JP2013164190A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制限動作による冷房運転中に、室内の快適性を向上させる。
【解決手段】空気調和装置（10）は、消費電力を上限電力以下にする制限動作が実行可能であり、人検知センサ（65）と、その人検知センサ（65）の検知結果に基づいて冷却又は加熱した空気の吹出方向を制御する風向制御部（32a）とを備えている。この風向制御部（32a）では、制限動作による冷房運転中に風当て制御が実行される。
【選択図】図７

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に、室内の快適性向上に係るものである。

従来より、室内機に人検知センサが設けられた空気調和装置が知られている。例えば、特許文献１に開示の空気調和装置では、人検知センサによって在室者の位置が検知されると、その検知結果に基づいて、室内機から室内への空気の吹出方向が在室者の居ない方向に制御される。これにより、在室者のドラフト感が低減され、室内の快適性を向上させることができる。

特開２００４−１５０７３１号公報

近年、節電対策として、デマンド機能を備えた空気調和装置が注目されている。この空気調和装置では、消費電力を上限電力以下に制限する制限動作を行うことで、空調能力が制限される。そのため、例えば冷房運転時に、空調能力（冷却能力）が不足して室温が設定温度よりも高くなる場合が生じ、快適性を確実に確保することが困難であった。

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、制限動作時に快適性を確実に確保することにある。

第１の発明は、冷却し又は加熱した空気を室内へ吹き出す室内機（12）と、上記室内機（12）に設けられ、室内の人の位置を検知する人検知センサ（65）と、上記人検知センサ（65）の検知結果に基づいて、冷却し又は加熱した空気の吹出方向を制御する制御部（32a）とを備え、消費電力を上限電力以下にする制限動作が実行可能な空気調和装置を対象としている。そして、上記制御部（32a）は、冷却し又は加熱した空気が人に当たるように吹出方向を制御する風当て制御と、冷却し又は加熱した空気が人に当たらないように吹出方向を制御する風除け制御とが実行可能に構成され、上記制限動作による冷房運転中に上記風当て制御を実行する実行部（32b）を有することを特徴とする。

上記第１の発明では、制限動作による冷房運転中に、風当て制御が実行されるため、人は吹き出された空気に触れて、体感温度が低下する。

第２の発明は、第１の発明において、上記実行部（32b）は、上記制限動作による暖房運転中に上記風除け制御を実行することを特徴とする。

上記第２の発明では、制限動作による暖房運転中に、風除け制御が実行されるため、人はドラフト感が回避される。

第３の発明は、第１または第２の発明において、上記制限動作に上記実行部（32b）を機能させるか否かをユーザが設定する設定部（33a）を有していることを特徴とする。

上記第３の発明では、制限動作による冷房運転中に風当て制御をするか否か、制限動作による暖房運転中に風除け制御をするか否かが、ユーザによって設定される。そのため、ユーザは、自分の好みに応じて風向を変更することができる。

本発明によれば、制限動作による冷房運転中に、冷却した空気が人に当たるように風当て制御を行うようにした。これにより、冷房運転中に人の体感温度を下げることができ、冷房能力が不足して室温が設定温度よりも高くなっても、快適性を維持することができる。

上記第２の発明によれば、制限動作による暖房運転中に、加熱した空気が人に当たらないように風除け制御を行うようにした。これにより、ドラフト感を回避することができ、暖房能力が不足して室温が設定温度よりも低くなっても、快適性の低下を抑えることができる。

上記第３の発明によれば、制限動作による冷房運転中に風当て制御をするか否か、制限動作による暖房運転中に風除け制御をするか否かを、ユーザが設定できるようにした。これにより、ユーザは自分の好みに応じて風向を変更することができる。

図１は、実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。 図２は、実施形態に係るリモコンの前面を示す平面図である。 図３は、実施形態に係る室内ユニットの外観斜視図である。 図４は、実施形態に係る室内ユニットの縦断面図である。 図５は、実施形態に係る室内ユニットの化粧パネルの下面を示す平面図である。 図６は、実施形態に係る室内ユニットから吹き出される空気の吹出方向を示す模式図である。 図７は、実施形態に係る空気調和装置の２時間毎の消費電力の平均値を示す棒グラフである。 図８は、実施形態に係る制限動作による冷房運転時の風向制御を示すフロー図である。 図９は、実施形態に係る制限動作による暖房運転時の風向制御を示すフロー図である。

