JP6758496B2

JP6758496B2 - 空気調和機

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Publication number: JP6758496B2
Application number: JP2019521907A
Authority: JP
Inventors: 匠伊勢谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2037-06-02
Also published as: WO2018220830A1; JPWO2018220830A1

Description

本発明は、換気扇の動作時における省エネルギー空調制御が可能な空気調和機に関する。

従来、空気調和機においては、在室者に対する快適性を向上させるための空調制御が検討されている。特許文献１には、空調装置と換気装置とを備えた室内を急速に換気したい要求がある場合には、運転状態にある空調装置に対しては強制的に換気装置の排気風量より循環風量の方が小さくなる風量低減運転をさせるとともに、換気装置に対しては強制的に排気運転をさせる換気空調制御方式が開示されている。

また、特許文献２には、キッチンに在室者が存在している場合に、快適性向上のためにキッチンの在室者に積極的に送風して風量を増加させる空気調和機が開示されている。

特開平０９−３０３８３５号公報特開２０１５−０５２４３５号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、運転状態にある空調装置に対して風量低減運転をさせるが、風向の制御による空調気流の有効活用はされておらず、空調装置における送風の方向が換気装置を向いている場合には送風した空気がそのまま換気扇に流れていくことになり、空調装置における空調エネルギーの無駄になる、という問題があった。そして、空調装置から送風された空気がそのまま換気扇に流れて室外に放出されることによって空調効果が無くなり、室内温度を所望の設定温度にすることができず、空調装置がより多く送風する必要が生じる。このため、空調装置でのエネルギー消費が多くなっていた。

また、上記特許文献２の技術によれば、一般的にキッチンには換気扇が設置されているため、換気扇が動作している場合には快適性向上のために在室者の近くに送風した空気がそのまま換気扇に流れていくことになり、空気調和機における空調エネルギーの無駄になる、という問題があった。そして、この場合も、空気調和機から送風された空気がそのまま換気扇に流れて室外に放出されることによって空調効果が無くなり、室内温度を所望の設定温度にすることができず、空気調和機がより多く送風する必要が生じる。このため、空気調和機でのエネルギー消費が多くなっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同じ室内に設置された換気扇の動作時の空気調和機における無駄なエネルギー消費を防止または抑制可能な空気調和機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる空気調和機は、室内の空気を室外へ排気する換気扇が設置された室内に配置されて調和空気を室内に送風する空気調和機であって、調和空気の風向を変える風向板と、調和空気の風量を変える送風ファンと、換気扇の動作状態を判定する換気扇動作判定部と、を備える。また、空気調和機は、換気扇動作判定部において換気扇が動作していると判定された場合に、室内における換気扇が配置された位置の情報である換気扇位置情報に基づいて、風向板の姿勢を変更して調和空気の風向を換気扇の位置を避けた方向にする風向変更制御、または送風ファンの回転速度を変更して調和空気の風量を減少させる風量低減制御を行う送風制御部と、を備える。

本発明にかかる空気調和機は、同じ室内に設置された換気扇の動作時の空気調和機における無駄なエネルギー消費を防止または抑制可能である、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の構成を模式的に示す構成図本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の主な機能構成を示す機能ブロック図本発明の実施の形態１にかかる空気調和機における室内機の外観を示す正面図本発明の実施の形態１にかかる空気調和機における室内機の空調変更時の様子を模式的に示した正面図本発明の実施の形態１にかかる処理回路のハードウェア構成の一例を示す図本発明の実施の形態１にかかる空気調和機における、室内の換気扇の動作の有無を考慮した室内機の動作の手順を示すフローチャート本発明の実施の形態１にかかる空気調和機において記憶部に記憶される換気扇位置候補情報の一例を室内の平面図に併せて示す模式図本発明の実施の形態１にかかる空気調和機において記憶部のテーブルに記憶される、図７の換気扇位置候補情報に紐づけられた重み付け係数の一例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機１０の構成を模式的に示す構成図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機１０の制御における主な機能構成を示す機能ブロック図である。図２においては、空気調和機１０の構成のうち、室内機１１における機能構成について示しており、室内における換気扇の動作の有無を考慮した空調制御に関連する主な機能構成について示している。

本実施の形態１にかかる空気調和機１０は、室内の空気を室外へ排気する換気扇７１と同じ室内に設置された室内機１１、室外に設置された室外機１２、室内機１１と室外機１２との間で冷媒を循環させるための冷媒管１３、および空気調和機１０に対する制御指示命令を室内機１１に送信する操作端末１４を備える。室外機１２は、図示しない通信線を介して室内機１１と通信可能とされている。

