特許 7107740 気流制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-19

(45)【発行日】2022-07-27

(54)【発明の名称】気流制御システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/74 20180101AFI20220720BHJP

   F24F 11/64 20180101ALI20220720BHJP

   F24F 11/46 20180101ALI20220720BHJP

   F24F 7/007 20060101ALI20220720BHJP

   F24F 11/63 20180101ALI20220720BHJP

【ＦＩ】

F24F11/74

F24F11/64

F24F11/46

F24F7/007 101

F24F11/63

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018094205

(22)【出願日】2018-05-16

(65)【公開番号】P2019199986

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-04-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100214260

【弁理士】

【氏名又は名称】相羽 昌孝

(74)【代理人】

【識別番号】100139114

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 貞嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100139103

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 卓志

(74)【代理人】

【識別番号】100119220

【氏名又は名称】片寄 武彦

(74)【代理人】

【識別番号】100088041

【氏名又は名称】阿部 龍吉

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 清

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 満博

(72)【発明者】

【氏名】川村 聡宏

(72)【発明者】

【氏名】長谷部 弥

【審査官】村山 美保

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２０８３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０４１０２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－１２４１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２１５３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９０９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１７７７４８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／７４

Ｆ２４Ｆ １１／６４

Ｆ２４Ｆ １１／４６

Ｆ２４Ｆ ７／００７

Ｆ２４Ｆ １１／６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の温冷感要素から算出される温冷感指標に基づいて、気流を発生させる送風装置を制御する気流制御システムであって、
代謝量と、気流速度と、を除く複数の温冷感要素がそれぞれ取り得る値の組み合わせ毎に、前記温冷感指標が前記在室者により快適であると判断される基準値であるときの前記代謝量と前記気流速度との間の関係を示す代謝量－気流速度関係情報を記憶する記憶部と、
前記代謝量と、前記複数の温冷感要素とを取得する取得部と、
前記記憶部に記憶された複数の前記代謝量－気流速度関係情報の中から、前記取得部により取得された前記複数の温冷感要素に対応する前記代謝量－気流速度関係情報を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記代謝量－気流速度関係情報を参照し、前記取得部により取得された前記代謝量に対応する前記気流速度を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記気流速度に基づいて、前記送風装置の送風量を制御する制御部と、を備える
ことを特徴とする気流制御システム。

【請求項2】

前記記憶部は、前記気流速度と前記送風装置の送風量との間の関係を示す気流速度－送風量関係情報を記憶し、
前記制御部は、前記記憶部により記憶された前記気流速度－送風量関係情報を参照し、前記決定部により決定された前記気流速度に対応する前記送風装置の送風量を出力するように、前記送風装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の気流制御システム。

【請求項3】

前記送風装置は、天井面の下方に設置され、前記天井面に向けて気流を発生させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の気流制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の温冷感要素から算出される温冷感指標に基づいて、気流を発生させる送風装置を制御する気流制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、オフィスビルや住宅等に設置される空調システムでは、人間が感じる温冷感を評価する指標である温冷感指標を空調制御に利用することが行われている。

【0003】

例えば、特許文献１には、温冷感指標の１つであるＰＭＶ（予測平均温冷感申告：Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ）を利用した空調システムが開示されている。ＰＭＶとは、ＩＳＯ―７７３０として規格化された指標で、（１）空気温度、（２）相対湿度、（３）平均放射温度、（４）気流速度、といった４つの居室に関する温冷感要素と、（５）着衣量、（６）代謝量といった２つの在室者に関する温冷感要素とを総合的に評価する指標であり、特許文献１に記載された空調システムは、上記４つの居室に関する温冷感要素と、上記２つの在室者に関する温冷感要素とからなる６つの温冷感要素の値を、ＰＭＶ算出式に代入することによりＰＭＶを算出し、算出したＰＭＶが適正範囲に収まるように、空調装置の運転モード、設定温度及び風量を調整するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－１９０９７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、ＰＭＶは、１３００名を超える被験者実験に基づいてＰＭＶ算出式が規定された指標ではあるが、被験者実験における空気温度以外の条件は、例えば、安静時（代謝量１ｍｅｔ）が大半であったり、衣服は１種類（着衣量：０．６ｃｌｏ）、相対湿度は５０％、風速は０．１～０．３２ｍ／ｓであったりと広範囲に渡ったものではなく、限られた条件の下で被験者実験が行われたものであるため、ＰＭＶ算出式により算出されたＰＭＶと、実際に人間が感じる温冷感との間に乖離が生じることがある。そのため、特許文献１に記載された空調システムでは、温冷感要素の条件によっては、在室者の温冷感に一致するように空調制御を行うことができず、在室者の快適性を十分に向上させることができでないという問題点があった。

