JP5797169B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関する。

従来の中のある種の空気調和機（特許文献１）は、冷房運転中、外気温度のピークが過ぎている時間帯に、外気温度が基準温度を下回る場合、外気温度と基準温度とに基づいて目標設定温度を上げる処理を行っていた。例えば、冷房運転中、目標設定温度は２６℃から２７℃に変更された。
これにより、従来の空気調和機は、特定の時間帯では、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１０７０７３号公報（段落［００３２］）

しかしながら、従来の空気調和機（特許文献１）は、冷房運転中、外気温度がピークに到達している時間帯には快適性が優先された。このため、特定の時間帯においては快適性を確保する処理が優先され、省エネルギ性を高める処理は優先度が低かった。
この結果、従来の空気調和機（特許文献１）は、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができないという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができる空気調和機を提供することを目的とするものである。

本発明の空気調和機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、吹き出される空気の風量を調整する室内ファンと、前記室内ファンから吹き出される空気の風向きを調整する風向板と、前記圧縮機、前記室内ファン、及び前記風向板を制御する制御部と、人体検知センサと、時間を計時するタイマーと、外気温度を検知する外気温度センサと、を備え、前記制御部は、外気温度が予め定めた閾値温度以上の場合、冷房運転を開始してからの経過時間に応じて、前記圧縮機の消費電力を低減させ、前記風量を増加させるように前記室内ファンを制御し、前記風向きを前記人体検知センサが検知した人体に向けるように前記風向板を制御し、前記タイマーによる計時結果、前記経過時間について予め定めた閾値経過時間、前記外気温度センサによる検知結果、及び前記閾値温度に基づいて、前記圧縮機の消費電力を低減させる処理として、前記圧縮機の運転最大電流値を下げる処理及び前記冷房運転の目標設定温度を上げる処理の何れか一方を決定するものである。

本発明は、消費電力を抑制した状態で、室内機からの送風量を増加させ、送風方向を人体側に向けるため、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができるという効果を有する。

本発明の実施の形態１における部屋に設置された室内機１１の水平方向の風向きの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における室内機１１の斜視図である。 本発明の実施の形態１における部屋に設置された室内機１１の上下方向の風向きの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における室内機１１の断面図である。 本発明の実施の形態１における空気調和機３の冷媒回路の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における室内機１１と室外機１９の電気的構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における起動時にピークカット処理をした場合の各物理量の経時的な変化の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１におけるピークカット第１処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１における通常運転時にピークカット処理をした場合の各物理量の経時的な変化の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１におけるピークカット第２処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１における起動時と通常運転時との両方でピークカット処理をした場合の各物理量の経時的な変化の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における室内機１１の水平方向の風向きの一例を示す図である。図１に示すように、室内機１１は、部屋の窓３０２の上方の壁３０１に設置され、水平方向に室内空気や調和空気等を吹き出している。ここで室内機１１が設置された部屋の概略構造について説明する。この部屋は、床３０６に対し、床３０６と略垂直方向に床３０６の縁側に壁３０１が立設されている。壁３０１は、略中央部にこの部屋の窓３０２が形成され、壁３０１上側の縁には、天井３０５が床３０６と略平行になるように設けられている。左側の壁３０３は、床３０６と天井３０５との間であって、壁３０１の左縁と接するように設けられている。右側の壁３０４は、床３０６と天井３０５との間であって、壁３０１の右縁と接するように設けられている。

室内機１１は、室内空気を循環したり、後述する室外機１９と連係動作することにより室内空気を調和したりするものであり、室内機１１及び室外機１９は後述する空気調和機３を構成する。
室内機１１は、壁３０３側に風向き４０１方向に室内空気や調和空気等を吹き出している。室内機１１は、壁３０４側に風向き４０２方向に室内空気や調和空気等を吹き出している。
また、室内機１１は、風向き４０１や風向き４０２以外にも別の様々な風向きで室内空気や調和空気等を吹き出すことが可能である。例えば、室内機１１は、人体３１１に向けて室内空気や調和空気等を吹き出すことが可能である。また、例えば、室内機１１は、人体３１１を避けて室内空気や調和空気等を吹き出すことが可能である。

なお、室内機１１から吹き出される空気は特に空気調和された調和空気に限定しない。例えば、室内機１１が送風モードの場合には、室内機１１は換気扇のように室内空気を循環させることとなる。また、例えば、室内機１１は、プラズマイオンやミストされた水蒸気等を吹き出してもよい。

図２は、本発明の実施の形態１における室内機１１の斜視図である。図２に示すように、室内機１１は、筐体１２と、筐体１２内に設置された室内熱交換器３１及び室内ファン３２（図４を用いて後述する）とを備えている。
筐体１２は、筐体上面１２ａ、筐体後面１２ｂ、筐体下面１２ｃ、筐体前面１２ｄ、及び筐体端面１２Ｌ、１２Ｒとを備え、筐体上面１２ａに室内空気を吸い込む吸込口１２ｅと、筐体下面１２ｃと筐体前面１２ｄとの間に調和空気を吹き出す吹出口１２ｆとが形成されている。また、筐体前面１２ｄには意匠パネル１２ｇが設置されている。

吹出口１２ｆの左右方向の左側には、調和空気や室内空気を上下方向の所定方向に吹き出すように案内する左前上下風向板１６Ｌａ及び左後上下風向板１６Ｌｂ（以下、まとめて又はそれぞれを「左上下風向板１６Ｌ」と称す場合がある）が配置され、吹出口１２ｆの左右方向の右側には、調和空気や室内空気を上下方向の所定方向に吹き出すように案内する右前上下風向板１６Ｒａ及び右後上下風向板１６Ｒｂ（以下、まとめて又はそれぞれを「右上下風向板１６Ｒ」と称す場合がある）が配置されている。

