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技術 空調システム

出願人 ダイキン工業株式会社
発明者 安本千晶樋江井武彦松浦哲哉
出願日 2011年9月29日 (8年2ヶ月経過) 出願番号 2011-214508
公開日 2013年4月22日 (6年7ヶ月経過) 公開番号 2013-072635
状態 特許登録済
技術分野 空調制御装置1 空調制御装置 温熱、冷却治療装置
主要キーワード 熱指数 黒球温度 吸着エレメント 電力使用率 優先動作 くい環 熱中症 睡眠質
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年4月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

個人熱中症リスクを考慮に入れた空調を行う。

解決手段

対象空間(R)を空調する空気調和部(10,50)と、対象空間(R)の熱中症指数導出する導出部(43)と、導出部(43)で導出した熱中症指数、及び人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて空気調和部(10,50)を制御する制御部(44)とを備える空調システムを構成する。

概要

背景

従来より、室内の空気を調和する空調システムが知られている。

特許文献1に開示の空調システムは、いわゆる壁掛け式空気調和機である。この空気調和機は、室内の壁面に設置される室内ユニットと、室外に設置される室外ユニットとを備えている。室内ユニットと室外ユニットとは、冷媒配管を介して互いに接続され、冷媒回路が構成される。室外ユニットの圧縮機が運転されると、冷媒回路で冷凍サイクルが行われる。例えば暖房時には、圧縮機で圧縮された冷媒室内ユニット内熱交換器で空気へ放熱し、室内空気が加熱される。また、冷房時には、膨張弁減圧された後の冷媒が室内ユニット内の熱交換器で空気から吸熱し、室内空気が冷却される。

概要

個人熱中症リスクを考慮に入れた空調を行う。対象空間(R)を空調する空気調和部(10,50)と、対象空間(R)の熱中症指数導出する導出部(43)と、導出部(43)で導出した熱中症指数、及び人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて空気調和部(10,50)を制御する制御部(44)とを備える空調システムを構成する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

対象空間(R)を空調する空気調和部(10,50)と、対象空間(R)の熱中症指数導出する導出部(43)と、上記導出部(43)で導出した熱中症指数、及び人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて空気調和部(10,50)を制御する制御部(44)とを備えることを特徴とする空調システム

請求項2

請求項1において、上記制御部(44)は、上記人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、上記導出部(43)で導出した熱中症指数を補正する補正部(44b)と、上記補正部(44b)で補正された熱中症指数が、予め設定された熱中症指数の目標値に近づくように、上記空気調和部(10,50)の能力を調節する能力調節部(44a)とを備えることを特徴とする空調システム。

請求項3

請求項1において、上記制御部(44)は、上記人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、予め設定された熱中症指数の目標値を補正する補正部(44b)と、上記導出部(43)で導出した熱中症指数が上記補正部(44b)で補正された目標値に近づくように、上記空気調和部(10,50)の能力を調節する能力調節部(44a)とを備えることを特徴とする空調システム。

請求項4

請求項1から3のいずれか1つにおいて、上記個体情報は、年齢性別肥満度体脂肪率、又は疾患に関する情報であることを特徴とする空調システム。

請求項5

請求項1から3のいずれか1つにおいて、上記個体情報は、睡眠質着衣に関する情報、又は暑熱順化に関する情報であることを特徴とする空調システム。

請求項6

請求項1から3のいずれか1つにおいて、上記個体情報は、生理量であることを特徴とする空調システム。

技術分野

0001

本発明は、空気を調和する空調システムに関する。

背景技術

0002

従来より、室内の空気を調和する空調システムが知られている。

0003

特許文献1に開示の空調システムは、いわゆる壁掛け式空気調和機である。この空気調和機は、室内の壁面に設置される室内ユニットと、室外に設置される室外ユニットとを備えている。室内ユニットと室外ユニットとは、冷媒配管を介して互いに接続され、冷媒回路が構成される。室外ユニットの圧縮機が運転されると、冷媒回路で冷凍サイクルが行われる。例えば暖房時には、圧縮機で圧縮された冷媒室内ユニット内熱交換器で空気へ放熱し、室内空気が加熱される。また、冷房時には、膨張弁減圧された後の冷媒が室内ユニット内の熱交換器で空気から吸熱し、室内空気が冷却される。

先行技術

0004

特開2010−085076号公報

発明が解決しようとする課題

0005

近年、夏季等において熱中症発生件数増大傾向にある。この熱中症は、室外よりも室内での発生率が比較的高く、特に高齢者(例えば65以上)では、室内での熱中症の発生率が極めて高い傾向にある(例えば50%以上)。

