空調(diào)控制裝置以及方法
【專(zhuān)利摘要】一種空調(diào)控制裝置以及方法，在使用了熱分析方法的空調(diào)控制中，即使來(lái)自空調(diào)空間的外部的熱影響大幅度地變動(dòng)，也能夠?qū)⒖照{(diào)環(huán)境維持在適當(dāng)?shù)臓顩r。數(shù)據(jù)輸入部(15A)取得在空調(diào)空間(30)內(nèi)測(cè)量到的、構(gòu)成空調(diào)空間(30)的邊界構(gòu)件的表面溫度，反分析部(15B)基于示出空調(diào)空間(30)的結(jié)構(gòu)的設(shè)定條件數(shù)據(jù)(14B)，以及包含表面溫度的、示出對(duì)空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境的影響的邊界條件數(shù)據(jù)(14A)，對(duì)空調(diào)空間(30)內(nèi)的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行反分析，由此，推定用于將空調(diào)空間(30)向目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值，空調(diào)指示部(15C)將由反分析部(15B)推定的控制設(shè)定值向空調(diào)系統(tǒng)(20)指示。
【專(zhuān)利說(shuō)明】空調(diào)控制裝置以及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)控制技術(shù)，尤其涉及用于對(duì)空間內(nèi)的目的場(chǎng)所的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行控制的空調(diào)控制技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了采用熱分析方法，對(duì)空間內(nèi)的目的場(chǎng)所的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行控制的空調(diào)控制技術(shù)(例如，參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)I等)。該技術(shù)是以下這樣的技術(shù):通過(guò)對(duì)作為對(duì)象的空調(diào)空間的初期的空調(diào)狀況進(jìn)行正分析，推定示出該空調(diào)空間的溫度以及氣流的分布的分布數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)該分布數(shù)據(jù)和目的場(chǎng)所的目標(biāo)溫度進(jìn)行反分析，推定有關(guān)空調(diào)控制的新的控制設(shè)定值，基于該新的控制設(shè)定值，計(jì)算出設(shè)置于空調(diào)空間的各空調(diào)設(shè)備的出風(fēng)口的出風(fēng)速度或出風(fēng)溫度。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]非專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]非專(zhuān)利文獻(xiàn)I原山和也、本田光弘、認(rèn)田長(zhǎng)田長(zhǎng)生原，“分布系；SjilL — V 3 >
用P &室內(nèi)任意空間O溫?zé)岘h(huán)境制御技術(shù)O開(kāi)発(使用了分布系統(tǒng)模擬的室內(nèi)任意空間的溫?zé)岘h(huán)境控制技術(shù)的開(kāi)發(fā))”，平成22年度大會(huì)，1-20，社團(tuán)法人空調(diào)、衛(wèi)生工程學(xué)會(huì)，平成22年9月I日
[0006]非專(zhuān)利文獻(xiàn)2加藤信介、小林光、村上周三，“不完全混合室內(nèi)1:1t 3換気効率.溫?zé)岘h(huán)境形成効率評(píng)価指標(biāo)1二関t 3研究第2報(bào)-CFD 基3 <局所領(lǐng)域O溫?zé)岘h(huán)境形成寄與率評(píng)価指標(biāo)O開(kāi)発(有關(guān)不完全混合室內(nèi)的換氣效率、溫?zé)岘h(huán)境形成效率評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究第2報(bào)-基于CFD的局部區(qū)域的溫?zé)岘h(huán)境形成貢獻(xiàn)率評(píng)價(jià)指標(biāo)的開(kāi)發(fā))”，東大生研:空調(diào)、衛(wèi)生工程學(xué)論文集N0.69，pp39-47, 1998.4
[0007]非專(zhuān)利文獻(xiàn)3安部恒平、桃瀨一成、木本日出夫，“隨伴數(shù)値解析f利用L.tz自然対流場(chǎng)O最適化(利用了跟隨數(shù)值分析的自然對(duì)流場(chǎng)的最優(yōu)化)”，日本機(jī)械學(xué)會(huì)論文集(B篇)，70 卷 691 號(hào)，pp.729-736，2004.3