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。

〈空気調和装置の構成〉
図１に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、室外ユニット（11）と、本発明の室内機を構成する室内ユニット（12）と、制御器（30）とを備えている。室外ユニット（11）と室内ユニット（12）は、液側連絡配管（13）およびガス側連絡配管（14）を介して互いに接続されている。空気調和装置（10）では、室外ユニット（11）、室内ユニット（12）、液側連絡配管（13）およびガス側連絡配管（14）によって、冷媒回路（20）が形成されている。

冷媒回路（20）には、圧縮機（21）と、四方切換弁（22）と、室外熱交換器（23）と、膨張弁（24）と、室内熱交換器（25）とが設けられている。圧縮機（21）、四方切換弁（22）、室外熱交換器（23）および膨張弁（24）は、室外ユニット（11）に収容されている。室外ユニット（11）には、室外熱交換器（23）へ室外空気を供給するための室外ファン（15）が設けられている。一方、室内熱交換器（25）は、室内ユニット（12）に収容されている。室内ユニット（12）には、室内熱交換器（25）へ室内空気を供給するための室内ファン（16）が設けられている。

冷媒回路（20）は、冷媒が充填された閉回路である。冷媒回路（20）において、圧縮機（21）は、その吐出側が四方切換弁（22）の第１のポートに、その吸入側が四方切換弁（22）の第２のポートに、それぞれ接続されている。また、冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）の第３のポートから第４のポートへ向かって順に、室外熱交換器（23）と、膨張弁（24）と、室内熱交換器（25）とが配置されている。

圧縮機（21）は、スクロール型またはロータリ型の全密閉型圧縮機である。圧縮機（21）は、その回転速度が可変となっている。具体的に、圧縮機（21）の電動機は、インバータを介して商用電源に接続している。インバータの出力周波数を変更すると、電動機の回転速度が変化し、その結果、圧縮機（21）の回転速度が変化する。そして、圧縮機（21）の回転速度を上昇させると圧縮機（21）の運転容量が増加し、圧縮機（21）の回転速度を低下させる圧縮機（21）の運転容量が減少する。

四方切換弁（22）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。室外熱交換器（23）および室内熱交換器（25）は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器である。室外熱交換器（23）は、室外空気を冷媒と熱交換させる。室内熱交換器（25）は、室内空気を冷媒と熱交換させる。膨張弁（24）は、いわゆる電子膨張弁である。

制御器（30）は、空気調和装置（10）の運転制御を行う。制御器（30）は、室外制御部（31）と、室内制御部（32）と、リモコン（33）とを備えている。リモコン（33）は、リモートコントローラの略称である。室外制御部（31）と室内制御部（32）とリモコン（33）とは、配線を介して互いに電気的に接続されている。室外制御部（31）は、室外ユニット（11）に収容され、圧縮機（21）、四方切換弁（22）、膨張弁（24）および室外ファン（15）の動作を制御する。一方、室内制御部（32）は、室内ユニット（12）に収容され、室内ファン（16）の動作を制御する。

図２に示すように、リモコン（33）には、設定温度等の情報を表示するための液晶表示部（41）が設けられている。液晶表示部（41）は、リモコン（33）の前面の上半分に配置されている。リモコン（33）の前面の下半分には、ユーザーが操作する各種のボタン（42〜47）が配置されている。具体的に、リモコン（33）では、その幅方向の中央部にドーナツ状のカーソルボタン（42）が配置され、カーソルボタン（42）の内側にメニュー／確定ボタン（43）が配置されている。また、カーソルボタン（42）の周囲には、運転／停止ボタン（44）と、キャンセルボタン（45）と、風量／風向ボタン（46）と、運転切換ボタン（47）とが配置されている。