0006

これに対して、人の周囲が熱中症を招き易い環境であるかのレベルを示す指標である湿球黒球温度(Wet Bulb Globe Temperature:WBGT)や熱指数(Heat Index Apparent Temperature)などに基づいて、室内(対象空間)の空調を行うことが考えられる。これにより、対象空間を、熱中症が起こりにくい環境にできる。

0007

しかし、熱中症が発生するリスクには、個人差がある。また、同じ個人であっても、その日の体調の違い等によって熱中症が発生するリスクが異なる。上記特許文献1では、このような個人の熱中症のリスクについては、特に考慮されていない。

0008

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、個人の熱中症のリスクを考慮に入れた空調を行うことである。

課題を解決するための手段

0009

第1の発明は、空調システムを対象とし、対象空間(R)を空調する空気調和部(10,50)と、対象空間(R)の熱中症指数導出する導出部(43)と、上記導出部(43)で導出した熱中症指数、及び人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて空気調和部(10,50)を制御する制御部(44)とを備えることを特徴とする。

0010

第1の発明では、導出部(43)が対象空間(R)の熱中症指数を導出する。この「熱中症指数」は、人の周囲が熱中症を招き易い環境であるかのレベルを示す指標であり、例えば湿球黒球温度(Wet Bulb Globe Temperature:WBGT)や、熱指数(Heat Index Apparent Temperature)等が挙げられる。制御部(44)は、上述のように導出された熱中症指数、及び人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、空気調和部(10,50)を制御する。これにより、対象空間(R)の熱中症指数だけでなく、個人の熱中症のリスクをも考慮にいれた対象空間(R)の空調が行われる。

0011

第2の発明は、第1の発明において、上記制御部(44)は、上記人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、上記導出部(43)で導出した熱中症指数を補正する補正部(44b)と、該補正部(44b)で補正された熱中症指数が、予め設定された熱中症指数の目標値に近づくように、上記空気調和部(10,50)の能力を調節する能力調節部(44a)とを備えることを特徴とする。

0012

第2の発明では、上記補正部(44b)が、上記人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、上記導出部(43)で導出した熱中症指数を補正する。そして、能力調節部(44a)が、上記補正部(44b)で補正された熱中症指数が、予め設定された熱中症指数の目標値に近づくように、上記空気調和部(10,50)の能力を調節する。能力調節部(44a)は、上記補正部(44b)で補正された熱中症指数と目標値との差に基づいて空気調和部(10,50)の能力を調節するため、対象空間(R)の熱中症指数は、個人の熱中症リスクを考慮に入れた熱中症指数になる。

0013

第3の発明は、第1の発明において、上記制御部(44)は、上記人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、予め設定された熱中症指数の目標値を補正する補正部(44b)と、上記導出部(43)で導出した熱中症指数が上記補正部(44b)で補正された目標値に近づくように、上記空気調和部(10,50)の能力を調節する能力調節部(44a)とを備えることを特徴とする。

0014

第3の発明では、上記補正部(44b)が、上記人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、予め設定された熱中症指数の目標値を補正する。そして、能力調節部(44a)が、上記導出部(43)で導出した熱中症指数が、上記補正部(44b)で補正された目標値に近づくように、空気調和部(10,50)の能力を調節する。つまり、第2の発明では、対象空間(R)の熱中症指数が、個人の熱中症のリスクを考慮に入れて補正された目標値に近づくように、対象空間(R)の空調が行われる。

0015

第4の発明は、第1から第3の発明のいずれか1つにおいて、上記個体情報は、年齢性別肥満度体脂肪率、又は疾患に関する情報であることを特徴とする。

0016

第4の発明では、導出部(43)で導出された熱中症指数、及び年齢等と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、対象空間(R)の空調が行われる。なお、肥満度とは、人体(H)の肥満度合いを示す指標であり、体重指数(Body Mass Index:BMI)等が挙げられる。また、疾患に関する情報としては、例えば、ユーザーが、熱中症リスクを高める疾患(高血圧心臓病慢性肺疾患等)にかかっているか否かという情報等が挙げられる。

