(57)【要約】【課題】冷房能力を低下させることなく除湿量をコントロールして、除湿に使うエネルギーを減らし、体感温度を一定に保ちながら、省エネになる方向で湿度をコントロールするシステムを提供する。【解決手段】エアコンを備えた冷房対象の部屋の室内温度Ｔと室内湿度Ｈを測定するとともに、その室内温度と室内湿度から不快指数Ｂを算定し、予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが高いときは、冷房温度を下げるか、給気風量を下げることにより室内湿度が低くなるように、予め設定された不快指数Ａに対して不快指数Ｂが低いときは、冷房温度を上げるか、給気風量を上げることにより室内湿度が高くなるように、エアコンを制御するエアコンの省エネ冷房方法。【選択図】  図１
2017003205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアコンを備えた冷房対象の部屋の室内温度Ｔと室内湿度Ｈを測定するとともに、その室内温度と室内湿度から不快指数Ｂを算定し、
予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが高いときは、冷房温度を下げるか、給気風量を下げることにより室内湿度が低くなるように、
予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが低いときは、冷房温度を上げるか、給気風量を上げることにより室内湿度が高くなるように、
エアコンを制御することを特徴とするエアコンの省エネ冷房方法。
【請求項２】
エアコンの制御目標として不快指数Ａを予め設定し、その不快指数Ａを規定する変数である湿度Ｈ１および温度Ｔ１を設定し、
前記エアコンの室内機を最大風量で運転開始して前記設定温度Ｔ１まで冷房し、
前記不快指数Ａと、冷房対象の室内で測定した不快指数Ｂとを比較し、
Ａ＜Ｂのときは冷房温度を下げ、
Ａ＞Ｂのときは冷房温度を上げ、
Ａ＝Ｂのときは、冷房対象の室内の湿度Ｈ２と前記設定湿度Ｈ１とを比較し、
Ｈ２＞Ｈ１のときは風量を１段階下げ、最小風量の時は現在の風量を維持し、
Ｈ２＜Ｈ１のときは風量を１段階上げ、最大風量の時は現在の風量を維持し、
Ｈ２＝Ｈ１のときは現在の風量を維持する
という制御を行うことを特徴とするエアコンの省エネ冷房方法。
【請求項３】
エアコンが設置される室内の温度を測定する温度センサと、
前記室内の湿度を測定する湿度センサと、
前記温度センサの出力と湿度センサの出力から不快指数を演算する不快指数演算手段とを備え、
予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが高いときは、冷房温度を下げるか、給気風量を下げることにより室内湿度が低くなるように、
予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが低いときは、冷房温度を上げるか、給気風量を上げることにより室内湿度が高くなるように、
エアコンを制御する手段を有することを特徴とするエアコンの省エネ冷房制御装置。
【請求項４】
エアコンが設置される室内の温度を測定する温度センサと、
前記室内の湿度を測定する湿度センサと、
前記温度センサの出力と湿度センサの出力から不快指数を演算する不快指数演算手段とを備え、
エアコンの制御目標として不快指数Ａを予め設定し、その不快指数Ａを規定する変数である湿度Ｈ１および温度Ｔ１を設定し、
前記エアコンの室内機を最大風量で運転開始して前記設定温度Ｔ１まで冷房し、
前記不快指数Ａと、前記不快指数演算手段により演算した不快指数Ｂとを比較し、
Ａ＜Ｂのときは冷房温度を下げ、
Ａ＞Ｂのときは冷房温度を上げ、
Ａ＝Ｂのときは、冷房対象の室内の湿度Ｈ２と前記設定湿度Ｈ１とを比較し、
Ｈ２＞Ｈ１のときは風量を１段階下げ、最小風量の時は現在の風量を維持し、
Ｈ２＜Ｈ１のときは風量を１段階上げ、最大風量の時は現在の風量を維持し、
Ｈ２＝Ｈ１のときは現在の風量を維持する