〈室内ユニットの構成〉
図３及び図４に示すように、室内ユニット（12）は室内の天井に設置される、いわゆる天井埋込型である。室内ユニット（12）は、ケーシング本体（52）と化粧パネル（53）とを有するケーシング（51）を備えている。このケーシング（51）には、室内ファン（16）、室内熱交換器（25）、ドレンパン（64）が収容されている。

ケーシング本体（52）は、平面視が略八角形状の箱状体であり、その下面が開口している。ケーシング本体（52）は、天井板（Ｕ）の開口に挿入された状態で設置される。

化粧パネル（53）は、平面視が略四角形状の板状体である。化粧パネル（53）の平面視形状は、ケーシング本体（52）の平面視形状よりも一回り大きくなっている。この化粧パネル（53）は、ケーシング本体（52）の開口を覆うようにケーシング本体（52）の下端に取り付けられている。化粧パネル（53）がケーシング本体（52）に取り付けられた状態では、化粧パネル（53）の下面が室内に露出する。

化粧パネル（53）には、１つの吸込口（54）と８つの吹出口（58a〜58h）とが形成されている。吸込口（54）は、化粧パネル（53）の中央部に形成された略四角状の孔であり、室内空気を吸い込むためのものである。吸込口（54）には、スリット状に形成された吸込グリル（55）が嵌めこまれ、その吸込グリル（55）の上側には、室内空気中の塵埃を除去するためのフィルタ（56）が設置されている。さらに、このフィルタ（56）の上側には、吸込温度センサ（67）が設けられている。この吸込温度センサ（67）は、室内ユニット（12）へ吸い込まれた空気の温度を計測するものであり、その計測値は、室内制御部（32）に入力される。吸込温度センサ（67）の計測値は、室内気温と実質的に等しい。

吹出口（58a〜58h）は、室内熱交換器（25）を通過して冷却又は加熱された空気を室内へ吹き出すためのものである。この吹出口（58a〜58h）は、吸込口（54）の外周側に化粧パネル（53）の外形に沿って形成された略四角環状の開口（57）を８つの区画部（59）で区画することによって形成されている。吹出口（58a〜58h）は、化粧パネル（53）の各辺に対応する４つの辺部吹出口（58a〜58d）と、化粧パネル（53）の各角部に対応する４つの角部吹出口（58e〜58h）とを有している。この４つの辺部吹出口（58a〜58d）には、フラップ（61a〜61d）がそれぞれ設けられている。また、化粧パネル（53）の下面において、角部吹出口（58e）よりも外側の角部には、人検知センサ（65）と床温度センサ（66）が設けられている。床温度センサ（66）は、室内の床面の温度を検知するものである。尚、フラップ（61a〜61d）と人検知センサ（65）については、後述する。

室内ファン（16）は、いわゆるターボファンである。室内ファン（16）は、ケーシング本体（52）の中央付近に配置され、吸込口（54）の上側に位置している。室内ファン（16）は、ファンモータ（16a）と羽根車（16b）とを備えている。ファンモータ（16a）は、ケーシング本体（52）の天板に固定されている。羽根車（16b）は、ファンモータ（16a）の回転軸に連結されている。ファンモータ（16a）は、インバータ制御することで、その回転数を可変することができ、これにより、室内ファン（16）の風量が制御される。そして、室内ファン（16）の下側には、吸込口（54）に連通するベルマウス（68）が設けられている。室内ファン（16）は、下側の吸込口（54）からベルマウス（68）を介して吸い込んだ空気（吸込空気）を周方向へ吹き出すように構成されている。

室内熱交換器（25）は、平面視において室内ファン（16）の周囲を囲むように、略四角環状に形成されて配置されている。室内ファン（16）側から室内熱交換器（25）を通過した空気は、各吹出口（58a〜58h）へ送られる。

ドレンパン（64）は、室内熱交換器（25）の下側に設けられている。ドレンパン（64）は、室内熱交換器（25）において空気中の水分が凝縮して生じるドレン水を受けるためのものである。ドレンパン（64）には、ドレン水を排水するためのドレンポンプ（図示省略）が設けられている。