0017

第5の発明は、第1から第4の発明のいずれか1つにおいて、上記個体情報は、睡眠質着衣に関する情報、又は暑熱順化に関する情報であることを特徴とする。

0018

第5の発明では、導出部(43)で導出された熱中症指数、及び睡眠質等と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、対象空間(R)の空調が行われる。なお、睡眠質とは、睡眠の質を示す指標であり、例えば、入潜時(入床してから眠りにつくまでの時間)、離床潜時(目覚めてから離床するまでの時間)、中途覚醒時間(睡眠中に一時的に覚醒する時間)、徐波睡眠時間(深い睡眠の時間)等が挙げられる。また、着衣に関する情報としては、例えば、着衣量(着衣の熱抵抗)や着衣の性質通気度透湿度等)が挙げられる。また、暑熱順化に関する情報とは、例えば、暑熱順化度が挙げられる。暑熱順化度とは、体が暑さにどの程度適応しているかの度合いを示す指標であり、例えば、所定の温度(例えば30℃)以上の日が連続する日数が増えると、体が暑さに慣れて適応しやすくなるため、暑熱順化度が上昇する。

0019

第6の発明は、第1から第5の発明のいずれか1つにおいて、上記個体情報は、生理量であることを特徴とする。

0020

第6の発明では、導出部(43)で導出された熱中症指数、及び生理量と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて、対象空間(R)の空調が行われる。なお、生理量とは、心拍数脈拍数体温等である。

発明の効果

0021

第1の発明によれば、対象空間(R)の熱中症指数だけでなく、人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて対象空間(R)の空調を行っているため、個人の熱中症のリスクを考慮に入れた空調を行うことができる。

0022

また、第2の発明によれば、人体(H)の個体情報に基づいて補正された熱中症指数が目標値に近づくように、対象空間(R)の空調が行われるため、熱中症のリスクに関して、より各個人に適した空調を行うことができる。

0023

また、第3の発明によれば、対象空間(R)の熱中症指数が、人体(H)の個体情報に基づいて補正された目標値に近づくように、対象空間(R)の空調が行われるため、熱中症のリスクに関して、より各個人に適した空調を行うことができる。

0024

また、第4から第6の発明によれば、個体情報として、熱中症の発生率に比較的大きな影響を及ぼす年齢、睡眠質、生理量等を用いているため、熱中症リスクに関して、より一層、各個人に適した空調を行うことができる。

図面の簡単な説明

0025

図1は、実施形態1に係る空調システムの全体構成を示す概略の構成図である。
図2は、実施形態1に係るコントローラの概略の構成図である。
図3は、実施形態1に係るWBGTデータ記憶部のデータテーブルの一例であり、WBGT値を補正後の目標WBGT値に近づけるための制御を説明するためのものである。
図4は、実施形態1に係る補正データ記憶部のデータテーブルの一例である。
図5は、実施形態1の変形例に係るWBGTデータ記憶部のデータテーブルの一例であり、補正後のWBGT値を目標WBGT値に近づけるための制御を説明するためのものである。
図6は、実施形態2に係る空調システムの全体構成を示す概略の構成図である。
図7は、実施形態2に係るコントローラの概略の構成図である。
図8は、実施形態3に係る空調システムの全体構成を示す概略の構成図である。
図9は、実施形態3に係るコントローラの概略の構成図である。
図10は、実施形態3に係る蓄電池蓄電される過程を示すフローチャートである。

実施例

0026

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。なお、以下の実施形態は、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。

0027

《発明の実施形態1》
本発明の実施形態1は、空調システム(S)である。図1に示すように、実施形態1の空調システム(S)は、対象空間としての室内(R)を空調する空気調和部としての空調ユニット(10)を備えている。空調ユニット(10)は、室内(R)に設置される室内ユニット(20)と、室外に設置される室外ユニット(図示省略)とを備える。室内ユニット(20)と室外ユニットとは、連絡配管(11)を介して互いに接続される。これにより、空調システム(S)では、冷凍サイクルが行われる冷媒回路が構成される。室外ユニットには、圧縮機、室外熱交換器四方切換弁等が収容される。

0028

室内ユニット(20)は、壁掛け式のルームエアコンを構成している。室内ユニット(20)は、ケーシング(21)と、該ケーシング(21)内に収容される室内熱交換器(25)及びファン(26)を備えている。また、室内ユニット(20)には、膨張弁(図示省略)が収容される。

0029

ケーシング(21)は、室内(R)の壁面に固定される。ケーシング(21)には、前側上部に吸込口(22)が形成され、前側下部に吹出口(23)が形成される。ケーシング(21)の内部には、吸込口(22)から吹出口(23)までの間に、空気が流れる空気通路(24)が形成される。

0030

室内熱交換器(25)は、空気通路(24)に配置される。室内熱交換器(25)は、フィンアンドチューブ式の熱交換器であり、室内空気と冷媒とを熱交換させる。ファン(26)は、空気通路(24)における室内熱交換器(25)の下流側に配置される。室内熱交換器(25)で加熱又は冷却された空気は、ファン(26)によって搬送されて吹出口(23)より室内(R)へ供給される。