という制御を実行する手段を備えたことを特徴とするエアコンの省エネ冷房制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコン室内機の給気風量をコントロールすることにより、体感温度変化を少なくした省エネ冷房制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエアコンにおける制御は、温度制御のみである。これは設定温度を目標とした冷房であり、湿度制御は全く考慮されていない。温度制御だけでは室内の体感的な温度は一定にはならない。
【０００３】
従来のエアコンでも風量の自動制御はあるが、設定温度に早く到達するための温度制御の補助的な役割としての風量制御である。この風量制御は、湿度コントロールを行うためではなく、体感的な温度を一定に保つものでもなく、省エネを行うためでもない。
風量が「自動」では「微風」運転となる時間が長く、除湿量の多い冷房となってしまうので、室内は乾燥して、体感的な温度は一定にはならず、エネルギーを多く使用する冷房となってしまう。
【０００４】
特許文献１には、温度及び湿度で示される快適範囲内の目標温度及び目標湿度へ室内の温度及び湿度を移行させるよう加湿運転、加熱運転、除湿運転及び冷却運転のうち少なくとも１つを空調装置に対して指示する空調制御装置が開示されており、快適範囲に室内の温度及び湿度を移行させる場合、加湿運転、加熱運転、除湿運転及び冷却運転のそれぞれの運転形態におけるエネルギー効率を考慮して空調装置の運転負荷が最も少なくなるように目標温度及び目標湿度を設定し、さらに、室外の温度と、設定された目標温度との温度差が所定値以下となるように目標温度を補正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１６５４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エアコンで冷房を行うと除湿量が多く、温度を下げるために使うエネルギーよりも、除湿のために使うエネルギーの方が多いのが普通である。そのために室内が乾燥して、夏でも加湿器を使っているビルや家庭もある。
【０００７】
外気湿度の高い夏季に除湿を行って室内を乾燥させても、湿気は屋外から常時侵入するので、外気湿度によって室内湿度は常に変化している。温度が一定であっても湿度が変化していては体感温度が一定にはならない。
省エネのためには除湿運転を少なくする冷房が効果的であるが、従来のエアコンは除湿運転を少なくする冷房を目的としてはいない。
熱交換器の面積をコントロールするような方式はあるが、熱交換器の一部だけを冷やして除湿面積を減らすような方式ではエアコンの冷房能力が低下してしまう。
【０００８】
前掲の特許文献１に開示された空調制御装置では、外気のエンタルピと内気のエンタルピを算出し、これらを比較することによって外気の取り入れの有効性を判断し、省エネルギーに貢献すると判断される場合には、ダンパの切替指示を空調装置に対して行うことによって、省エネルギー化を図るものであるが、外気の取り入れを行うことが必須の要件であり、一般のエアコンに適用することは困難である。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、冷房能力を低下させることなく除湿量をコントロールして、除湿に使うエネルギーを減らし、体感温度を一定に保ちながら、省エネになる方向で湿度をコントロールするシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴は、風量で湿度をコントロールすることである。
エアコン室内機の冷却器温度が一定の場合において、
給気風量が強いほど給気温度が高くなり、給気の露点温度も上がる。
露点温度が上がれば、除湿量が少なくなるので室内湿度が高くなる。
給気風量が弱いほど給気温度が低くなり、給気の露点温度も下がる。
露点温度が下がれば、除湿量が多くなるので室内湿度が低くなる。
本発明では、この原理を利用することで、エアコン室内機の給気風量を可変させて、湿度センサにより室内湿度をコントロールする機能を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第２の特徴は、温度制御を体感温度制御に変えることが特徴である。
