(57)【要約】【課題】生体の免疫活性を賦活する空気調和装置を提供することである。【解決手段】空気調和装置は、室内ユニット及び室外ユニットを備えて室内を空気調和する空調手段と、運転制御部及び変動制御部を備えるコントローラとを備えている。室内ユニットの室内熱交換器と室外ユニットの圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と膨張弁とは順に接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路が構成されている。運転制御部は、空調手段を運転制御して、室内ユニットの室内熱交換器によって室内空気を所定温度の調和空気に生成し、室内に供給する。変動制御部は、免疫を賦活するために、室内温度が２６．５〜２８℃の温度変動巾で３０分周期で変動するように、圧縮機の運転容量を制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内（R）を空気調和するための空調手段（2）を備える空気調和装置であって、
生体の免疫活性を賦活するために上記空調手段（2）によって生体の体感温度に関わる温熱因子が変動するように該空調手段（2）を制御する制御手段（52）を備えている
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記空調手段（2）は、調和空気を室内（R）に供給するように構成されている
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記温熱因子は、室内温度である
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記制御手段（52）は、室内温度が温熱環境の快適範囲内の温度変動巾で変動するように空調手段（2）を制御する
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項５】
請求項３において、
上記制御手段（52）は、室内温度が所定の温度変動巾で周期的に変動するように空調手段（2）を制御する
ことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置の運転制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１に示すように、室内の空気調和を行う空気調和装置が知られている。このような空気調和装置は、室内温度が室内の居住者などにより設定された所定の設定温度となるように空気調和運転を行って、居住者の快適性を向上させている。
【特許文献１】特開２００１−２９６０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の空気調和装置では、生体の快適性を重視し、室内を生体の所望する定常な温熱環境に保つ運転を行っていたために、生体に適度な刺激を与えることができず、生体の免疫活性を低下させてしまうという問題点があった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、生体の免疫活性を賦活する空気調和装置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】
【０００５】
第１の発明は、室内（R）を空気調和するための空調手段（2）を備える空気調和装置であって、生体の免疫活性を賦活するために上記空調手段（2）によって生体の体感温度に関わる温熱因子が変動するように該空調手段（2）を制御する制御手段（52）を備えている。
【０００６】
この第１の発明では、上記制御手段（52）が空調手段（2）によって生体の体感温度に関わる温熱因子が変動するように空調手段（2）を制御する。生体の体感温度に関わる温熱因子とは、室内（R）の温度、気流、湿度、輻射などが例示される。つまり、上記制御手段（52）が上記空調手段（2）を制御することにより、室内（R）の温度、気流、湿度、輻射などが変動するので、生体に適度な刺激が与えられ、生体の免疫活性が賦活される。
【０００７】
即ち、生体は、生体内に侵入した病原体などの異物を攻撃、排除する免疫系という自己防御機構を有していることが知られている。
【０００８】
この免疫系は、図５に示すように、先天的な自然免疫系と、抗原に感染することで身に付く後天的な獲得免疫系とに分類される。自然免疫系の細胞には、病原体により損傷した細胞や感染細胞を破壊するナチュラルキラー細胞や生体内に侵入した病原体を消化したり、情報を獲得免疫系のＴ細胞に提示するマクロファージなどがあり、獲得免疫系の細胞には、Ｔ細胞やＴ細胞の一つであるヘルパーＴ細胞からの指令を受けて抗体を生産するＢ細胞などがある。
【０００９】
そして、この免疫系は、生体が受けるストレスや生体を取り巻く環境などの影響を受けて増減変化したり活性が変化したりすることが知られており、従来より、この免疫系のを追跡するために、免疫細胞の遺伝子マーカーの解析、該遺伝子より生合成されたタンパク質のマーカーの解析及び、免疫細胞数と活性の測定が行われている。
【００１０】