0031

空調システム(S)は、温度センサ(31)と湿度センサ(32)と生体センサ(33)と、睡眠質センサ(34)とを備えている。温度センサ(31)は、吸込口(22)に配置され、室内(R)からの吸込空気の温度を検出する。湿度センサ(32)は、吸込口(22)に配置され、室内(R)からの吸込空気の湿度相対湿度)を検出する。生体センサ(33)は、例えばケーシング(21)の前面に固定される。生体センサ(33)は、ユーザー(H)(室内の人体)の個体情報としての生理量(心拍数、脈拍数、血圧、体温等)を検出する。睡眠質センサ(34)は、ユーザー(H)の睡眠質(入眠潜時、離床潜時、中途覚醒時間、徐波睡眠時間等)を検出するように構成されている。

0032

図1及び図2に示すように、空調システム(S)は、コントローラ(40)を備えている。コントローラ(40)は、入力部(41)、記憶部(42)、導出部(43)、及び制御部(44)を備えている。

0033

入力部(41)は、運転環境入力部(41a)と、室内環境入力部(41b)と、個体情報入力部(41c)とを備えている。運転環境入力部(41a)には、空調ユニット(10)の運転モード、室内の設定温度、室内の設定湿度等が、ユーザー(H)等によって入力される。室内環境入力部(41b)には、温度センサ(31)及び湿度センサ(32)で検知された検出値が適宜入力される。個体情報入力部(41c)には、生体センサ(33)で検出された心拍数等が適宜入力される。また、個体情報入力部(41c)には、ユーザー(H)の個体情報(例えば、年齢、性別、肥満度(例えばBMI値)等)が、ユーザー(H)等によって入力される。

0034

記憶部(42)は、WBGTデータ記憶部(42a)と、補正データ記憶部(42b)とを備えている。

0035

WBGTデータ記憶部(42a)には、熱中症指数となる、WBGT値を求めるためのデータが記憶されている。本実施形態のWBGTデータ記憶部(42a)には、室内の相対湿度Rr、室内の温度Tr、及びWBGT値との関係を経験的に求めたデータがテーブルとして記憶されている(図3を参照)。ここで、「WBGT値」とは、湿球黒球温度(Wet Bulb Globe Temperature)を示し、人体の熱収支に影響の大きい湿球温度や黒球温度を考慮して、熱中症の発生のし易さを表した指数である。室内のWBGT値は、一般的に以下の(1)式で求められる。

0036

室内のWBGT=0.7×湿球温度+0.3×黒球温度・・・(1)
一方、黒球温度を直接計測して上記(1)式によりWBGT値を算出ようにすると、黒球温度を検出するセンサのコストが比較的高価となってしまう。そこで、本実施形態の導出部(43)は、黒球温度は計測せずに、室内(R)の相対湿度Rrと室内(R)の温度Trとを求めて、上記のテーブルからWBGT値を推定している。具体的に、導出部(43)は、温度センサ(31)で検知された室内の温度Tr、湿度センサ(32)で検知された室内湿度(相対湿度Rr)、及び記憶部(42)に記憶されたデータを用いて、室内のWBGT値を決定する。

0037

補正データ記憶部(42b)には、人体(H)の個体情報とWBGT値との関係を示すデータが記憶されている。本実施形態の補正データ記憶部(42b)には、個体情報の項目(心拍数、脈拍数、体温等)と、目標値としての目標WBGT値を補正するための各個体情報の条件(補正条件)と、該条件が満たされた場合における各WBGT値の補正値(WBGT補正値)とが記憶されている(図4を参照)。なお、図4における対象疾患には、高血圧、心臓病、慢性肺疾患等が含まれる。

0038

制御部(44)は、能力調節部(44a)と、補正部(44b)とを備えている。

0039

能力調節部(44a)は、第1動作(温度優先動作)と第2動作(熱中症優先動作)とを切り換えて実行するように構成される。第1動作中の能力調節部(44a)は、温度センサ(31)で検知された温度Trが、入力部(41)に設定された目標温度Tsに近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節する。また、第2動作中の能力調節部(44a)は、導出部(43)で導出されたWBGT値が、補正部(44b)によって補正された目標WBGT値に近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節する。本実施形態の目標WBGT値は、図3のテーブルデータのうち、熱中症の発生に対して一般的には警戒を要しない値(24℃)に予め設定されている。

0040

補正部(44b)は、上記人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータ(本実施形態の場合、補正データ記憶部(42b)に記憶されるテーブル)に基づいて、上記目標WBGT値を補正する。目標WBGT値は、上述のように、熱中症の発生に対して一般的には警戒を要しない値に設定されている。しかし、熱中症が発生するリスクは、各個人や、同じ個人であってもその日の体調の違いによって異なる。本実施形態1では、補正部(44b)は、目標WBGT値を、個人の熱中症のリスクを考慮にいれて補正する。