左前上下風向板１６Ｌａと右前上下風向板１６Ｒａとは吹出口１２ｆの前面寄りで、鉛直面に対して略対称の構造であって、互いに対称に配置されている。同様に、左後上下風向板１６Ｌｂと右後上下風向板１６Ｒｂとは吹出口１２ｆの後面寄りで、鉛直面に対して互いに略対称形の構造であって、互いに対称に配置されている。したがって、左前上下風向板１６Ｌａ、左後上下風向板１６Ｌａ、右前上下風向板１６Ｒａ、及び右後上下風向板１６Ｒｂにおける共通または相当する内容については、名称の「左、右、前、後」や符号の添え字「Ｒ、Ｌ、ａ、ｂ」の記載を省略して上下風向板１６と称し、重複する説明を省略する場合がある。

なお、詳細については図６を用いて後述するが、意匠パネル１２ｇには、人体検知センサ３５が設けられている。

図３は、本発明の実施の形態１における部屋に設置された室内機１１の上下方向の風向きの一例を示す図である。なお、図３で示される部屋は、図１で説明した部屋の断面概略図である。そこで、この部屋の構造の概略説明については省略する。
図３に示すように、室内機１１は、上下方向に室内空気や調和空気等を吹き出している。
具体的には、室内機１１は、やや上向き方向である風向き４０３方向に室内空気や調和空気等を吹き出している。室内機１１は、やや下向き方向である風向き４０４方向に室内空気や調和空気等を吹き出している。
また、室内機１１は、風向き４０３や風向き４０４以外にも別の様々な風向きで室内空気や調和空気等を吹き出すことが可能である。例えば、室内機１１は、人体３１１に向けて室内空気や調和空気等を吹き出すことが可能である。また、例えば、室内機１１は、人体３１１を避けて室内空気や調和空気等を吹き出すことが可能である。

例えば、図３に示すような風向き４０３、４０４ではなく、人体３１１に近い側の風向き、具体的には、下吹きスイングであれば、室内機１１から吹き出される室内空気や調和空気はより人体３１１に向けて吹き出される。

図４は、本発明の実施の形態１における室内機１１の断面図である。図４に示すように、室内熱交換器３１は、側面視において略Λ（ラムダ）字状に配置され、室内熱交換器前部分３１ａと室内熱交換器後部分３１ｂとから形成されている。
室内ファン３２は、室内熱交換器３１の下方に設けられ、図５を用いて後述する室内ファン駆動部３３がＤＣファンモータの回転数を制御することにより制御されるものである。
室内機１１は、室内ファン３２と、吹出口１２ｆとの間に、吹出風路１７を形成している。吹出風路１７の左右方向の左側には左側左右風向板１３Ｌが設置され、吹出風路１７の左右方向の右側には右側左右風向板１３Ｒ（図示せず）が設置されている。
左側左右風向板１３Ｌと右側左右風向板１３Ｒとは面対称の構成である。そのため、共通する内容については、名称の「左側、右側」や符号の添え字「Ｒ、Ｌ」の記載を省略して左右風向板１３と称し、重複する説明を省略する場合がある。
左右風向板１３は、風路前壁１８に摺動自在に設置され、左右方向に並んで設けられた複数枚の羽根１４を備えている。羽根１４は、斜め下方に向かう回転軸１５を中心に所定角度だけ回転（摺動）されることにより、吹出風路１７を流れる調和空気や室内空気の吹出方向を左右方向の所定方向に案内している。

図５は、本発明の実施の形態１における空気調和機３の冷媒回路の一例を示す図である。図５に示すように、空気調和機３は、蒸気圧縮機式の冷凍サイクル運転を行うことによって、図示しない屋内の冷暖房に使用される装置であり、上記で説明したように、室内機１１と、室外機１９とを備える。

まず、室内機１１について説明する。室内機１１は、屋内の天井に埋め込まれたり、吊り下げられたりすることで設置されるものである。また、室内機１１は、屋内の壁面に壁掛けされることにより設置されるものでもある。室内機１１は、ガス接続配管２１及び液接続配管２２を介して室外機１９に接続されて冷媒回路の一部を構成している。室内機１１は、利用側熱交換器として機能する室内熱交換器３１と、室内ファン３２とを有する。また、室内機１１は、制御部５１を有する。

室内熱交換器３１は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能することで室内の空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能することで室内の空気を加熱するものである。室内熱交換器３１は、例えば、伝熱管と多数のフィンとから構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成するとよい。

室内ファン３２は、室内機１１内に室内空気を吸入し、室内熱交換器３１により、吸入した室内空気と冷媒との間で熱交換した空気を供給空気として室内に供給する機能を有するものである。室内ファン３２は、室内熱交換器３１に付設され、室内熱交換器３１に供給する空気の流量を可変することが可能なファン、例えば、ＤＣファンモータから構成される室内ファン駆動部３３によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されている。そして、室内ファン駆動部３３は、ＤＣファンモータの回転数を制御することで、室内ファン３２の風量を増減する。

室内機１１の室内空気の吸込口側に、室内機１１内に流入する室内空気の温度を検知する室内温度センサ３４が設けられている。室内温度センサ３４は、例えば、サーミスタ等により構成されるものである。
室内温度センサ３４は、室内空気の温度を検知後、検知結果を制御部５１に送信するものである。

なお、室内温度センサ３４は、室内機１１の室内空気の吹出口側に設けられ、室内機１１内から吐出する室内空気の温度を検知するようにしてもよい。
また、室内熱交換器３１の近傍に、気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設置されていてもよい。
また、室内熱交換器３１の液側に、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
なお、室内ファン３２は、上述したセンサの検知値に応じて制御部５１によって制御されている。

