空调控制系统

摘要

本发明提供空调控制系统，能够减小对相邻的区域的影响，在对象区域送出适合的空调空气来生成期望的空调空间。空调控制系统具有：第1温度设定部，其设定分别具有多个吹出口的多个室内机中彼此相邻的两个室内机的下方或之间的空间中、用户具有设定温度变更请求的空调对象空间的设定温度；第2温度设定部，其设定与空调对象空间相邻的相邻空调空间的设定温度；第1空调空气控制部，其设定从多个吹出口中实现通过第1温度设定部设定的设定温度的第1吹出口，控制从第1吹出口送出的空调空气的温度及风量、吹出风向；以及第2空调空气控制部，其设定实现通过第2温度设定部设定的设定温度的第2吹出口，控制从第2吹出口送出的空调空气的温度及风量、吹出风向。

权利要求

1.一种空调控制系统，其特征在于，该空调控制系统具有：第1温度设定部，其设定存在来自用户的设定温度变更请求的空调对象空间的设定温度，该空调对象空间是分别具有多个吹出口的多个室内机中彼此相邻的两个室内机之间的空间；

第2温度设定部，其设定与所述空调对象空间相邻的相邻空调空间的设定温度，该相邻空调空间是所述相邻的两个室内机中的任意室内机的下方的空间；

第1空调空气控制部，其从所述多个室内机的多个吹出口中，设定为了实现由所述第1温度设定部设定的所述设定温度而朝向所述空调对象空间进行空调空气的吹出的第1吹出口，并控制从所述第1吹出口送出的空调空气的温度及风量，控制空调空气的吹出风向；以及第2空调空气控制部，其从所述多个室内机的多个吹出口中，设定为了实现由所述第2温度设定部设定的所述设定温度而朝向所述空调对象空间与所述相邻空调空间的中间进行空调空气的吹出的第2吹出口，并控制从所述第2吹出口送出的空调空气的温度及风量，控制空调空气的吹出风向。

2.根据权利要求1所述的空调控制系统，其特征在于，

所述第2温度设定部以使得所述相邻空调空间中的实际的温度变化不超过规定范围的方式来设定所述相邻空调空间的设定温度。

3.根据权利要求1或2所述的空调控制系统，其特征在于，所述第2空调空气控制部考虑来自所述第1吹出口的空调空气的影响，以使得所述相邻空调空间成为由所述第2温度设定部设定的所述设定温度的方式来控制所述第2吹出口进行空调空气的吹出。

4.根据权利要求1或2所述的空调控制系统，其特征在于，所述空调控制系统具有取得所述空调对象空间及所述相邻空调空间中的温度的温度传感器。

5.根据权利要求1或2所述的空调控制系统，其特征在于，所述空调控制系统具有位置传感器，该位置传感器取得请求了由所述第1温度设定部设定的所述设定温度的用户的位置信息，所述第1空调空气控制部及所述第2空调空气控制部根据所述位置信息控制向所述空调对象空间送出的空调空气的吹出风向。

6.根据权利要求1或2所述的空调控制系统，其特征在于，所述空调控制系统具有舒适性指标传感器，该舒适性指标传感器取得请求了由所述第

1温度设定部设定的所述设定温度的用户的舒适性指标，

所述第1温度设定部及所述第2温度设定部根据所述舒适性指标设定各自所设定的设定温度。

说明书

空调控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及在存在多个用户的办公室等空间中进行空气调和的空调控制系统，涉及通过控制多个空调室内机对作为对象的多个用户提供舒适的空调空间的空调控制系统。

背景技术

[0002] 一般的空调系统使空调机进行工作，以使得空间的室温均匀化。例如，专利文献1公开了如下的发明：使多个室内机的吹出面板的方向朝向规定的旋转方向，使整个房间的气流旋转来消除温度不均。