つまり、生体の免疫活性は、該生体が暴露される環境の影響を受けて変化するので、室内が空気調和装置によって空気調和されている場合、室内に在室する生体の免疫活性は、上記空気調和装置による空調運転の影響を受けることとなる。
【００１１】
本願発明者は、上述した現象に着目し、空調手段（2）によって室内の体感温度に関わる温熱因子を変動させるようにしたものである。
【００１２】
なお、第１の発明において、生体とは、人及びその他の動物を示す。つまり、室内（R）とは、人や動物が居住する室内空間や、動物が飼育される室内空間をいう。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、上記空調手段（2）は、調和空気を室内（R）に供給するように構成されている。
【００１４】
この第２の発明では、上記制御手段（52）が、上記空調手段（2）によって室内（R）に供給される調和空気の温度、湿度及び風量などが変動するように上記空調手段（2）を制御し、生体の体感温度に関わる温熱因子を変動させる。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明において、上記温熱因子は、室内温度である。
【００１６】
この第３の発明は、上記温熱因子の一例であり、制御手段（52）は、空調手段（2）によって、室内温度が変動するように空調手段（2）を制御する。
【００１７】
第４の発明は、第３の発明において、上記制御手段（52）は、室内温度が温熱環境の快適範囲内の温度変動巾で変動するように空調手段（2）を制御する。
【００１８】
この第４の発明において、温熱環境の快適範囲とは、生体の快適性が満足される温度範囲をいう。つまり、上記制御手段（52）は、室内温度が、生体の快適性が満足される温度範囲内で変動するように空調手段（2）を制御する。
【００１９】
例えば、アメリカ暖房冷凍空調学会（以下、ＡＳＨＲＡＥという）では、温熱環境の快適範囲内を、在室者の９０％以上の人が満足する環境と定義しており、この快適範囲の温度は、夏では約２３℃〜約２６℃、冬では約２０℃〜約２３．５℃としている。また、ＡＳＨＲＡＥは、上記快適範囲において温度を変動させる場合、温度変動巾１．１℃以下且つ変動率２．２℃／ｈｒ以下が、快適性が許容される範囲としている。
【００２０】
よって、第４の発明では、制御手段（52）によって、室内温度が上記温熱環境の快適範囲内で、温度変動巾１．１℃、変動率２．２℃／ｈｒするようにしてもよい。さらに、空調対象とする生体の種類差や個体差により温熱環境の快適範囲や快適性が許容される温度変動巾が異なるので、空調対象とする生体に応じて適宜設定した温熱環境の快適範囲内で変動させるようにしてもよい。また、快適性に加えて省エネルギーを図るために、上記温度変動巾より大きい（例えば、１．５℃）変動巾を用いてもよい。
【００２１】
第５の発明は、第３の発明において、上記制御手段（52）は、室内温度が所定の温度変動巾で周期的に変動するように空調手段（2）を制御する。
【００２２】
この第５の発明では、制御手段（52）は、空調手段（2）によって室内温度が規則的に変動するように制御する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、上記制御手段（52）が、空調手段（2）によって生体の体感温度に関わる温熱因子が変動するようにしたために、生体に適度な刺激を与えることができる。これにより、生体の免疫活性を賦活することができる。つまり、生体の病原菌などに対する自己防御機構を高めることができる。
【００２４】
また、上記第２の発明によれば、上記空調手段（2）は、調和空気を室内（R）に供給するようにしたために、調和空気の温度、湿度及び風量などを変動させることにより、生体の体感温度に関わる温熱因子を確実に変動させることができる。
【００２５】
また、上記第３の発明によれば、上記温熱因子は、室内温度としたために、室内温度を変動させることにより、生体に確実に刺激を与えることができる。
【００２６】
また、上記第４の発明によれば、室内温度が温熱環境の快適範囲内の温度変動巾で変動するようにしたために、生体に温熱因子の変動という刺激を与えても、生体が感じる快適性を満たすことができる。
【００２７】
また、上記第５の発明によれば、室内温度が所定の温度変動巾で周期的に変動するようにしたために、室内温度が規則的に変動すると共に、制御が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の空気調和装置（1）は、室内ユニット（3）と室外ユニット（4）とコントローラ（50）とを備えている。上記室内ユニット（3）と室外ユニット（4）とが、室内（R）を空気調和するための空調手段（2）を構成している。
【００３０】
上記室内ユニット（3）は、室内（R）の壁面に取り付けられ、室外に配置される室外ユニット（4）と冷媒配管（5）によって接続されている。
【００３１】
上記室外ユニット（4）は、図２に示すように、圧縮機（6）と四路切換弁（7）と室外熱交換器（8）と膨張弁（9）とを備えている。上記圧縮機（6）は、運転容量が可変に構成されている。また、室外ユニット（4）では、室外熱交換器（8）の近傍に外気を取り込むための室外ファン（10）が設けられている。室内ユニット（3）は、室内熱交換器（11）と、該室内熱交換器（11）の近傍に配置された室内ファン（12）とを備えている。