次に、室外機１９について説明する。室外機１９は、屋外に設置されるものであり、ガス接続配管２１及び液接続配管２２を介して室内機１１に接続されて冷媒回路の一部を構成している。室外機１９は、絞り装置４１と、圧縮機４２と、四方弁４３と、熱源側熱交換器として機能する室外熱交換器４４とを有し、冷媒配管を介して接続されている。また、室外機１９は、室外ファン４５を有している。さらに、室外機１９は、制御部７１を有する。

絞り装置４１は、高圧状態の冷媒を減圧して低圧状態にするものであり、例えば、開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成されている。

圧縮機４２は、運転容量を可変にすることが可能なものであり、例えば、インバータにより運転周波数が制御されるＤＣブラシレスモータ（図示せず）等によって駆動される容積式圧縮機から構成されている。圧縮機４２は、制御部７１により制御され、例えば、室内熱交換器３１に設置されたセンサで検知された温度と、リモートコントローラ５の設定温度との偏差に応じて制御される。
なお、圧縮機４２には、吐出側に吐出された冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機４２には、吸入側に吸入された冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機４２には、吐出側に吐出された冷媒の圧力を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機４２には、吸入側に吸入された冷媒の圧力を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機４２には、筐体の表面温度を検知するセンサが設けられていてもよい。

四方弁４３は、冷媒流路を切り換える機能を有するものであり、冷房運転や暖房運転に応じて冷媒の流れの方向を切り換える弁で構成されている。
四方弁４３は、冷房運転時には、図５の四方弁４３内部の実線で示すように、圧縮機４２の吐出側と室外熱交換器４４のガス側とを接続すると共に、圧縮機４２の吸入側とガス接続配管２１側とを接続する。
これにより、四方弁４３は、室外熱交換器４４を圧縮機４２において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ室内熱交換器３１を室外熱交換器４４において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させている。
四方弁４３は、暖房運転時には、図５の四方弁４３内部の破線で示すように、圧縮機４２の吐出側とガス接続配管２１側とを接続すると共に、圧縮機４２の吸入側と室外熱交換器４４のガス側とを接続する。
これにより、四方弁４３は、室内熱交換器３１を圧縮機４２において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ室外熱交換器４４を室内熱交換器３１において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させている。

室外熱交換器４４は、冷媒運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能するものである。室外熱交換器４４は、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより形成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器から構成されている。室外熱交換器４４は、室外熱交換器４４のガス側が冷媒配管を介して四方弁４３に接続され、室外熱交換器４４の液側が冷媒配管を介して絞り装置４１に接続されている。
室外熱交換器４４の近傍には、室外ファン４５が付設されている。室外ファン４５は、室外機１９内に室外空気を吸入し、室外熱交換器４４により、室外空気と冷媒との間で熱交換した空気を室外に排出する機能を有するものである。室外ファン４５は、室外熱交換器４４に供給する空気の流量を可変することが可能なファン、例えば、ＤＣファンモータから構成される室外ファン駆動部４６によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されている。

なお、室外機１９の室外熱交換器４４の近傍に、気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサ、例えば、サーミスタが設置されていてもよく、そのサーミスタにより、冷房運転時には室外熱交換器４４を流れる冷媒の凝縮温度が検知され、暖房運転時には室外熱交換器４４を流れる冷媒の蒸発温度が検知されてもよい。
また、室外熱交換器４４の液側に、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検知する液側温度センサが設けられていてもよい。
また、室外機１９の室外空気の吸入口側に、室外機１９内に流入する室外空気の温度を検知する室外温度センサが設けられていてもよい。

制御部５１は、詳細については後述するが、室内機１１を統括制御するものである。
制御部７１は、詳細については後述するが、室外機１９を統括制御するものである。
制御部５１及び制御部７１は互いに連係することにより、空気調和機３の運転を制御する。例えば、制御部５１及び制御部７１は、上述した各種センサの検知値に基づいて、圧縮機４２、四方弁４３、室外ファン４５、室内ファン３２、及び絞り装置４１を制御する。

図６は、本発明の実施の形態１における室内機１１と室外機１９の電気的構成の一例を示す図である。
まず、室内機１１の電気的構成について説明し、次に、室外機１９の電気的構成について説明する。
図６に示すように、室内機１１に実装される制御部５１は、リモートコントローラ５、人体検知センサ３５、及び室内温度センサ３４から供給される信号を入力として受け付ける。制御部５１は、室内ファン３２、上下風向板１６、及び左右風向板１３へ制御信号を出力する。

リモートコントローラ５は、ユーザからの各種要求を搭載された入力インタフェース、例えば、釦等により受け付け、その内容を制御信号に変換し、室内機１１の制御部５１に送信するものである。

室内温度センサ３４は、上記で説明したように、室内機１１の吹出口１２ｆ近傍に設けられ、室内機１１から吹き出される調和空気や室内空気の温度を検知し、検知結果を室内機１１の制御部５１に供給するものである。

人体検知センサ３５は、監視領域に存在する監視対象である物体から発せられる赤外光を検知するものである。すなわち、人体検知センサ３５は、物体から発せられる放射エネルギーを測定することにより、物体の存否を検知する放射エネルギー測定センサである。
例えば、人体検知センサ３５は、放射エネルギーから換算される温度が、予め設定された閾値以上の場合、監視対象である物体の存在を示す存否検知信号を生成し、後述する室内機側制御部１０３へ供給する。
また、例えば、人体検知センサ３５は、放射エネルギーから換算される温度が、予め設定された閾値未満の場合、監視対象である物体の不在を示す存否検知信号を生成し、後述する室内機側制御部１０３へ供給する。