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]一般地，采用作為熱分析方法之一的分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法的話(huà)，在推定用于將空調(diào)空間向目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值時(shí)，不僅需要考慮存在于空調(diào)空間內(nèi)的發(fā)熱體對(duì)空調(diào)環(huán)境產(chǎn)生的熱影響，也需要考慮空調(diào)空間外部的鄰室或外界對(duì)空調(diào)環(huán)境產(chǎn)生的熱影響。因此，在現(xiàn)有的空調(diào)控制中，給與邊界條件數(shù)據(jù)作為示出這些影響的程度的數(shù)據(jù)。
[0010]又，即使在使用集中系統(tǒng)熱分析方法等其他熱分析方法代替分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法，推定對(duì)于空調(diào)設(shè)備的所希望的控制設(shè)定值的情況下，也和上述一樣，給與邊界條件數(shù)據(jù)。
[0011]圖6是示出現(xiàn)有的空調(diào)控制系統(tǒng)的概略圖。在此，對(duì)于空調(diào)控制裝置，將發(fā)熱體、鄰室室溫、外部空氣溫度等邊界條件數(shù)據(jù)用于反分析，推定所希望的控制設(shè)定值。
[0012]作為邊界條件數(shù)據(jù)，大致劃分為示出來(lái)自空調(diào)空間內(nèi)部的影響的內(nèi)部邊界條件數(shù)據(jù)，和示出來(lái)自空調(diào)空間外部的影響的外部邊界條件數(shù)據(jù)。
[0013]作為內(nèi)部環(huán)境條件數(shù)據(jù)的代表性數(shù)據(jù)，有發(fā)熱體數(shù)據(jù)，該發(fā)熱體數(shù)據(jù)示出存在于空調(diào)空間內(nèi)的人或電子設(shè)備等各種發(fā)熱體的位置、發(fā)熱量、形狀等。又，作為外部環(huán)境條件數(shù)據(jù)的代表性數(shù)據(jù)，有與鄰接于空調(diào)空間的鄰接空間相關(guān)的鄰接空間數(shù)據(jù)，該鄰接空間數(shù)據(jù)指:存在于空調(diào)空間的同一層或上下層的鄰室的鄰室室溫及其鄰接面積，或鄰接于空調(diào)空間的外界的外部空氣溫度及其鄰接面積等。這些鄰室室溫和外部空氣溫度例如采用由設(shè)置在鄰室或建筑物外部的溫度傳感器測(cè)量到的數(shù)據(jù)。
[0014]通常，這種示出對(duì)空調(diào)空間產(chǎn)生的熱影響的邊界條件數(shù)據(jù)是大致穩(wěn)定的，或緩慢地變化的，但是，也存在由鄰室室溫或外部空氣溫度等鄰接空間數(shù)據(jù)構(gòu)成的外部環(huán)境條件數(shù)據(jù)大幅度地驟變的情況。例如，在夏天，在停止了鄰室的冷氣設(shè)備的情況下，存在鄰室室溫急劇上升的情況。又，也存在外部空氣溫度與日照、風(fēng)、降雨、降雪等天氣變化相應(yīng)地驟變的情況。
[0015]因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在鄰接空間的溫度驟變的情況下，該情況會(huì)立刻反映于邊界條件數(shù)據(jù)，用熱分析方法推定的控制設(shè)定值也會(huì)大幅度地變動(dòng)。因此，雖然是暫時(shí)性的，但是存在可能無(wú)法將空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境維持在適當(dāng)?shù)臓顩r的問(wèn)題。
[0016]本發(fā)明是為了解決這種問(wèn)題而做出的，其目的在于提供一種空調(diào)控制技術(shù)，通過(guò)該空調(diào)控制技術(shù)，在使用了熱分析方法的空調(diào)控制中，即使鄰接于空調(diào)空間的鄰接空間的溫度大幅度地變動(dòng)，也能夠?qū)⒖照{(diào)環(huán)境維持在適當(dāng)?shù)臓顩r。
[0017]用于解決課題的手段
[0018]為了達(dá)到這種目的，本發(fā)明所涉及的空調(diào)控制裝置是通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)指示控制設(shè)定值，將空調(diào)空間向任意的目的空調(diào)環(huán)境控制的空調(diào)控制裝置，所述空調(diào)系統(tǒng)對(duì)空調(diào)空間中設(shè)置的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行控制，所述空調(diào)控制裝置具有:數(shù)據(jù)輸入部，所述數(shù)據(jù)輸入部取得在所述空調(diào)空間內(nèi)測(cè)量到的、構(gòu)成所述空調(diào)空間的邊界構(gòu)件的表面溫度；反分析部，所述反分析部基于示出所述空調(diào)空間的結(jié)構(gòu)的設(shè)定條件數(shù)據(jù)，以及包含所述表面溫度的、示出對(duì)所述空調(diào)空間的空調(diào)環(huán)境的影響的邊界條件數(shù)據(jù)，對(duì)所述空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行反分析，由此推定用于將所述空調(diào)空間向所述目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值；以及空調(diào)指示部，所述空調(diào)指示部將由所述反分析部推定出的所述控制設(shè)定值向所述空調(diào)系統(tǒng)指示。
[0019]又，在本發(fā)明所涉及的上述空調(diào)控制裝置的一個(gè)構(gòu)成例中，所述數(shù)據(jù)輸入部根據(jù)由設(shè)置在所述空調(diào)空間內(nèi)的紅外線(xiàn)陣列傳感器檢測(cè)到的溫度分布數(shù)據(jù)，提取所述表面溫度。