[0003] 与此相对，还采用如下的空气调和系统：通过仅在空间中任意的区域进行空调控制，实现节能并提高利用者的舒适性。例如，在专利文献2中记载了将空间划分为利用者在座的“在座区域”和利用者不在座的“不在座区域”以及它们之间的“边界区域”，在边界区域处使室内机的风向朝下而生成气帘，防止“在座区域”的空调空气流出到“不在座区域”。另外，在专利文献3中记载了当多个用户相邻存在的情况下，计算空调的需求者和相邻者的个人舒适性评价值(PMV：Predicted Mean Vote)，在相邻者的PMV不恶化的范围内对需求者产生局部气流，使在需求者所处的区域中生成空调空间。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本专利第4952722号公报

[0007] 专利文献2：日本专利第4165604号公报

[0008] 专利文献3：WO2008/87959国际公开公报

发明内容

[0009] 发明要解决的问题

[0010] 在现有技术中，对象区域被室内机的数量所限定，对于控制室内机之间的区域未做研究。另外，针对需求者的局部气流会波及到相邻者，因而存在不破坏相邻者的舒适性的范围的气流不能实现需求者所要求的个人舒适性的情况。

[0011] 本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够在不受室内机的数量制约的情况下尽力减小对相邻者的影响，在对象区域中能够生成期望的空调空间的空调控制系统。

[0012] 用于解决问题的手段

[0013] 本发明的空调系统的特征在于，该空调系统具有：第1温度设定部，其设定存在来自用户的设定温度变更请求的空调对象空间的设定温度，该空调对象空间是分别具有多个吹出口的多个室内机中彼此相邻的两个室内机之间的空间；第2温度设定部，其设定与所述空调对象空间相邻的相邻空调空间的设定温度，该相邻空调空间是所述相邻的两个室内机中的任意室内机的下方的空间；第1空调空气控制部，其从所述多个室内机的多个吹出口中，设定为了实现由所述第1温度设定部设定的所述设定温度而朝向所述空调对象空间进行空调空气的吹出的第1吹出口，并控制从所述第1吹出口送出的空调空气的温度及风量，控制空调空气的吹出风向；以及第2空调空气控制部，其从所述多个室内机的多个吹出口中，设定为了实现由所述第2温度设定部设定的所述设定温度而朝向所述空调对象空间与所述相邻空调空间的中间进行空调空气的吹出的第2吹出口，并控制从所述第2吹出口送出的空调空气的温度及风量，控制空调空气的吹出风向。

[0014] 发明效果

[0015] 根据本发明具有如下的效果：能够尽力减小对与对象区域相邻的相邻区域的影响，能够在对象区域生成期望的空调空间，实现相邻区域及对象区域的利用者的个人舒适性。

附图说明

[0016] 图1是本发明的实施方式1的空调控制系统的结构框图。

[0017] 图2是示出空间中的空调室内机与用户及传感器的位置关系的平面图。

[0018] 图3是本发明的实施方式1的空调控制系统的功能框图。

[0019] 图4是从旁侧观察到的用户和室内机的图。

[0020] 图5是示出空调控制系统的动作的流程图。

[0021] 图6是说明第1吹出口的变更值的决定步骤的图。

[0022] 图7是示出吹出口的叶片的角度和朝向的图。

[0023] 图8是示出吹出口的角度/温度/风量及此时的对象区域/相邻区域的温度的图。

[0024] 图9是说明第2吹出口的变更值的决定步骤的图。

[0025] 图10是本发明的实施方式2的空调控制系统的结构框图。

[0026] 图11是本发明的实施方式3的空调控制系统的结构框图。

具体实施方式

[0027] 实施方式1

[0028] 图1示出本发明的实施方式1的空调系统的框图。并且，图2是示出空间中的空调室内机与用户及传感器的位置关系的平面图。空调控制系统10是提高位于通过多个空调室内机41～44进行空气调和的空间中的对象者及其相邻者双方的舒适性的系统。

[0029] 空调控制系统10使用空间和/或用户的设定和传感器信息来进行室内机41～44的控制。空调控制系统10如图1所示由具有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)31、ROM(Read Only Memory，只读存储器)32、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)33、存储驱动器34、将作为输入装置而设置的鼠标35、键盘36和作为显示装置而设置的显示器37分别连接的输入输出控制器38、作为通信单元而设置的网络控制器39、以及连接这些部分的总线20的通用的硬件结构来实现。并且，空调控制系统和空调室内机41～44的叶片41a～44d、风扇41e～44e、空调室外机45～48的压缩机45a～48a、温度传感器51a～i以及空调控制器52a～i经由空调控制网络21相连接。空调控制网络21的至少一部分例如也可以以无线方式进行通信。

