JP2016080302A

JP2016080302A - 温度分布表示装置および方法

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Publication number: JP2016080302A
Application number: JP2014214376A
Authority: JP
Inventors: 光弘本田; Mitsuhiro Honda
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2016-05-16
Anticipated expiration: 2034-10-21
Also published as: CN105527034A; JP6359417B2; KR20160046728A; CN105527034B; US20160109148A1; KR101665264B1

Abstract

【課題】躯体や人を容易に確認できるとともに、複数の熱画像間で温度分布を正しく比較できるようにする。
【解決手段】対象温度範囲算出部１５Ａが、空調空間Ａの大きさに関する空間データと、空調設備２０の運転能力に関する運転能力データとに基づいて、空調空間Ａの内面を構成する躯体２１が取り得る躯体温度のうち、空調設備２０が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈから、空調設備２０が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃまでの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲Ｔｗとして算出し、表示色割当部１５Ｂがこの対象温度範囲Ｔｗに含まれる個々の温度に対して各表示色をそれぞれ割り当てる。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度分布表示技術に関し、特に空調空間の熱画像から得た温度分布を最適な表示色で画面表示するための表示色割当技術に関する。

空調設備には、赤外線イメージセンサで空調空間内を撮影し、空調空間の床・壁や空調空間内に存在する物の表面温度を示す熱画像から得た温度分布を可視化して、空調空間内における人の存在有無や人の位置を検知して、空調運転の要否を判断し、あるいは運転する空調機の切り替えを行うことにより、空調空間を適切かつ効率よく空調する機能を有するものがある。また、可視化した空調空間内の温度分布に基づいて、空調空間内における空調制御や熱負荷の偏りを確認し、吹出口の位置変更やシーリングファンの追加など、設備変更を行う場合もある。

従来、車両に搭載された空調装置を評価する技術として、シミュレーションにより車室内の温度分布を解析し、得られた温度分布を可視化する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。この際、色と温度の対応は、例えば低い温度は青色や緑色で示し、高い温度は黄色や赤色で示すものとなっている。

特開２００２−３７３１８１号公報

空調空間の温度分布を可視化する場合、熱画像を構成する各画素値すなわち温度を、予め設定した色範囲内の表示色にそれぞれ割り当てることになる。ここで、空調空間の床・壁などの躯体の温度は、通常、一年を通じて−１０℃から５０℃までの温度範囲内で変化するとされている。このため、一般的には、この躯体温度範囲に基づいて、黒色を−１０℃とするとともに白色を５０℃とし、この間の温度を、黒から白までの色範囲内においてカラースケールまたはグレースケールで連続的にグラデーションさせて割り当てる場合が多い。

一方、ＬＣＤなどのディスプレイでは、表示色を光の三原色である赤・緑・青（ＲＧＢ）で表現しており、それぞれが２５６段階の輝度範囲を持つ場合、カラースケールにおいて２５６³＝１６７７７２１６色、グレースケールにおいて２５６色の表現が可能である。このため、−１０℃から５０℃までの躯体温度範囲を、例えば黒（ＲＧＢ＝０，０，０）から白（ＲＧＢ＝２５５，２５５，２５５）までのグレースケール２５６色で表現する場合、１色あたりの温度分解能は、｛５０℃−（−１０℃）｝／２５６＝０．２３℃となる。

ここで、空調設備から空調空間へ供給される空気の給気温度は、一般的には、冷房時で最低１５℃程度であり、暖房時で最高４０℃程度である。したがって、空調空間を構成する躯体や人の表面温度も、ほとんどこの１５℃〜４０℃の給気温度範囲にあると考えられる。
しかしながら、給気温度範囲の温度幅２５℃は、−１０℃〜５０℃の躯体温度範囲の４割程度である。このため、躯体温度範囲に対して均等に色範囲を割り当てた場合、躯体や人の表面温度が影響を受ける給気温度範囲に対して、全体の色範囲の４割程度の表示色しか割り当てられていないことになり、結果として、温度分布で確認したい躯体や人の表面温度に対して、表示色が効果的に割り当てられていないという問題があった。