0041

また、コントローラ(40)には、電力需給情報取得部(45)で取得された電力供給量及び電力需要量を示す情報が入力される。この情報は、例えばインターネット回線を経由して送られる。本実施形態の電力需給情報取得部(45)からは、空調システム(S)が適用される地域における電力使用率Pが入力される。この電力使用率Pは、電力供給量Wsに対する電力需要量Wdの割合をパーセントで表したものである(P=Wd/Ws×100[%])。

0042

能力調節部(44a)は、第1動作中において、電力使用率Pが所定値を越えると、第1動作から第2動作へと運転を切り換えるように構成される。

0043

運転動作
空調システム(S)は、第1動作と第2動作とを切り換えて実行する。

0044

〈第1動作〉
第1動作では、室内の温度が所定の目標温度Tsに近づくように、空調ユニット(10)の能力が調節される。この空調ユニット(10)の能力は、冷媒回路の冷媒循環量(圧縮機の回転速度)によって調節される。この第1動作により、例えば冷房時には、室内熱交換器(25)で冷却された室内空気が室内へ供給され、室内の温度が目標温度Tsに維持される。

0045

〈第2動作〉
第2動作では、室内のWBGT値が、個体情報を用いて補正された目標WBGT値に近づくように、空調ユニット(10)の能力が調節される。

0046

具体的に、まず導出部(43)は、温度センサ(31)で検出された室内空気の温度Trと、湿度センサ(32)で検出された室内空気の相対湿度Rrとに基づき、記憶部(42)に記憶されたデータテーブルを用いてWBGT値を導出する。図3に例示するように、空気の温度Trが32℃であり、相対湿度Rrが70%であるとする。導出部(43)は、空気温度32℃、空気湿度70%に対応するWBGT値をデータテーブルから導出する(WBGT値=31℃)。

0047

また、第2動作では、補正部(44b)が、補正データ記憶部(42b)に記憶されるテーブルを用いて、上記目標WBGT値を補正する。具体的には、補正部(44b)は、ユーザー(H)等によって入力された各個体情報、及び検出センサ(31〜35)によって検出された各個体情報が、図4に示す補正条件を満たしているか否かを判定する。そして、補正部(44b)は、全ての個体情報のうち補正条件を満たしている個体情報に対応するWBGT補正値を用いて、目標WBGT値を補正する。例えば、心拍数がA1以上、ユーザー(H)の暑熱順化度がA11以上、且つ、ユーザー(H)が女性の場合、補正後の目標WBGT値は、(24−W1+W11−W16)℃、となる。つまり、補正部(44b)では、熱中症の発生に対して一般的には警戒を要しない値(24℃)が、室内(R)に存在するユーザー(H)の個体情報に基づいて補正される。

0048

そして、能力調節部(44a)は、導出部(43)で導出されたWBGT値(31℃)が、個体情報に基づいて補正された目標WBGT値(例えば、24−W1+W11−W16=23℃)に近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節する。具体的に、能力調節部(44a)は、相対湿度Rr=70%の条件下において、補正後の目標WBGT値(23℃)を充足させる空気温度(24℃)をデータテーブルを用いて決定する。能力調節部(44a)は、現時点での空気の温度(T1=32℃)が、補正後の目標WBGT値に対応する空気の温度(T2=24℃)に近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節する。その結果、室内は、相対湿度70%空気温度24℃に維持され、更には室内のWBGT値が、補正後の目標WBGT値(23℃)に維持される。つまり、能力調節部(44a)は、室内の空気の温度が、個人の熱中症のリスクを考慮に入れた目標WBGT値に近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節する。

0049

なお、能力調節部(44a)は、導出部(43)で導出されたWBGT値が、補正後の目標WBGT値に近づくように、空調ユニット(10)の能力を制御するように構成されていてもよい。

0050

〈第1動作と第2動作の運転切換について〉
上述した第1動作の実行中において、電力需給情報取得部(45)で取得された電力使用率Pが、所定値(97%)を越えていたとする。この場合において、空調ユニット(10)の冷房能力が比較的大きい場合には、電力供給量が不足気味にも拘わらず、空調ユニット(10)の消費電力が比較的大きくなるので、節電ニーズの観点からすると好ましくない状況である。