[0030] 在空调控制系统10中，例如首先用鼠标35和/或键盘36输入空调室内机41～44的位置和/或空调机的能力等空调特性、传感器51a～i的位置、利用者的位置，并将这些信息存储在存储驱动器34中。

[0031] 如图2所示，空间周围被墙壁包围。在空间内，空调室内机41～44被设置成网格状。各室内机具有多个吹出口和在各吹出口设置的变更吹出方向的叶片41a～44d。

[0032] 如图2所示，空间被划分成室内机的下方的区域和室内机之间的区域。针对各个区域，1名用户坐在呈网格状配置的座位上，在各个用户的附近设置有温度传感器51a～i及空调控制器52a～i。对每一个利用者设置各一台传感器及空调控制器，但也可以减少为仅是想要接受空调控制的利用者的数量，也可以利用通用的个人计算机(PC：Personal Computer)和智能手机等利用者终端代替。另外，也可以是针对一个区域具有多个座位并具有多个用户。

[0033] 图3是示出本实施方式1的空调控制系统10的功能框图。在图3中，11表示第1温度设定部，12表示第2温度设定部，13表示第1空调空气控制部，14表示第2空调空气控制部。

[0034] 图3的第1温度设定部11、第2温度设定部12、第1空调空气控制部13、第2空调空气控制部14各自的功能，分别通过组合使用作为硬件的图1所示的CPU 31、ROM 32、RAM 33而实现。

[0035] 在图3中，第1温度设定部11设定用户有设定温度变更请求的空调对象空间的设定温度。第2温度设定部12设定与空调对象空间相邻的相邻空调空间的设定温度。第1空调空气控制部13从多个室内机的多个吹出口中设定为了实现通过第1温度设定部11设定的设定温度而进行空调空气的吹出的第1吹出口，控制从该第1吹出口送出的空调空气的温度及风量，并控制空调空气的吹出风向。第2空调空气控制部14从多个室内机的多个吹出口中设定为了实现通过第2温度设定部12设定的设定温度而进行空调空气的吹出的第2吹出口，控制从该第2吹出口送出的空调空气的温度及风量，并控制空调空气的吹出风向。

[0036] 另外，第2温度设定部12也可以以使得相邻空调空间的实际的温度变化不超过规定范围的方式来设定相邻空调空间的设定温度。

[0037] 下面，关于本实施方式的空调控制系统的动作，列举制冷的示例来进行说明。图4是从旁侧观察到的用于说明示例的用户51a～c和室内机41、42的图。并且，动作流程图在图5中示出。

[0038] 在坐着的用户指定了设定温度的情况下，首先空调控制系统的第1温度设定部11将指定了设定温度的用户所在的空间判定为对象区域，将与该对象空间相邻的空间判定为相邻区域，根据用户请求的温度设定作为对象区域的实际的目标的设定温度。

[0039] 然后，空调控制系统从温度传感器收集各用户的座位的温度，如果所判定的对象区域的温度与设定温度不同，则进行工作使达到设定温度。并且，在不指定设定温度的用户所在的相邻区域中判断为具有默认不变更当前温度的用户设定，而将当前温度作为设定温度进行工作，使得达到该设定温度。

[0040] 在图4中，作为例子示出了用户51b指定了设定温度的情况，空调控制系统将用户51b坐着的区域判定为对象区域(对象空间)，将相邻的用户51a、51c坐着的区域判定为相邻区域(相邻空间)。

[0041] 接着，空调控制系统的第1空调空气控制部13决定朝向对象区域的吹出口中的最近的第1吹出口的风向、以及具有该第1吹出口的室内机的吹出温度/风量的变更值，以便使对象区域的温度成为设定温度。在图4中，吹出口42a被判定为最近的第1吹出口，决定该第1吹出口的风向及室内机42的温度/风量的变更值。下面，使用图6说明第1吹出口的变更值的决定步骤。