また、可視化の対象となる温度分布のうちから最低温度および最高温度を抽出し、前述した−１０℃から５０℃までの躯体温度範囲ではなく、これら最低温度から最高温度までの温度範囲にわたって色範囲を動的に割り当てる方法も考えられる。しかしながら、このような割当方法は、それぞれの熱画像ごとに割り当てる温度範囲が異なる相対的な割り当てとなる。これにより、空調空間を取り巻く温度環境がある程度異なる場合、全体的な温度分布範囲が上下するため、空調空間を撮影した熱画像であるにもかかわらず、同じ表示色であっても異なる温度を示すものとなる。したがって、複数の熱画像間において温度分布を正しく比較することができないという問題点があった。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、躯体や人を容易に確認できるとともに、複数の熱画像間で温度分布を正しく比較することができる温度分布表示技術を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかる温度分布表示装置は、空調設備により室温が設定温度となるよう自動制御されている空調空間について、当該空調空間内を撮影して得られた熱画像が示す温度分布を、予め設定された複数の表示色により色分け表示する温度分布表示装置であって、前記空調設備の運転能力に関する運転能力データに基づいて、前記空調空間の内面を構成する躯体が取り得る躯体温度のうち、当該空調設備が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度から、当該空調設備が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度までの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲として算出する対象温度範囲算出部と、前記対象温度範囲に含まれる個々の温度に対して前記表示色をそれぞれ割り当てる表示色割当部と、前記表示色の割り当てに基づいて前記温度分布を色分け表示する温度分布表示部とを備えている。

また、本発明にかかる上記温度分布表示装置の一構成例は、前記対象温度範囲算出部が、前記空調設備に対して前記設定温度として設定可能な温度範囲のうち、暖房時の上限を示す上限暖房設定温度を設定した際に、前記空調設備から供給される供給熱量と前記躯体から生じる発生熱量とが等しくなる空調環境における前記躯体温度を前記最大暖房開始躯体温度として算出し、前記設定温度のうち冷房時に設定可能な上限冷房設定温度を設定した際に、前記空調設備から供給される供給熱量と前記躯体から生じる発生熱量とが等しくなる空調環境における前記躯体温度を前記最大冷房開始躯体温度として算出するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記温度分布表示装置の一構成例は、前記対象温度範囲算出部が、前記最大暖房開始躯体温度から前記最大冷房開始躯体温度までの温度範囲に代えて、前記運転能力データに含まれる前記空調設備から前記空調空間へ供給可能な給気温度の最低温度から、前記運転能力データに含まれる前記空調設備から前記空調空間へ供給可能な給気温度の最高温度までの温度範囲を前記対象温度範囲として算出するようにしたものである。

また、本発明にかかる温度分布表示方法は、空調設備により室温が設定温度となるよう自動制御されている空調空間について、当該空調空間内を撮影して得られた熱画像が示す温度分布を、予め設定された複数の表示色により色分け表示する温度分布表示方法であって、前記空調設備の運転能力に関する運転能力データに基づいて、前記空調空間の内面を構成する躯体が取り得る躯体温度のうち、当該空調設備が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度から、当該空調設備が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度までの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲として算出する対象温度範囲算出ステップと、前記対象温度範囲に含まれる個々の温度に対して前記表示色をそれぞれ割り当てる表示色割当ステップと、前記表示色の割り当てに基づいて前記温度分布を色分け表示する温度分布表示ステップとを備えている。

本発明によれば、空調空間の躯体温度が一年を通じて取り得る躯体温度範囲よりも狭く、実質的に空調空間内の空調環境を制御可能な状態で躯体が取り得る躯体温度範囲に対して、予め設定された各表示色が割り当てられることになる。
したがって、空調空間内を撮影して得られた熱画像が示す温度分布を色分け表示する際、空調制御において意味のある温度範囲に対して、より多くの表示色が集中的に割り当てることができ、温度の違いを人が容易に確認することができる。また、異なる熱画像の温度分布を色分け表示する際、対象となる空調空間が同じ場合には、同様にして表示色が割り当てられるため、複数の熱画像間で温度分布を正しく比較することができる。

温度分布表示装置の構成を示すブロック図である。温度分布表示処理を示すフローチャートである。表示色の割り当てを示す説明図である。従来方式による温度分布の色分け表示例である。本発明の方式による温度分布の色分け表示例である。

