JP2020046160A - 空気調和装置及び空調調和装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
空気調和装置100は、携帯端末1及び空気調和装置本体2を備える。
携帯端末1は、周囲の音を取得し、取得した音を示す音情報を空気調和装置本体2に送信する。携帯端末1は空気調和装置本体2に音情報以外の各種情報を送信してもよい。例えば、携帯端末1は、空気調和装置本体2の動作の開始の指示(以下「開始指示」という。)を送信してもよいし、空気調和装置本体2の動作の停止の指示(以下「停止指示」という。)を送信してもよい。携帯端末1は音情報を取得可能であって、取得した音情報を空気調和装置本体2に送信可能であって、さらに携帯可能なものであればどのようなものであってもよい。携帯端末1は、例えば、スマートフォンやスマートスピーカー等のスマートデバイスであってもよいし、マイクロフォンを内蔵したリモコンであってもよい。リモコンは、空気調和装置本体2を操作するリモコンである。
空気調和装置本体2は、携帯端末1が取得した音情報を受信し、受信した音情報に基づいて自装置の動作を制御する。具体的には、空気調和装置本体2は、自装置の動作によって発生する音の音量が所定の条件を満たすように自装置の動作を制御する。
補助記憶装置23は、空気調和装置本体2の制御に関する各種情報を記憶する。
冷凍回路50は、圧縮機501、四方弁502、主室内熱交換器505、補助室内熱交換器506、電動膨張弁507、室外熱交換器509及び冷媒配管511を備える。主室内熱交換器505、補助室内熱交換器506に対応して室内ファン503室内ファンモータ504が設けられ、室外熱交換器509に対応して室外ファン508が設けられる。また、室外熱交換器509には室外熱交換温度センサ510が設けられる。
冷房運転時、空気調和装置本体2は、圧縮機501、四方弁502、室外熱交換器509、電動膨張弁507、補助室内熱交換器506、主室内熱交換器505、の順に冷媒配管511を通じて冷媒を流す。圧縮機501で圧縮されて高温高圧になった冷媒は、室外熱交換器509で室外空気と熱交換されて凝縮する。凝縮された冷媒は電動膨張弁507で減圧されて補助室内熱交換器506、主室内熱交換器505に流入し、室内空気と熱交換されて蒸発し、室内空気は冷やされ、室内を冷房する。蒸発した冷媒は、四方弁502を介して圧縮機501に戻る。
暖房運転時と冷房運転時の冷媒が流れる方向は、四方弁502よって切り替えられる。
圧縮機501、四方弁502、電動膨張弁507、室外ファン508、室外熱交換器509、室外熱交換温度センサ510及び冷媒配管511は部屋の外に設置され連動して室外機513を構成する。
補助記憶装置23は、動作モード情報、圧縮機上限周波数、圧縮機上限周波数初期値、基準外周波数情報、制限済み情報及び除外周波数情報を記憶する。
空気調和装置本体2の室外機513の騒音を周波数分析した際、スペクトル上に鋭いピークを生ずる騒音成分(離散周波数音)が生じる。この騒音成分によるピークが、ピーク近辺のそれ以外の周波数成分に対し、ある程度以上に大きい場合(顕著な場合)に、不快で耳障りな騒音として感じられる。一方、騒音値がある程度大きくても、鋭いピークを生ずる騒音成分が小さければ、聴感上の不快感はそれほど大きくない。
空気調和装置本体2の室外機513の騒音に含まれる鋭いピークを生ずる騒音成分の主要なものは、圧縮機501の回転に起因するもので、圧縮機周波数のn倍(nは1以上の整数)の周波数の音である。
以下、鋭いピークを生ずる騒音成分が顕著な場合(以下「基準外周波数条件」という。)について説明する。
TNRにおいて、第2周波数範囲は、以下の式(1)で表される。
TNRにおいて、基準外周波数条件基準値(閾値)は、基準外周波数が1000Hz以上の場合8.0dB、1000Hz未満の場合は8.0dBよりさらに大きい値である。TNRにおいて、圧縮機501の回転に起因する基準外音量値は、周波数スペクトルの周波数成分の第1周波数範囲における積分値である。TNRにおいて、基準外周波数条件基準値と比較される値であって、圧縮機501の回転起因する鋭いピークを生ずる騒音成分の目立ち度を示す値ΔLTは、以下の式(2)で表される。