空気調和機１０は、一つの完結した冷凍サイクルを室内機１１と室外機１２とで形成している。空気調和機１０は、冷媒管１３を通って室内機１１と室外機１２との間を循環する冷媒を使用して、空調対象空間である室内の空気と室外の空気との間で熱移動を行い、室内に対する空気調和を実現している。すなわち、室内機１１と室外機１２とは冷媒管１３により接続されており、冷媒管１３中を流れる冷媒の圧力を室外機１２の備える圧縮機により変化させて冷媒の吸熱、放熱により空気調和を行う。

室内機１１は、外部の装置と通信する通信部２１、現在の日時情報を取得する日時情報取得部２２、室内の温度を検出する温度検出部２３、空気調和機１０の動作を制御する制御部３０、および空気調和機１０における空調制御に必要な情報を記憶する記憶部２４、を備える。また、室内機１１は、室内機１１から室内に吹き出す気流の風向を変更する風向板２６、風向板２６を駆動する風向板駆動部２５、室内機１１から室内に吹き出す気流の風量を変更する送風ファン２８および送風ファン２８を駆動する送風ファン駆動部２７を備える。

以下、空気調和機１０の室内機１１の構成部について説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機１０における室内機１１の外観を示す正面図である。図４は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機１０における室内機１１の空調変更時の様子を模式的に示した正面図である。室内機１１は、前面に、温度検出部２３、通信部２１、および風向板２６を備えている。

通信部２１は、操作端末１４から送信された情報を受信して制御部３０に送信し、また制御部３０から送信された情報を操作端末１４へ送信する。なお、通信部２１は、操作端末１４と互いに通信できるものであればよく、通信方法は問わない。通信部２１と操作端末１４との通信方法は、有線通信であってもよく、無線通信であってもよい。

また、通信部２１は、室内機１１の外部の機器と通信を行う。通信部２１と外部装置６０との通信方法は、有線通信であってもよく、無線通信であってもよい。

日時情報取得部２２は、通信部２１を介して空気調和機１０の外部の外部装置６０と通信することによって、既定の周期でまたは任意のタイミングで現在の日時および曜日に関する情報である日時情報を取得して、換気扇位置判定部４３に送信する。これにより、後述するように換気扇位置判定部４３において換気扇位置候補が判定された日時情報を取得することができる。外部装置６０は、操作端末１４またはスマートフォンといった機器が例示されるが、日時情報を提供可能な機器であればこれに限定されない。

温度検出部２３は、室内における表面温度を非接触で検出して室内の温度を検出する。温度検出部２３は、室内における複数の検出位置の温度を検出する。温度検出部２３は、たとえば赤外線撮像素子を有し、定期的に検出位置の赤外線強度を検出する。赤外線撮像素子は、例えばＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）撮像デバイスなどを用いればよい。

温度検出部２３は、室内における複数の検出位置の表面の赤外線強度を検出する。すなわち、温度検出部２３は、検出位置に物が置かれていない場合には、床面または壁面の赤外線強度を検出する。温度検出部２３は、床面または壁面に物が配置されている場合には、物の表面の赤外線強度を検出する。

温度検出部２３は、検出した赤外線強度の検出結果に対して既定の変換処理を行うことにより、赤外線強度を温度に変換して、各検出位置の温度情報として温度分布作成部４１に送出する。

制御部３０は、操作端末１４から受信した指示情報、およびあらかじめ制御部３０に記憶している情報、および図示しない各種センサから送信されるセンサ信号といった空気調和機１０の運転に関する各種情報に基づいて空気調和機１０の動作を制御する。すなわち、制御部３０は、通信部２１から受信した操作端末１４の操作情報に基づいて、室内機１１から室内に吹き出す調和空気の気流の温度、室内機１１から室内に吹き出す調和空気の気流の強さおよび方向といった空気調和運転の設定を制御し、空気調和機１０の動作を制御する。

また、制御部３０は、温度検出部２３および日時情報取得部２２から送信される情報に基づいて、室内における換気扇７１の位置を判定し、判定結果に基づいて室内機１１から室内に吹き出す気流の風向を制御する。

制御部３０は、換気扇７１の位置および動作を推測して判定する換気扇動作推測部４０と、室内機１１から室内への気流の送風状態を制御する送風制御部５０と、を備える。換気扇動作推測部４０は、室内の温度分布情報を作成する温度分布作成部４１と、室内における換気扇７１の位置を推測する換気扇位置推測部４２と、室内における換気扇７１の位置を判定する換気扇位置判定部４３と、換気扇７１が動作しているか否かを判定する換気扇動作判定部４４と、を備える。