具体的には、人体検知センサ３５は、集電センサ、集電センサで取得した赤外光をＡ／Ｄ変換して電気信号に変換する回路基板等から構成されており、回路基板が適宜温度換算処理を行う。
集電センサは、監視対象である物体から発せられる赤外光を圧電セラミックが吸収する。圧電セラミックは、赤外光を吸収することにより温度変化が生じ、この温度変化によって電荷が生じる。
このように、集電センサは、温度変化によって電荷が生じる集電効果の物理特性を持つ圧電セラミックを利用することにより、監視対象である物体、例えば、人の動きを検知するセンサである。

なお、人体検知センサ３５は、集電センサ以外で形成されていてもよい。例えば、人体検知センサ３５は、赤外線センサ、赤外線センサを周囲の熱から断熱する断熱部、赤外線センサで検知された赤外光をＡ／Ｄ変換して電気信号に変換させる回路基板等から構成されてもよい。
赤外線センサは、サーモパイル（熱電堆）が、例えば、８個それぞれ独立に駆動するように構成されたものである。
断熱部は、断熱材のことであり、例えば、発泡系断熱材が、赤外線センサの周囲を取り囲んで形成される。
回路基板は、サーモパイルで検知された赤外光の熱エネルギーを電気信号に変換し、適宜、温度換算する。

なお、人体検知センサ３５の代わりに、ＣＣＤイメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）等の撮像手段により、人の動きが検知されてもよい。
この場合には、例えば、ＣＣＤイメージセンサを制御する回路基板が備えるモーションキャプチャー機能等を利用することにより、人の動きの変位を演算し、演算結果に基づいて人の動きを判別すればよい。

制御部５１は、入力部１０１、出力部１０２、室内機側制御部１０３、及び記憶部１０４を備える。
入力部１０１は、入力インタフェースである。入力部１０１は、外部から入力された各種信号や外部から取得した各種信号、すなわち、外部から供給された各種信号を、所定の形式の制御命令やデータセット等に変換し、室内機側制御部１０３へ供給する。
出力部１０２は、出力インタフェースである。出力部１０２は、外部へ出力する各種信号や外部から取得される各種信号、すなわち、外部へ供給する各種信号を、所定の形式の制御命令やデータセット等に変換し、上記で説明した室内ファン３２、上下風向板１６、及び左右風向板１３へ供給する。

室内機側制御部１０３は、例えば、マイクロプロセッサユニットを主体として構成されるものである。
なお、室内機側制御部１０３の構成については、特にこれに限定するものではない。例えば、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよい。
また、室内機側制御部１０３は、プログラムモジュールであって、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等からの指令により、実行されるものであってもよい。
なお、室内機側制御部１０３は、例えば、室内機１１内に設けられるプリント配線基板等で形成された制御基板上に構成されるものである。

記憶部１０４は、例えば、書換え可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いて、一時的にデータを保存する。記憶部１０４は、例えば、読出しのみ可能なＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いて、処理プログラム、パラメータ、各種コード、及びリモートコントローラ５から取得するコードに対応する情報等が記憶してある。すなわち、記憶部１０４は、ＲＡＭやＲＯＭ等から構成されている。
記憶部１０４は、タイマー部１１１を備える。タイマー部１１１は、例えば、記憶部１０４に展開されるプログラムであり、各種処理等に関する時間を計時する。
なお、タイマー部１１１の構成は、特に限定するものではなく、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等により、制御部５１とは独立して構成されるものであってもよい。

図６に示すように、室外機１９に実装される制御部７１は、外気温度センサ４７及び電流検知センサ４８から供給される信号を入力として受け付ける。制御部７１は、上記で説明した圧縮機４２へ制御信号を出力する。
外気温度センサ４７は、室外機１９に設けられ、例えば、サーミスタ等により形成されるものであり、外気温度を検知し、検知結果を室外機１９の入力部２０１（後述する）へ供給するものである。
電流検知センサ４８は、室外機１９に設けられ、例えば、シャント抵抗器や電流トランス等で形成され、検知結果を室外機１９の入力部２０１（後述する）に供給するものである。電流検知センサ４８は、圧縮機４２を流れる電流を検知するものである。

制御部７１は、入力部２０１、出力部２０２、及び室外機側制御部２０３を備える。
入力部２０１は、入力インタフェースである。入力部２０１は、外部から入力された各種信号や外部から取得した各種信号、すなわち、外部から供給された各種信号を、所定の形式の制御命令やデータセット等に変換し、室外機側制御部２０３に供給する。
出力部２０２は、出力インタフェースである。出力部２０２は、外部へ出力する各種信号や外部から取得される各種信号、すなわち、外部へ供給する各種信号を、所定の形式の制御命令やデータセット等に変換し、上記で説明した圧縮機４２へ供給する。

室外機側制御部２０３は、例えば、マイクロプロセッサユニットを主体として構成されるものである。
なお、室外機側制御部２０３の構成については、特にこれに限定するものではない。例えば、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよい。
また、室外機側制御部２０３は、プログラムモジュールであって、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等からの指令により、実行されるものであってもよい。
なお、室外機側制御部２０３は、例えば、室外機１９内に設けられる電気品箱（図示せず）内のプリント配線基板等で形成された制御基板上に構成されるものである。
また、室外機側制御部２０３は、室内機側制御部１０３と相互通信を行い、これにより、室外機１９と室内機１１とで連係動作が行われ、空気調和機３として室内空気の空気調和等が行われる。

図７は、本発明の実施の形態１における起動時にピークカット処理をした場合の各物理量の経時的な変化の一例を示す図である。
図７には、上から順に、周波数特性、室温特性、風量特性、及び風向特性に関するグラフが記載されている。