（フラップ）
フラップ（61a〜61d）は、辺部吹出口（58a〜58d）から室内へ吹き出す空気の吹出方向を調整するものである。フラップ（61a〜61d）は、各辺部吹出口（58a〜58d）に沿って延びる略長方形状の板状体である。フラップ（61a〜61d）は、図４に示すように、短手方向に僅かに湾曲しており、図５に示すように、長手方向の両端には、連結部（62a〜62d）が形成されている。各フラップ（61a〜61d）では、一端の連結部（62a〜62d）が各辺部吹出口（58a〜58d）の一端側の区画部（59）に回動可能に支持され、他端の連結部（62a〜62d）が各辺部吹出口（58a〜58d）の他端側の区画部（59）に配置された回動用モータ（63a〜63d）の駆動軸に連結されている。これにより、各フラップ（61a〜61d）は、独立して回動し、風向角度を変更することができる。

各フラップ（61a〜61d）の風向角度は、図６に示すように、空気が略水平方向に吹き出す風向角度である風向Ｐ０と空気が最も下方向に吹き出す風向角度である風向Ｐ４との間で、複数段階に変更可能である。ここでは、各フラップ（61a〜61d）の風向角度は、風向Ｐ０、風向Ｐ０よりも下向きの風向Ｐ１、風向Ｐ１よりも下向きの風向Ｐ２、風向Ｐ２よりも下向きの風向Ｐ３、及び、最も下向きの風向Ｐ４の５段階に変更可能となっている。さらに、各フラップ（61a〜61d）は、スイングさせて、風向角度を繰り返し変更させることも可能である。

（人検知センサ）
人検知センサ（65）は、赤外線センサであって、放射される赤外線のエネルギー変動によって、室内の人の位置を検知するものである。図３に示すように、人検知センサ（65）は、化粧パネル（53）の下面に下向きに取り付けられ、人検知センサ（65）から下方へ所定の角度で拡がる円錐状の領域に対して、検知可能に構成されている。人検知センサ（65）には、受光方向が異なる４つのの受光素子（図示省略）が設けられている。これら４つの受光素子の受光方向は、４つのフラップ（61a〜61d）による空気の吹出方向にそれぞれ対応している。

（風向制御部）
室内制御部（32）は、風向制御部（32a）を備えている。風向制御部（32a）は、人検知センサ（65）の検知結果に基づいて、各フラップ（61a〜61d）の風向角度、つまり、空気の吹出方向を制御するものであり、本発明の制御部を構成している。風向制御部（32a）は、人検知センサ（65）に接続され、人検知センサ（65）から出力された検知信号を入力する。そして、その検知信号に基づいて、風当て制御や風除け制御が行われる。風当て制御では、冷却され又は加熱された空気が人検知センサ（65）で検知された人に当たるように、吹出方向が制御される。一方、風除け制御では、冷却され又は加熱された空気が人検知センサ（65）で検知された人に当たらないように、吹出方向が制御される。さらに、風向制御部（32a）は、実行部（32b）を備えている。

実行部（32b）は、後述の制限動作による冷房運転が行われている間は風当て制御を実行し、制限動作による暖房運転が行われている間は風除け制御を実行するように構成されている。この実行部（32b）は、制限動作時に実行するか否かが、リモコン（33）の設定部（33a）にユーザによって予め設定される。

−空気調和装置の運転動作−
空気調和装置（10）は、冷房運転と、暖房運転と、除霜運転とを行う。

〈冷房運転〉
冷房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）を第１状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室外熱交換器（23）、膨張弁（24）、室内熱交換器（25）の順に冷媒が循環し、室外熱交換器（23）が凝縮器として機能し、室内熱交換器（25）が蒸発器として機能する。室外熱交換器（23）では、圧縮機（21）から吐出された冷媒が、室外空気へ放熱して凝縮する。一方、室内熱交換器（25）では、膨張弁（24）を通過する際に膨張した冷媒が、室内空気から吸熱して蒸発する。室内ユニット（12）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（25）へ供給し、室内熱交換器（25）において冷却された空気を室内へ吹き出す。