【0006】

本発明は、上記の問題点を解決するために、温冷感要素の条件によらずに、在室者の温冷感に一致するように気流制御を行うことができ、在室者の快適性を向上させることができる気流制御システム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】

【0007】

本発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る気流制御システムは、複数の温冷感要素から算出される温冷感指標に基づいて、気流を発生させる送風装置を制御する気流制御システムであって、前記複数の温冷感要素のうちの第１の温冷感要素と気流速度とを除く複数の第２の温冷感要素がそれぞれ取り得る値の組み合わせ毎に、前記温冷感指標が前記在室者により快適であると判断される基準値であるときの前記第１の温冷感要素と前記気流速度との間の関係を示す第１の温冷感要素－気流速度関係情報を記憶する記憶部と、前記第１の温冷感要素と前記複数の第２の温冷感要素とを取得する取得部と、前記記憶部に記憶された複数の前記第１の温冷感要素－気流速度関係情報の中から、前記取得部により取得された前記複数の第２の温冷感要素に対応する前記第１の温冷感要素－気流速度関係情報を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記第１の温冷感要素－気流速度関係情報を参照し、前記取得部により取得された前記第１の温冷感要素に対応する前記気流速度を決定する決定部と、前記決定部により決定された前記気流速度に基づいて、前記送風装置の送風量を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る気流制御システムは、前記記憶部は、前記気流速度と前記送風装置の送風量との間の関係を示す気流速度－送風量関係情報を記憶し、前記制御部は、前記記憶部により記憶された前記気流速度－送風量関係情報を参照し、前記決定部により決定された前記気流速度に対応する前記送風装置の送風量を出力するように、前記送風装置を制御することを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る気流制御システムは、前記第１の温冷感要素は、代謝量であることを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る気流制御システムは、前記送風装置は、天井面の下方に設置され、前記天井面に向けて気流を発生させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る気流制御システムによれば、記憶部に、複数の第２の温冷感要素がそれぞれ取り得る値の組み合わせ毎に、温冷感指標が在室者により快適であると判断される基準値であるときの第１の温冷感要素－気流速度関係情報を予め記憶しておき、取得部が、現在の温冷感要素の条件である、第１の温冷感要素と、複数の第２の温冷感要素とを取得すると、選択部が、記憶された複数の第１の温冷感要素－気流速度関係情報の中から、取得された複数の第２の温冷感要素に対応する第１の温冷感要素－気流速度関係情報を選択し、決定部が、選択された第１の温冷感要素－気流速度関係情報を参照し、取得された第１の温冷感要素に対応する気流速度を決定することにより、現在の温冷感要素の条件に対して、温冷感指標が在室者により快適であると判断される基準値を満たすように気流速度を決定し、送風装置の送風量を制御するので、温冷感要素の条件によらずに、在室者の温冷感に一致するように気流制御を行うことができ、在室者の快適性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係る気流制御システム１の全体構成を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る気流制御システム１のブロック図の一例を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る気流制御システム１の記憶部１８に記憶された情報を示し、（ａ）は、ｎ個の代謝量－気流速度関係チャート１８０、（ｂ）は気流速度－ファン回転数関係チャート１８１を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る気流制御システム１における気流制御処理のフローチャートを示す図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る気流制御システム１におけるファン回転数決定処理のフローチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る気流制御システム１の全体構成の一例を示す図である。図２は、本発明の実施の形態に係る気流制御システム１のブロック図の一例を示す図である。気流制御システム１は、建築物２に設置され、居室２０及び在室者Ｍの温冷感指標から算出される温冷感指標に基づいて、送風ファン１０を制御することにより、居室２０の空調を行うシステムである。

