JP5312434B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和機、特に、室内の人数を検知する人体検知手段を有する空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機として、人数や位置等の人間状態および温度や輻射温度等の室内環境に対応した人の快適度を容易に直接算出する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第２７１５８４４号公報（第４−１３頁、図１）

特許文献１に開示された発明では、人数検出手段、人体位置検出手段、足元温度検出手段、床壁温度検出手段、吸い込み温度検出手段、風量記憶手段、運転モード記憶手段、輻射温度算出手段、人付近温度推測手段、快適度算出手段、代表快適度決定手段を有し、代表快適度決定手段では、人数信号と各々の人の快適度信号に対応した代表快適度算出式に基づいて代表快適度を算出し、代表快適度信号として空気調和機に出力される。
このため、各制御情報を検出するための検出手段が多数になると共に、制御が複雑になり、出力された代表快適度信号に基づいてどのように空気調和機を制御するのか明瞭でないという問題があった。

本発明は、前記のような問題を解決するためになされたもので、簡素な設備構成および制御方法によって、室内の人数に応じた省エネ運転を可能にする空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、室内熱交換器を装備した室内機と、前記室内熱交換器に接続されて冷凍サイクルを形成する圧縮機を装備した室外機と、室内の人数を検知する人数検知手段と、最大人数に対する前記人数検知手段が検知した人数である現在人数との割合を在室率として算出し、該算出された在室率に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を変更する制御手段と、を有し、前記制御手段は、新たに検知された現在人数が、所定時間だけ前に検知された現在人数より多い場合、前記最大人数を前記新たに検知された現在人数に等しくする更新をすることを特徴とする。

本発明は以上のように、制御のための最大人数（Ｎｍａｘ）に対する、人数検知手段が検知した人数である現在人数（Ｎｎｏｗ）との割合を在室率（α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ）として算出し、該算出された在室率に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を変更するから、簡素な設備構成でありながら、人数による室内負荷を早急に、しかも簡単に見積もることができるため、従来、温度情報で圧縮機の運転周波数を制御していた場合と比べ、より簡素な制御方法によって、より早く必要な冷暖房能力を提供することが可能になる。よって、冷暖房能力の過不足をいち早く解消するから、省エネを実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の全体構成を示す模式図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の外観を示す斜視図。 図２に示す室内機の側面を切断して示す断面図。 図２に示す室内機の設置形態を示す斜視図。 図１に示す空気調和機の制御方法を説明するフローチャート。 図５に示すフローチャートにおける在室率の算出方法１を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける在室率の算出方法２を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける在室率の算出方法３を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける在室率の算出方法４を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける在室率の算出方法５を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける制御モード１を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける制御モード２を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける制御モード３を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける制御モード４を説明する相関図。 図５に示すフローチャートにおける制御モード５を説明する相関図。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の制御方法における在室率の算出方法６を説明する相関図。

［実施の形態１：空気調和機］
図１〜図１５は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を説明するものであって、図１は全体構成を示す模式図、図２は室内機の外観を示す斜視図、図３は室内機の側面を切断して示す断面図、図４は室内機の設置形態を示す斜視図、図５は制御方法を説明するフローチャート、図６〜図１０は在室率の算出方法を説明する相関図、図１１〜図１５は制御モードを説明する相関図である。なお、各図は模式的に描いたものであって、本発明は図示された形態に限定されるものではない。
図１において、実施の形態１における空気調和機１００は、室内制御部Ｘ１を搭載した室内機Ｘと、室外制御部Ｙ１を搭載した室外機Ｙと、リモコンＺと、を有している。

そして、室内機Ｘと室外機Ｙを接続する液延長配管Ａおよびガス延長配管Ｂと、リモコンＺと室内機Ｘの室内制御部Ｘ１との間および室内制御部Ｘ１と室外機Ｙの室外制御部Ｙ１との間にそれぞれ配線された通信線Ｃと、人体検知手段である例えば赤外線センサー５（図２参照）とが設けられている。
なお、室内機Ｘは、建物内の例えば天井９０に埋め込まれて取り付けられている（図４参照）が、本発明はかかる設置形態に限定するものではない。また、リモコンＺと室内制御部Ｘ１の間が通信線Ｃで接続されているとしたが、その間は無線通信で情報の送受信を行うようにしてもよい。赤外線センサー５は、後述するが、室内機Ｘの化粧パネル２に設けられている。
さらに、室内制御部Ｘ１と室外制御部Ｙ１は、ぞれぞれ室内機Ｘと室外機Ｙに搭載されているが、本発明はこれに限定するものではなく、室内制御部Ｘ１の一部または全部を室外制御部Ｙ１に搭載しても、あるいは、室外制御部Ｙ１の一部または全部を室内制御部Ｘ１に搭載してもよい。