〈暖房運転〉
暖房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）を第２状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室内熱交換器（25）、膨張弁（24）、室外熱交換器（23）の順に冷媒が循環し、室内熱交換器（25）が凝縮器として機能し、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する。室内熱交換器（25）では、圧縮機（21）から吐出された冷媒が、室内空気へ放熱して凝縮する。室内ユニット（12）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（25）へ供給し、室内熱交換器（25）において加熱された空気を室内へ吹き出す。一方、室外熱交換器（23）では、膨張弁（24）を通過する際に膨張した冷媒が、室外空気から吸熱して蒸発する。

〈除霜運転〉
除霜運転は、暖房運転中に室外熱交換器（23）に付着した霜を融かすための運転であって、暖房運転中に必要に応じて実行される。除霜運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）が第１状態に設定され、圧縮機（21）が作動する。また、除霜運転中には、室外ファン（15）および室内ファン（16）が停止する。そして、冷媒回路（20）では、圧縮機（21）から吐出された冷媒が室外熱交換器（23）へ供給され、室外熱交換器（23）に付着した霜が冷媒によって暖められて融解する。

−制御器の動作−
本実施形態の空気調和装置（10）は、その消費電力を上限電力以下に制限するためのデマンド機能を有している。ユーザーは、リモコン（33）を操作することによって、このデマンド機能を有効にするか無効にするかを選択する。

〈通常制御動作〉
デマンド機能が無効になっている場合、制御器（30）は、通常制御動作を行う。この通常制御動作において、制御器（30）は、吸込温度センサ（67）の計測値（即ち、室内気温の実測値）が設定温度となるように、空気調和装置（10）の空調能力を制御する。この通常制御動作において、制御器（30）は、空気調和装置（10）の消費電力の制限は行わない。

先ず、冷房運転中における制御器（30）の通常制御動作について説明する。

制御器（30）は、吸込温度センサ（67）の計測値と、ユーザーがリモコン（33）へ入力した設定温度とを比較する。吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度を上回っている場合、制御器（30）は、空調負荷に対して空調能力（冷房能力）が不足していると判断し、空調能力を増やすために圧縮機（21）の運転容量を増加させる。一方、吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度を下回っている場合、制御器（30）は、空調負荷に対して空調能力（冷房能力）が過剰だとと判断し、空調能力を減らすために圧縮機（21）の運転容量を減少させる。

圧縮機（21）の運転容量を最低値に設定しても吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度を下回っている場合は、制御器（30）が空気調和装置（10）をサーモオフ状態とする。具体的に、制御器（30）は、吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度を下回ると、圧縮機（21）、室外ファン（15）、および室内ファン（16）を停止させる。その結果、室内ユニット（12）は、空気の冷却を停止する。また、冷房運転中に吸込温度センサ（67）の計測値（即ち、室内気温の実測値）が設定温度を上回ると、制御器（30）は、圧縮機（21）、室外ファン（15）、および室内ファン（16）を起動する。その結果、室内ユニット（12）は、空気の冷却を再開する。

次に、暖房運転中における制御器（30）の通常制御動作について説明する。

制御器（30）は、吸込温度センサ（67）の計測値と、ユーザーがリモコン（33）へ入力した設定温度とを比較する。吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度を下回っている場合、制御器（30）は、空調負荷に対して空調能力（暖房能力）が不足していると判断し、空調能力を増やすために圧縮機（21）の運転容量を増加させる。一方、吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度を上回っている場合、制御器（30）は、空調負荷に対して空調能力（暖房能力）が過剰であると判断し、空調能力を減らすために圧縮機（21）の運転容量を減少させる。

圧縮機（21）の運転容量を最低値に設定しても吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度を上回っている場合は、制御器（30）が空気調和装置（10）をサーモオフ状態とする。具体的に、制御器（30）は、吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度を上回ると、圧縮機（21）、室外ファン（15）、および室内ファン（16）を停止させる。その結果、室内ユニット（12）は、空気の加熱を停止する。また、暖房運転中に吸込温度センサ（67）の計測値（即ち、室内気温の実測値）が設定温度を下回ると、制御器（30）は、圧縮機（21）、室外ファン（15）、および室内ファン（16）を起動する。その結果、室内ユニット（12）は、空気の加熱を再開する。