【0014】

建築物２は、上スラブ２１及び下スラブ２２等のコンクリートの躯体により構成されるとともに、下スラブ２２の上方に床材２３が敷設されている。居室２０は、上スラブ２１の下面である天井面２１ａと床材２３との間に形成され、天井面２１ａには、複数の梁２１ｂがワッフル状に形成されている。

【0015】

気流制御システム１は、天井面２１ａに向けて上向きの気流を発生させる送風ファン１０（送風装置）と、天井面２１ａに取り付けられ、熱エネルギーの媒体となる冷温水が流れる冷温水パイプ１１と、居室２０及び在室者Ｍの温冷感指標を検出するセンサ１２～１６と、在室者Ｍが所持する無線端末装置３との間で無線通信を行う無線通信部１７と、各種の情報を記憶する記憶部１８と、センサ１２～１６及び無線通信部１７により取得された情報並びに記憶部１８に記憶された情報に基づいて、送風ファン１０の回転状態や冷温水パイプ１１に設けられたポンプ（図示省略）の稼働状態を制御する制御装置１９とを備える。

【0016】

気流制御システム１は、冷温水パイプ１１を流れる冷温水の熱エネルギーを上スラブ２１に蓄熱し、その蓄熱した熱エネルギーを放熱するとともに、温冷感指標に基づいて送風ファン１０を制御することで居室２０に気流を発生させることにより、居室２０の空調を行うシステムである。

【0017】

ここで、「温冷感指標」とは、居室２０及び在室者Ｍの温冷感要素に基づいて算出される指標であり、例えば、ＩＳＯ－７７３０で規格化されているＰＭＶや、ＡＳＨＲＡＥ（米国暖冷房空気調和技術者協会）ハンドブックにあるＳＥＴ＊（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｎｅｗ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）である。なお、本実施の形態では、温冷感指標としてＰＭＶを採用した場合について説明する。

【0018】

温冷感指標としてＰＭＶを採用した場合には、「温冷感要素」とは、在室者Ｍの温冷感を左右する要素であり、空気温度、相対湿度、平均放射温度、気流速度、着衣量、及び、代謝量である。

【0019】

ＰＭＶは、上記の空気温度、相対湿度、平均放射温度、気流速度、着衣量、及び、代謝量という６つの温冷感要素をＰＭＶ算出式に代入して演算することにより算出される。ＩＳＯ－７７３０では、在室者Ｍの快適性を得るためには、ＰＭＶが「－０．５～＋０．５」の範囲に維持されることを推奨している。

【0020】

送風ファン１０は、例えば、軸流型の送風ファンであり、天井面２１ａから吊り下げられた状態で天井面２１ａの下方に設置されており、天井面２１ａの下方から天井面２１ａに向けて気流を発生させる。送風ファン１０により発生させた、天井面２１ａに向かう上向きの気流は、図１に示すように、天井面２１ａに到達すると、天井面２１ａによって放射状に拡散し、横向きの気流となる。そして、横向きの気流は、冷温水パイプ１１に到達し、さらに送風ファン１０の周囲を囲む梁２１ｂまで到達すると、下向きの気流となり、在室者Ｍに到達する。

【0021】

センサ１２～１６として、気流制御システム１は、居室２０の室内温度を検出する室内温度センサ１２と、居室２０の相対温度を検出する湿度センサ１３と、天井面２１ａ等の躯体の表面温度を検出する躯体表面温度センサ１４と、在室者Ｍの皮膚表面温度を計測し、皮膚表面温度の計測結果に基づいて在室者Ｍの代謝量や着衣量を推定する赤外線センサ１５と、居室２０を撮像し、撮像した画像に対して画像処理を行うことにより、在室者Ｍの有無や着衣量を検出する画像センサ１６とを備える。

【0022】

センサ１２～１６は、ＰＭＶにおける６つの温冷感要素のうち、第１の温冷感要素としての代謝量と、複数の第２の温冷感要素としての空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量とを検出する。

【0023】

記憶部１８には、図２に示すように、代謝量と気流速度との間の関係を示すｎ個の代謝量－気流速度関係チャート（第１の温冷感要素－気流速度関係情報）１８０（１８０₁、１８０₂、・・・、１８０_nを含む）と、気流速度と送風ファン１０の回転数との間の関係を示す気流速度－ファン回転数関係チャート（気流速度－送風量関係情報）１８１とが記憶されている。