（室内制御部）
室内制御部Ｘ１は、リモコンＺからの運転指令（運転モード、冷房運転、暖房運転、除湿運転など）を受信すると、その運転指令を室外機Ｙの室外制御部Ｙ１に送信すると共に、室内機Ｘに設置されたファンモーター６（図３参照）をその運転指令に基づいて駆動する。
また、室内制御部Ｘ１は、赤外線センサー５から得られた室内の人数を元に、室外機Ｙに設置された圧縮機（図示しない）の運転周波数または、室内風速または室内風向を算出する。これらの算出方法は後述する。

（室外制御部）
室外制御部Ｙ１は、リモコンＺからの運転指令を室内制御部Ｘ１を介して受信したときには、その運転指令に応じた運転周波数で圧縮機を制御し、室内制御部Ｘ１により算出された運転周波数を受信したときには、その運転周波数に基づいて圧縮機を制御する。
つまり、運転周波数が高くなるにつれ圧縮機の回転数が上がり、運転周波数が低くなるにつれ圧縮機の回転数が下がる。
なお、室外機Ｙには、圧縮機の他に、室外熱交換器、膨張手段などが設けられている（何れも図示しない）。

（室内機）
図２において、室内機Ｘの外観は、箱状のキャビネット１０と、キャビネット１０の下部に設けられた四辺形状の化粧パネル２と、化粧パネル２の中央に設けられた四辺形状の吸込口１と、化粧パネル２に吸込口１を囲むように設けられた４つの長方形状の吹出口３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ（以下、まとめて又はそれぞれを「吹出口３」と称す場合がある）と、吹出口３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにそれぞれ設けられ風向を上下方向に可変するための風向フラップ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ（以下、まとめて又はそれぞれを「風向フラップ４」と称す場合がある）とを有している。そして、化粧パネル２の一角の下面には、赤外線センサー５が取り付けられている。

図３において、室内機Ｘのキャビネット１０内には、キャビネット１０の天面中心に負荷軸を下方に向けて設置されたファンモーター６と、ファンモーター６の負荷軸に取り付けられたターボファン７と、ターボファン７を囲むように配置された室内熱交換器８と、室内熱交換器８を囲むように配置されたインナーカバー９と、室内熱交換器８の下部に設置され熱交換の際に発生する凝縮水を受けるドレインパン１５と、吸込口１から吸い込まれた空気の温度を検出する温度センサー１３とが設けられている。

インナーカバー９は、室内熱交換器８により熱交換された空気と機外とを断熱するためのものであって、ドレインパン１５と共に室内熱交換器８の外周に風路を構成している。その風路は吸込口１に連通し吹出口３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに至っている。また、ドレインパン１５の下部には、ターボファン７の吸込口に連通する開口部が設けられている。

化粧パネル２の吸込口１には、機内に塵埃等が侵入するのを防止するエアフィルター１１と、エアフィルター１１を支持しかつ目隠しとして機能するグリル１２とが設けられている。さらに、エアフィルター１１とターボファン７の間には、吸込んだ空気をターボファン７へスムーズに導入するためのベルマウス１４が設けられている。

（室外機）
室外機Ｙは、冷媒を圧縮する圧縮機、室外熱交換器、膨張手段（何れも図示しない）と、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記膨張手段および室内熱交換器８とを連結し、冷凍サイクルを形成する冷媒配管（図示しない）と、冷媒の流れ方向を切り替える冷媒流れ切替手段（図示しない）と、を有している。

