屋内空気ＲＡが、室内空間に供給される。このため、送風運転中には、積極的な熱交換の行われていない空気が室内空間に供給される。
【００７１】
（６）特徴
（６−１）
屋外空気ＯＡが屋内（室内空間）に取り入れられる換気が常に行われているような場合には、屋内の環境は、屋外空気ＯＡの温度や湿度に影響を受けることになる。
【００７２】
そこで、本実施形態では、候補温湿度値が複数ある場合には、現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値の比エンタルピーと候補温湿度値の比エンタルピーとの差であるエンタルピー差が各候補温湿度値に対して算出され、算出された各エンタルピー差のうち最もエンタルピー差の小さい候補温湿度値から目標温度値及び目標絶対湿度値が決定されている。また、候補温湿度値は、爽快指数（不快指数が６５〜７５の範囲）を利用して設定される目標指数から抽出されている。このため、例えば、屋外空気ＯＡの温度や湿度が考慮されずに屋内空気ＲＡ（室内空間の空気）の温度や湿度に基づいて目標温度値及び目標絶対湿度値が決定される場合と比較して、室内空間の環境が爽快指数から外れるおそれを低減することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、候補温湿度値が複数ある場合には、最もエンタルピー差の小さい候補温湿度値から目標温度値及び目標絶対湿度値が決定されている。このため、比エンタルピーが考慮されずに目標温度値及び目標絶対湿度値が決定される場合と比較して、消費エネルギーを抑えることができる。
【００７４】
これによって、屋外空気ＯＡが取り入れられる換気が行われる室内空間において、省エネルギーを実現することができ、かつ、ユーザの快適性が損なわれるおそれを低減することができている。
【００７５】
（６−２）
本実施形態では、外調機３０の制御可能範囲から外れる候補温湿度値が目標温度値及び目標絶対湿度値の決定対象となる候補温湿度値から除外された後であっても、候補温湿度値が複数ある場合には、各候補温湿度値についてエンタルピー差が算出され、目標温度値及び目標絶対湿度値が決定されている。このため、この空調制御装置６０では、外調機３０の制御可能範囲から外れた候補温湿度値に基づいて、目標温度値及び目標絶対湿度値が決定されないようにすることができる。したがって、空気調和装置１０全体の空調負荷を抑えることができるため、省エネルギーを実現することができている。
【００７６】
（６−３）
本実施形態では、所定時間毎に、現在の外気温度値及び現在の外気絶対湿度値が決定した領域ＡＲ１〜ＡＲ３のいずれの領域にあるかが判定され、判定結果から目標指数が設定されている。また、目標指数が設定される毎に、候補温湿度値が抽出されている。さらに、候補温湿度値が抽出される毎に、目標温度値及び目標絶対湿度値が決定されている。このため、この空調制御装置６０では、外気の温度や湿度の変化に応じて空調機２０及び外調機３０を制御することができている。
【００７７】
（６−４）
本実施形態では、空調制御部６３によって、外調機３０及び空調機２０が連携して制御されている。このため、１つの空調制御装置６０によって、外調機３及び空調機２０を制御することができる。
【００７８】
（７）変形例
上記実施形態では、快適性指数として不快指数が採用されているが、快適性を示す指標となるものであれば他の指数が用いられてもよい。例えば、快適性指数として、体感温度が採用されてもよい。体感温度とは、人の肌が感じる温度の感覚を、数値に表したものである。また、体感温度には、気温の他に、湿度が影響すると考えられており、以下の式によって算出することができる。なお、以下の式では、Ｔは気温（℃）を示しており、Ｈは相対湿度（％）を示している。
体感温度（℃）＝Ｔ−１／２．３×（Ｔ−１０）×（０．８−Ｈ／１００）
また、快適性指数として体感温度が採用される場合には、例えば、体感温度２０〜２８℃に相当する部分が爽快指数とされる。そして、設定部によって、記憶部に記憶されている空気線図に基づき、快適性指数のうち上記爽快指数が満たされる温度及び湿度の組み合わせを含む領域ＡＲ２が決定される。
【００７９】
また、上記実施形態では、爽快指数は予め設定されているが、これに限定されず、爽快指数がユーザ等によって設定可能であってもよい。例えば、空調制御装置６０に、ユーザが爽快指数を設定可能な入力装置等が設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、外気を取り入れる換気が行われる室内空間において、ユーザの快適性が損なわれないように空調機を制御することができるため、換気が行われる室内空間に設置されている空調機への適用が有効である。
【符号の説明】
【００８１】
１０      空気調和装置（空調機）
２０      空調機（第２空調機）
３０      外調機（第１空調機）
６０      空調制御装置
６３      空調制御部
６７      設定部
６８      抽出部
６９      決定部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特開２００４−１３２６６９号公報
【図１】
2011202916.tif 000003
【図２】
2011202916.tif 000004
【図３】
2011202916.tif 000005
【図４】
2011202916.tif 000006
【図５】
2011202916.tif 000007
【図６】
2011202916.tif 000008
【図７】
2011202916.tif 000009
【図８】
2011202916.tif 000010
【図９】
2011202916.tif 000011