【0024】

図３は、本発明の実施の形態に係る気流制御システム１の記憶部１８に記憶された情報を示し、（ａ）は、ｎ個の代謝量－気流速度関係チャート１８０、（ｂ）は気流速度－ファン回転数関係チャート１８１を示す図である。

【0025】

ｎ個の代謝量－気流速度関係チャート１８０は、６つの温冷感要素のうち、空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量（複数の第２の温冷感要素）がそれぞれ取り得る値の組み合わせ毎に、ＰＭＶ（温冷感指標）が在室者Ｍにより快適であると判断される基準値（例えば、「０．５」）であるときの代謝量（第１の温冷感要素）と気流速度との間の関係を示す情報である。

【0026】

ｎ個の代謝量－気流速度関係チャート１８０の中の１つである代謝量－気流速度関係チャート１８０₁は、図３（ａ）の実線で示されており、空気温度２７℃、相対湿度５０％、平均放射温度２６．５℃、着衣量０．６ｃｌｏという条件の組み合わせにおいて、ＰＭＶが「０．５」であるときの代謝量と気流速度との間の関係を示す情報である。なお、図３（ａ）の１点鎖線は、ＰＭＶ算出式に基づく代謝量と気流速度との間の関係を示すグラフであり、破線は、ＳＥＴ＊算出式に基づく、代謝量と気流速度との間の関係を示すグラフである。

【0027】

代謝量－気流速度関係チャート１８０₁は、空気温度２７℃、相対湿度５０％、平均放射温度２６．５℃、着衣量０．６ｃｌｏという条件の組み合わせにおいて、実験により予め得られたものであり、他の代謝量－気流速度関係チャート１８０₂、・・・、１８０_nは、代謝量－気流速度関係チャート１８０₁とは異なる条件の組み合わせにおいて、同様の実験により予め得られたものである。また、代謝量－気流速度関係チャート１８０は、代謝量と、気流速度との間の関係を示す情報であればよく、グラフ形式の他に、テーブル形式でもよいし、関数式とすることも可能である。

【0028】

気流速度－ファン回転数関係チャート１８１は、気流速度と、送風ファン１０の回転数との間の関係を示す情報である。なお、図３（ｂ）に示す気流速度－ファン回転数関係チャート１８１は、線形としたが、非線形でもよいし、階段状にして、例えば、気流速度の増加に応じて回転数を段階的に増加させてもよい。また、気流速度－ファン回転数関係チャート１８１は、気流速度と、送風ファン１０の回転数との間の関係を示す情報であればよく、グラフ形式の他に、テーブル形式でもよいし、関数式とすることも可能である。

【0029】

制御装置１９は、図２に示すように、取得部１９０と、選択部１９１と、決定部１９２と、制御部１９３とを備える。制御装置１９は、例えば、ＣＰＵ等の中央演算装置、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶装置、入出力装置等からなる汎用の情報処理装置である。そして、制御装置１９は、例えば、記憶装置に記憶されたプログラムを中央演算装置に実行させることにより、取得部１９０、選択部１９１、決定部１９２及び制御部１９３として機能する。

【0030】

取得部１９０は、室内温度センサ１２、湿度センサ１３、躯体表面温度センサ１４、赤外線センサ１５、及び、画像センサ１６により検出された情報、並びに、無線端末装置３から送信され、無線通信部１７により受信された情報に基づいて、代謝量（第１の温冷感要素）と、空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量（複数の第２の温冷感要素）とを取得する。

【0031】

選択部１９１は、記憶部１８に記憶された複数の代謝量－気流速度関係チャート１８０の中から、取得部１９０により取得された空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量に対応する代謝量－気流速度関係チャート１８０を選択する。その際、複数の代謝量－気流速度関係チャート１８０の中に、取得部１９０により取得された空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量の条件に一致する代謝量－気流速度関係チャート１８０が存在しない場合には、選択部１９１は、例えば、上記条件に最も近い代謝量－気流速度関係チャート１８０を選択してもよいし、上記条件に近い１又は複数の代謝量－気流速度関係チャート１８０から統計的に代謝量－気流速度関係チャートを作成し、その作成した代謝量－気流速度関係チャートを選択してもよい。