周波数特性に関するグラフは、横軸を時間、縦軸を圧縮機４２の駆動周波数（図７では周波数と略す）としたものである。圧縮機４２に実装される電動機がＤＣブラシレスモータであるため、圧縮機４２の駆動周波数は、圧縮機４２の消費電力と等価であり、圧縮機４２を流れる電流とも等価である。
起動時の通常の冷房運転による電流制限の場合、通常の冷房運転の特性曲線に示すように、起動直後に駆動周波数のピーク、すなわち、消費電力のピーク、つまり、電流のピークがくる。この場合、後述する室温特性に関するグラフで説明するように、冷房運転における目標設定温度には早めに追従できることになるが、その分だけ消費電力が大きくなる。そこで、起動時の通常の冷房運転による電流制限の場合に比較して電流にさらに制限をかけたものとして、起動時の最大電流制限値［Ｉｐｅａｋ］による電流制限の場合を説明する。この場合、ピークカット第１処理の場合の冷房運転の特性曲線に示すように、起動直後の駆動周波数のピーク、すなわち、消費電力のピーク、つまり、電流のピークが、最大電流制限値［Ｉｐｅａｋ］にしない場合と比較して、小さくなっている。その分、後述する室温特性に関するグラフで説明するように、冷房運転における目標設定温度には遅めに追従することになるが、その分だけ消費電力は小さくなる。
つまり、［Ｉｐｅａｋ］は、通常の電流制限値よりも小さな値が設定されている。
なお、ピークカット第１処理の詳細については図８を用いて説明する。

室温特性に関するグラフは、横軸を時間、縦軸を室温としたものである。起動時の通常の冷房運転よる制限の場合、通常の冷房運転の特性曲線に示すように、室温は、目標設定温度に早めに追従できる。一方、起動時の最大電流制限値［Ｉｐｅａｋ］による電流制限の場合、ピークカット第１処理の場合の冷房運転の特性曲線に示すように、冷房運転における目標設定温度には遅めに追従することになる。

風量特性に関するグラフは、横軸を時間、縦軸を風量としたものである。起動時の通常の冷房運転による制限の場合、通常の冷房運転のグラフに示すように、通常の風量がリモートコントローラ５により設定されるだけであり、風量は一定である。一方、起動時の最大電流制限値［Ｉｐｅａｋ］による電流制限の場合、ピークカット第１処理の場合の冷房運転のグラフに示すように、通常の風量に対し、［Ｒｐｅａｋ］ｒｐｍだけ回転数が増加している。このように、電流制限をかけて圧縮機４２の消費電力を低減させた分、風量を増加させることにより、快適性を維持させている。

風向特性に関するグラフは、横軸を時間、縦軸を風向としたものである。起動時の通常の冷房運転による制限の場合、通常の冷房運転のグラフに示すように、通常の位置がリモートコントローラ５により設定されるだけであり、風向きは一定である。一方、起動時の最大電流制限値［Ｉｐｅａｋ］による電流制限の場合、ピークカット第１処理の場合の冷房運転のグラフに示すように、通常位置に対し、左右風向きについては人体方向へ設定され、上下風向きについては下吹きスイングが設定される。このように、電流制限をかけて圧縮機４２の消費電力を低減させた分、風向きを人体３１１側へ向けることにより、快適性を維持させている。
なお、上限風向きについては下吹きスイングが設定され、固定の下向きが設定されていないのには理由がある。一般的に、人は、体の同じ箇所が継続的に風を受けると、次第に不快感を感じるようになっている。また、同じ箇所だけが局所的に風を受けるよりもスイングさせて体全体で風を受けるようにした方が快適性を感じるようになる。そのため、快適性を確保するためには、下吹きスイングが設定される。

なお、図７に示すように、冷房運転を開始してから予め定めた経過時間として、［Ｘｐｅａｋ］分が設定されている。この場合、起動時の最大電流制限値［Ｉｐｅａｋ］を継続する条件として、［Ｘｐｅａｋ］分が設定されている。つまり、［Ｘｐｅａｋ］分以後は、図８〜１１を用いて後述するように、ピークカット第２処理が実行される。
換言すれば、冷房運転を開始してからの経過時間に応じて、ピークカット第１処理が実行されるのか、ピークカット第２処理が実行されるかが選択される。
なお、ピークカット第２処理の詳細については図８〜１１を用いて後述する。

図８は、本発明の実施の形態１におけるピークカット第１処理を説明するフローチャートである。
ピークカット第１処理は、上述したように、起動時の最大電流制限値［Ｉｐｅａｋ］による電流制限が設定された場合の室内機１１の処理である。つまり、ピークカット第１処理は、電流制限をかけることにより消費電力を抑制し、圧縮機４２の駆動に制約がかかる分、風向きと風量を制御して人体３１１の快適性を確保させるものである。

（ステップＳ１０１）
室内機１１は、通常の冷房運転を行う。

（ステップＳ１０２）
室内機１１は、運転開始から［Ｘｐｅａｋ］分以上経過したか否かを判定する。室内機１１は、運転開始から［Ｘｐｅａｋ］分以上経過していない場合、ステップＳ１０３へ進む。一方、室内機１１は、運転開始から［Ｘｐｅａｋ］分以上経過した場合、ステップＳ１０８へ進む。

（ステップＳ１０３）
室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ以上であるか否かを判定する。Ｔｏｕｔ＿ｐｅａｋは、予め定めた閾値温度のことであり、この閾値温度により消費電力抑制処理へ移行するか否かが決まる。
室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ未満の場合、ステップＳ１０１へ戻る。一方、室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ以上の場合、ステップＳ１０４へ進み、消費電力抑制処理へ移行する。