［本発明の原理］
まず、本発明の原理について説明する。
赤外線イメージセンサで空調空間内を撮影して得られた熱画像に基づいて、空調空間内に存在する人の表面温度を、空調空間の内面を構成する床・壁などの躯体の表面温度とともに、温度分布として可視化する場合、予め設定されている複数の表示色をどの温度範囲に割り当てるかによって、可視化された温度分布の見易さが大きく左右される。前述したように、空調空間の躯体温度が一年を通じて取り得る躯体温度範囲、すなわち−１０℃から５０℃までの躯体温度範囲に対して、予め設定された表示色をそれぞれ割り当てた場合、躯体温度範囲における人の表面温度が取り得る温度範囲が狭くなり、人の位置を確認しにくくなる場合がある。

ここで、表示色の割り当てる温度範囲として躯体温度が一年を通じて取り得る躯体温度範囲を用いるという考え方は、空調空間を構成する躯体が、空調空間を取り巻く外界が取り得る温度範囲で変化することを想定していることになる。したがって、可視化の対象となる温度分布には、空調設備の運転を停止した状態の温度分布も含まれることを前提としている。
しかしながら、空調設備は、本来、空調空間内に存在する人が快適となる空調環境を実現するためのシステムであり、熱画像から得た温度分布を可視化する目的は、空調設備を運転している状態における空調空間内の温度分布を確認することにある。したがって、空調設備の運転を停止した状態の温度分布に関する可視化を考慮する必要はない。

本発明は、このような空調設備において熱画像から得た温度分布を可視化する目的が、空調設備を運転している状態の温度分布を可視化することにあるという点に着目し、従来のような空調設備の運転を停止した状態を含む躯体温度範囲ではなく、空調設備の制御下における躯体の温度範囲、すなわち対象温度範囲に対して、予め設定されている表示色をそれぞれ割り当てるようにしたものである。

また、空調設備は空調空間内の室温が設定温度となるよう自動制御するものであるが、空調設備には運転能力に限界があり、空調空間の大きさにも左右される。このため、空調設備は、暖房時、室温の低下に伴って空調設備の運転能力を最大まで徐々に上昇させるものの、さらに室温が低下した場合、暖房運転が追い付かない制御範囲外の状態となる。一方、冷房時、室温の上昇に伴って空調設備の運転能力を最大まで徐々に上昇させるものの、さらに室温が上昇した場合、冷房運転が追い付かない制御範囲外の状態となる。

したがって、このような制御範囲外の状態では、空調設備が運転能力最大で運転している状態であるため、実質的に空調空間内の空調環境を制御可能な状態にはなく、空調空間内の温度分布を可視化して空調設備の運転状態を確認する必要もない。
本発明は、このような空調設備の運転能力と制御範囲外の状態との関係に着目し、躯体が取り得る躯体温度のうち、空調設備が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度から、空調設備が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度までの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲として算出するようにしたものである。

［温度分布表示装置］
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかる温度分布表示装置１０について説明する。図１は、温度分布表示装置の構成を示すブロック図である。

この温度分布表示装置１０は、全体として、サーバ装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置からなり、空調設備２０により室温が設定温度となるよう自動制御されている空調空間Ａについて、空調空間Ａ内を撮影して得られた熱画像が示す温度分布を、予め設定された複数の表示色により色分け表示する機能を有している。

空調設備２０は、一般的な空調システムからなり、熱交換機で生成した空調空気を空調空間Ａに給気することにより、空調空間Ａ内の室温が設定温度となるよう自動制御する機能を有している。
空調空間Ａは、壁、床、天井などの躯体２１から構成されており、内部には人やテーブルなどの人２２が存在している。また、空調空間Ａの天井には赤外線イメージセンサ２３が設置されており、赤外線イメージセンサ２３で撮影された空調空間Ａ内の温度分布を示す熱画像が通信回線Ｌを介して温度分布表示装置１０に送信される。

温度分布表示装置１０には、主な機能部として、通信Ｉ／Ｆ部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、記憶部１４、および演算処理部１５が設けられている。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、通信回線Ｌを介して赤外線イメージセンサ２３とデータ通信を行うことにより、赤外線イメージセンサ２３で撮影された空調空間Ａ内の温度分布を示す熱画像を取得する機能を有している。
操作入力部１２は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理部１５へ出力する機能を有している。
画面表示部１３は、ＬＣＤなどの画面表示装置からなり、演算処理部１５から出力された操作メニューや温度分布データなどの各種データを画面表示する機能を有している。

記憶部１４は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、演算処理部１５で用いるプログラム１４Ｐや各種処理データを記憶する機能を有している。
プログラム１４Ｐは、演算処理部１５のＣＰＵで実行されることにより、温度分布表示処理のための各種処理部を実現するプログラムであり、外部装置や記録媒体（共に図示せず）から通信Ｉ／Ｆ部１１を介して記憶部１４に予め格納される。