[0020]又，本發(fā)明所涉及的空調(diào)控制方法是通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)指示控制設(shè)定值，將空調(diào)空間向任意的目的空調(diào)環(huán)境控制的空調(diào)控制裝置所使用的空調(diào)控制方法，所述空調(diào)系統(tǒng)對(duì)空調(diào)空間中設(shè)置的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行控制，所述空調(diào)控制方法包括:數(shù)據(jù)輸入步驟，數(shù)據(jù)輸入部取得在所述空調(diào)空間內(nèi)測(cè)量到的、構(gòu)成所述空調(diào)空間的邊界構(gòu)件的表面溫度；反分析步驟，反分析部基于示出所述空調(diào)空間的結(jié)構(gòu)的設(shè)定條件數(shù)據(jù)，以及包含所述表面溫度的、示出對(duì)所述空調(diào)空間的空調(diào)環(huán)境的影響的邊界條件數(shù)據(jù)，對(duì)所述空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行反分析，由此推定用于將所述空調(diào)空間向所述目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值；以及空調(diào)指示步驟，空調(diào)指示部將在反分析步驟中推定出的所述控制設(shè)定值向所述空調(diào)系統(tǒng)指示。
[0021]又，在本發(fā)明所涉及的上述空調(diào)控制裝置的一個(gè)構(gòu)成例中，在所述數(shù)據(jù)輸入步驟中，根據(jù)由設(shè)置在所述空調(diào)空間內(nèi)的紅外線(xiàn)陣列傳感器檢測(cè)到的溫度分布數(shù)據(jù)，提取所述表面溫度。
[0022]發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，由于使用了構(gòu)成空調(diào)空間的邊界構(gòu)件的表面溫度作為邊界條件數(shù)據(jù)，因此能夠?qū)嶋H上基于通過(guò)空調(diào)空間的邊界構(gòu)件從鄰室或外界到達(dá)壁面的熱影響，推定向空調(diào)系統(tǒng)指示的控制設(shè)定值。
[0024]因此，就不會(huì)像使用現(xiàn)有的鄰室溫度或外部空氣溫度推定控制設(shè)定值的情況那樣，在空調(diào)空間實(shí)際從外部受到的影響和邊界條件數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生不一致。因此，即使鄰接于空調(diào)空間的鄰接空間的溫度大幅度地變動(dòng)，也能夠?qū)⒖照{(diào)環(huán)境維持在適當(dāng)?shù)臓顩r。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026]圖2是示出本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制系統(tǒng)的概略圖。
[0027]圖3是示出本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制動(dòng)作的流程圖。
[0028]圖4是示出本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制處理的流程圖。
[0029]圖5是示出本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制動(dòng)作的模擬結(jié)果。
[0030]圖6是示出現(xiàn)有的空調(diào)控制系統(tǒng)的概略圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031 ] 首先，對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0032]采用作為熱分析方法之一的分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法的話(huà)，在推定用于將空調(diào)空間向目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值時(shí)，由于考慮到空調(diào)空間的外部的要因?qū)照{(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境的影響，因此使用鄰室的鄰室室溫或建筑物外部的外部空氣溫度等作為邊界條件數(shù)據(jù)。又，使用作為其他的熱分析方法的集中系統(tǒng)熱分析方法代替分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析手法的情況也一樣。
[0033]因此，如前所述，在邊界條件數(shù)據(jù)驟變的情況下，用熱分析方法推定的控制設(shè)定值接受該影響也大幅度變動(dòng)，由此，其結(jié)果，存在不能將空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境維持在適當(dāng)?shù)臓顩r的可能性。