【００３２】
上記圧縮機（6）と四路切換弁（7）と室外熱交換器（8）と膨張弁（9）と室内熱交換器（11）とが冷媒配管（5）によって順に接続され、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路（13）を構成している。
【００３３】
上記室内ユニット（3）は、図３に示すように、ケーシング（20）の内部に室内熱交換器（11）が収納されると共に、室内ファン（12）が収納されている。
【００３４】
上記ケーシング（20）には、前面上部から上面に亘って吸込口（21）が形成される一方、前面下部には吹出口（22）が形成されている。該吹出口（22）には風向羽根（22a）が設けられている。該ケーシング（20）の内部は、吸込口（21）から吹出口（22）へと連通する空気通路（23）に形成されている。
【００３５】
上記室内熱交換器（11）は、クロスフィン型熱交換器であって、ケーシング（20）内において前側に位置する第１熱交換部（24）と、ケーシング（20）の後側の上部に位置する第２熱交換部（25）とにより逆Ｖ字状に形成されている。上記第１熱交換部（24）及び第２熱交換部（25）は、多数のプレート状の伝熱フィン（31）と、該各伝熱フィン（31）を貫通する伝熱管（32）とを備えている。
【００３６】
このような構成により、室内ユニット（3）は、吸込口（21）から吸い込まれた室内空気と冷媒とを熱交換して所定温度の調和空気を生成し、吹出口（22）から室内（R）に供給するように構成されている。
【００３７】
（コントローラ）
上記コントローラ（50）は、上記空調手段（2）の運転制御を行うものであり、運転制御部（51）と変動制御部（52）とを備えている。
【００３８】
上記運転制御部（51）は、圧縮機（6）と各ファン（10,12）とを駆動させると共に、四路切換弁（7）の切換え及び膨張弁（9）の開度制御を適宜行って、空調手段（2）の冷房運転及び暖房運転を制御するものである。
【００３９】
上記変動制御部（52）は、生体の免疫活性を賦活するために、上記空調手段（2）によって生体の体感温度に関わる温熱因子である室内温度を変動させるものであり、制御手段に構成されている。つまり、上記変動制御部（52）は、室内温度が所定の温度変動巾（例えば、１．５℃以内）で、周期的（例えば、１周期３０分）に変動するように、運転制御部（51）の制御を補正するものである。具体的に、上記変動制御部（52）は、運転制御部（51）による空調手段（2）の運転中に、圧縮機（6）の運転容量を制御することにより室内熱交換器（11）の蒸発温度及び凝縮温度を制御し、室内（R）に供給される調和空気の温度を変動させるように構成されている。
【００４０】
−運転動作−
上記空気調和装置（1）では、運転制御部（51）が、空調手段（2）の四路切換弁（7）を切り換えることにより、冷房運転と暖房運転とを切り換えて運転する。ここでは、冷房運転を中心に説明する。
【００４１】
冷房運転では、上記運転制御部（51）により、四路切換弁（7）が図２の実線状態となり、圧縮機（6）及び各ファン（10,12）が駆動する。これにより、冷媒は、図２の実線矢印の方向に循環し、各熱交換器（8,11）において、冷媒と外気又は室内空気との熱交換が行われる。
【００４２】
室外ユニット（4）において、圧縮機（6）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（8）で外気に放熱して凝縮した液冷媒となり、膨張弁（9）で膨張し、室内ユニット（3）に導入される。膨張した冷媒は、室内熱交換器（11）において、室内ファン（12）によってケーシング（20）内部に取り込まれた室内空気から吸熱して蒸発し、該室内空気を所定温度の調和空気に生成する。そして、蒸発した冷媒は、室外ユニット（4）に導入されて圧縮機（6）に吸入され、圧縮される。
【００４３】
つまり、図３に示すように、室内ユニット（3）では、室内ファン（12）が回転して室内空気を吸込口（21）からケーシング（20）の内部に吸い込み、該室内空気が室内熱交換器（11）を通過して、所定温度の調和空気に生成され、吹出口（22）から室内（R）に供給される。
【００４４】
ここで、本発明の特徴として、図４に示すように、上記変動制御部（52）は、運転制御部（51）の制御を補正して、空調手段（2）によって室内温度が所定の温度変動巾（１．５℃）で、周期的に（３０分周期で）変動するように空調手段（2）を制御する。
【００４５】
具体的に、上記変動制御部（52）は、温熱環境の快適範囲内の温度である２６．５℃を基準とし、室内温度が２６．５℃から２８℃に１５分間かけて漸次上昇した後に２８℃から２６．５℃に１５分間かけて漸次下降する変動を３０分周期で繰り返すように上記空調手段（2）を制御する。つまり、上記変動制御部（52）は、運転開始時（０分）から運転開始１５分後に圧縮機（6）の運転容量を漸次小さくして室内熱交換器（11）の冷媒の蒸発温度を漸次上昇させることにより、調和空気の温度を２６．５℃から２８℃に漸次上昇させる。一方、上記変動制御部（52）は、運転開始１５分後から３０分後に圧縮機（6）の運転容量を漸次大きくして室内熱交換器（11）の冷媒の蒸発温度を漸次低下させることにより、調和空気の温度を２８℃から２６．５℃に漸次下降させる。そして、上記変動制御部（52）は、この１５分毎に圧縮機（6）の運転容量を小さくしたり、大きくしたりする制御を、以後繰り返す。このように、上記変動制御部（52）が空調手段（2）によって室内温度が変動するように制御するので、室内（R）に在室する人間などの生体に適度な刺激が与えられる。