[0042] 如图7所示，来自在各吹出口设置的叶片41a～44d的吹出空气能够在与地面垂直的平面中朝向相对于地面为0°～90°的范围内的方向，并且在与地面平行的面中能够朝向-90°～90°的范围内的方向。

[0043] 在第1吹出口的风向的设定中，根据第1吹出口的位置和对象区域的座位的位置决定风吹向座位的纵向的风向θz和横向的风向θx，变更图7所示的叶片41的角度使得成为该角度。

[0044] 在具有第1吹出口的室内机的风量的设定中，首先根据气流风速与从第1吹出口的位置到对象区域的座位位置的距离D之间的关系，计算使从第1吹出口吹出的空调空气例如以0.3m/s以下的速度到达对象区域的座位的吹出速度，接着计算满足该吹出速度的吹出风量Va。

[0045] 吹出口风量Va和吹出口的气流速度Vs的关系、以及距离吹出口的距离和气流风速的关系，例如根据事先实验的实测值的结果来导出。

[0046] 在具有第1吹出口的室内机的温度的设定中，使用在当前的空气温度Tn的空间中，以Va的风量吹出的空气的到达距离D与吹出空气的温度变化之间的关系以及对象区域的座位的位置处的当前温度Tn与设定温度Ts之间的差值温度ΔT，计算在到达座位位置时成为设定温度减去差值温度而得的温度即Ts-ΔT℃的室内机的设定温度。

[0047] 从吹出口吹出的空气的到达距离D与吹出空气的温度变化之间的关系，例如根据事先实验的实测值的结果来导出。

[0048] 图8示出了如上所述决定出的图4所示情况的室内机42的第1吹出口的设定变更值。

[0049] 接着，空调控制系统在变更了上述空调设定的情况下计算对相邻区域带来的温度影响。如果室内机下方的区域是对象区域，则对周围的影响较小。但是，在室内机和室内机之间等对象区域稍微离开第1吹出口的情况下，所吹出的空调空气如图4所示朝向与第1吹出口较近的相邻区域、和从对象区域观察与第1吹出口相反侧的相邻区域扩散。

[0050] 空调控制系统的第2温度设定部12根据计算结果设定作为相邻区域的实际的目标温度的设定温度。

[0051] 第2空调空气控制部14首先计算相邻区域的温度变化超过规定的温度限制值的相邻区域，接着确定朝向对象区域和相邻区域的中间地带的吹出口中的、除先前的第1吹出口以外的预之前的计算结果所示出的相邻区域最近的第2吹出口，决定该第2吹出口的风向和具有该第2吹出口的室内机的吹出温度/风量的变更值，以减小对相邻区域的影响，使得成为设定温度。

[0052] 在图4中，用户51a坐着的相邻区域是被判定为存在影响的相邻区域，吹出口41c被判定为第2吹出口，决定吹出口41c的风向及室内机41的吹出温度/风量的变更值。下面，使用图9说明第2吹出口的变更值的决定步骤。

[0053] 在第2吹出口的风向设定中，在对象区域与相邻区域的水平位置的中间地带，将与座位相同高度的位置作为目标位置，根据第2吹出口的位置决定风吹向目标位置的纵向的风向θz和横向的风向θx。

[0054] 在具有第2吹出口的室内机的风量设定中，根据从第1吹出口吹出的风速、和距离吹出口的距离与气流速度之间的关系，计算目标位置处的风速Vb，并计算在目标位置处成为与其相同风速的风量。

[0055] 在具有第2吹出口的室内机的温度设定中，根据作为对相邻区域的影响而计算出的和当前温度的温度差ΔTb、与向当前的空气温度Tn的空间中以Va的风量吹出的空气在到达相距距离Db的位置时变化的温度变化之间的关系，计算成为在到达目标位置时相邻区域的设定温度Tsb与温度差相加而得的温度即Tsb+ΔTb那样的室内机的设定温度。