（制御方法）
図５に示すフローチャートにおいて、空気調和機１００の制御方法は、室内制御部Ｘ１が以下の制御をするものである。
すなわち、室内制御部Ｘ１は、運転を開始すると（Ｓ１）、所定時間毎に赤外線センサー５が室内の人数（室内機Ｘが設置された室の内部に居る人間の数）を検知する（Ｓ２）。
そして、室内制御部Ｘ１は、赤外線センサー５で検知された人数（以下、「現在人数Ｎｎｏｗ」と称す）を受け取り、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗと、所定時間だけ前に検知された現在人数Ｎｎｏｗとを比較し（Ｓ３）、前者が後者よりも多くない場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新（変更）しないで、在室率αを算出する（Ｓ６）。
一方、前者が後者よりも多い場合、予め登録された制御方法（これについては、別途詳細に説明する）に基づいて、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新（変更）するか否か判断し（Ｓ４）、更新する場合には、予め登録された制御方法に基づいて最大人数Ｎｍａｘを更新（変更）する（Ｓ５）。
そして、在室率αを算出する（Ｓ６）。なお、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新して、在室率を算出する幾つかの方法については、別途詳細に説明する。
そこで、算出した在室率αに基づいて、圧縮機の運転周波数Ｈｚｍを演算し、演算された運転周波数Ｈｚｍにて圧縮機を運転する（Ｓ７）。

さらに、設定温度を補正するか判断し（Ｓ８）、設定温度を補正する場合には補正し、該補正された設定温度に設定温度を変更する（Ｓ９、制御モード１、２）。
さらに、吸込み空気の温度である吸込み温度を補正するか判断し（Ｓ１０）、吸込み温度を補正する場合には補正し、該補正された吸込み温度に吸込み温度を変更する（Ｓ１１、制御モード３、４）。

さらに、ファンモーターの回転速度を補正するか判断し（Ｓ１２）、ファンモーターの回転速度を補正する場合には補正し、該補正されたファンモーターの回転速度にファンモーターの回転速度を変更する（Ｓ１３、制御モード５、６）。
さらに、風向フラップ角度を補正するか判断し（Ｓ１４）、風向フラップ角度を補正する場合には補正し、該補正された風向フラップ角度に風向フラップ角度を変更する（Ｓ１５、制御モード７）。
最後に、空気調和機１００の運転を継続するか否かを判断し（Ｓ１６）、運転を継続する場合には、所定時間毎に現在人数Ｎｎｏｗを検知する工程（Ｓ２）に戻り、運転を継続しない場合は、運転を停止する（Ｓ１７）。
なお、制御モード１〜７については別途詳細に説明するが、まず、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新して、在室率αを算出する方法について詳細に説明する。

（在室率の算出方法１）
図６において、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新して、在室率αを算出する方法１（以下、「算出方法１」と称す）は、室内制御部Ｘ１が、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが所定時間だけ前に検知された現在人数Ｎｎｏｗよりも多い場合には、制御のための最大人数Ｎｍａｘを現在人数Ｎｎｏｗに同じ（Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ）にする更新をして、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｎｏｗ＝１」を算出することで実行される（図６のイ、ロ参照）。
一方、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが所定時間だけ前に検知された現在人数Ｎｎｏｗよりも少ない場合には、制御のための最大人数Ｎｍａｘは変更しないで、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＜１」を算出する（図６のハ参照）。
その後、最大人数Ｎｍａｘよりも新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが少ない限り、前記に準じて「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＜１」として算出する（図６のニ、ホ参照）。

さらに、室内制御部Ｘ１は、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが所定時間だけ前に検知された現在人数Ｎｎｏｗより多くなると、前記に準じて、制御のための最大人数Ｎｍａｘと現在人数Ｎｎｏｗとを同じ（Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ）に更新して、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｎｏｗ＝１」を算出する（図６のへ参照）。
その後は、前記に準じて在室率αを算出する。したがって、運転を継続する間、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが直前（所定時間だけ前）の最大人数Ｎｍａｘよりも多い限り、最大人数Ｎｍａｘは更新され、増加することになる。