〈制限動作〉
デマンド機能が有効になっている場合、制御器（30）は、制限動作を行う。この制限動作において、制御器（30）は、空気調和装置（10）の消費電力Ｐを上限電力Ｐu以下に制限しながら、設定温度に基づいて空気調和装置（10）の空調能力を制御する。上限電力Ｐuは、空気調和装置（10）の定格消費電力Ｐrにデマンド率Ｄ％を乗じた値である（Ｐu＝（Ｄ/100）Ｐr）。なお、空気調和装置（10）の定格消費電力は、日本工業規格（Japanese Industrial Standards）の「ＪＩＳ Ｂ ８６１５」に規定された定格運転条件で空気調和装置（10）を運転した場合の消費電力である。

ここで、空気調和装置（10）において最も多くの電力を消費する部品は圧縮機（21）であり、空気調和装置（10）の消費電力は圧縮機（21）の消費電力と実質的に等しい。そこで、本実施形態の制御器（30）は、圧縮機（21）の消費電力を空気調和装置（10）の消費電力とみなして制限動作を行う。つまり、この制御器（30）は、定格運転条件で空気調和装置（10）を運転した場合の圧縮機（21）の消費電力を、空気調和装置（10）の定格消費電力とみなしている。

また、上述したように、圧縮機（21）へは、インバータを介して電力が供給される。また、インバータの一次側の電圧は実質的に一定であるため、インバータの一次側の電流は圧縮機（21）の消費電力に比例する。そこで、制御器（30）は、圧縮機（21）に接続するインバータの一次側の電流を圧縮機（21）への供給電流Ｉとし、この供給電流Ｉを上限電流Ｉu以下に制限する。上限電流Ｉuは、定格運転条件で空気調和装置（10）を運転した場合における圧縮機（21）への供給電流Ｉrにデマンド率Ｄ％を乗じた値である（Ｉu＝（Ｄ/100）Ｉr）。圧縮機（21）への供給電流Ｉが上限電流Ｉu以下に制限されれば、空気調和装置（10）の消費電力Ｐも実質的に上限電力Ｐu以下に制限される。

制限動作中の制御器（30）は、圧縮機（21）への供給電流Ｉを監視しながら、空気調和装置（10）の空調能力を制御する。具体的に、圧縮機（21）への供給電流Ｉが上限電流Ｉu未満の場合、制御器（30）は、通常制御動作中と同様に、吸込温度センサ（67）の計測値が設定温度となるように、圧縮機（21）の運転容量を調節する。一方、圧縮機（21）への供給電流Ｉが上限電流Ｉuに達すると、制御器（30）は、圧縮機（21）の運転容量の増加を禁止する。つまり、制限動作中の制御器（30）は、空調負荷に対して空調能力が不足している場合でも、圧縮機（21）の運転容量の増加を禁止する。その結果、圧縮機（21）への供給電流Ｉは上限電流Ｉuに保持され、空気調和装置（10）の消費電力Ｐは上限電力Ｐuを超えない。

〈調節動作〉
デマンド機能が有効になっている場合、制御器（30）は、調節動作を行う。この調節動作は、実際の空気調和装置（10）の運転状態に応じてデマンド率を調節する一種の学習動作である。

先ず、調節動作の概要を説明する。

制御器（30）は、デマンド率Ｄ１に基づいて目標温度差ΔTRS'を算出する。また、制御器（30）は、デマンド率Ｄ１を用いて制限動作を行う。制御器（30）は、制限動作中における吸込温度センサ（67）の計測値（即ち、室内気温Ｔr）と設定温度Ｔsの差ΔＴrsを監視し、一日（正確には、０時０分から２３時５９分までの間）における制限動作中の温度差ΔＴrsの最大値ΔＴrsMAXを決定する。