記憶部１４で記憶する主な処理データとして、熱画像データ１４Ａと設定データ１４Ｂがある。
熱画像データ１４Ａは、赤外線イメージセンサ２３で撮影された空調空間Ａ内の温度分布を示す熱画像であり、画像を構成する各画素値が、空調空間Ａ内の躯体２１や人２２の表面温度を示すデータである。

設定データ１４Ｂは、演算処理部１５で温度分布表示処理を実行する際に必要となる設定データであり、操作入力部１２からオペレータ操作により予め記憶部１４に設定される。設定データ１４Ｂには、空間データ、運転能力データ、表示色データなどが含まれている。空間データは、空調空間Ａの大きさに関するデータであり、空調空間Ａの縦・横・高さなどのデータが含まれている。運転能力データは、空調設備２０の運転能力に関するデータであり、最大給気風量・暖房時給気温度・冷房時給気温度・上限暖房設定温度・上限冷房設定温度などのデータが含まれている。

表示色データは、温度分布の色分け表示に用いる表示色に関するデータであり、これら表示色の色範囲や色集合が色データを用いて設定されている。例えば、カラースケールで色分けする場合には、ＲＧＢやＣＭＹなどの色要素ごとの輝度値からなる色データが用いられ、グレースケールで色分けする場合には、白黒の輝度値からなる色データが用いられる。

演算処理部１５は、ＣＰＵとその周辺回路を含み、記憶部１４のプログラム１４Ｐを読み込んで実行することにより、温度分布表示処理を実行するための各種処理部を実現する機能を有している。
演算処理部１５で実現される主な処理部として、対象温度範囲算出部１５Ａ、表示色割当部１５Ｂ、および温度分布表示部１５Ｃがある。

対象温度範囲算出部１５Ａは、記憶部１４の設定データ１４Ｂに設定されている空調設備２０の運転能力に関する運転能力データに基づいて、空調空間Ａの内面を構成する躯体が取り得る躯体温度のうち、空調設備２０が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈから、空調設備２０が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃまでの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲Ｔｗとして算出する機能を有している。

より具体的には、対象温度範囲算出部１５Ａは、空調設備２０に対して設定温度として設定可能な温度範囲のうち、暖房時の上限を示す上限暖房設定温度Ｔｒｈを設定した際に、空調設備２０から供給される供給熱量と躯体２１から生じる発生熱量とが等しくなる空調環境における躯体温度を最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈとして算出する機能と、設定温度のうち冷房時に設定可能な上限冷房設定温度Ｔｒｃを設定した際に、空調設備２０から供給される供給熱量と躯体から生じる発生熱量とが等しくなる空調環境における躯体温度を最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃとして算出する機能を有している。

表示色割当部１５Ｂは、記憶部１４の設定データ１４Ｂに設定されている表示色データに基づいて、対象温度範囲算出部１５Ａで算出された対象温度範囲Ｔｗに含まれる個々の温度に対して表示色をそれぞれ割り当てる機能を有している。各表示色は、対象温度範囲Ｔｗを表示色数で除算した温度範囲ごとに、それぞれ割り当てられる。例えば、対象温度範囲Ｔｗが１６℃分の温度幅を有している場合、表示色が２５６色であれば、０．０６２５℃分の温度範囲ごとに１色ずつ割り当てられることになる。

温度分布表示部１５Ｃは、表示色割当部１５Ｂで割り当てられた表示色の割り当てに基づいて、記憶部１４の熱画像データ１４Ａの温度分布を色分け表示する機能と、色分けした温度分布を画面表示部１３で画面表示する機能と、色分けした温度分布を示す温度分布表示データを通信Ｉ／Ｆ部１１から外部へ送信する機能と有している。

［本実施の形態の動作］
次に、図２を参照して、本実施の形態にかかる温度分布表示装置１０の動作について説明する。図２は、温度分布表示処理を示すフローチャートである。
温度分布表示装置１０の演算処理部１５は、操作入力部１２で検出したオペレータによる温度分布表示指示操作に応じて、図２の温度分布表示処理を実行する。なお、温度分布表示処理の実行に当たり、記憶部１４には、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して赤外線イメージセンサ２３から取得した熱画像データ１４Ａが格納されているとともに、オペレータ操作に応じて設定データ１４Ｂが設定されているものとする。