（在室率の算出方法２）
図７において、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新して、在室率αを算出する方法２（以下、「算出方法２」と称す）は、予め定められた「初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔ」を有し、運転を開始した直後は、制御のための最大人数Ｎｍａｘを初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔに等しく（Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌ）することで実行される。
すなわち、運転を開始した直後で、所定時間毎に検知される人数（以下、「現在人数Ｎｎｏｗ」と称す）が、初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔよりも少ない場合、室内制御部Ｘ１は、制御のための最大人数Ｎｍａｘに対する現在人数Ｎｎｏｗの割合を「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｄｅｆａｕｌｔ＜１」として算出する（図７のイ、ロ参照）。
そして、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔよりも多くなったとき、制御のための最大人数Ｎｍａｘを新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗに同じ（Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ）に更新して、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｎｏｗ＝１」を算出する（図７のハ参照）。

その後、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが直前（所定時間だけ前）の最大人数Ｎｍａｘよりも少ない限り、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＜１」を算出する（図７のニ、ホ参照）。
一方、室内制御部Ｘ１は、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが所定時間だけ前に検知された現在人数Ｎｎｏｗより多くなると、前記に準じて、制御のための最大人数Ｎｍａｘを新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗに同じ（Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ）にする更新をし、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｎｏｗ＝１」を算出する（図７のヘ参照）。
その後は、運転時間が所定の初期設定時間Ｔ１を経過するまでは、前記に準じて在室率αを算出する。そして、運転時間が所定の初期設定時間Ｔ１に到達したところで、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔよりも少ない場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔに等しく（Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ）する更新をして、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｄｅｆａｕｌｔ＜１」を算出する（図７のト参照）。

一方、運転時間が所定の初期設定時間Ｔ１に到達したところで、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔよりも多い場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔに等しく（Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ）すると共に、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗに初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔを等しく（Ｎｎｏｗ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ）する更新をして、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ／Ｎｄｅｆａｕｌｔ＝１」を算出する（図示しない）。

（在室率の算出方法３）
図８において、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新して、在室率αを算出する方法３（以下、「算出方法３」と称す）は、運転時間が所定の初期設定時間Ｔ１が経過するまでは算出方法２（図７）に同じである。
すなわち、運転時間が所定の初期設定時間Ｔ１に到達したところで、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔよりも少ない場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを「所定時間だけ前に検知された現在人数Ｎｎｏｗと初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔとの算術平均値」に等しく（Ｎｍａｘ＝（所定時間だけ前に検知された現在人数Ｎｎｏｗ＋Ｎｄｅｆａｕｌｔ）／２）に更新して、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＜１」を算出する（図８のト参照）。

一方、運転時間が所定の初期設定時間Ｔ１に到達したところで、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔよりも多い場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを変更しないで、直前の最大人数Ｎｍａｘのままで、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＜１」を算出する（図示しない）。
なお、以上は、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔよりも少ない場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを「直前（所定時間だけ前）の最大人数Ｎｍａｘと初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔとの算術平均値」に等しくしているが、本発明はこれに限定するものではなく、制御のための最大人数Ｎｍａｘを「直前の最大人数Ｎｍａｘと初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔとの間の所定の割合の値（Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ＋（直前のＮｍａｘ−Ｎｄｅｆａｕｌｔ）＊β、β＜１．００）にしてもよい。

（在室率の算出方法４）
図９において、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新して、在室率αを算出する方法４（以下、「算出方法４」と称す）は、制御のための更新限度閾値Ｎｔｈを設けたものであって、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも少ない範囲では、算出方法２（図７）に同じである。
図９において、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも多い場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新限度閾値Ｎｔｈに等しく（Ｎｍａｘ＝Ｎｔｈ）すると共に、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗを更新限度閾値Ｎｔｈに等しく（Ｎｎｏｗ＝Ｎｔｈ）して、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｔｈ／Ｎｔｈ＝１」を算出する（図９のチ参照）。
そして、その後は、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも少ない限り、前記に準じて「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｔｈ＜１」として算出する（図９のリ参照）。
一方、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも再度、多い場合、前記に準じて「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｔｈ／Ｎｔｈ＝１」として算出する（図９のチ参照）。

（在室率の算出方法５）
図１０において、制御のための最大人数Ｎｍａｘを更新して、在室率αを算出する方法５（以下、「算出方法５」と称す）は、前記算出方法４と同様に制御のための更新限度閾値Ｎｔｈを設けたものであって、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも少ない範囲では、算出方法４（図９）に同じである。
図１０において、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも多い場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔに等しく（Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ）する更新をすると共に、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗを初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔに等しく（Ｎｎｏｗ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ）して、「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ／Ｎｄｅｆａｕｌｔ＝１」を算出する（図１０のチ参照）。