【0032】

決定部１９２は、選択部１９１により選択された代謝量－気流速度関係チャート１８０を参照し、取得部１９０により取得された代謝量に対応する気流速度を決定する。

【0033】

制御部１９３は、決定部１９２により決定された気流速度に基づいて、送風ファン１０の回転数（送風量）を制御する。具体的には、制御部１９３は、記憶部１８に記憶された気流速度－ファン回転数関係チャート１８１を参照し、決定部１９２により決定された気流速度に対応する送風ファン１０の回転数を決定し、その決定した送風ファン１０の回転数で回転するように送風ファン１０に発停情報を送信する。

【0034】

無線端末装置３は、図２に示すように、その無線端末装置３を所持する在室者Ｍの心拍数を計測する心拍センサ３０と、その無線端末装置３を所持する在室者Ｍのスケジュールとして時間毎の作業内容を記憶するスケジュール記憶部３１と、在室者Ｍの心拍数やスケジュールに基づいて在室者Ｍの代謝量を推定する代謝量推定部３２とを備え、代謝量推定部３２により推定した在室者Ｍの代謝量を無線通信部１７に送信する。

【0035】

次に、気流制御システム１における制御フローについて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る気流制御システム１における気流制御処理のフローチャートを示す図である。

【0036】

まず、制御装置１９は、図４に示す気流制御処理を開始すると、画像センサ１６から在室者Ｍの在室／不在を示す情報を取得し（ステップＳ１）、在室者Ｍの在室／不在を示す情報に基づいて、在室者Ｍが在室か不在かを判断する（ステップＳ２）。

【0037】

次に、ステップＳ２において、制御装置１９が、在室者Ｍが在室と判断すると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、送風ファンの回転数を決定するファン回転数決定処理（詳細は後述する）を行い（ステップＳ１０）、ファン回転数決定処理により決定された送風ファン１０の回転数で送風ファン１０を回転させるための回転指示を示す発停情報を生成する（ステップＳ１１）。

【0038】

一方、ステップＳ２において、制御装置１９が、在室者Ｍが不在と判断すると（ステップＳ２：Ｎｏ）、送風ファン１０を停止させるための停止指示を示す発停情報を生成する（ステップＳ１２）。

【0039】

次に、制御装置１９は、ステップＳ１１又はステップＳ１２で生成した発停情報を送風ファン１０に送信する（ステップＳ２０）。そして、送風ファン１０は、制御装置１９から発停情報を受信すると、その発停情報が回転指示を示す場合には、ファン回転数決定処理により決定された回転数で回転させ、その発停情報が停止指示を示す場合には、回転を停止させる。

【0040】

図５は、本発明の実施の形態に係る気流制御システム１におけるファン回転数決定処理のフローチャートを示す図である。ファン回転数決定処理は、図４のステップＳ１０にて行われる処理である。

【0041】

まず、制御装置１９の取得部１９０は、図５に示すファン回転数決定処理を開始すると、室内温度センサ１２、湿度センサ１３、躯体表面温度センサ１４、赤外線センサ１５、及び、画像センサ１６から、空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量を取得する（ステップＳ１０１）。

【0042】

次に、選択部１９１は、記憶部１８に記憶された複数の代謝量－気流速度関係チャート１８０₁、１８０₂、・・・、１８０_nの中から、ステップＳ１０１にて取得部１９０により取得された空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量に対応する代謝量－気流速度関係チャート１８０を選択する（ステップＳ１０２）。ここでは、取得部１９０が、現在の複数の第２の温冷感要素として、空気温度２７℃、相対湿度５０％、平均放射温度２６．５℃、着衣量０．６ｃｌｏという情報を取得したことにより、選択部１９１が、空気温度２７℃、相対湿度５０％、平均放射温度２６．５℃、着衣量０．６ｃｌｏという条件の組み合わせに対応する代謝量－気流速度関係チャート１８０₁（図３（ａ）の実線参照）を選択したものとする。