[0056] 结合图8示出如上所述决定出的图4所示情况的室内机41的第2吹出口的设定变更值。

[0057] 另外，关于第1吹出口和第2吹出口以外的吹出口的设定变更值，在此设为保持用户进行温度设定前的设定值的状态。该值也在图8中作为其它吹出口而示出。

[0058] 空调控制系统按照如上所述决定的第1、第2吹出口的设定值变更空调机的设定。在操作风向的情况下控制叶片41a～44d的角度。在控制风量的情况下控制空调室内机的风扇41e～44e的转速。在变更室内机的温度的情况下，为降低吹出温度而控制压缩机及室外机的动作，以便控制制冷剂的温度及流量。

[0059] 通过按照以上所述进行控制，不仅在室内机下方的区域中，而且在室内机之间的区域中也能够进行控制，能够生成期望的空调空间。

[0060] 并且，通过按照以上所述进行控制，能够防止针对对象区域的局部气流波及到相邻区域，能够在对象区域生成期望的空调空间并且实现不破坏相邻者的舒适性的空调控制。

[0061] 以上对本发明的实施方式1进行了说明，但实施的具体结构不限于本方式。

[0062] 以上对空调进行制冷的情况进行了说明，但同样也能够适用于空调进行制热动作的情况。

[0063] 根据实验结果导出距离吹出口的距离与温度/风速的关系并使用，以便决定吹出口的风向/风速及室内机的温度，但为了更具体地计算所吹出的空调空气对对象区域的效果和扩散及对周围的影响，也可以使用气流仿真和CFD(Computational Fluid Dynamics：计算流体力学)分析等方法。

[0064] 实施方式2

[0065] 图10示出本发明的实施方式2的空调控制系统的框图。在图中，与图1相同的标号表示相同或者相当的部分。在图10中，将位置传感器53a～53i与空调控制网络21连接。

[0066] 在实施方式1的空调控制系统中，将用户及温度传感器51a～51i的位置预先存储在存储驱动器中以便参照该位置，但也可以如图10所示，使用位置传感器53a～53i定期计测用户及温度传感器51a～51i的位置，根据该位置信息计算空调设定。

[0067] 根据图10的结构，能够得到即使位于空调空间内的用户移动时，也能够根据用户的移动进行适当的空调控制的效果。

[0068] 实施方式3

[0069] 图11示出本发明的实施方式3的空调控制系统的框图。在图中，与图1相同的标号表示相同或者相当的部分。在图11中，将舒适性指标传感器54a～54i与空调控制网络21连接。

[0070] 在上述的空调控制系统中由用户指定设定温度，但例如也可以使用如图11所示的计测PMV(Predicted Mean Vote：预测平均冷热感)等舒适性指标的传感器54a～54i，由用户输入作为目标的冷热感和/或舒适感。

[0071] 根据图11的结构能够得到如下的效果：即使位于空调空间内的用户不指定设定温度，也能够根据用户的冷热感和/或舒适感设定设定温度，能够进行符合用户的舒适性指标的适当的空调控制。

[0072] 在实施方式1～实施方式3所示的上述的空调控制系统中，由用户指定设定温度，但也可以预先输入各用户的性别、年龄、喜好(偏热偏凉)、身高、体重、代谢量、体脂肪量、服装等个人特性，空调控制系统任意决定根据个人特性判断为舒适的设定温度，并使用该设定温度作为目标的设定温度。

[0073] 在上述的空调控制系统中，作为空调室内机使用了在四个方向具有吹出口、在中心具有吸入口的空调室内机，但不限于此，也可以使用具有多个任意形状的吹出口及吸入口的空调室内机。

[0074] 产业上的可利用性

[0075] 如上所述，本发明的空调控制系统适用于在存在多个用户的办公室等空间中进行空气调和用的空调控制系统等。

[0076] 标号说明

[0077] 10空调控制系统；11第1温度设定部；12第2温度设定部；13第1空调空气控制部；14第2空调空气控制部；20总线；空调控制网络21；31CPU；32ROM；33RAM；34存储驱动器；35鼠标；36键盘；37显示器；38输入输出控制器；39网络控制器；41～44空调室内机；41a～44d吹出口；45压缩机；46风扇；51用户、温度传感器；52空调控制器；53位置传感器；54PMV传感器。