[0034]這種現(xiàn)象被認(rèn)為在以下這樣的機(jī)制下發(fā)生。例如，在夏天，在鄰室的冷氣設(shè)備被停止、鄰室室溫急劇上升的情況下，這被作為邊界條件數(shù)據(jù)而被輸入。由此，通過(guò)熱分析方法，根據(jù)由鄰室對(duì)空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境產(chǎn)生的影響，空調(diào)空間的溫度上升被預(yù)測(cè)，消除該溫度上升的控制設(shè)定值數(shù)據(jù)被導(dǎo)出。因此，空調(diào)設(shè)備基于該控制設(shè)定值數(shù)據(jù)而被控制，產(chǎn)生室內(nèi)溫度暫時(shí)過(guò)度下降這樣的現(xiàn)象。
[0035]此時(shí)，作為在邊界條件數(shù)據(jù)驟變的情況下，空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境變成不合適的狀況的原因，被認(rèn)為是邊界條件數(shù)據(jù)示出的來(lái)自外部的影響實(shí)際上沒(méi)有將從外部受到的影響適當(dāng)?shù)乇硎境鰜?lái)。就上述的例子而言，邊界條件數(shù)據(jù)示出了與實(shí)際上受鄰室影響的溫度上升相比，受到了更大程度的溫度上升。
[0036]在此，對(duì)空調(diào)空間實(shí)際上從外部受到的影響和邊界條件數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生不一致的原因進(jìn)行詳細(xì)地分析的話(huà)，可知與邊界條件數(shù)據(jù)示出的影響相比較，實(shí)際上從鄰室受到的溫度上升的影響較小。該結(jié)果表明，實(shí)際上從外部受到的溫度上升的影響被形成空調(diào)空間的內(nèi)壁、天花板、地板等邊界構(gòu)件所緩和，不會(huì)立即產(chǎn)生影響。
[0037]本發(fā)明著眼于來(lái)自空調(diào)空間的外部的溫度變化被空調(diào)空間的邊界構(gòu)件緩和、延遲這一點(diǎn)，將經(jīng)過(guò)了這些邊界構(gòu)件后的對(duì)空調(diào)環(huán)境的影響度作為熱分析方法的邊界條件數(shù)據(jù)來(lái)使用。具體來(lái)說(shuō)，將在空調(diào)空間內(nèi)測(cè)量到的構(gòu)成空調(diào)空間的邊界構(gòu)件的表面溫度作為熱分析方法的邊界條件數(shù)據(jù)之一來(lái)使用。
[0038]接下來(lái)，參照附圖關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
[0039][本實(shí)施形態(tài)]
[0040]首先，參照?qǐng)D1以及圖2，對(duì)本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制裝置10進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制系統(tǒng)的概略圖。
[0041]該空調(diào)控制裝置10整體上由個(gè)人電腦或服務(wù)器裝置等信息處理裝置構(gòu)成，具有基于利用熱分析方法推定的控制設(shè)定值來(lái)控制空調(diào)系統(tǒng)20，由此對(duì)空調(diào)空間30內(nèi)的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行控制的功能。
[0042]在空調(diào)系統(tǒng)20中，作為主要的結(jié)構(gòu)，設(shè)置有空調(diào)處理裝置21、空調(diào)設(shè)備22、溫度傳感器23以及紅外線(xiàn)放射溫度計(jì)24。
[0043]空調(diào)處理裝置21整體上由個(gè)人電腦或服務(wù)器裝置等信息處理裝置構(gòu)成，其具有:基于通過(guò)通信線(xiàn)路L從空調(diào)控制裝置10指示的控制設(shè)定值，對(duì)通過(guò)空調(diào)設(shè)備22從各出風(fēng)口向空調(diào)空間30吹出的調(diào)節(jié)空氣進(jìn)行反饋控制，由此對(duì)空調(diào)空間30整體的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行控制的功能；以及通過(guò)溫度傳感器23或紅外線(xiàn)放射溫度計(jì)24測(cè)量空調(diào)空間30內(nèi)的室內(nèi)溫度或構(gòu)成空調(diào)空間30的邊界構(gòu)件的空調(diào)空間30側(cè)的表面溫度分布，并通過(guò)通信線(xiàn)路L向空調(diào)控制裝置10進(jìn)行通知的功能。特別是，如果使用熱電堆型的紅外線(xiàn)陣列傳感器作為紅外線(xiàn)放射溫度計(jì)24的話(huà)，就能夠準(zhǔn)確地測(cè)量表面溫度分布。
[0044][空調(diào)控制裝置]
[0045]接下來(lái)，參照?qǐng)D1以及圖3，對(duì)本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制裝置10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。圖3是示出本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制動(dòng)作的流程圖。
[0046]在該空調(diào)控制裝置10中，作為主要的功能部，設(shè)置有通信接口部(以下稱(chēng)為通信I/F部)11、操作輸入部12、畫(huà)面顯示部13、存儲(chǔ)部14以及運(yùn)算處理部15。