0051

このため、第1動作において電力使用率Pが所定値を越えると、能力調節部(44a)が第1動作から第2動作へと運転を切り換える。これにより、室内のWBGT値を、個体情報に基づいて補正された目標WBGT値に維持する運転に自動的に切り換えることができる。従って、個人の熱中症リスクを考慮に入れた空調をしつつ、冷房能力が過剰となることも防止できる。

0052

−実施形態1の効果−
以上のように、実施形態1に係る空調システムでは、室内のWBGT値が、個人の熱中症リスクを考慮に入れて補正された目標WBGT値に近づくように、空調ユニット(10)の能力が調節される。これにより、個体差やその日の体調等によって熱中症の発生リスクが異なる各個人に応じて適切な空調を行うことができるため、熱中症の発生を抑制することができる。

0053

《発明の実施形態1の変形例》
上記実施形態1の変形例の空調システム(S)は、実施形態1の空調システムと異なり、補正部(44b)は、導出部(43)で導出された熱中症指数を、人体(H)の個体情報と熱中症指数との関係を示すデータに基づいて補正するように構成されている。そして、本変形例の補正データ記憶部(42b)に記憶されるテーブル(図示省略)は、実施形態1の補正データ記憶部に記憶されるテーブルと比べて、WBGT補正値の正負が逆になっている。

0054

本変形例における第2動作では、個体情報に基づいて補正された室内のWBGT値が、目標WBGT値に近づくように空調ユニット(10)の能力が調節される。

0055

導出部(43)は、実施形態1の場合と同様、温度センサ(31)で検出された室内空気の温度Trと、湿度センサ(32)で検出された室内空気の相対湿度Rrとに基づき、記憶部(42)に記憶されたデータテーブルを用いてWBGT値を導出する。図5に例示するように、空気の温度Trが32℃であり、相対湿度Rrが70%であるとする。導出部(43)は、空気温度32℃、空気湿度70%に対応するWBGT値をデータテーブルから導出する(WBGT値=31℃)。

0056

そして、本変形例では、補正部(44b)が、補正データ記憶部(42b)に記憶されるテーブルを用いて、上記WBGT値を補正する。具体的には、補正部(44b)は、ユーザー(H)等によって入力された各個体情報、及び検出センサ(31〜35)によって検出された各個体情報が、補正条件を満たしているか否かを判定する。そして、補正部(44b)は、全ての個体情報のうち補正条件を満たしている個体情報に対応するWBGT補正値を用いて、WBGT値を補正する。例えば、心拍数がA1以上、ユーザー(H)の暑熱順化度がA11以上、且つ、ユーザー(H)が女性の場合、補正後のWBGT値は、(31+W1−W11+W16)℃、となる。

0057

そして、能力調節部(44a)は、補正後のWBGT値(例えば、31+W1−W11+W16=32℃)が目標WBGT値(24℃)に近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節する。具体的に、能力調節部(44a)は、相対湿度Rr=70%の条件下において、目標WBGT値(24℃)を充足させる空気温度(25℃)をデータテーブルを用いて決定する。能力調節部(44a)は、補正後のWBGT値に対応する空気の温度(T1=33℃)が、目標WBGT値に対応する空気の温度(T2=25℃)に近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節する。

0058

本実施形態1では、補正後のWBGT値に対応する空気の温度は、実際の空気の温度よりも1℃高くなっている。能力調節部(44a)は、補正後のWBGT値に対応する空気の温度と、目標WBGT値に対応する空気の温度差ΔTに基づいて空調ユニット(10)の能力を調整する。従って、補正後のWBGT値に対応する空気の温度が、目標WBGT値に対応する空気の温度まで低減したときには、実際の室内の温度は、目標WBGT値に対応する空気の温度よりも1℃低い24℃になる。従って、室内のWBGT値は、個人の熱中症のリスクを考慮にいれたWBGT値(23℃)になる。

0059

−実施形態1の変形例の効果−
以上のように、本変形例に係る空調システムでは、個体情報(心拍脈拍等)に基づいて補正された室内のWBGT値が、目標WBGT値に近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節している。こうしても、室内の空気を、個人の熱中症リスクを考慮に入れたWBGT値に維持できる。従って、実施形態1の場合と同様、個体差やその日の体調等によって熱中症の発生リスクが異なる各個人に応じて適切な空調を行うことができるため、熱中症の発生を抑制することができる。

0060

《発明の実施形態2》
図6に示すように、実施形態2の空調システム(S)は、上述した空調ユニット(10)に加えて、空気調和部としての調湿ユニット(50)を備えている。