次に、以降で説明する各ステップの処理の概要について説明し、その後に各ステップの処理の詳細について説明する。
ステップＳ１０４の処理は消費電力抑制処理である。
ステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理は快適性確保処理であり、この中でも、ステップＳ１０５、Ｓ１０６が風向設定処理であり、ステップＳ１０７が風量設定処理である。なお、ステップＳ１０５、Ｓ１０６の風向設定処理と、ステップＳ１０７の風量設定処理とは、特に順番を定めるものではない。例えば、風量設定処理の後に風向設定処理が実行されてもよい。また、風量設定処理と、風向設定処理とが同時に実行されてもよい。
また、ステップＳ１０５の処理及びステップＳ１０６の処理についても順不同である。
さらに、消費電力抑制処理と、快適性確保処理との順番についても特に限定するものではない。例えば、快適性確保処理の後に消費電力抑制処理が実行されてもよい。また、諸費電力抑制処理と、快適性確保処理とが同時に実行されてもよい。
換言すれば、消費電力抑制処理と快適性確保処理とが実行されればよい。これにより、消費電力を抑制した状態で、室内機１１からの総風量を増加させ、送風方向を人体側に向けるため、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができる。

（ステップＳ１０４）
室内機１１は、運転最大電流値を［Ｉｐｅａｋ］に設定し、ステップＳ１０５へ進む。

（ステップＳ１０５）
室内機１１は、左右風向を人体３１１へ向ける。

（ステップＳ１０６）
室内機１１は、上下風向を下吹きスイングにする。

（ステップＳ１０７）
室内機１１は、風量を通常風量の回転数に［Ｒｐｅａｋ］ｒｐｍの回転数を追加したものに設定し、ステップＳ１０２へ戻る。つまり、室内機１１は、風量を［Ｒｐｅａｋ］ｒｐｍの回転数だけ増加させ、その後、ステップＳ１０２へ戻る。

（ステップＳ１０８）
室内機１１は、ピークカット第２処理へ移行し、ピークカット第２処理が終了後、処理を終了する。

このように、ピークカット第１処理は、冷房運転を開始してからの経過時間が、閾値経過時間［Ｘｐｅａｋ］より前の場合、起動時のピークをカットする処理として、圧縮機４２の運転最大電流値［Ｉｐｅａｋ］に設定することにより、運転最大電流値を下げる。また、ピークカット第１処理は、起動時のピークをカットした分、風量の増加及び風向きの人体３１１側への位置調整を行う。
これにより、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができる。
なお、上記の説明において、室内機１１が各ステップの処理を実行する説明にしたが、具体的には、室内機１１に設置されている制御部５１が実行するものであり、より具体的には、制御部５１の構成要素である室内機側制御部１０３が実行するものである。

図９は、本発明の実施の形態１における通常運転時にピークカット処理をした場合の各物理量の経時的な変化の一例を示す図である。
横軸を時間とし、縦軸については、外気温度、室内ファン回転数、上下風向、左右風向、目標設定温度、室温、体感温度、及び運転の種類とする。

外気温度特性に関するグラフでは、時間の経過と共に外気温度が上昇していく態様が描写されている。外気温度が［Ｔｏｕｔ＿ｐｅａｋ］以上となったところで、通常運転からピークカット運転に切り換えられ、外気温度が再び［Ｔｏｕｔ＿ｐｅａｋ］未満となったところで通常運転に戻っている態様が描写されている。

室内ファン回転数特性に関するグラフでは、通常運転時には通常の回転数が設定され、ピークカット運転時には通常の回転数に［Ｒｐｅａｋ］ｒｐｍの回転数が加算されている態様が描写されている。すなわち、ピークカット運転時には消費電力を抑制する処理が実行されるので、その分を補う処理として室内ファンの回転数を上げる処理が実行される。

上下風向特性に関するグラフでは、通常運転時には通常の任意の上下方向の風向きが設定され、ピークカット運転時には下吹きスイングが設定されている態様が描写されている。
左右風向特性に関するグラフでは、通常運転時には通常の任意の左右方向の風向きが設定され、ピークカット運転時には人体位置の方向へ設定される態様が描写されている。
つまり、ピークカット運転時には消費電力を抑制する処理が実行されるので、その分を補う処理として風向きを人体３１１側へ向ける処理が実行される態様が描写されている。

目標設定温度特性に関するグラフでは、通常運転時には通常のリモートコントローラ５で設定された設定温度が設定され、ピークカット運転時には通常のリモートコントローラ５で設定された設定温度に［Ｔｓｅｔｐｅａｋ］が加算された温度が設定される態様が描写されている。
ここで、［Ｔｓｅｔｐｅａｋ］とは、消費電力を抑制するために設定温度を自動的に更新する処理であり、圧縮機４２の負荷が低減される値が設定される。つまり、冷房運転時、設定温度を上げる処理を行えば、圧縮機４２への負荷が低減されることとなる。

室温特性に関するグラフでは、室温が目標設定温度の値に応じて時間差をおいて追従する態様が描写されている。
体感温度特性に関するグラフでは、体感温度は、通常運転中であっても、ピークカット運転中であっても常に一定となっている態様が描写されている。
運転の種類については、上記で述べた通り、時間の経過と共に、通常運転、ピークカット運転、及び通常運転と処理が遷移している。

図１０は、本発明の実施の形態１におけるピークカット第２処理を説明するフローチャートである。
ピークカット第２処理は、上述したように、通常運転時にピークカット処理をした場合の室内機１１の処理である。つまり、ピークカット第２処理は、目標設定温度を［Ｔｓｅｔｐｅａｋ］だけ上げることにより消費電力を抑制し、圧縮機４２の駆動に制約がかかる分、風向きと風量を制御して人体３１１の快適性を確保させるものである。

（ステップＳ２０１）
室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ以上であるか否かを判定する。室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ未満である場合、ステップＳ２０１へ戻る。つまり、室内機１１は、現在の設定を維持し、通常の冷房運転を行い続ける。
これに対し、室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ以上である場合、ステップＳ２０２へ進む。