現在のエアコンによる冷房は温度制御のみであり、冷房時の湿度は制御されていないため、湿度は成り行き任せとなっている。体感的な指標の一つである不快指数で説明すると、不快指数は温度と湿度で計算されるが、温度制御により温度が一定であっても湿度が成り行きで変化しているために、冷房を行っている室内の不快指数は一定にはならない。
【００１２】
不快指数ＤＩは、例えば次の式で表される。
2017003205.tif 000003
ここで、ｔは温度、ｈは湿度である。同じ温度でも、湿度によって不快と感じたり、快適と感じたりする。
体感的な指標は不快指数を使ってもよいが、その他の指標でもよい。
【００１３】
例えば、体感温度Ｔmは次の式で表され、温度と湿度の他に、風速の要素も加わる。
2017003205.tif 000004
ここで、ｔは温度、ｈは湿度、ｖは風速（ｍ／ｓｅｃ）である。
【００１４】
本発明では、エアコンの湿度をコントロールすることで、目標とする体感的温度に近づける。
ところで、同一の不快指数において、室内空気のエンタルピが低くなる冷房ほど、空気中のエネルギーを奪うことになるので、エンタルピを下げるために使うエネルギーが多くなる。室内空気のエンタルピが高くなる冷房ほど、空気中のエネルギーを奪わないことになるので、エンタルピを下げるために使うエネルギーが少なくて済む。
本発明では、エアコン室内機の給気風量を制御して、顕熱を奪い潜熱を奪わないようにコントロールする。また、体感温度が同じ不快指数のままで、室内空気の温度と湿度を、よりエンタルピが高くなる方向でコントロールすることで、省エネ冷房を行う。
【００１５】
すなわち、本発明の第１の構成は、
エアコンを備えた冷房対象の部屋の室内温度Ｔと室内湿度Ｈを測定するとともに、その室内温度と室内湿度から不快指数Ｂを算定し、
予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが高いときは、冷房温度を下げるか、給気風量を下げることにより室内湿度が低くなるように、
予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが低いときは、冷房温度を上げるか、給気風量を上げることにより室内湿度が高くなるように、
エアコンを制御することを特徴とするエアコンの省エネ冷房方法である。
【００１６】
本発明の第２の構成は、
エアコンの制御目標として不快指数Ａを予め設定し、その不快指数Ａを規定する変数である湿度Ｈ１および温度Ｔ１を設定し、
前記エアコンの室内機を最大風量で運転開始して前記設定温度Ｔ１まで冷房し、
前記不快指数Ａと、冷房対象の室内で測定した不快指数Ｂとを比較し、
Ａ＜Ｂのときは冷房温度を下げ、
Ａ＞Ｂのときは冷房温度を上げ、
Ａ＝Ｂのときは、冷房対象の室内の湿度Ｈ２と前記設定湿度Ｈ１とを比較し、
Ｈ２＞Ｈ１のときは風量を１段階下げ、最小風量の時は現在の風量を維持し、
Ｈ２＜Ｈ１のときは風量を１段階上げ、最大風量の時は現在の風量を維持し、
Ｈ２＝Ｈ１のときは現在の風量を維持する
という制御を行うことを特徴とするエアコンの省エネ冷房方法である。
【００１７】
また、本発明の第３の構成は、
エアコンの温度を測定する温度センサと、湿度を測定する湿度センサと、
前記温度センサの出力と湿度センサの出力から不快指数を演算する不快指数演算手段とを備え、
予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが高いときは、冷房温度を下げるか、給気風量を下げることにより室内湿度が低くなるように、
予め設定された不快指数Ａに対して前記不快指数Ｂが低いときは、冷房温度を上げるか、給気風量を上げることにより室内湿度が高くなるように、
エアコンを制御する手段を有することを特徴とするエアコンの省エネ冷房制御装置である。
【００１８】
本発明の第４の構成は、
エアコンが設置される室内の温度を測定する温度センサと、
前記室内の湿度を測定する湿度センサと、
前記温度センサの出力と湿度センサの出力から不快指数を演算する不快指数演算手段とを備え、
エアコンの制御目標として不快指数Ａを予め設定し、その不快指数Ａを規定する変数である湿度Ｈ１および温度Ｔ１を設定し、