0061

調湿ユニット(50)は、天井裏に設置され、室外空気を取り込んで室内へ供給する外調機を構成する。調湿ユニット(50)は、上下に扁平な箱形のケーシング(51)と、ケーシング(51)に接続される第1と第2のダクト(52,53)とを有している。第1ダクト(52)の流入端は室外に開口し、第1ダクト(52)の流出端はケーシング(51)内の空気通路(54)に開口している。第2ダクト(53)の流入端は、空気通路(54)に開口し、第2ダクト(53)の流出端は、室内に開口している。

0062

ケーシング(51)内の空気通路(54)には、空気を除湿又は加湿する調湿部(55)が設けられる。調湿部(55)は、空気中の水分の吸着収着)と、該水分の空気中への脱離とを行う吸着部材で構成される。吸着部材としては、空気が流通可能な直方体状の基材の表面に吸着剤担持された吸着エレメントや、回転自在な円板状の基材の表面に吸着剤が担持された吸着ロータや、熱交換器の伝熱管フィンの表面に吸着剤が担持され、冷媒によって吸着剤を加熱又は冷却する吸着熱交換器等、種々の方式を採用できる。また、調湿部(55)は、上記のような乾式の調湿部に限らず、例えば吸収液中に空気中の水分を吸収させる又は吸収液中の水分を空気へ放出させる、湿式の調湿部であってもよい。更に、調湿ユニット(50)は、室外空気を室内へ供給すると同時に、室内空気を室外へ排出する換気式であってもよい。

0063

実施形態2の空調システム(S)では、図7に示すように、コントローラ(40)からの制御信号により、空調ユニット(10)と調湿ユニット(50)との双方が制御されて、第2動作が実行される。具体的に、空調システム(S)の第2動作では、実施形態1と同様、室内の温度Trと室内の湿度Rrとに基づいて、現時点での室内のWBGT値が算出される。実施形態2では、このWBGT値が、個体情報によって補正された目標WBGT値に近づくように、空調ユニット(10)の能力と、調湿ユニット(50)の能力とが個別に調節される。つまり、空調ユニット(10)が室内の温度を低下させるように能力が調節され、同時に、調湿ユニット(50)は、室内の湿度を低下させるように能力が調節される。これにより、実施形態2の空調システム(S)では、室内の温度を比較的高い状態としながら、室内のWBGT値を、補正後の目標WBGT値に近づけることができる。従って、個人の熱中症のリスクを考慮にいれて、空調ユニット(10)及び調湿ユニット(50)の能力を調節することができる。

0064

なお、このように空調システム(S)と調湿ユニット(50)との双方を運転させて、室内のWBGT値を補正後の目標WBGT値に近づける場合には、調湿ユニット(50)での空気の湿度調節優先して行うようにしてもよい。つまり、室内のWBGT値は、特に室内の湿度によって大きく変化する。このため、調湿ユニット(50)での湿度調節を積極的に行うことで、室内のWBGT値を速やかに補正後の目標WBGT値に近づけることができる。

0065

《発明の実施形態3》
実施形態3では、制御部(44)による第2動作(熱中症優先動作)が、比較的熱中症にかかりやすい時間帯において、自動的に行われる。具体的には、空調システム(S)では、翌日における熱中症にかかりやすい時間帯が予測される。そして、当日の該時間帯に空調ユニット(10)が起動していない場合には、該空調ユニット(10)が自動的に起動され、制御部(44)によって第2動作(熱中症優先動作)が行われる。これにより、熱中症が発生するリスクが高くなるのを未然に防ぐことができる。

0066

空調システム(S)は、図8に示すように、蓄電池(60)を備えている。蓄電池(60)は、空調ユニット(10)に電力を供給するためのものである。空調ユニット(10)には、商用電源及び蓄電池(60)の両方から電力を供給することができる。実施形態3の空調システム(S)では、停電等で商用電源が使用できない場合であっても、蓄電池(60)によって空調ユニット(10)へ電力を供給できる。本実施形態3では、蓄電池(60)には、翌日における熱中症にかかりやすい時間帯に商用電力が利用できない場合であっても、室内のWBGT値を目標WBGT値まで低くできる電力が蓄電される。また、蓄電池(60)は、日中と比べて比較的料金の安い夜間の電力を用いて蓄電される。

0067

実施形態3の空調システム(S)は、図9に示すように、予測部(46)を備えている。予測部(46)は、気象データ入力部(46a)と、相関データ記憶部(46b)と、温湿度予測部(46c)とを備えている。気象データ入力部(46a)には、翌日の時間毎外気温度及び外気湿度予測値が入力される。これらの予測値は、例えばインターネット回線を経由して入力される。相関データ記憶部(46b)には、外気温度と内気温度との相関関係を示すテーブル、及び外気湿度と内気湿度との相関関係を示すテーブルとが記憶されている。温湿度予測部(46c)は、気象データ入力部(46a)に入力された翌日の時間毎の外気温度及び外気湿度の予測値と、上記相関データ記憶部(46b)に記憶された各テーブルとを用いて、翌日の時間毎の内気温度及び内気湿度を導出する。