まず、対象温度範囲算出部１５Ａは、記憶部１４の設定データ１４Ｂから空間データを取得するとともに（ステップ１００）、記憶部１４の設定データ１４Ｂから運転能力データを取得し（ステップ１０１）、これら空間データおよび運転能力データに基づいて、空調空間Ａの内面を構成する躯体が取り得る躯体温度のうち、空調設備２０が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈから、空調設備２０が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃまでの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲Ｔｗとして算出する（ステップ１０２）。

一般に、空調設備から空調空間に供給される熱量と、空調空間内で生じる熱量との和が、空調空間における熱量の変化分に等しいため、空調空間の状態は、エネルギー保存則により、次の式（１）で表現される。

式（１）において、Ｃは空気の比熱≒１００６［Ｊ／（Ｋｇ・℃）］、ρは空気の密度≒１．２［Ｋｇ／ｍ³］、Ｖは体積［ｍ³］、ｗは空調空間への給気風量［ｍ³／ｓ］、Ｔｒは設定温度、Ｔｓは給気温度、Ｋｘはｘ番目の躯体の対流熱伝達率≒９［Ｗ／（ｍ²・Ｋ）］、Ａｘはｘ番目の躯体の面積、Ｔｍｘは、ｘ番目の躯体の平均表面温度、をそれぞれ表している。

ここで、空調空間における空調環境に変化がなく、各躯体の表面温度がすべてＴｍであると仮定し、各躯体の対流熱伝達率≒９［Ｗ／（ｍ²・Ｋ）］をＫとし、全躯体の総面積をＡとした場合、式（１）は、次の式（２）のように簡略化できる。

これにより、各躯体の表面温度Ｔｍは、次の式（３）で求められる。

ここで、空調設備２０が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈは、空調設備２０に設定温度として暖房時の上限を示す上限暖房設定温度Ｔｒｈを設定した際に、空調設備２０から供給される供給熱量と躯体２１から生じる発生熱量とが等しくなる空調環境における躯体温度と見なすことができる。

したがって、例えば、空間データにおいて、空調空間Ａの大きさが１０ｍ×２０ｍ×３ｍ（縦×横×高さ）と設定されており、運転能力データにおいて、最大給気風量ｗが４０００［ｍ³／ｓ］で、暖房時給気温度Ｔｓｈが４０［℃］で、上限暖房設定温度Ｔｒｈが２０［℃］であると設定されている場合、空調設備２０が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈは、次の式（４）で求められ、Ｔｍｈ＝１４．９［℃］となる。

また、空調設備２０が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃは、空調設備２０に設定温度として上限冷房設定温度Ｔｒｃを設定した際に、空調設備２０から供給される供給熱量と躯体２１から生じる発生熱量とが等しくなる空調環境における躯体温度と見なすことができる。

したがって、例えば、空間データにおいて、空調空間Ａの大きさが１０ｍ×２０ｍ×３ｍ（縦×横×高さ）と設定されており、運転能力データにおいて、最大給気風量ｗが４０００［ｍ³／ｓ］で、冷房時給気温度Ｔｓｃが１５［℃］で、上限冷房設定温度Ｔｒｃが２８［℃］であると設定されている場合、空調設備２０が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃは、次の式（５）で求められ、Ｔｍｃ＝３１．３［℃］となる。

次に、表示色割当部１５Ｂは、記憶部１４の設定データ１４Ｂに設定されている表示色データに基づいて、対象温度範囲算出部１５Ａで算出された対象温度範囲Ｔｗに含まれる個々の温度に対して表示色をそれぞれ割り当て（ステップ１０３）、温度分布表示部１５Ｃは、表示色割当部１５Ｂで割り当てられた表示色の割り当てに基づいて、記憶部１４の熱画像データ１４Ａの温度分布を色分け表示して画面表示部１３で画面表示し（ステップ１０４）、一連の温度分布表示処理を終了する。

図３は、表示色の割り当てを示す説明図である。図３において、横軸が熱画像を構成する各画素の画素値、すなわち表示温度であり、縦軸が各表示温度に割り当てられる表示色である。ここでは、表示色として任意の色範囲が設定されているものとし、その最小値から最大値までの表示色を、表示色の変化率０％（黒）〜１００％（白）の百分率で示している。ここでは、グレースケールで表現されているがこれに限定されるものではなくカラースケールで表現してもよい。