そして、その後は、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも少ない限り、前記に準じて「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｔｈ＜１」を算出する（図１０のリ参照）。
一方、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも再度、多い場合、前記に準じて「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｔｈ／Ｎｄｅｆａｕｌｔ＜１」を算出する（図１０のリ参照）。
一方、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも再度、多い場合、前記に準じて「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｔｈ／Ｎｔｈ＝１」を算出する（図１０のチ参照）。

以上、算出方法５として、新たに検知された現在人数Ｎｎｏｗが更新限度閾値Ｎｔｈよりも多い場合、制御のための最大人数Ｎｍａｘを初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔに等しく（Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ）する更新をしているが、前記算出方法３に準じて、最大人数Ｎｍａｘを「更新限度閾値Ｎｔｈと初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔとの算術平均値（（Ｎｔｈ＋Ｎｄｅｆａｕｌｔ）／２）」にしたり、「更新限度閾値Ｎｔｈと初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔとの間の所定の値 （Ｎｄｅｆａｕｌｔ＋（Ｎｔｈ−Ｎｄｅｆａｕｌｔ）＊β β＜１．００）」にしてもよい。

（圧縮機の運転周波数の変更：制御モード１）
次に、算出された在室率αの値に基づいた圧縮機の運転周波数の変更（以下、「制御モード１」と称す）について説明する。
図１１の（ａ）において、室内制御部Ｘ１は、算出された在室率αの値に対応した圧縮機の運転周波数Ｈｚｍを算出し、その運転周波数Ｈｚｍを室外制御部Ｙ１に通信線Ｃを介して送信し、室外機Ｙの圧縮機を運転周波数Ｈｚｍで運転させる。

なお、図１１の（ａ）では在室率αと運転周波数Ｈｚｍとの関係を一次関数で定めているが、本発明はこれに限定するものではなく、図１１の（ｂ）に示すように、所定範囲の在室率αに対応した運転周波数Ｈｚｍを定めたステップ関数にしてもよい。図１１の（ｂ）では、在室率αが０〜２０％、２０〜５０％、５０〜１００％の３段階に分け、それぞれの範囲における圧縮機の運転周波数Ｈｚｍを予め決めているが、２段階あるいは４段階以上に分けてもよい。さらに、在室率αと運転周波数Ｈｚｍとの関係を二次関数や指数関数等にしてもよい。

以上のように、在室する人数による室内負荷を、在室率αとして早急に見積もることができ、在室率αに対応した運転周波数Ｈｚｍでもって圧縮機を運転させるから、従来、温度情報に基づいて圧縮機の運転周波数を制御していた場合と比べ、より早く必要な冷暖房能力を提供することができると共に、冷暖房能力の過不足をいち早く解消することができ、省エネを実現することが可能になる。

（設定温度の変更：制御モード２）
次に、さらに省エネを図るため、前記制御モード１（圧縮機の運転周波数の変更）と並行して、以下に説明する設定温度の変更（以下、「制御モード２」と称す）をしてもよい。
図１２の（ａ）において、在室率αに対応した設定温度補正量を定め、在室率αの値によってリモコンＺの設定温度を変更する。
例えば、冷房運転時、ユーザーが設定温度を２７℃に設定していた場合、在室率αを算出し、在室率αが０％の場合は２℃増（２９℃に設定）、在室率αが２０％の場合は１℃増（２８℃に設定）、在室率αが５０％以上の場合はそのまま（２７℃に設定のまま）とし、その結果を通信線Ｃを介して室外機Ｙの室外制御部Ｙ１に送信する。
なお、在室率αと設定温度補正量との関係は図１２の（ａ）に示すような一次関数であっても、図１２の（ｂ）に示すようなステップ関数であってもよく、さらに、二次関数や指数関数等であってもよい。