次に、以降で説明する各ステップの処理の概要について説明し、その後に各ステップの処理の詳細について説明する。
ステップＳ２０２の処理は消費電力抑制処理である。
ステップＳ２０３〜Ｓ２０５の処理は快適性確保処理であり、この中でも、ステップＳ２０３、Ｓ２０４が風向設定処理であり、ステップＳ２０５が風量設定処理である。なお、ステップＳ２０３、Ｓ２０４の風向設定処理と、ステップＳ２０５の風量設定処理とは、特に順番を定めるものではない。例えば、風量設定処理の後に風向設定処理が実行されてもよい。また、風量設定処理と、風向設定処理とが同時に実行されてもよい。
また、ステップＳ２０３の処理及びステップＳ２０４の処理についても順不同である。
さらに、消費電力抑制処理と、快適性確保処理との順番についても特に限定するものではない。例えば、快適性確保処理の後に消費電力抑制処理が実行されてもよい。また、諸費電力抑制処理と、快適性確保処理とが同時に実行されてもよい。
換言すれば、消費電力抑制処理と快適性確保処理とが実行されればよい。これにより、消費電力を抑制した状態で、室内機１１からの総風量を増加させ、送風方向を人体側に向けるため、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができる。

（ステップＳ２０２）
室内機１１は、目標設定温度をＴｓｅｔｐｅａｋだけ上げる。

（ステップＳ２０３）
室内機１１は、左右風向を人体３１１へ向ける。

（ステップＳ２０４）
室内機１１は、上下風向を下吹きスイングにする。

（ステップＳ２０５）
室内機１１は、風量を通常風量の回転数に［Ｒｐｅａｋ］ｒｐｍの回転数を追加したものに設定し、ステップＳ２０６へ進む。つまり、室内機１１は、風量を［Ｒｐｅａｋ］ｒｐｍの回転数だけ増加させ、その後、ステップＳ２０６へ進む。

（ステップＳ２０６）
室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ以上であるか否かを判定する。室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ以上である場合、ステップＳ２０６へ戻る。つまり、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ未満となるまで、現在の設定を維持する。
これに対し、室内機１１は、外気温度がＴｏｕｔ＿ｐｅａｋ未満である場合、ステップＳ２０７へ進む。

（ステップＳ２０７）
室内機１１は、通常の冷房運転を行い、処理を終了する。つまり、室内機１１は、ステップＳ２０２の消費電力抑制処理で設定された目標設定温度を元に戻し、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５の快適性確保処理で設定された風向と風量を元に戻す。つまり、リモートコントローラ５で設定された各種パラメータに戻し、処理を終了する。

このように、ピークカット第２処理は、冷房運転を開始してからの経過時間が、閾値経過時間［Ｘｐｅａｋ］以後の場合、通常運転時のピークをカットする処理として、室内機１１の目標設定温度をＴｓｅｔｐｅａｋだけ上げる設定をすることにより、圧縮機４２の負荷を低減させる。また、ピークカット第２処理は、通常運転時のピークをカットした分、風量の増加及び風向きの人体３１１側への位置調整を行う。
これにより、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができる。
なお、上記の説明において、室内機１１が各ステップの処理を実行する説明にしたが、具体的には、室内機１１に設置されている制御部５１が実行するものであり、より具体的には、制御部５１の構成要素である室内機側制御部１０３が実行するものである。

なお、上記で説明したピークカット第１処理及びピークカット第２処理は、ピークカット第１処理の中で、ピークカット第２処理に移行する動作について説明したが、特にこれに限定するものではない。例えば、起動時以外については、ピークカット第２処理が単独で実行されてもよい。ただし、この場合には、室内機１１が通常の冷房運転を行っているということが前提となる。

図１１は、本発明の実施の形態１における起動時と通常運転時との両方でピークカット処理をした場合の各物理量の経時的な変化の一例を示す図である。
横軸を時間とし、縦軸については、外気温度、室内ファン回転数、上下風向、左右風向、運転最大電流値、目標設定温度、室温、及び運転の種類とする。

外気温度特性に関するグラフでは、外気温度が［Ｔｏｕｔ＿ｐｅａｋ］以上となっている時間帯では、通常運転ではなくピークカット運転が行われ、外気温度が［Ｔｏｕｔ＿ｐｅａｋ］未満となったところで通常運転に戻っている態様が描写されている。

室内ファン回転数特性に関するグラフでは、通常運転時には通常の回転数が設定され、ピークカット運転時には通常の回転数に［Ｒｐｅａｋ］ｒｐｍの回転数が加算される態様が描写されている。すなわち、ピークカット運転時には消費電力を抑制する処理が実行されるので、その分を補う処理として室内ファンの回転数を上げる処理が実行される。

上下風向特性に関するグラフでは、通常運転時には通常の任意の上下方向の風向きが設定され、ピークカット運転時には下吹きスイングが設定される態様が描写されている。
左右風向特性に関するグラフでは、通常運転時には通常の任意の左右方向の風向きが設定され、ピークカット運転時には人体位置の方向へ設定される態様が描写される。
つまり、ピークカット運転時には消費電力を抑制する処理が実行されるので、その分を補う処理として風向きを人体３１１側へ向ける処理が実行される。

運転最大電流値特性に関するグラフでは、運転開始から［Ｘｐｅａｋ］分未満のピークカット運転時には［Ｉｐｅａｋ］に電流値が制限され、運転開始から［Ｘｐｅａｋ］分以上経過した場合は通常の最大電流値が設定されている態様が描写されている。

目標設定温度特性に関するグラフでは、運転開始から［Ｘｐｅａｋ］分未満のピークカット運転時及び通常運転時には通常のリモートコントローラ５で設定された設定温度が設定され、運転開始から［Ｘｐｅａｋ］分以上経過したピークカット運転時には通常のリモートコントローラ５で設定された設定温度に［Ｔｓｅｔｐｅａｋ］が加算された温度が設定される態様が描写されている。
ここで、［Ｔｓｅｔｐｅａｋ］とは、消費電力を抑制するために設定温度を自動的に更新する処理であり、圧縮機４２の負荷が低減される値が設定される。つまり、冷房運転時、設定温度を上げる処理を行えば、圧縮機４２への負荷が低減されることとなる。