[0047]通信I/F部11由專(zhuān)用的數(shù)據(jù)通信電路構(gòu)成，具有和通過(guò)通信線(xiàn)路L連接的空調(diào)系統(tǒng)等外部裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。
[0048]操作輸入部12由鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸摸板等操作輸入裝置構(gòu)成，具有檢測(cè)出操作者的操作并向運(yùn)算處理部15輸出的功能。
[0049]畫(huà)面顯示部13由IXD等畫(huà)面顯示裝置構(gòu)成，具有根據(jù)來(lái)自運(yùn)算處理部15的指令，對(duì)操作菜單或輸入輸出數(shù)據(jù)等各種信息進(jìn)行畫(huà)面顯示的功能。
[0050]存儲(chǔ)部14由硬盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)裝置構(gòu)成，具有對(duì)在運(yùn)算處理部15中使用的各種處理信息或程序14P進(jìn)行存儲(chǔ)的功能。
[0051]程序14P是被運(yùn)算處理部15讀取并實(shí)行的程序，預(yù)先通過(guò)通信I/F部11從外部裝置或記錄媒介向存儲(chǔ)部14儲(chǔ)存。
[0052]運(yùn)算處理部15具有CPU等微處理器和其周邊電路，具有通過(guò)從存儲(chǔ)部14讀取程序14P并執(zhí)行該程序,來(lái)實(shí)現(xiàn)各種處理部的功能。
[0053]作為由運(yùn)算處理部15實(shí)現(xiàn)的主要的處理部，有數(shù)據(jù)輸入部15A、反分析部15B以及空調(diào)指令部15C。
[0054]數(shù)據(jù)輸入部15A具有:將通過(guò)通信I/F部11從空調(diào)系統(tǒng)20等外部裝置或記錄媒介輸入的、在運(yùn)算處理部15使用的各種處理信息預(yù)先向存儲(chǔ)部14儲(chǔ)存的功能；和基于從空調(diào)系統(tǒng)20通知的表面溫度分布，取得在空調(diào)空間30內(nèi)測(cè)量到的、構(gòu)成空調(diào)空間30的邊界構(gòu)件的表面溫度的功能。
[0055]作為表面溫度的具體例子，有形成空調(diào)空間30的內(nèi)壁、天花板、地板、門(mén)、窗口等邊界構(gòu)件的表面溫度。數(shù)據(jù)輸入部15A通過(guò)通信I/F部11接收由設(shè)置在空調(diào)空間30內(nèi)的紅外線(xiàn)放射溫度計(jì)24測(cè)量到的表面溫度分布，根據(jù)該表面溫度分布，提取側(cè)壁面溫度、天花板表面溫度、地板表面溫度等所希望的表面溫度。此時(shí)，可以基于表面溫度分布和對(duì)應(yīng)的位置信息，將表面溫度分布中的特定位置的溫度作為代表周邊區(qū)域的表面溫度提取出，也可以將表面溫度分布中的特定區(qū)域的溫度平均化后的溫度作為代表周邊區(qū)域的代表表面溫度提取出。
[0056]反分析部15B具有:通過(guò)對(duì)邊界條件數(shù)據(jù)14A、設(shè)定條件數(shù)據(jù)14B以及目的數(shù)據(jù)14C進(jìn)行反分析，計(jì)算出用于將空調(diào)空間30向目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值，并作為控制設(shè)定值數(shù)據(jù)14D而輸出的功能。
[0057]反分析部15B使用分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法或集中系統(tǒng)熱分析方法等熱分析方法中的反分析方法。
[0058]其中，分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法是指，以CFD(Computat1nal Fluid DynamicsJ+算流體力學(xué))為基本，通過(guò)數(shù)值計(jì)算從邊界條件求得空間的溫度或氣流等的分布的技術(shù)。采用一般的CFD的話(huà)，將對(duì)象空間分割為網(wǎng)眼狀的小空間，對(duì)鄰接的小空間之間的熱流動(dòng)進(jìn)行分析。
[0059]分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法中的正分析是，使用預(yù)先確定了的方程式等模型，從與空調(diào)空間30相關(guān)的邊界條件數(shù)據(jù)14A以及設(shè)定條件數(shù)據(jù)14B計(jì)算出空調(diào)空間30內(nèi)的溫度分布或氣流分布等空調(diào)環(huán)境的技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)，可以使用非專(zhuān)利文獻(xiàn)2等公知技術(shù)。
[0060]另一方面，分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法中的反分析是，通過(guò)進(jìn)行上述正分析，求得對(duì)于想實(shí)現(xiàn)所希望的空調(diào)環(huán)境的場(chǎng)所的設(shè)備的靈敏度(或貢獻(xiàn))，根據(jù)該靈敏度的大小調(diào)整控制設(shè)定值，由此計(jì)算出用于實(shí)現(xiàn)目的空調(diào)環(huán)境的最終的控制設(shè)定值的技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)，可以使用非專(zhuān)利文獻(xiàn)2或非專(zhuān)利文獻(xiàn)3等公知技術(shù)。