【0043】

次に、取得部１９０は、赤外線センサ１５又は無線端末装置３から代謝量を取得する（ステップＳ１０３）。

【0044】

次に、決定部１９２は、ステップＳ１０２にて選択部１９１により選択された代謝量－気流速度関係チャート１８０₁を参照し、ステップＳ１０３にて取得部１９０により取得された代謝量に対応する気流速度を決定する（ステップＳ１０４）。ここでは、取得部１９０が、現在の第１の温冷感要素として、代謝量１．３５ｍｅｔという情報を得したことにより、決定部１９２が、代謝量－気流速度関係チャート１８０₁（図３（ａ）の実線参照）において、代謝量１．３５ｍｅｔに対応する気流速度として、気流速度０．１３ｍ／ｓと決定する。

【0045】

次に、制御部１９３は、記憶部１８に記憶された気流速度－ファン回転数関係チャート１８１を参照し、ステップ１０４にて決定部１９２により決定された気流速度に対応する送風ファン１０の回転数を決定する（ステップＳ１０５）。ここでは、制御部１９３が、気流速度－ファン回転数関係チャート１８１において（図３（ｂ）参照）、気流速度０．１３ｍ／ｓに対応する送風ファン１０の回転数として、回転数２５０ｒｐｍと決定する。

【0046】

以上のように、本発明の実施の形態に係る気流制御システム１によれば、記憶部１８に、空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量がそれぞれ取り得る値の組み合わせ毎に、ＰＭＶが在室者Ｍにより快適であると判断される基準値であるときの代謝量と気流速度との間の関係を示す代謝量－気流速度関係チャート１８０₁、１８０₂、・・・、１８０_nを予め記憶しておき、取得部が、現在の温冷感要素の条件である、代謝量と、空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量とを取得すると、選択部１９１が、複数の代謝量－気流速度関係チャート１８０₁、１８０₂、・・・、１８０_nの中から、取得部１９０により取得された空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量に対応する代謝量－気流速度関係チャート１８０を選択し、決定部１９２が、選択部１９１により選択された代謝量－気流速度関係チャート１８０を参照し、取得部１９０により取得された代謝量に対応する気流速度を決定し、制御部１９３が、決定部１９２により決定された気流速度に基づいて、送風ファン１０の回転数を制御することにより、現在の空気温度、相対湿度、平均放射温度、着衣量、及び、代謝量に対して、温冷感指標が在室者Ｍにより快適であると判断される基準値を満たすように気流速度を決定し、送風ファン１０の回転数を制御するので、温冷感要素の条件によらずに、在室者Ｍの温冷感に一致するように気流制御を行うことができ、在室者の快適性を向上させることができる。

【0047】

また、本発明の実施の形態に係る気流制御システム１によれば、記憶部１８に、気流速度－ファン回転数関係チャート１８１を予め記憶しておき、制御部１９３が、気流速度－ファン回転数チャート１８１を参照し、決定部１９２により決定された気流速度に対応する送風ファン１０の回転数になるように送風ファン１０を制御することにより、在室者の温冷感に一致するように気流を簡単かつ確実に発生させることができる。

【0048】

また、本発明の実施の形態に係る気流制御システム１によれば、第１の温冷感要素として、代謝量を用いることにより、代謝量は、他の温冷感要素に比較して、在室者Ｍの行動によって１日の中でも時々刻々と変化するものであるため、代謝量の変化に応じて、気流速度を制御することで在室者の快適性を向上させることができる。

【0049】

（他の実施の形態）
上記の実施の形態では、気流制御システム１は、送風ファン１０を用いたものであるが、気流速度を可変に制御可能な気流制御システムであればよく、例えば、壁掛け型や天井埋込型の空調装置等の任意の気流制御システムに適用してもよい。

【0050】

上記の実施の形態では、送風ファン１０は、天井面２１ａから吊り下げられた状態で天井面２１ａの下方に設置されており、天井面２１ａの下方から天井面２１ａに向けて気流を発生させるものであるが、居室２０に送風ファン１０を設置する位置や取付手段、気流を発生させる向き等は適宜変更してもよい。また、居室２０に送風ファン１０を設置する際に、複数の送風ファン１０を設置してもよく、複数の送風ファン１０を設置する場合には、１つの制御装置１９が、複数の送風ファン１０を制御してもよいし、複数の制御装置１９が、複数の送風ファン１０を個別に制御してもよい。さらに、居室２０を複数の区域に分割し、区域毎に送風ファン１０を設置することにより、区域単位で送風ファン１０を制御してもよいし、１つの区画に複数の在室者Ｍが在室している場合には、在室者Ｍの温冷感要素を取得する際に、平均値を用いてもよいし、最大値、最小値等の代表値を用いてもよい。