２３時５９分を過ぎると、制御器（30）は、目標温度差ΔTRS'と温度差の最大値ΔＴrsMAXの差ΔＴrs1を算出し、このΔＴrs1に基づいてデマンド率Ｄ１を調節する。具体的に、制御器（30）は、ΔＴrs1≦−０.５の場合はデマンド率Ｄ１を５％引き下げ（Ｄ１＝Ｄ１−５％）、ΔＴrs1≧０.５の場合はデマンド率Ｄ１を５％引き上げ（Ｄ１＝Ｄ１＋５％）、−０.５＜ΔＴrs1＜０.５の場合はＤ１を変更しない（Ｄ１＝Ｄ１）。そして、制御器（30）は、更新されたデマンド率Ｄ１を用いて目標温度差ΔTRS'を算出し直し、更新されたデマンド率Ｄ１を用いて翌日の制限動作を実行する。

室内気温Ｔrと設定温度Ｔsの差ΔＴrsは、空気調和装置（10）の空調能力と室内の空調負荷の関係を表している。つまり、温度差ΔＴrsが大きいほど、室内の空調負荷に対する空気調和装置（10）の空調能力の不足分が大きいことになる。また、一日における制限動作中の温度差ΔＴrsの最大値ΔＴrsMAXは、制限動作中に空気調和装置（10）が発揮した空調能力の最大値と、一日における室内の空調負荷の最大値との関係を表している。

一方、制御器（30）の調節動作では、一日における制限動作中の温度差ΔＴrsの最大値ΔＴrsMAXに基づいて、デマンド率Ｄ１が調節される。そして、制御器（30）が調節動作を継続的に繰り返し行うと、デマンド率Ｄ１は、室内の空調負荷の最大値に見合った値に次第に近付き、制限動作中に空気調和装置（10）の消費電力が確実に削減される。

（制限動作中の風向制御）
制限動作を行うと、消費電力Ｐが上限電力Ｐu以下に制限されることで、空調能力が不足し、その結果、冷房運転時に室内気温Ｔrが設定温度Ｔsよりも高くなり、暖房運転時に室内気温Ｔrが設定温度Ｔsよりも低くなる場合がある。そのため、室内の快適性を確実に確保することが困難であった。しかし、本実施形態では、図７に示すように、消費電力Ｐが上限電力Ｐu以下に制限された期間（図７の期間Ａ）に、風向制御部（32a）において風向制御が行われる。

−冷房運転時−
冷房運転時には、図８に示すように、まず、初期風向制御が行われる。（ステップST1）初期風向制御では、全てのフラップ（61a〜61d）が風向Ｐ０の姿勢となり、冷却された空気が水平に（天井に沿って）吹き出される。

次に、ステップST2では、人検知センサ（65）によって人の存在の有無が検知される。人が検知されると、ステップST3へ進む。一方、人が検知されない場合は、ステップST1へ戻り、初期風向制御が継続される。

ステップST3では、風当て制御が行われる。具体的には、人検知センサ（65）の４つの受光素子の内、人の存在を検知した受光素子に対応するフラップ（61a）だけが、その人に向かって冷却された空気を吹き出す姿勢となり、残りのフラップ（61b〜61d）が、風向Ｐ０の姿勢を維持する。風当て制御が開始すると、ステップST4へ進む。

ステップST4では、人検知センサ（65）の検知結果に基づいて、所定時間内に、人が退室して不在状態になっていないかが判定される。所定時間内（例えば、５分以内）に人が検知されると、在室中と判定され、ステップST3へ戻り、風当て制御が継続される。一方、所定時間内に人が検知されずに不在状態が続くと、ステップST1へ戻り、初期風向制御に切り換えられる。

風向制御部（32a）では、在室中と判定されている間は、ステップST3とステップST4を繰り返すことで、継続的に風当て制御が行われる。そのため、冷房能力が不足して室温が設定温度よりも高くなっても、人は冷却された空気の流れを感じて体感温度を下げることで、快適性を確保することができる。

−暖房運転時−
暖房運転時には、図９に示すように、まず、初期風向制御が行われる。（ステップST1）初期風向制御では、全てのフラップ（61a〜61d）が風向Ｐ４の姿勢となり、加熱された空気が下方へ吹き出される。