[0061]特別是，在反分析中，能夠使用已知的各種各樣的最優(yōu)化方法。這些方法有:給予解(控制設(shè)定值)的初期值，并向目的優(yōu)化的方向漸漸地更新的梯度法；以及準(zhǔn)備多個(gè)初期值，從其中選擇靠近目的的幾個(gè)值，并對(duì)其特征進(jìn)行組合以制作下一個(gè)解候選的遺傳算法坐寸ο
[0062]另一方面，集中系統(tǒng)熱分析方法是指，將對(duì)象空間看作一點(diǎn)，通過(guò)對(duì)點(diǎn)的熱量的出入進(jìn)行計(jì)算，求得對(duì)象空間的溫度的方法。因此，雖然無(wú)法計(jì)算對(duì)象空間內(nèi)的氣流，但是與分布系統(tǒng)的方法相比，具有能夠飛躍性地縮短運(yùn)算時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。此處的對(duì)象空間有時(shí)是指房間整體，有時(shí)是指空調(diào)控制單位(VAV單位等)。
[0063]在集中系統(tǒng)熱分析方法中的正分析中，有時(shí)分析性地求解，有時(shí)能在不妨礙控制的短時(shí)間內(nèi)對(duì)能考慮到的全部的候選進(jìn)行計(jì)算。
[0064]邊界條件數(shù)據(jù)14A是示出對(duì)于空調(diào)空間30的空調(diào)環(huán)境的影響度的數(shù)據(jù)，對(duì)于每個(gè)對(duì)空調(diào)空間30的空調(diào)環(huán)境產(chǎn)生的影響發(fā)生變化的構(gòu)成要素，作為該時(shí)刻的邊界條件，注冊(cè)有由風(fēng)速、風(fēng)向、溫度表不的影響度。
[0065]特別是，在本發(fā)明中，在邊界條件數(shù)據(jù)14A中包含有在空調(diào)空間30內(nèi)被測(cè)量并由數(shù)據(jù)輸入部15A取得的、示出構(gòu)成空調(diào)空間30的邊界構(gòu)件的表面溫度的數(shù)據(jù)，作為經(jīng)過(guò)形成空調(diào)空間30的邊界構(gòu)件后的鄰室或外界對(duì)空調(diào)環(huán)境產(chǎn)生的影響度。
[0066]設(shè)定條件數(shù)據(jù)14B包含:空間條件數(shù)據(jù)，其示出與空調(diào)空間30相關(guān)的位置以及形狀、與由空調(diào)系統(tǒng)20生成的調(diào)節(jié)空氣的出風(fēng)口等對(duì)空調(diào)空間30的空調(diào)環(huán)境產(chǎn)生影響的構(gòu)成要素相關(guān)的位置以及形狀；以及發(fā)熱體數(shù)據(jù)等進(jìn)行熱流動(dòng)分析處理時(shí)變成設(shè)定條件的各種數(shù)據(jù)，所述發(fā)熱體數(shù)據(jù)示出與配置于空調(diào)空間30的各發(fā)熱體相關(guān)的配置位置以及發(fā)熱量，還示出形狀。
[0067]特別是，在本發(fā)明中，與邊界條件數(shù)據(jù)14A中包含的表面溫度相對(duì)應(yīng)地，在設(shè)定條件數(shù)據(jù)14B中包含有示出該表面溫度所代表的壁面區(qū)域的表面面積的數(shù)據(jù)。
[0068]目的數(shù)據(jù)14C是示出空調(diào)空間30內(nèi)的目的場(chǎng)所的目標(biāo)溫度，或舒適性、能量的數(shù)據(jù)。
[0069]控制設(shè)定值數(shù)據(jù)14D是由反分析部15B求得的、用于將空調(diào)空間30向目的空調(diào)環(huán)境控制的、示出由每個(gè)空調(diào)設(shè)備22的供氣溫度或供氣風(fēng)量等構(gòu)成的設(shè)定值的數(shù)據(jù)。
[0070]空調(diào)指示部15C具有通過(guò)通信I/F部11，將來(lái)自反分析部15B的控制設(shè)定值數(shù)據(jù)14D中包含的控制設(shè)定值向空調(diào)系統(tǒng)20進(jìn)行指示的功能。
[0071][本實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作]
[0072]接著，參照?qǐng)D4對(duì)本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖4是示出本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制處理的流程圖。
[0073]空調(diào)控制裝置10的運(yùn)算處理部15在啟動(dòng)時(shí)或按照操作者的操作開(kāi)始圖4的空調(diào)控制處理。
[0074]在此，以使用分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法，推定用于將空調(diào)空間30向目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。另外，在空調(diào)控制處理的執(zhí)行開(kāi)始之前，邊界條件數(shù)據(jù)14A、設(shè)定條件數(shù)據(jù)14B以及目的數(shù)據(jù)14C被預(yù)先儲(chǔ)存在存儲(chǔ)部14中。