（吸込み温度の変更：制御モード３）
次に、さらに省エネを図るため、前記制御モード１と並行して、あるいは前記制御モード１および制御モード２と並行した、以下に説明する吸込み温度の変更（以下、「制御モード３」と称す）をしてもよい。
図１３の（ａ）において、在室率αに対応した室内空気の吸込み温度補正量を定め、在室率αの値によって、吸込み空気の温度に補正をかける。
例えば、冷房運転時、実際の室内空気の温度が２５℃であるとした場合、在室率αを算出し、在室率αが０％の場合は２℃減（２３℃に設定）、在室率αが２０％の場合は１℃減（２４℃に設定）、在室率αが５０％以上の場合はそのまま（２５℃に設定のまま）とし、その結果を通信線Ｃを介して室外機Ｙの室外制御部Ｙ１に送信する。

このような吸込み温度の変更により、冷房運転時には、実際の吸込み温度よりも低い数値を空気調和機に認識させることにより、省エネ運転が可能になる。
なお、在室率αと吸込み温度補正量との関係は図１３の（ａ）に示すような一次関数であっても、図１３の（ｂ）に示すようなステップ関数であってもよく、さらに、二次関数や指数関数等であってもよい。

（ファンモーター回転速度の変更：制御モード４）
次に、さらに省エネを図るため、前記制御モード１と並行して、あるいは前記制御モード２および制御モード３の少なくとも一方と並行した、以下に説明するファンモーター回転速度の変更（以下、「制御モード４」と称す）をしてもよい。
図１４の（ａ）において、在室率αに対応したファンモーター回転速度を定め、在室率αの値によって、ファンモーター回転速度に補正をかける。
例えば、在室率αが０％の場合は「弱風」、在室率αが２０％の場合は「中風」、在室率αが５０％以上の場合は「強風」、というように補正をかける。
なお、在室率αとファンモーター回転速度との関係は図１４の（ａ）に示すような一次関数（無段階にファンモーター６の回転速度を可変できる場合）であっても、図１４の（ｂ）に示すようなステップ関数であってもよく、さらに、二次関数や指数関数等であってもよい。

（風向フラップ角度の変更：制御モード５）
次に、快適性を高めるため、前記制御モード１と並行して、あるいは前記制御モード２乃至４の何れか少なくとも一と並行した、以下に説明する風向フラップ角度の変更（以下、「制御モード５」と称す）をしてもよい。
例えば暖房時は、通常、暖気が部屋の上方にたまるため、風向フラップ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは下向きになるように運転されているとする。この場合、室内を暖房する効果は高まるが、そこに人がいた場合には、直接風があたり不快感を与えてしまう可能性がある。
図１５において、、在室率αを用いて室内を暖房する必要性がないと判断した場合、例えば、在室率αが２０％以下の場合は、風向フラップ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの角度を水平方向に変化させる。

さらに、複数の吹出口３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有し、それぞれに独立した風向フラップ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの角度制御を行うことが可能であって、吹出口３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのそれぞれの付近における人体の有無を検知することができる人体検知手段がある場合、例えば、吹出口３ａ付近にのみ（または、吹出口３ａ、３ｂ付近にのみ）人体があると検知すると、風向フラップ４ａのみ（または、風向フラップ４ａ、４ｂ付近にのみ）を水平方向へ変化させるようにしてもよい。

以上において、在室率の算出方法１〜５や制御モード１〜５の何れを選択するかは、空気調和機１００の本体側において予め設定してもよいし、リモコンＺ上でユーザーが選択した場合だけ有効としてもよい。このとき、制御モード１〜５は複数のモードが同時に動作してもよいし、制御モード１と並行に制御モード２〜５の何れか一つのモードの動作でもよい。

なお、実施の形態１では、室内機に人数検知手段（赤外線センサー５）を有した例を記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、室内機Ｘとは別個（例えば、部屋の入口等）に人数検知手段を設置し、該人数検知手段の検知結果を室内制御部Ｘ１に入力するようにしてもよい。
なお、実施の形態１では、空気調和機１００は、能力に合わせた最大人数の初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔを保有しているが、本発明はこれに限定するものではなく、ユーザーからの入力によって初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔを決定する「ユーザーからの入力方式」であってもよい。