次に、ステップST2では、人検知センサ（65）によって人の存在の有無が検知される。人が検知されると、ステップST3へ進む。一方、人が検知されない場合は、ステップST1へ戻り、初期風向制御が継続される。

ステップST3では、風除け制御が行われる。具体的には、全てのフラップ（61a〜61d）が風向Ｐ０の姿勢となり、空気は天井に沿って水平方向に吹き出される。風当て制御が開始すると、ステップST4へ進む。

ステップST4では、人検知センサ（65）の検知結果に基づいて、所定時間内に、人が退室して不在状態になっていないかが判定される。所定時間内（例えば、５分以内）に人が検知されると、在室中と判定され、ステップST3へ戻り、風除け制御が継続される。一方、所定時間内に人が検知されずに不在状態が続くと、ステップST1へ戻り、初期風向制御に切り換えられる。

風向制御部（32a）では、在室中と判定されている間は、ステップST3とステップST4を繰り返すことで、継続的に風除け制御が行われる。そのため、暖房能力が不足して室温が設定温度よりも低くなっても、ドラフト感を回避して快適性の低下を抑えることができる。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、制限動作による冷房運転中に、風向制御部（32a）において、風当て制御を行うようにした。これにより、冷房運転中に人の体感温度を下げることができ、冷房能力が不足して室温が設定温度よりも高くなっても、室内の快適性を維持することができる。

また、本実施形態によれば、制限動作による暖房運転中に、風向制御部（32a）において、風除け制御を行うようにした。これにより、ドラフト感を回避することができ、暖房能力が不足して室温が設定温度よりも低くなっても、快適性の低下を抑えることができる。

《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。

上記実施形態の風当て制御では、人の存在を検知した受光素子に対応するフラップ（61a）が、人に向かって空気を吹き出す姿勢で停止している。しかし、風当て制御は、人に空気を当てるように制御すれば良く、例えば、フラップ（61a）を人に向かって空気を吹き出しながらスイングさせても構わない。

また、上記実施形態の風当て制御では、人の存在を検知した受光素子に対応するフラップ（61a）を除く残りのフラップ（61b〜61d）が風向Ｐ０（水平方向）の姿勢を維持している。しかし、残りのフラップ（61b〜61d）は、他の風向Ｐ１〜Ｐ４の何れかの姿勢で停止させても良いし、スイングさせても構わない。

上記実施形態の風除け制御では、全てのフラップ（61a〜61d）が、風向Ｐ０の姿勢となっている。しかし、風除け制御は、人に空気を当てないように制御すれば良く、フラップ（61a〜61d）が人の居ない方向へ空気を吹き下ろす姿勢で停止させても良い。また、人の居ない場所に向けて、フラップ（61a〜61d）をスイングさせても構わない。

以上説明したように、本発明は、制限動作を行う空気調和装置について有用である。

12 室内ユニット（室内機）
65 人検知センサ
32a 風向制御部（制御部）
32b 実行部
33a 設定部

Claims (3)

1. 冷却し又は加熱した空気を室内へ吹き出す室内機（12）と、
   上記室内機（12）に設けられ、室内の人の位置を検知する人検知センサ（65）と、
   上記人検知センサ（65）の検知結果に基づいて、冷却し又は加熱した空気の吹出方向を制御する制御部（32a）とを備え、
   消費電力を上限電力以下にする制限動作が実行可能な空気調和装置であって、
   上記制御部（32a）は、冷却し又は加熱した空気が人に当たるように吹出方向を制御する風当て制御と、冷却し又は加熱した空気が人に当たらないように吹出方向を制御する風除け制御とが実行可能に構成され、上記制限動作による冷房運転中に上記風当て制御を実行する実行部（32b）を有する
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１において、
   上記実行部（32b）は、上記制限動作による暖房運転中に上記風除け制御を実行する
   ことを特徴とする空気調和装置。
3. 請求項１または２において、
   上記制限動作時に上記実行部（32b）を機能させるか否かをユーザが設定する設定部（33a）を有している
   ことを特徴とする空気調和装置。

Images