【００４６】
なお、快適性が許容される基準として、温度変動巾１．１℃以下、変動率２．２℃／ｈｒ以下を用いても良いが、本実施形態では、温度変動巾１．５℃以下、変動率１．５℃／１５分以下を基準として用い、その最大値で運転を行った。これは、室内温度を外気温に近くしたほうが省エネルギー性が向上するので、温度変動巾の上限温度を少し高めに設定することにより、適度な快適性を図ると共に、省エネルギーをも図るためである。これにより、室内温度は、設定温度２６．５℃で運転した場合と略同等な快適性が得られると共に、省エネルギーをも図ることができる。
【００４７】
一方、暖房運転時には、四路切換弁（7）が図２の波線側に切り換わる。これにより、圧縮機（6）から吐出された冷媒が、室内熱交換器（11）において、室内空気に放熱して凝縮し、該室内空気を加熱して調和空気に生成する。そして、凝縮した冷媒は、膨張弁（9）で膨張し、室外熱交換器（8）を流れる際に外気から吸熱して蒸発した後に、再び圧縮機（6）に吸入されて圧縮される。そして、暖房運転時においても、上記変動制御部（52）は、圧縮機（6）の運転容量を制御することにより、室内熱交換器（11）における冷媒の凝縮温度を制御し、調和空気の温度を変動させる。
【００４８】
−実施形態の効果−
上記空気調和装置（1）は、上記変動制御部（52）によって空調手段（2）により生体の体感温度に関わる温熱因子である室内温度を変動させるようにしたために、室内（R）の生体に適度な刺激を与えることができる。これにより、生体の免疫活性を賦活することができるので、生体の病原菌などに対する自己防御機構を高めることができる。
【００４９】
また、上記空気調和装置（1）は、空調手段（2）が、調和空気を室内（R）に供給するようにしたために、調和空気の温度を変動させることにより、確実に室内温度を変動させることができる。
【００５０】
また、上記室内温度の変動を、２６．５℃を基準とし、１．５℃の温度変動巾で変動させたので、適度な快適性が得られると共に、省エネルギーをも図ることができる。
【００５１】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００５２】
上記実施形態では、室内温度が、所定周期で漸次上昇した後漸次下降するように変動させたが、例えば、室内温度が矩形波的又は正弦波的に変動するように制御してもよい。また、変動周期及び温度変動巾は特に限定されない。例えば、ＡＳＨＲＡＥが規定する温度変動巾１．１℃以下且つ変動率２．２℃／ｈｒ以下で変動させてもよい。また、快適性よりも、免疫活性の賦活を重視する場合は、快適範囲を超えた温度変動巾で変動させるようにしてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、体感温度に関わる温熱因子を室内温度としたが、上記温熱因子を気流としてもよい。具体的には、室内ファン（12）の回転数の変動させて風量を変動させたり、吹出口（22）の風向羽根（22a）を動かして風向を変動させてもよい。さらに、室内温度を変動させる場合、上記実施形態のように、目標とする室内温度と同じ温度の調和空気を供給するのではなく、一定温度の調和空気の供給量（風量）を変動させることによって、室内温度を変動させてもよい。この場合は、室内温度に加えて気流も変動することになる。
【００５４】
さらに、空気調和装置は、上記実施形態に示した空気調和装置に限定されず、室内（R）の加湿や除湿を行うものであってもよいし、床暖房や天井からの輻射により室内（R）を空気調和するものであってもよい。つまり、湿度や輻射も生体の体感温度に影響を及ぼすので、これらを変動させることによっても、生体に適度な刺激を与えることができる。
【００５５】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明は、空気調和装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態の空気調和装置を示す概略構成図である。
【図２】実施形態の空気調和装置の冷媒回路の配管系統図である。
【図３】実施形態の室内ユニットの構成を示す側面断面図である。
【図４】実施形態の室内温度の変動制御を示す図であり、横軸が時間の経過、縦軸が室内温度を示している。
【図５】免疫細胞の分類を示す表である。
【符号の説明】
【００５８】
1  空気調和装置
2  空調手段
52  変動制御部（制御手段）
R  室内
【図１】
2007255846.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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