[0075]首先，數(shù)據(jù)輸入部15A基于通過(guò)通信I/F部11輸入的來(lái)自空調(diào)系統(tǒng)20的表面溫度分布，取得在空調(diào)空間30內(nèi)測(cè)量到的、構(gòu)成空調(diào)空間30的邊界構(gòu)件的表面溫度，并保存在存儲(chǔ)部14的邊界條件數(shù)據(jù)14A中(步驟100)。
[0076]接下來(lái)，反分析部15B判斷是否需要進(jìn)行對(duì)空調(diào)系統(tǒng)20指示的控制設(shè)定值的更新(步驟101)。此時(shí)，在邊界條件數(shù)據(jù)14A、設(shè)定條件數(shù)據(jù)14B或目的數(shù)據(jù)14C中存在變更的情況下，或自上次更新經(jīng)過(guò)了一定時(shí)間的情況下，判斷為需要進(jìn)行控制設(shè)定值的更新。
[0077]在此，在判斷為不需要更新的情況下(步驟101:否)，反分析部15B待機(jī)一定時(shí)間后(步驟104)，回到步驟100。
[0078]另一方面，在判斷為需要更新的情況下(步驟101:是)，反分析部15B從存儲(chǔ)部14讀取由數(shù)據(jù)輸入部15A取得的邊界條件數(shù)據(jù)14A、設(shè)定條件數(shù)據(jù)14B以及目的數(shù)據(jù)14C，使用分布系統(tǒng)熱流動(dòng)分析方法進(jìn)行反分析，由此推定設(shè)置于空調(diào)空間30的各空調(diào)設(shè)備22的供氣溫度以及供氣風(fēng)量作為用于將空調(diào)空間30向目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值，并將其作為控制設(shè)定數(shù)據(jù)14D輸出(步驟102)。
[0079]接著，空調(diào)指示部15C將由反分析部15B得到的控制設(shè)定值數(shù)據(jù)14D中包含的控制設(shè)定值通過(guò)通信I/F部11向空調(diào)系統(tǒng)20指示(步驟103)，結(jié)束一系列的空調(diào)控制處理。
[0080]圖5是示出本實(shí)施形態(tài)所涉及的空調(diào)控制動(dòng)作的模擬結(jié)果。在此，示出了在夏天，鄰室的冷氣設(shè)備被停止、鄰室室溫急劇上升的情況下的空調(diào)空間內(nèi)的室溫的時(shí)間序列變化。在該情況下，邊界數(shù)據(jù)以外的設(shè)定條件數(shù)據(jù)、目的數(shù)據(jù)是不變的，空調(diào)空間的設(shè)定室溫固定為26V。
[0081]在圖5中，特性51表示以往的將鄰室室溫或外部空氣溫度作為邊界條件數(shù)據(jù)使用的情況下的、室溫的時(shí)間序列變化，特性52表示本發(fā)明所涉及的將空調(diào)空間的內(nèi)壁、天花板、地板的表面溫度作為邊界條件數(shù)據(jù)使用的情況下的、室溫的時(shí)間序列變化。
[0082]根據(jù)特性51，空調(diào)空間的室溫根據(jù)鄰室室溫的上升而一度下降到大約21°C為止，再回到原來(lái)的室溫。因此可知，示出了無(wú)法將空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境維持在適當(dāng)?shù)臓顩r的情形，對(duì)于空調(diào)空間內(nèi)的人來(lái)說(shuō)，給予了不能忽視的不愉快感，且產(chǎn)生了大量能量損耗。
[0083]另一方面，根據(jù)特性52，即使鄰室室溫上升，空調(diào)空間的室溫也被大致保持在設(shè)定溫度26°C。因此可知，示出了能夠?qū)⒖照{(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境維持在適當(dāng)?shù)臓顩r的情形，能夠使空調(diào)空間內(nèi)的人舒適，且能夠抑制能量損耗的產(chǎn)生。
[0084][本實(shí)施形態(tài)的效果]
[0085]這樣一來(lái)，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，數(shù)據(jù)輸入部15A取得在空調(diào)空間30內(nèi)測(cè)量到的、構(gòu)成空調(diào)空間30的邊界構(gòu)件的表面溫度，反分析部15B基于示出空調(diào)空間30的結(jié)構(gòu)的設(shè)定條件數(shù)據(jù)14B，以及包含表面溫度的、示出對(duì)空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境的影響的邊界條件數(shù)據(jù)14A，對(duì)空調(diào)空間30內(nèi)的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行反分析，由此，推定用于將空調(diào)空間向目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值，空調(diào)指示部15C將由反分析部15B推定的控制設(shè)定值向空調(diào)系統(tǒng)20指
/Jn ο
[0086]由此，由于使用了構(gòu)成空調(diào)空間的邊界構(gòu)件的表面溫度作為邊界條件數(shù)據(jù)14A，因此能夠?qū)嶋H上基于通過(guò)空調(diào)空間30的邊界構(gòu)件從鄰室或外界到達(dá)壁面的熱影響，推定向空調(diào)系統(tǒng)20指示的控制設(shè)定值。