前記エアコンの室内機を最大風量で運転開始して前記設定温度Ｔ１まで冷房し、
前記不快指数Ａと、前記不快指数演算手段により演算した不快指数Ｂとを比較し、
Ａ＜Ｂのときは冷房温度を下げ、
Ａ＞Ｂのときは冷房温度を上げ、
Ａ＝Ｂのときは、冷房対象の室内の湿度Ｈ２と前記設定湿度Ｈ１とを比較し、
Ｈ２＞Ｈ１のときは風量を１段階下げ、最小風量の時は現在の風量を維持し、
Ｈ２＜Ｈ１のときは風量を１段階上げ、最大風量の時は現在の風量を維持し、
Ｈ２＝Ｈ１のときは現在の風量を維持する
という制御を実行する手段を備えたことを特徴とするエアコンの省エネ冷房制御装置である。
【００１９】
このように、本発明では、エアコン室内機の給気風量を制御する。
室内が不快指数のような任意の体感的な温度となるように、温度制御だけではなくエアコン室内機の給気風量を制御することで湿度を制御する。
エアコン室内機の給気風量は３段階のエアコンが多いが、段数が多いほど細かな湿度のコントロールができる。
【００２０】
エアコン室内機に湿度センサを設け、室内湿度が高くなるように湿度をコントロールした冷房を行えば、潜熱を奪うエネルギーが少なくなり省エネにもなる。
温度と湿度が制御できれば、温度制御と給気風量制御と湿度制御を連携させて、不快指数のような体感的な指標を一定に保つ制御ができる。
同一の体感温度になるように、温度制御と給気風量制御と湿度制御を連携させるだけではなく、省エネになる方向でエンタルピとしての制御を行うことができる。
【００２１】
エアコン室内機の冷却器を通過して冷やされた給気は、
風速が早ければ冷やされる時間が短くなるため、給気温度が高くなり露点温度も上がるので、除湿量の少ない給気となる。
風速が遅ければ冷やされる時間が長くなるため、給気温度が低くなり露点温度も下がるので、除湿量の多い給気となる。
このようにして風量で湿度をコントロールすることができる。
【００２２】
不快指数のような体感的な指標を使い、設定した指標になるように室内の温度と湿度をコントロールすれば体感温度が一定に保て、不快感や冷え過ぎを防ぐことができる。
室内温度を下げて湿度を下げない冷房を行えば、同一の不快指数において室内空気のエンタルピが高い冷房ができるため省エネにもなる。
室内温度は高い方が省エネになるが、外気や室内の状況によって室内温度が変わってくるので、できるだけ高い湿度もしくは任意の湿度を目標としながら、その時点の湿度によって温度を可変させ、設定した不快指数になるようにする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、湿度制御により体感温度の変化が少なく、除湿運転の少ない冷房を行うことで、除湿に要するエネルギーを減らし、省エネ冷房を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るエアコンの制御システムのフローチャートである。
【図２】エアコンの設定温度は同じで、通常冷房と不快指数冷房を１日おきに切り替えて毎日の消費電力量を計測したグラフである。
【図３】エアコンの設定温度は同じで、通常冷房と不快指数冷房を１日おきに切り替えて計測した２台の温湿度計の温度の平均値のグラフである。
【図４】エアコンの設定温度は同じで、通常冷房と不快指数冷房を１日おきに切り替えて計測した２台の温湿度計の相対湿度を絶対湿度に換算したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、具体的に説明するが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲に属する変形が可能である。
表１は各温度と湿度（相対湿度）に対応する絶対湿度とエンタルピの関係を示すものである。エアコンの給気温度とエンタルピの関係を表１で説明する。
【００２６】
【表１】
2017003205.tif 000005
（D.A.は乾燥空気：Dry Air）
【００２７】
表１で、３０℃，５５％の空気を、２０℃，１００％と１０℃，１００％に冷やす場合を比較する。