0068

−蓄電池への蓄電について−
蓄電池への蓄電について、図10のフローチャートを用いて説明する。

0069

まず、ステップS1では、予測部(46)が、翌日の室内における時間毎の温度及び湿度を導出する。そして、導出部(43)が、該温度及び湿度と、WBGTデータ記憶部(42a)に記憶されるテーブルとを用いて、翌日の室内における時間毎のWBGT値を導出する。

0070

次に、ステップS2では、補正部(44b)が、個体情報入力部(41c)に入力された個体情報と、補正データ記憶部(42b)に記憶されるデータとに基づいて、目標WBGT値を補正する(以下、ステップS2で補正された目標WBGT値をT1とする)。なお、ステップS2での補正には、時間の経過によって変化しない個体情報(性別等)、及び時間の経過によって急激には変化しない個体情報(年齢、肥満度等)が用いられる。

0071

次に、ステップS3では、ステップS1で導出された時間毎のWBGT値と、ステップS2で導出された目標WBGT値T1とが比較される。そして、WBGT値が目標WBGT値T1を超える時間帯H1が予測される。

0072

次に、ステップS4では、ステップS5で予測された時間帯H1において、予測部(46)で予測されるWBGT値を、補正後の目標WBGT値T1まで下げるのに必要な電力P1が推定される。

0073

そして、日中と比べて電力の安い夜間の時間帯になると(ステップS5でYesの場合)、蓄電池(60)に、上記電力量P1が蓄電される(ステップS6)。

0074

次に、ステップS7では、補正部(44b)が、睡眠質センサ(34)で検出された睡眠質(入眠潜時、離床潜時、中途覚醒時間、徐波睡眠時間等)と、補正データ記憶部(42b)に記憶されるデータとに基づいて、目標WBGT値T1を更に補正する(以下、ステップS7で補正された目標WBGT値をT2とする)。

0075

次に、ステップS8では、翌日の室内における時間毎のWBGT値と、目標WBGT値T2とが比較される。そして、WBGT値が目標WBGT値T2を超える時間帯H2が予測される。

0076

次に、ステップS9では、時間帯H2において、予測部(46)で予測されるWBGT値を、補正後の目標WBGT値T2まで下げるのに必要な電力P2が推定される。

0077

そして、電力量P2が電力P1を上回っている場合(ステップS10でYesの場合)、不足分の電力(P2−P1)が蓄電池に蓄電される。

0078

〈第2動作〉
実施形態3の場合も、実施形態1の場合と同様、第2動作中における能力調節部(44a)は、室内のWBGT値が、個体情報を用いて補正された目標WBGT値に近づくように、空調ユニット(10)の能力を調節する。これにより、個人の熱中症のリスクを考慮に入れた空調を行うことができる。

0079

また、実施形態3では、蓄電池(60)には、翌日における熱中症にかかりやすい時間帯において商用電力が利用できない場合であっても、室内のWBGT値を、個体情報に基づいて補正された目標WBGT値まで低くできる電力が蓄電される。つまり、蓄電池には、翌日、個人の熱中症リスクを考慮に入れた第2運転を実施可能な蓄電量が蓄電される。従って、熱中症にかかりやすい時間帯に停電等が発生した場合であっても、個人の熱中症のリスクを考慮に入れた空調を行うことができる。

0080

−その他の実施形態−
上記実施形態については、以下のような構成にしてもよい。

0081

上記実施形態では、空調システム(S)は、空気調和部として空調ユニット(10)や調湿ユニット(50)を備えているが、この限りでなく、空気調和部は、室内の空気を室外へ排出する換気装置であってもよい。更には、空気調和部は、車内(対象空間)を空調するカーエアコンであってもよい。

0082

また、上記実施形態では、室内のWBGT値を、室内(R)の相対湿度Rr及び室内(R)の温度Trと、WBGTデータ記憶部(42a)に記憶されるテーブルとを用いて推定している。しかし、この限りでなく、上式(1)から算出してもよい。なお、この場合、空調システム(S)には、室内(R)の黒球温度を検出する黒球温度センサが必要となる。

0083

以上説明したように、本発明は、室内の空気を調和する空調システムについて有用である。

0084

10空調ユニット(空気調和部)
43導出部
44 制御部
44a能力調節部
44b補正部
50調湿ユニット(空気調和部)
Hユーザー(人体)
R 室内(対象空間)

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