温度分布作成部４１は、温度検出部２３から送信された室内の検出位置の温度情報を受信し、受信した温度情報に基づいて室内の温度分布情報を作成し、換気扇位置推測部４２へ送信する。温度分布情報は、たとえば温度分布図である。また、温度分布作成部４１は、作成した温度分布情報を保持してもよい。

換気扇位置推測部４２は、温度分布作成部４１から受信した温度分布情報に基づいて室内における換気扇７１の位置を推測する。換気扇位置推測部４２は、温度分布情報に基づいて、室内における既定の熱源判定温度以上の温度を示す高温の熱源、または室内において広範囲で周囲よりも温度が高い領域である高温領域の有無を判定する。

一般的に、室内のキッチンにおいて加熱調理が実施されている場合にはキッチンに設置された換気扇７１が動作している。したがって、室内のキッチンにおいて加熱調理を実施している場合に熱を発生する高温の熱源の位置、または加熱調理を実施していることによって室内の他の領域よりも温度が上昇して広範囲で温度が高くなったキッチンの位置を検出することで、キッチンに設置された換気扇７１の位置を推測できる。

換気扇位置推測部４２は、温度分布情報に基づいて、高温の熱源を検出したと判定した場合には、高温の熱源が検出された位置を、換気扇７１が配置されている位置の候補である換気扇位置候補と判定する。換気扇位置推測部４２は、既定の熱源判定面積よりも狭く、既定の熱源判定温度以上の温度を示す領域が検出された場合に、高温の熱源を検出したと判定する。

熱源判定面積は、換気扇位置候補を推測するための高温の熱源の存在を判定するための閾値である。熱源判定温度は、換気扇位置候補を推測するための高温の熱源の存在を判定するための閾値である。換気扇位置推測部４２は、換気扇位置候補と判定した位置の情報である換気扇位置候補情報を換気扇位置判定部４３に送信する。

また、換気扇位置推測部４２は、温度分布情報に基づいて、室内空間において高温領域を検出したと判定した場合には、高温領域が検出された位置を、換気扇７１が配置されている位置の候補である換気扇位置候補と判定する。換気扇位置推測部４２は、室内空間において既定の高温領域判定温度幅以上の温度幅で周囲よりも温度が高い連続した領域が、既定の高温領域判定面積以上にわたって検出された場合に、高温領域を検出したと判定する。

高温領域判定温度幅は、換気扇位置候補を推測するための高温領域の存在を判定するための閾値である。高温領域判定面積は、換気扇位置候補を推測するための高温領域の存在を判定するための閾値である。換気扇位置推測部４２は、換気扇位置候補と判定した室内空間における位置の情報である換気扇位置候補情報を換気扇位置判定部４３に送信する。

換気扇位置判定部４３は、換気扇位置推測部４２から受信した換気扇位置候補情報と、日時情報取得部２２から受信した日時情報とに基づいて、換気扇位置候補を室内空間において換気扇７１が配置された位置である換気扇位置と判定する。換気扇位置判定部４３は、判定した換気扇位置の情報である換気扇位置情報を生成して換気扇動作判定部４４に送信するとともに、記憶部２４へ送信して記憶させる。

記憶部２４は、換気扇位置判定部４３から送信された換気扇位置情報を受信して、記憶する。記憶部２４に換気扇位置情報の履歴を保存して蓄積することで、室内空間において、定常的に換気扇位置と判定されない箇所と、定常的に換気扇位置と判定される箇所と、の判別が可能となる。そして、換気扇位置判定部４３が、記憶部２４に蓄積された換気扇位置情報の履歴を参照して室内空間において定常的に換気扇位置と判定される箇所のみを換気扇位置と判定することで、換気扇位置の判定精度の向上が可能となる。

換気扇動作判定部４４は、換気扇位置判定部４３から受信した換気扇位置情報と、温度分布作成部４１から受信した温度分布情報とを比較して、換気扇７１が動作しているか否かを判定する。換気扇動作判定部４４は、換気扇位置情報で特定された位置に高温の熱源が存在すると判定した場合に、換気扇７１が動作していると判定する。また、換気扇動作判定部４４は、換気扇位置情報で特定された位置に高温の熱源が存在しないと判定した場合に、換気扇７１が動作していないと判定する。換気扇動作判定部４４は、温度分布情報に基づいて、換気扇位置推測部４２と同様の処理で室内に高温の熱源が存在するか否かを判定する。