表示色の割り当てる温度範囲として、前述した従来方式に基づき、躯体温度が一年を通じて取り得る躯体温度範囲、すなわち−１０℃から５０℃までの躯体温度範囲を対象温度範囲として用いた場合、−１０℃に対して変化率０％の表示色（黒）が割り当てられるとともに、５０℃に対して変化率１００％の表示色（白）が割り当てられる。したがって、この表示色割り当ては特性３１で表わされる。

一方、最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈから最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃまでの躯体温度範囲を対象温度範囲Ｔｗとして用いた場合、Ｔｍｈに対して変化率０％の表示色（黒）が割り当てられるとともに、Ｔｍｃに対して変化率１００％の表示色（白）が割り当てられる。したがって、この表示色割り当ては特性３２で表わされる。ここで、前述した計算例を適用して、Ｔｍｈ＝１４．９℃、Ｔｍｃ＝３１．３℃とした場合、特性３１によれば、Ｔｍｈに対して変化率４１．５％の表示色が割り当てられ、Ｔｍｃに対して変化率６８．８％の表示色が割り当てられることになる。

このため、実質的に空調空間Ａ内の空調環境を制御可能な状態で躯体２１が取り得る躯体温度範囲Ｔｗｈ〜Ｔｍｃについて、従来方式によれば、わずか２７．３％分の変化率の表示色で色分け表示されるのに対して、本発明の方式では、１００％分の変化率の表示色で色分け表示されることになり、より多くの表示色を用いて色分け表示されることになる。

図４は、従来方式による温度分布の色分け表示例である。図５は、本発明の方式による温度分布の色分け表示例である。これら図４および図５は、いずれも空調空間Ａ内に５人の人２２が存在している同一の温度分布を色分け表示した例を示している。図４と図５を比較すれば明らかなように、本発明の方式によれば、より多くの表示色を用いて色分け表示されており、躯体２１や人２２を容易に確認することができる。

［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、対象温度範囲算出部１５Ａが、空調空間Ａの大きさに関する空間データと、空調設備２０の運転能力に関する運転能力データとに基づいて、空調空間Ａの内面を構成する躯体２１が取り得る躯体温度のうち、空調設備２０が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈから、空調設備２０が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃまでの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲Ｔｗとして算出するようにしたものである。

より具体的には、空調設備２０に対して設定温度として設定可能な温度範囲のうち、暖房時の上限を示す上限暖房設定温度Ｔｒｈを設定した際に、空調設備２０から供給される供給熱量と躯体２１から生じる発生熱量とが等しくなる定常状態における躯体温度を最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈとして算出し、設定温度のうち冷房時に設定可能な上限冷房設定温度Ｔｒｃを設定した際に、空調設備２０から供給される供給熱量と躯体２１から生じる発生熱量とが等しくなる定常状態における躯体温度を最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃとして算出するようにしたものである。

これにより、空調空間Ａの躯体温度が一年を通じて取り得る躯体温度範囲よりも狭く、実質的に空調空間Ａ内の空調環境を制御可能な状態で躯体２１が取り得る躯体温度範囲Ｔｗｈ〜Ｔｍｃに対して、予め設定された各表示色が割り当てられることになる。
したがって、空調空間Ａ内を撮影して得られた熱画像が示す温度分布を色分け表示する際、空調制御において意味のある温度範囲に対して、より多くの表示色が集中的に割り当てることができ、躯体２１や人２２を容易に確認することができる。また、異なる熱画像の温度分布を色分け表示する際、対象となる空調空間Ａが同じ場合には、同様にして表示色が同一対象温度範囲に対して割り当てられるため、複数の熱画像間で温度分布を正しく比較することができる。

また、本実施の形態では、最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈから最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃまでの温度範囲を対象温度範囲Ｔｗとして算出する場合を例として説明したが、運転能力データに設定されている冷房時給気温度Ｔｓｃから暖房時給気温度Ｔｓｈまでの温度範囲を対象温度範囲Ｔｗとして算出するようにしてもよい。

一般に、冷房時給気温度Ｔｓｃは、冷房時に最大能力で空調設備２０から供給される給気温度の最低値であり、これ以上温度の低い空気が空調設備２０から供給されることはなく、空調制御下における躯体温度の最低値もＴｓｃに準ずることになる。また、暖房時給気温度Ｔｓｈは、暖房時に最大能力で空調設備２０から供給される給気温度の最高値であり、これ以上温度の高い空気が空調設備２０から供給されることはなく、空調制御下における躯体温度の最高値もＴｆｈに準ずることになる。