３０℃，５５％の空気を２０℃に冷やすと、露点温度まで冷やされて２０℃，１００％となるが、絶対湿度が３０℃，５５％の時と同じ０．０１４７  ｇ／ｇＤ．Ａ．のため、除湿はされずに温度が１０℃下がるだけとなる。
３０℃，５５％の空気を１０℃に冷やすと露点温度まで冷やされて１０℃，１００％となり、絶対湿度が（１）式のように下がる。
0.0147 g/gD.A.−0.0076 g/gD.A.＝0.0071 g/gD.A.  （１）式
【００２８】
エンタルピを比較するには、３０℃と２０℃では１０℃差であるが、３０℃と１０℃では２０℃差になる。
２０℃，１００％の場合は風量を２倍にしなければ室温を保つことができないので、エンタルピも２倍にして計算する。
３０℃，５５％の空気を２０℃，１００％まで冷やすには、（２）式で表されるエンタルピの熱量変化が必要である。
(67.68 J/gD.A.−57.41 J/gD.A.)×2＝20.54 J/gD.A.  （２）式
【００２９】
３０℃，５５％の空気を１０℃，１００％まで冷やすには、（３）式で表されるエンタルピの熱量変化が必要である。
67.68 J/gD.A.−29.28 J/gD.A.＝38.4 J/gD.A.  （３）式
【００３０】
38.4 J/gD.A.÷20.54 J/gD.A.＝1.87であるから、１０℃，１００％に冷やすには、２０℃，１００％に冷やすよりも、１．８７倍の冷房エネルギーが必要となる。
顕熱を奪うエネルギーは同等なので、このエンタルピの違いは潜熱を奪うエネルギーの違いである。
このように、湿度をコントロールする効果は大である。
【００３１】
表１の例では、給気温度が２０℃ならば潜熱を奪う必要がなくなる。
給気温度差は風量でカバーすることができるので、風量を２倍に増やすことで１０℃の給気温度を２０℃上げても、室内温度は維持できる。
風量を変えて２０℃の給気が出来るようになれば、絶対湿度が上がるため、除湿のために使うエネルギーが必要なくなる。
湿度制御ができれば、絶対湿度を下げなくてもよいので、エンタルピの高い冷房が可能となり、エンタルピ差分の省エネ冷房になる。
【００３２】
表２は２８℃で冷房中の室内湿度とエンタルピと不快指数の関係を示すものである。
【００３３】
【表２】
2017003205.tif 000006
【００３４】
温度が同じ２８℃であっても。湿度が変われば不快指数は表２のようになる。
不快指数でなくても温度と湿度により計算される任意の体感温度を表す指標であれば何でも良いが、一般的に広く知られている不快指数を使って説明する。
【００３５】
絶対湿度は外気湿度の影響が最も大きく、外気湿度が低ければ２８℃，４０％よりも低くなることもあれば、雨天時のように外気湿度が高い時は２８℃，７０％よりも高くなることもある。
室内人数などの要素もあるが、湿度は成り行き次第であり、不快指数も成り行き次第である。
エアコンの温度制御だけでは、このように体感温度が大きく違ってくるが、表１の関係を用いて湿度制御ができれば、任意の体感的な指標が目標となる冷房が可能となる。
表２の温度基準の冷房から表３の体感温度基準の冷房に転換する。
【００３６】
表３は室内が不快指数７５のときの、温度・相対湿度・絶対湿度・エンタルピ及び不快指数を示している。
表３では、温度は下に行くほど低くなっているが、湿度は下に行くほど高くなり、絶対湿度とエンタルピも高くなっている。
体感温度が同じならば温度が低く、湿度が高いほど、空気のエネルギーを奪わない冷房ができており、それだけ省エネになることが表３で分かる。
【００３７】
【表３】
2017003205.tif 000007
【００３８】
この表３で最もエネルギーを消費する冷房は温度２８．０℃，湿度４５％で、最もエネルギーを消費しない冷房は温度２５．０℃，湿度８１％である。同じ不快指数ならば、温度が低く湿度が高いほうが、エンタルピが高くなり、エネルギーを奪わない冷房ができている。
エアコン室内機の給気風量を増やしてできるだけ室内湿度を上げるようにしても、湿度は外気湿度によっても変わってくる。
省エネと不快指数を目標とするならば、できるだけ湿度が高くなるようにエアコン室内機の給気風量を制御し、その時点の湿度によって、設定した不快指数になるように温度を制御すれば、エンタルピが高い冷房ができる。