［実施の形態２］
図１６は本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、在室率の算出方法を説明する相関図である。なお、室内機の構成は実施の形態１に同じであるから、説明を省略する。
図１６において、在室率αを算出する方法６（以下、「算出方法６」と称す）は、予め定められた「初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔ」を有し、制御のための最大人数Ｎｍａｘを初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔに固定して更新しない（Ｎｍａｘ＝Ｎｄｅｆａｕｌｔ）ものである。
したがって、所定時間毎に検知される人数（以下、「現在人数Ｎｎｏｗ」と称す）が、初期最大値Ｎｄｅｆａｕｌｔよりも少ない場合は、あるいは多い場合の何れの場合も、制御のための最大人数Ｎｍａｘに対する現在人数Ｎｎｏｗの割合を「在室率α＝Ｎｎｏｗ／Ｎｍａｘ＝Ｎｎｏｗ／Ｎｄｅｆａｕｌｔ」として算出する。

したがって、前者の場合は「在室率α＜１」となり、後者の場合は「在室率α＞１．００」となる。そして、「在室率α＜１」の場合は、実施の形態１における制御モード１〜５の何れかを実行して省エネを図る。一方、「在室率α＞１」の場合は、省エネを運転を中止し、増エネ運転を実行する。例えば、在室率α＝１００％の場合には、通常運転に同じ「１００％運転」をし、在室率α＝６０％の場合には、通常運転よりも省エネを図った「６０％運転」をし、在室率α＝１５０％の場合には、通常運転よりも増エネになる「１５０％運転」をする。
例えば、冷房運転時、在室人数が多くなって「在室率α＞１」となった場合、人体のもつ熱負荷が多くなる。在室率αに応じて通常運転よりも圧縮機の運転周波数を増加させることで、大きくなった空間負荷をいち早く解消することができるため、在室するユーザーの快適性が向上する。
したがって、「在室率α＜１」である場合は、実施の形態１と同様に省エネを図ることが可能となり、一方、「在室率α＞１」である場合は、快適性の向上を図ることができる。すなわち、通常運転時よりも増エネになる「在室率α＞１」となった場合にのみ、圧縮機の運転周波数を増加させたのでは、増エネになるだけで利点が少ないが、実施の形態１と同様に省エネ運転と組み合わせることで、省エネと快適性とを両立させた運転が可能になる。

１：吸込口、２：化粧パネル、３：吹出口、３ａ〜３ｄ：吹出口、４ａ〜４ｄ：風向フラップ、４：風向フラップ、５：赤外線センサー、６：ファンモーター、７：ターボファン、８：室内熱交換器、９：インナーカバー、１０：キャビネット、１１：エアフィルター、１２：グリル、１３：温度センサー、１４：ベルマウス、１５：ドレインパン、９０：天井、１００：空気調和機、α：在室率、Ａ：液延長配管、Ｂ：ガス延長配管、Ｃ：通信線、Ｈｚｍ：運転周波数、Ｎｄｅｆａｕｌｔ：初期最大値、Ｎｍａｘ：最大人数、Ｎｎｏｗ：現在人数、Ｎｔｈ：更新限度閾値、Ｔ１：初期設定時間、Ｘ：室内機、Ｘ１：室内制御部、Ｙ：室外機、Ｙ１：室外制御部、Ｚ：リモコン。

Claims (12)