【0051】

上記の実施の形態では、ＰＭＶにおける６つの温冷感要素のうち、第１の温冷感要素として、代謝量を用い、複数の第２の温冷感要素として、空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、着衣量を用いたが、第１の温冷感要素と、複数の第２の温冷感要素との組み合わせは適宜変更してもよく、例えば、第１の温冷感要素として、着衣量を用い、複数の第２の温冷感要素として、空気温度、相対湿度、平均放射温度、及び、代謝量を用いてもよい。

【0052】

上記の実施の形態では、温冷感要素を検出するセンサ１２～１６として、室内温度センサ１２、湿度センサ１３、躯体表面温度センサ１４、赤外線センサ１５、及び、画像センサ１６を用いたが、温冷感要素を検出可能なセンサであれば、これらに限られない。上記の実施の形態では、赤外線センサ１５が、在室者Ｍの皮膚表面温度を計測し、皮膚表面温度の計測結果に基づいて在室者Ｍの代謝量や着衣量を推定したが、制御装置１９が、赤外線センサ１５から皮膚表面温度の計測結果を取得し、在室者Ｍの代謝量や着衣量を推定してもよい。上記の実施の形態では、画像センサ１６が、居室２０を撮像し、撮像した画像に対して画像処理を行うことにより、在室者Ｍの有無や着衣量を検出したが、制御装置１９が、画像センサ１６から居室２０を撮像した画像を取得し、画像処理を行うことにより、在室者Ｍの有無や着衣量を検出してもよい。

【0053】

上記の実施の形態では、無線端末装置３が、心拍センサ３０を備えていたが、代謝量を推定可能なセンサであれば、これらに限られない。また、無線端末装置３が、代謝量だけでなく、着衣量についても検出してもよい。上記の実施の形態では、無線端末装置３が、スケジュール記憶部３１を備えていたが、サーバ等の外部装置が、外部装置から在室者のスケジュールを取得してもよい。

【0054】

上記の実施の形態では、気流制御システム１は、気流速度を制御するものであるが、空気温度や相対湿度を制御する他の空調システムと組み合わせてもよい。その場合には、記憶部１８には、他の空調システムが空気温度や相対湿度を制御する際の設定温度や設定湿度としてそれぞれ取り得る値と、平均放射温度及び着衣量がそれぞれ取り得る値との組み合わせに対応する代謝量－気流速度関係チャート１８０が記憶されていればよい。さらに、設定温度や設定湿度が固定値である場合には、記憶部には、平均放射温度及び着衣量がそれぞれ取り得る値に対応する代謝量－気流速度関係チャート１８０が記憶されていればよい。また、取得部１９０が、室内温度センサ１２や湿度センサ１３から空気温度や相対湿度を取得する代わりに、他の空調システムから設定温度や設定湿度を取得してもよい。

【0055】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0056】

１・・・気流制御システム
２・・・建築物
３・・・無線端末装置
１０・・・送風ファン
１１・・冷温水パイプ
１２・・室内温度センサ
１３・・・湿度センサ
１４・・・躯体表面温度センサ
１５・・・赤外線センサ
１６・・・画像センサ
１７・・・無線通信部
１８・・・記憶部
１９・・・制御装置
２０・・・居室
２１・・・上スラブ
２１ａ・・・天井面
２１ｂ・・・梁
２２・・・下スラブ
２３・・・床材
３０・・・心拍センサ
３１・・・スケジュール記憶部
３２・・・代謝量推定部
１８０・・・代謝量－気流速度関係チャート
１８１・・・気流速度－ファン回転数関係チャート
１９０・・・取得部
１９１・・・選択部
１９２・・・決定部
１９３・・・制御部
Ｍ・・・在室者

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】