室温特性に関するグラフでは、室温が目標設定温度の値に応じて時間差をおいて追従する態様が描写されている。
運転の種類については、上記で述べた通り、外気温度に応じて、ピークカット運転が実行され、次に通常運転が実行される態様が描写されている。すなわち、外気温度が［Ｔｏｕｔ＿ｐｅａｋ］以上の場合、ピークカット運転が実行される態様が描写されている。

このように、消費電力を抑制した状態で、室内機からの送風量を増加させ、送風方向を人体側に向けるため、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができる。

［Ｘｐｅａｋ］分未満の場合、すなわちリモートコントローラ５で設定された設定温度と室温が離れている起動直後の場合、設定温度を高くしても温度差が大きく効果が無いため、圧縮機電流値を制限させることで省エネルギー性を高め、［Ｘｐｅａｋ］分以上の場合、すなわちリモートコントローラ５で設定された設定温度と室温が近い場合には、運転電流値は低い状態で運転していることが多く、最大電流値を制限させても効果がないため、設定温度を高くすることで省エネルギー性を高めることができる。

以上のように、本実施の形態１においては、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機４２と、吹き出される空気の風量を調整する室内ファン３２と、室内ファン３２から吹き出される空気の風向きを調整する左右風向板１３、上下風向板１６と、圧縮機４２、室内ファン３２、及び左右風向板１３、上下風向板１６を制御する制御部５１と、を備え、制御部５１は、外気温度が予め定めた閾値温度以上の場合、冷房運転を開始してからの経過時間に応じて、圧縮機４２の消費電力を低減させ、風量を増加させるように室内ファン３２を制御し、風向きを人体に向けるように左右風向板１３、上下風向板１６を制御することにより、特定の時間帯に依存することなく、快適性を確保しつつ、省エネルギ性を高めることができる。

３ 空気調和機、５ リモートコントローラ、１１ 室内機、１２ 筐体、１２ａ 筐体上面、１２ｂ 筐体後面、１２ｃ 筐体下面、１２ｄ 筐体前面、１２ｅ 吸込口、１２ｆ 吹出口、１２ｇ 意匠パネル、１２Ｌ 筐体端面、１２Ｒ 筐体端面、１３ 左右風向板、１３Ｌ 左側左右風向板、１３Ｒ 右側左右風向板、１４Ｌ 羽根、１４Ｒ 羽根、１５ 回転軸、１５Ｌ 回転軸、１５Ｒ 回転軸、１６ 上下風向板、１６Ｌ 左上下風向板、１６Ｌａ 左前上下風向板、１６Ｌｂ 左後上下風向板、１６Ｒ 右上下風向板、１６Ｒａ 右前上下風向板、１６Ｒｂ 右後上下風向板、１７ 吹出風路、１８ 風路前壁、１９ 室外機、２１ ガス接続配管、２２ 液接続配管、３１ 室内熱交換器、３１ａ 室内熱交換器前部分、３１ｂ 室内熱交換器後部分、３２ 室内ファン、３３ 室内ファン駆動部、３４ 室内温度センサ、３５ 人体検知センサ、４１ 絞り装置、４２ 圧縮機、４３ 四方弁、４４ 室外熱交換器、４５ 室外ファン、４６ 室外ファン駆動部、４７ 外気温度センサ、４８ 電流検知センサ、５１ 制御部、７１ 制御部、１０１ 入力部、１０２ 出力部、１０３ 室内機側制御部、１０４ 記憶部、１１１ タイマー部、２０１ 入力部、２０２ 出力部、２０３ 室外機側制御部、３０１ 壁、３０２ 窓、３０３ 壁、３０４ 壁、３０５ 天井、３０６ 床、３１１ 人体、４０１ 風向き、４０２ 風向き、４０３ 風向き、４０４ 風向き。

Claims (3)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
   吹き出される空気の風量を調整する室内ファンと、
   前記室内ファンから吹き出される空気の風向きを調整する風向板と、
   前記圧縮機、前記室内ファン、及び前記風向板を制御する制御部と、
   人体検知センサと、
   時間を計時するタイマーと、
   外気温度を検知する外気温度センサと、
   を備え、
   前記制御部は、
   外気温度が予め定めた閾値温度以上の場合、冷房運転を開始してからの経過時間に応じて、前記圧縮機の消費電力を低減させ、前記風量を増加させるように前記室内ファンを制御し、前記風向きを前記人体検知センサが検知した人体に向けるように前記風向板を制御し、
   前記タイマーによる計時結果、前記経過時間について予め定めた閾値経過時間、前記外気温度センサによる検知結果、及び前記閾値温度に基づいて、前記圧縮機の消費電力を低減させる処理として、前記圧縮機の運転最大電流値を下げる処理及び前記冷房運転の目標設定温度を上げる処理の何れか一方を決定する
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記制御部は、
   前記経過時間が前記冷房運転の開始時間以後かつ前記閾値経過時間より前の場合、前記圧縮機の運転最大電流値を下げ、
   前記経過時間が前記閾値経過時間以後の場合、前記冷房運転の目標設定温度を上げる
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記室内ファンの回転数を制御する室内ファン駆動部を備え、
   前記風向板は、
   左右の風向きを調整する左右風向板と、
   上下の風向きを調整する上下風向板と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記室内ファン駆動部により前記室内ファンの回転数を上げ、
   前記左右風向板を前記人体に向け、
   前記上下風向板をスイングさせる
   ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。

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