1. 室内熱交換器を装備した室内機と、
   前記室内熱交換器に接続されて冷凍サイクルを形成する圧縮機を装備した室外機と、
   室内の人数を検知する人数検知手段と、
   最大人数に対する前記人数検知手段が検知した人数である現在人数との割合を在室率として算出し、該算出された在室率に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を変更する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、新たに検知された現在人数が、所定時間だけ前に検知された現在人数より多い場合、前記最大人数を前記新たに検知された現在人数に等しくする更新をすることを特徴とする空気調和機。
2. 室内熱交換器を装備した室内機と、
   前記室内熱交換器に接続されて冷凍サイクルを形成する圧縮機を装備した室外機と、
   室内の人数を検知する人数検知手段と、
   最大人数に対する前記人数検知手段が検知した人数である現在人数との割合を在室率として算出し、該算出された在室率に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を変更する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記最大人数を初期最大値として予め定めておき、新たに検知された現在人数が前記最大人数よりも多い場合は、前記最大人数を前記新たに検知された現在人数に等しくする更新をし、
   検知を開始して所定の初期設定時間が経過する毎に、前記最大人数を前記初期最大値に等しくする更新をすることを特徴とする空気調和機。
3. 室内熱交換器を装備した室内機と、
   前記室内熱交換器に接続されて冷凍サイクルを形成する圧縮機を装備した室外機と、
   室内の人数を検知する人数検知手段と、
   最大人数に対する前記人数検知手段が検知した人数である現在人数との割合を在室率として算出し、該算出された在室率に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を変更する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記最大人数を初期最大値として予め定めておき、新たに検知された現在人数が前記最大人数よりも多い場合は、前記最大人数を前記新たに検知された現在人数に等しくする更新をし、
   検知を開始して所定の初期設定時間が経過する毎に、当該初期設定時間が経過した際の最大人数と前記初期最大値との間の所定の値に、前記最大人数を等しくする更新をすることを特徴とする空気調和機。
4. 室内熱交換器を装備した室内機と、
   前記室内熱交換器に接続されて冷凍サイクルを形成する圧縮機を装備した室外機と、
   室内の人数を検知する人数検知手段と、
   最大人数に対する前記人数検知手段が検知した人数である現在人数との割合を在室率として算出し、該算出された在室率に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を変更する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、初期最大値と該初期最大値よりも多い更新限度閾値とが予め定められ、前記最大人数を予め定められている初期最大値に等しくしておき、
   新たに検知された現在人数が前記初期最大値よりも多く、かつ前記更新限度閾値よりも少ない場合、前記最大人数を前記新たに検知された現在人数に等しくする更新をし、
   新たに検知された現在人数が前記更新限度閾値よりも多い場合、前記最大人数を前記更新限度閾値に等しくする更新をすることを特徴とする空気調和機。
5. 室内熱交換器を装備した室内機と、
   前記室内熱交換器に接続されて冷凍サイクルを形成する圧縮機を装備した室外機と、
   室内の人数を検知する人数検知手段と、
   最大人数に対する前記人数検知手段が検知した人数である現在人数との割合を在室率として算出し、該算出された在室率に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を変更する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、初期最大値と該初期最大値よりも多い更新限度閾値とが予め定められ、前記最大人数を予め定められている初期最大値に等しくしておき、
   新たに検知された現在人数が前記初期最大値よりも多く、かつ前記更新限度閾値よりも少ない場合、前記最大人数を前記新たに検知された現在人数に等しくする更新をし、
   新たに検知された現在人数が、前記更新限度閾値よりも多い場合、前記最大人数を前記初期最大値に等しくする更新をすることを特徴とする空気調和機。
6. 室内熱交換器を装備した室内機と、
   前記室内熱交換器に接続されて冷凍サイクルを形成する圧縮機を装備した室外機と、
   室内の人数を検知する人数検知手段と、
   最大人数に対する前記人数検知手段が検知した人数である現在人数との割合を在室率として算出し、該算出された在室率に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を変更する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、初期最大値と該初期最大値よりも多い更新限度閾値が予め定められ、前記最大人数を予め定められている初期最大値に等しくしておき、
   新たに検知された現在人数が前記初期最大値よりも多く、かつ前記更新限度閾値よりも少ない場合、前記最大人数を前記新たに検知された現在人数に等しくする更新をし、
   新たに検知された現在人数が、前記更新限度閾値よりも多い場合、前記最大人数を前記更新限度閾値と前記初期最大値との間の所定の値に等しくする更新をすることを特徴とする空気調和機。
7. 前記室内機は、回転速度を変更自在なファンモーターを有し、前記制御手段は前記在室率に基づいて前記ファンモーターの回転速度を変更することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の空気調和機。
8. 前記制御手段は、前記在室率に基づいて前記室内機の設定温度を変更することを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の空気調和機。
9. 前記制御手段は、前記在室率に基づいて前記室内機の吸込み温度を変更することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の空気調和機。
10. 前記室内機は傾動自在な風向フラップを有し、前記制御手段は前記在室率に基づいて前記風向フラップの傾動角度を変更することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の空気調和機。
11. 前記人体検知手段は、前記室内機の化粧パネルに設置された赤外線センサーであることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の空気調和機。
12. 前記人数検知手段は、前記室内機に替えて前記室内に設置され、前記制御手段に向けて検知結果を出力することができることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の空気調和機。

Images