制御部20は、入力取得部201、動作モード判定部202、周波数スペクトル取得部203、第1判定部204、記録部205、圧縮機周波数制御部206、第2判定部207、制限有無判定部208及び経過時間判定部209を備える。
圧縮機周波数制御部206は、圧縮機上限周波数を変更する。圧縮機周波数制御部206は、圧縮機501を制御し、圧縮機周波数を制御する。
制限有無判定部208は、制限済み情報を参照し、圧縮機上限周波数の現在値が圧縮機上限周波数初期値から変更されたか否かを判定する。
経過時間判定部209は、制限済み情報が更新されてから所定のタイミングまでの経過時間が所定の時間以上であるか否かを判定する。
図3は、音情報が示す音の周波数スペクトルを示す。図3は、ピークA1、ピークA2、ピークA3及びピークA4を示す。図3においてピークA1ないしピークA4は、圧縮機501の回転によって生じる音波の周波数スペクトルのピークである。図3は、ピークA1の第1周波数範囲と第2周波数範囲とを示す。第1周波数範囲における周波数成分の積分値と、第2周波数範囲における周波数成分の積分値の平均値との差は、図形Bの面積に略同一である。基準外周波数は、例えば、図形Bの面積が所定の値以上であるピークのピーク周波数である。
一方、動作モードが静音運転モードである場合(ステップS101:YES)、空気調和装置本体2は制御部20の制御によって、静音運転モードで動作し、入力取得部201は、通信部30を介して音情報を取得する。周波数スペクトル取得部203は、音情報に基づいて、音情報が示す音の周波数スペクトルを取得する(ステップS103)。ステップS103において入力取得部201が取得する音情報は、音センサ103が取得した音情報であればどのような音情報であってもよい。例えば、ステップS103において入力取得部201が取得する音情報は、音センサ103によって5秒間取得された音であってもよい。
このような処理によって、圧縮機501の回転に起因しない音によって圧縮機501の回転の周波数が下がるという誤動作を抑制することができる。
ステップS110の次に、ステップS101の処理に戻る。ステップS110の次にステップS101の処理が実行されるまでの時間は、どのような時間であってもよく、例えば、5分であってもよいし10分であってもよい。
経過時間が所定の時間以上である場合(ステップS112:YES)、ステップS110の処理が実行される。
経過時間が所定の時間より短い場合(ステップS112:NO)、ステップS101の処理に戻る。
なお、音センサ103は、必ずしも携帯端末1だけが備える必要は無い。音センサ103は、空気調和装置本体2が備えてもよいし、携帯端末1及び空気調和装置本体2以外の装置(不図示)が備えてもよい。音センサ103は、例えば、室外機513の音を取得可能な位置に位置してもよい。
また、音センサ103は、必ずしも、空気調和装置100の中に1つだけでなくてもよく、複数であってもよい。
また、空気調和装置100が複数の音センサ103を備える場合、ユーザは、各入力部40又は携帯端末1の操作によって、音センサ103ごとに基準外周波数条件基準値を指示可能である。このような場合、ユーザは利用環境に応じて、圧縮機501が発生する音と、快適性とを両立することができる。
図5は、表示部102に表示される画面1SCを示す。画面1SCは、画像101P、画像102P及び画像103Pを表示する。画像101Pは、空気調和装置本体2の動作モードが通常運転モードであるか、静音運転モードであるかを示す。図5において、画像101Pは、動作モードが、静音運転モードであることを示す。
画像102Pは、空気調和装置100が複数の音センサ103を備える場合に、いずれの音センサ103が取得した音に基づいて空気調和装置100を制御するかの選択を促す。画像103Pは、基準外周波数条件基準値の大きさを示す。図5において、“音優先”とは、“快適性優先”の場合よりも基準外周波数条件基準値が小さいことを意味する。図5において、“快適性優先”とは、“音優先”の場合よりも基準外周波数条件基準値が大きいことを意味する。基準外周波数条件基準値が小さいとは、圧縮機501の回転数を落とすことが起きやすくなることを意味する。このことは、ユーザの静音に対する快適性が向上することを意味する。