[0087]因此，不會(huì)像以往的使用鄰室溫度或外部空氣溫度推定控制設(shè)定值的情況那樣，在空調(diào)空間實(shí)際從外部受到的影響和邊界條件數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生不一致。因此，即使鄰接于空調(diào)空間的鄰接空間的溫度大幅度地變動(dòng)，也能夠?qū)⒖照{(diào)環(huán)境維持在適當(dāng)?shù)臓顩r。
[0088][實(shí)施形態(tài)的擴(kuò)張]
[0089]以上，參照實(shí)施形態(tài)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施形態(tài)。對(duì)于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)做出本發(fā)明【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)的技術(shù)人員可理解的各種各樣的變更。
[0090]符號(hào)說(shuō)明
[0091]10:空調(diào)控制裝置，11:通信I/F部，12:操作輸入部，13:畫(huà)面顯示部，14:存儲(chǔ)部，14A:邊界條件數(shù)據(jù)，14:設(shè)定條件數(shù)據(jù)，14C:目的數(shù)據(jù)，14P:程序，15A:數(shù)據(jù)輸入部，15B:反分析部，15C:空調(diào)指示部，20:空調(diào)系統(tǒng)，21:空調(diào)處理裝置，22:空調(diào)設(shè)備，23:溫度傳感器，24:紅外線(xiàn)放射溫度計(jì)。
【權(quán)利要求】
1.一種空調(diào)控制裝置，其是通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)指示控制設(shè)定值，將空調(diào)空間向任意的目的空調(diào)環(huán)境控制的空調(diào)控制裝置，所述空調(diào)系統(tǒng)對(duì)空調(diào)空間中設(shè)置的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行控制，所述空調(diào)控制裝置的特征在于，具有: 數(shù)據(jù)輸入部，所述數(shù)據(jù)輸入部取得在所述空調(diào)空間內(nèi)測(cè)量到的、構(gòu)成所述空調(diào)空間的邊界構(gòu)件的表面溫度； 反分析部，所述反分析部基于示出所述空調(diào)空間的結(jié)構(gòu)的設(shè)定條件數(shù)據(jù)，以及包含所述表面溫度的、示出對(duì)所述空調(diào)空間的空調(diào)環(huán)境的影響的邊界條件數(shù)據(jù)，對(duì)所述空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行反分析，由此推定用于將所述空調(diào)空間向所述目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值；以及 空調(diào)指示部，所述空調(diào)指示部將由所述反分析部推定出的所述控制設(shè)定值向所述空調(diào)系統(tǒng)指不。
2.如權(quán)利要求1所記載的空調(diào)控制裝置，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)輸入部根據(jù)由設(shè)置在所述空調(diào)空間內(nèi)的紅外線(xiàn)陣列傳感器檢測(cè)到的溫度分布數(shù)據(jù)，提取所述表面溫度。
3.—種空調(diào)控制方法，其是通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)指示控制設(shè)定值，將空調(diào)空間向任意的目的空調(diào)環(huán)境控制的空調(diào)控制裝置所使用的空調(diào)控制方法，所述空調(diào)系統(tǒng)對(duì)空調(diào)空間中設(shè)置的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行控制，所述空調(diào)控制方法的特征在于，包括: 數(shù)據(jù)輸入步驟，數(shù)據(jù)輸入部取得在所述空調(diào)空間內(nèi)測(cè)量到的、構(gòu)成所述空調(diào)空間的邊界構(gòu)件的表面溫度； 反分析步驟，反分析部基于示出所述空調(diào)空間的結(jié)構(gòu)的設(shè)定條件數(shù)據(jù)，以及包含所述表面溫度的、示出對(duì)所述空調(diào)空間的空調(diào)環(huán)境的影響的邊界條件數(shù)據(jù)，對(duì)所述空調(diào)空間內(nèi)的空調(diào)環(huán)境進(jìn)行反分析，由此推定用于將所述空調(diào)空間向所述目的空調(diào)環(huán)境控制的控制設(shè)定值；以及 空調(diào)指示步驟，空調(diào)指示部將在反分析步驟中推定出的所述控制設(shè)定值向所述空調(diào)系統(tǒng)指示。
4.如權(quán)利要求3所記載的空調(diào)控制方法，其特征在于， 在所述數(shù)據(jù)輸入步驟中，根據(jù)由設(shè)置在所述空調(diào)空間內(nèi)的紅外線(xiàn)陣列傳感器檢測(cè)到的溫度分布數(shù)據(jù)，提取所述表面溫度。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK104374043SQ201410394854
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】本田光弘 申請(qǐng)人:阿自倍爾株式會(huì)社