換気扇動作判定部４４は、換気扇７１が動作していると判定した場合には、換気扇位置情報と、換気扇７１が動作している旨の換気扇動作情報と、を送風制御部５０に送信する。

送風制御部５０は、換気扇位置情報と換気扇動作情報とを受信すると、室内機１１から室内に吹き出す気流の風向または風量を変更して、室内機１１から室内への送風状態を変更する制御を行う。具体的には、送風制御部５０は、室内機１１から室内に吹き出す気流の風向を、換気扇位置情報で指定された換気扇位置を避けた方向にする風向変更制御、または室内機１１から室内に吹き出す気流の風量を減少させる風量低減制御を行う。

空気調和機１０は、上述した風向変更制御を実施することによって、室内機１１から室内に吹き出す調和空気の気流を換気扇７１から離れた場所に送り届けることが可能となる。そして、空気調和機１０は、快適性向上のためにキッチンに向けて送風した調和空気がそのまま換気扇７１に流れていくことを防止することができる。これにより、空気調和機１０は、快適性向上のためにキッチンに向けた送風における空調エネルギーの無駄の発生を防止することができる。

また、空気調和機１０は、上述した風量低減制御を実施することによって、快適性向上のために室内に向けて送風されて換気扇７１に流れていく調和空気の量を低減することが可能となる。すなわち、室内空調に活用できる調和空気が換気扇７１により室外に放出されることを抑制することができる。これにより、空気調和機１０は、快適性向上のために室内に向けた送風における空調エネルギーの無駄の発生を抑制することができる。

送風制御部５０は、風向板駆動部２５の駆動を制御する風向板制御部５１と、送風ファン駆動部２７の駆動を制御する送風ファン制御部５２とを有する。室内機１１から室内に吹き出す気流の風向を換気扇７１の位置を避けた方向にする風向変更制御は、風向板制御部５１によって行われる。室内機１１から室内に吹き出す気流の風量を減少させる風量低減制御は、送風ファン制御部５２によって行われる。換気扇７１が動作していると換気扇動作判定部４４で判定された場合には、換気扇位置情報と換気扇動作情報とが換気扇動作判定部４４から風向板制御部５１と送風ファン制御部５２とに送信される。

室内機１１から室内に吹き出す気流の風向は、室内機１１の前面に設けられた風向板２６によって変更される。室内機１１の前面には、室内機１１から室内に吹き出す気流の風向を変更する風向板２６として、室内機１１から室内に吹き出す気流の鉛直方向における風向きを変更するルーバーを有する第１風向板２６ａおよび第２風向板２６ｂと、室内機１１から室内に吹き出す気流の水平方向における風向きを変更するルーバーを有する第３風向板２６ｃと、が設けられている。第３風向板２６ｃは、第１風向板２６ａおよび第２風向板２６ｂよりも内部側に設けられている。

第１風向板２６ａおよび第２風向板２６ｂは、両端部に設けられた図示しない回動軸を支点にして、風向板駆動部２５によって回動される。第３風向板２６ｃは、下部に設けられた図示しない回動軸を支点にして、風向板駆動部２５によって回動される。風向板駆動部２５は、送風制御部５０の風向板制御部５１からの指令に従って風向板２６を駆動する。

例えば、室内機１１から室内に吹き出す空気の気流を上向きに変更する場合、風向板制御部５１は、第１風向板２６ａおよび第２風向板２６ｂの向きを変更させて、風向を下向きから上向きに変更させる制御を行えばよい。ここで、図４において、第１風向板２６ａについては室内機１１から室内に吹き出す気流の風向を下向きにした様子を示しており、第２風向板２６ｂについては室内機１１から室内に吹き出す気流の風向を上向きにした様子を示している。また、第３風向板２６ｃは左右に風向を変更できるものであり、例えば複数のフィンで構成されている。

また、室内機１１は、室内機１１から室内に吹き出す空気の気流を発生させる送風ファン２８と、気流の温度を変更する図示しない熱交換器とを内部に備えている。送風ファン２８は、送風ファン駆動部２７であるモーターが駆動することによって回転し、室内機１１に室内空気を取り入れつつ送風する。送風ファン駆動部２７は、送風ファン制御部５２からの指令に従って送風ファン２８を駆動する。