したがって、これら冷房時給気温度Ｔｓｃから暖房時給気温度Ｔｓｈまでの温度範囲を対象温度範囲Ｔｗとすれば、最大暖房開始躯体温度Ｔｍｈから最大冷房開始躯体温度Ｔｍｃまでの温度範囲を対象温度範囲Ｔｗとする場合より温度範囲が広くなるものの、極めて簡素な処理で対象温度範囲Ｔｗを求めることができる。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

１０…温度分布表示装置、１１…通信Ｉ／Ｆ部、１２…操作入力部、１３…画面表示部、１４…記憶部、１４Ａ…熱画像データ、１４Ｂ…設定データ、１４Ｐ…プログラム、１５…演算処理部、１５Ａ…対象温度範囲算出部、１５Ｂ…表示色割当部、１５Ｃ…温度分布表示部、２０…空調設備、２１…躯体、２２…人、２３…赤外線イメージセンサ、Ａ…空調空間、Ｌ…通信回線、ｗ…最大給気風量、Ｔｓｈ…暖房時給気温度、Ｔｓｃ…冷房時給気温度、Ｔｒｈ…上限暖房設定温度、Ｔｒｃ…上限冷房設定温度、Ｔｍｈ…最大暖房開始躯体温度、Ｔｍｃ…最大冷房開始躯体温度、Ｔｗ…対象温度範囲。

Claims

空調設備により室温が設定温度となるよう自動制御されている空調空間について、当該空調空間内を撮影して得られた熱画像が示す温度分布を、予め設定された複数の表示色により色分け表示する温度分布表示装置であって、
前記空調設備の運転能力に関する運転能力データに基づいて、前記空調空間の内面を構成する躯体が取り得る躯体温度のうち、当該空調設備が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度から、当該空調設備が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度までの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲として算出する対象温度範囲算出部と、
前記対象温度範囲に含まれる個々の温度に対して前記表示色をそれぞれ割り当てる表示色割当部と、
前記表示色の割り当てに基づいて前記温度分布を色分け表示する温度分布表示部と
を備えることを特徴とする温度分布表示装置。
請求項１に記載の温度分布表示装置において、
前記対象温度範囲算出部は、前記空調設備に対して前記設定温度として設定可能な温度範囲のうち、暖房時の上限を示す上限暖房設定温度を設定した際に、前記空調設備から供給される供給熱量と前記躯体から生じる発生熱量とが等しくなる空調環境における前記躯体温度を前記最大暖房開始躯体温度として算出し、前記設定温度のうち冷房時に設定可能な上限冷房設定温度を設定した際に、前記空調設備から供給される供給熱量と前記躯体から生じる発生熱量とが等しくなる空調環境における前記躯体温度を前記最大冷房開始躯体温度として算出することを特徴とする温度分布表示装置。
請求項１に記載の温度分布表示装置において、
前記対象温度範囲算出部は、前記最大暖房開始躯体温度から前記最大冷房開始躯体温度までの温度範囲に代えて、前記運転能力データに含まれる前記空調設備から前記空調空間へ供給可能な給気温度の最低温度から、前記運転能力データに含まれる前記空調設備から前記空調空間へ供給可能な給気温度の最高温度までの温度範囲を前記対象温度範囲として算出することを特徴とする温度分布表示装置。
空調設備により室温が設定温度となるよう自動制御されている空調空間について、当該空調空間内を撮影して得られた熱画像が示す温度分布を、予め設定された複数の表示色により色分け表示する温度分布表示方法であって、
前記空調設備の運転能力に関する運転能力データに基づいて、前記空調空間の内面を構成する躯体が取り得る躯体温度のうち、当該空調設備が自律的に最大能力で暖房運転を開始する最大暖房開始躯体温度から、当該空調設備が自律的に最大能力で冷房運転を開始する最大冷房開始躯体温度までの温度範囲を、色分け表示すべき対象温度範囲として算出する対象温度範囲算出ステップと、
前記対象温度範囲に含まれる個々の温度に対して前記表示色をそれぞれ割り当てる表示色割当ステップと、
前記表示色の割り当てに基づいて前記温度分布を色分け表示する温度分布表示ステップと
を備えることを特徴とする温度分布表示方法。