基準外周波数条件基準値が大きいとは、圧縮機501の回転数を落とすことが起きにくくなることを意味する。このことは、ユーザの空気の状態に対する快適性が向上することを意味する。
また、制御部20は、補助記憶装置23に記録された履歴を、通信部30を介して携帯端末1に送信してもよい。制御部20によって携帯端末1に送信された履歴は、表示部102に表示されてもよい。
図6は、表示部102に表示される画面2SCを示す。画面2SCは、室温の履歴を示す。表示部102が室温の履歴を示すことで、ユーザは、空気調和装置本体2を静音モードで動作させる方がよい時間帯を推測することができる。
Claims (7)
- 回転することによって冷媒を圧縮する圧縮機と、
音を取得する音センサと、前記音センサが取得した前記圧縮機の回転の周波数である圧縮機周波数のn倍の周波数(nは1以上の整数)の音が所定の条件を満たす場合に、前記圧縮機の回転の周波数を下げる制御部と、
を備える空気調和装置。 - 前記制御部は、前記音センサが取得した音の周波数スペクトルを取得し、
前記制御部は、前記圧縮機の回転の周波数である圧縮機周波数のn倍の周波数を第n次高調波周波数(nは1以上の整数)とし、前記第n次高調波周波数を含む第1の周波数範囲を第1周波数範囲とし、前記第n次高調波周波数を含む周波数範囲であって前記前記第1周波数範囲より広い所定の周波数範囲を第2周波数範囲とし、前記第1周波数範囲における前記周波数スペクトルの周波数成分が前記第1周波数範囲を除く前記第2周波数範囲における前記周波数成分よりも所定の値だけ大きい場合に、前記圧縮機の回転の周波数を下げる、
請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、前記音センサが取得した音の周波数スペクトルを取得し、
前記制御部は、前記圧縮機の回転の周波数である圧縮機周波数のn倍の周波数を第n次高調波周波数(nは1以上の整数)とし、前記第n次高調波周波数を含む第1の周波数範囲を第1周波数範囲とし、前記第n次高調波周波数を含む周波数範囲であって前記前記第1周波数範囲より広い所定の周波数範囲を第2周波数範囲とし、
前記第1周波数範囲における前記周波数スペクトルの周波数成分の積分値と前記第2周波数範囲における前記周波数スペクトルの周波数成分の積分値との比が所定の値よりも大きい場合に、前記圧縮機の回転の周波数を下げる、
請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記制御部が前記圧縮機の回転の周波数を下げた後に前記音センサが取得した音が、前記音が大きいことを示す第2の条件を満たす場合、前記制御部は、前記圧縮機の回転の周波数を上げる、
請求項1から3のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記第2の条件は、前記圧縮機の回転の周波数が所定の周波数だけ低下した場合に前記音センサが取得した前記音であって前記周波数が低下する前の周波数における音が、前記周波数が低下する前の前記周波数における音よりも所定の値以上に小さくないという条件である、
請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、前記圧縮機の回転の周波数を低下させてから所定の時間が経過したときに、前記圧縮機の回転の周波数を上げる、
請求項1から5のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 回転することによって冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の回転に起因する音を取得する音センサが取得した前記音が、前記音が大きいことを示す第1の条件を満たす場合に、前記圧縮機の回転の周波数を下げる制御部と、を備える空気調和装置が行う空気調和装置の制御方法であって、
回転することによって冷媒を圧縮する圧縮ステップと、
前記圧縮機の回転に起因する音を取得する音センサが取得した前記音が、前記音が大きいことを示す第1の条件を満たす場合に、前記圧縮機の回転の周波数を下げる制御ステップと、
を有する空気調和装置の制御方法。
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