【００３９】
任意の不快指数と湿度の設定を基準とするならば、設定湿度になるようにエアコン室内機の給気風量を制御すると共に温度制御を行えば、設定した不快指数になるようにできる。
このように、エンタルピによる省エネ性と体感温度指標による快適性に温度と湿度を組み合わせることで、省エネ性と快適性を両立した冷房を行うことができる。
なお、細かな設定をしなくても、「省エネ冷房」スイッチを押すと、湿度を上げる方向での不快指数７５を目標とした冷房ができるようにしてもよい。
【００４０】
任意の不快指数と湿度を設定して、体感温度を基準とした冷房を行う場合の、本発明の冷房の制御方法の一例を、図１のフローチャートを用いて説明する。図１は、不快指数７５、設定湿度７０％と仮定した場合を示している。
外気が乾燥していると、風量が最大になっても、湿度が７０％にならない場合もある。その場合は不快指数が７５以下になるので、設定温度を上げて調整する。
設定された不快指数を目標として、その時点での不快指数に合わせて温度を制御し、湿度測定の結果で風量を制御するという流れである。
各要素の制御を同時進行的に行うと考えてもよい。
【００４１】
以下、各ステップについて説明する。
ステップＳ１００［Ａ：不快指数設定］では、不快指数Ａを、手動で任意の指標に設定する（本例ではＡ＝７５）。
ステップＳ１１０では、不快指数Ａと湿度（本例では設定湿度７０％）が決まれば、温度は計算で求められるので、自動調整となる。なお、本例では設定湿度を７０％に自動設定する例を示しているが、任意の湿度も設定することができる。
ステップＳ１２０では、最大風量で運転開始をする。
ステップＳ１３０では、設定湿度７０％で不快指数Ａ＝７５になるまで温度を下げる。
ステップＳ１４０では、一定時間毎に以下の制御を開始する。
ステップＳ１５０［Ｂ：室内不快指数］では、現在の室内不快指数Ｂを測定する。
ステップＳ１６０で、［Ａ：不快指数設定］と［Ｂ：室内不快指数］を比較する。
Ａ＜Ｂならば、ステップＳ１７０で冷房温度を１℃下げる。
Ａ＞Ｂならば、ステップＳ１８０で冷房温度を１℃上げる。
Ａ＝Ｂならば、ステップＳ１９０で「湿度により風量制御」へ進む。
室内湿度が７０％以上ならば、ステップＳ２００で風量を１段階下げる。
室内湿度が７０％以下ならば、ステップＳ２１０で風量を１段階上げる。
室内湿度が７０％ならば、ステップＳ２２０で現在の風量を維持する。
ステップＳ２００〜Ｓ２２０の後、湿度が変われば温度も変わるため、ステップＳ１４０［一定時間毎に開始］まで戻って、制御を繰り返す。
【００４２】
ビルのエアコンでも家庭のエアコンでも不快指数冷房効果は同じなので、家庭のエアコンで計測して、消費電力量を比較する。
従来の、温度を目標とする「通常冷房」に対して、体感温度を目標とする冷房を「不快指数冷房」という呼び方で説明する。
【００４３】
図２のグラフは、家庭の６畳間にあるコンセントにワットチェッカーを取り付けて、エアコンの温度設定は２８℃のまま、今日は「■通常冷房」、翌日は「□不快指数冷房」というように１日置きに運転方式を切り替えて、毎日の消費電力量を計測したものである。
前年同月の消費電力量と比較するよりも、この方が正確な比較ができる。
エアコン運転時間は２３：００〜翌７：００までの８時間で、夜間なので室内にも室外機にも日射の影響は全くない。
外気温度の影響はあっても、１日置きに切り替えての計測なので、外気負荷が平準化されて、計測期間中を合計した消費電力量の比較にはそれほど影響はない。
室内はテレビも無いし照明も点灯していない。
室内人数は一人だけなので、室内での冷房負荷は８時間一定に保つことができる。
【００４４】
平成２６年７月２７日から９月１８日までの５４日間の計測合計では、■通常冷房日が３４．６２ｋｗｈ、□不快指数冷房日が２４．５２ｋｗｈで、不快指数冷房にすると約３０％の節電効果があった。
日毎の消費電力量が違うのは、外気温度の影響である。９月に向けて徐々に外気温度が下がると共に、消費電力量も減っているのが分かる。
グラフの消費電力量は、外気湿度の影響を受けているのか、「■通常冷房日」は全体的に上下にバラツキの多いグラフであるが、外気湿度の影響を受け難い「□不快指数冷房日」は上下のバラツキが少ないグラフであるのが特徴的である。
【００４５】
グラフでは消費電力量が減るに連れて節電率も減っている。
外気温度だけではなく、湿度も７月をピークとして徐々に低くなっている。
湿度が低ければ不快指数冷房の節電効果も低くなるから節電率も低くなる。
家庭の場合は人の出入りが少なく、換気も行っていない場合が多いので、外気が入って来る機会が少なく、除湿に使うエネルギーはそれ程多くはない。
ビルの場合は人が多くて、換気と外気侵入が多いほど除湿に使うエネルギーが多くなるので、家庭よりもビルのほうが、除湿に使うエネルギーを少なくする不快指数冷房の節電効果は高くなる。
【００４６】
本実施例で検討したのは冷房だけの節電効果なので、年間での節電量は５％程度かもしれないが、夏季はエネルギー使用量の５０％前後を冷房で使っているビルが多いので、冷房電力の３０％が節電できれば、電力デマンドが１５％下がる計算になる。
床面から４０ｃｍの位置に温湿度計を２台設置して、毎日７：００に測定した２台の平均値を図３のグラフにした。これは温度のグラフである。
図３において、設定温度が２８℃でも実際はもっと冷えていることが分かる。
「●通常冷房」は２５℃のライン上になることが多く、「〇不快指数冷房」は２６℃のライン上が殆どである。
「〇不快指数冷房」は温度のバラツキが少なく、２６℃のライン上に横一列に並んでいる。
「●通常冷房」は「〇不快指数冷房」よりも１℃低くなっている。
【００４７】
エアコンは吸い込み口で温度を測定しているため、天井付近の温度が２８℃でも、「●通常冷房」の「微風」では床面まで空気を循環させることができず、冷気が沈み込んだままになり、室内の上下に温度差ができて、床面付近の温度が２５℃にまで下がっている。
「〇不快指数冷房」の「強風」では「微風」よりも床面の空気を循環させる力が強いため、室内上下の温度差が少なくなり、床面付近の温度が若干上がって２６℃になっている。
床面の空気をどれだけ掻き混ぜることが出来るかの違いである。
【００４８】
実際に人が居るのは室内の下の方なので、温度を設定するだけでは無意味なことが分かる。
２８℃に設定しても、実際が２５℃では意味がない。「〇不快指数冷房」で２６℃ならば、湿度７０％時は不快指数７５．４である。
温度も湿度も低い「●通常冷房」は不快指数が７４以下なので、不快指数７５．４ならば無駄のない冷房であると言える。
【００４９】
図４は、相対湿度〔％〕を絶対湿度〔ｇ／ｇＤ．Ａ〕に換算したグラフである。温度と同じく、毎日７：００に測定した温湿度計２台の平均値を示している。
室内の水蒸気量を見るには、温度によって変化する相対湿度ではなく、絶対湿度でなければならない。
「●通常冷房」の方が上下のバラツキが少ないグラフとなっている。
相対湿度では６０％〜６９％の範囲である。
「〇不快指数冷房」は上下のバラツキが多いグラフである。
相対湿度では６３％〜７６％の範囲である。
【００５０】
グラフの右側では湿度が下がった日が多い。外気湿度が低いからと考えられる。その範囲では、「●通常冷房」と「〇不快指数冷房」の差があまりなくなっている。
温度はどちらも安定しており温度差に変化が見られないので、消費電力量の差が少なくなっているのは、湿度が影響していることが分かる。
エアコンで温度を設定しても湿度は成り行きであり、湿度を温度に換算すると３℃になる日もある。
これだけ温度が違えば体感的な差も大きいと思われる。
湿度に応じて設定温度を変え、不快指数が７５になるようにすれば、体感的な差もなくなり、エネルギーの無駄もなくなるはずである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、冷房能力を低下させることなく除湿量をコントロールして、除湿に使うエネルギーを減らし、体感温度を一定に保ちながら、省エネになる方向で湿度をコントロールするシステムとして、家庭用、オフィス用の冷房の分野で好適に利用することができる。
【図１】
2017003205.tif 000008
【図２】
2017003205.tif 000009
【図３】
2017003205.tif 000010
【図４】
2017003205.tif 000011