そして、室内機１１から室内に吹き出す気流の風量は、送風ファン駆動部２７の回転速度を変更して送風ファン２８の回転速度を変更することによって制御される。

換気扇位置情報と換気扇動作情報とが換気扇動作判定部４４から風向板制御部５１と送風ファン制御部５２とに送信された場合に、上述した風向変更制御または風量低減制御のどちらを行うかの基準は、あらかじめ風向板制御部５１と送風ファン制御部５２とに設定されている。また、換気扇動作判定部４４が、風向変更制御または風量低減制御のどちらを行うかの指示情報を換気扇動作判定部４４が送風制御部５０に対して行ってもよい。

風向板駆動部２５は、風向板制御部５１からの指令に従って駆動して、風向板２６の姿勢を変更する。

送風ファン駆動部２７は、送風ファン制御部５２からの指令に従って駆動して、送風ファン２８を回転させるモーターである。

また、制御部３０は、例えば、図５に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図５は、本発明の実施の形態１にかかる処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。制御部３０が図５に示す処理回路により実現される場合、制御部３０は、例えば、図５に示すメモリ１０２に記憶されたプログラムをプロセッサ１０１が実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、制御部３０の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ１０１およびメモリ１０２を用いて実現するようにしてもよい。

また、通信部２１および日時情報取得部２２のうちの１つ以上を、同様にメモリ１０２に記憶されたプログラムをプロセッサ１０１が実行することにより、実現されるように構成してもよい。また、通信部２１および日時情報取得部２２のうちの１つ以上を実現するためのプロセッサおよびメモリは、制御部３０を実現するプロセッサおよびメモリと同一であってもよいし、別のプロセッサおよびメモリであってもよい。

つぎに、上記の構成を備えた空気調和機１０における、室内の換気扇７１の動作の有無を考慮した空調制御動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機１０における、室内の換気扇７１の動作の有無を考慮した室内機１１の動作の手順を示すフローチャートである。

空気調和機１０の運転時に、ステップＳ１０において温度検出部２３が、室内における各検出位置の温度を検出し、検出結果である温度情報を温度分布作成部４１に送信する。

つぎに、ステップＳ２０において温度分布作成部４１が、温度検出部２３から送信された室内の検出位置の温度情報に基づいて室内の温度分布情報を作成し、換気扇位置推測部４２へ送信する。

つぎに、ステップＳ３０において換気扇位置推測部４２が、温度分布情報に基づいて、室内における既定の高温の熱源判定温度以上の温度を示す高温の熱源を検出したか否か、または室内において広範囲で周囲よりも温度が高い領域である高温領域を検出したか否かを判定する。

高温の熱源および高温領域のいずれも検出しない場合には、すなわちステップＳ３０においてＮｏの場合には、ステップＳ１０に戻る。

高温の熱源および高温領域のうち少なくとも一方を検出した場合には、すなわちステップＳ３０においてＹｅｓの場合には、ステップＳ４０において換気扇位置推測部４２は、換気扇位置候補が検出されたと判定し、高温の熱源または高温領域が検出された位置を換気扇位置候補とし、空間における換気扇位置候補の位置の情報である換気扇位置候補情報を換気扇位置判定部４３に送信する。

つぎに、ステップＳ５０において換気扇位置判定部４３は、換気扇位置推測部４２から受信した換気扇位置候補情報と、日時情報取得部２２から受信した日時情報とに基づいて、換気扇位置候補の温度上昇に規則性があるか否かを判定する。室内空間における換気扇位置を判定する。換気扇位置判定部４３は、日時情報取得部２２から既定の周期で現在の日時情報を受信している。

ここで、人の食事は、朝、昼、晩における同時刻帯に行われることが多い。そこで、換気扇位置判定部４３は、今回に換気扇位置候補と判定された位置の検出時間に、曜日または時刻の少なくとも一方において規則性があるか否かの判定を行う。換言すると、換気扇位置判定部４３は、換気扇位置候補の温度上昇の日時に規則性があるか否かを判定する。換気扇位置候補は、高温の熱源判定温度以上の温度を示す高温の熱源の位置または室内において広範囲で周囲よりも温度が高い領域である高温領域である。したがって、換気扇位置候補と判定された位置の検出時間に規則性があるか否かは、換気扇位置候補の温度上昇の日時に規則性があるか否か、と同意である。

換気扇位置候補の温度上昇の規則性の判定は、たとえば２段階で行うことができる。第１段階での換気扇位置候補の温度上昇の規則性の判定例として、たとえば朝の時間を午前７時から午前９時までと規定する場合には、午前７時から午前９時までの時間内に換気扇位置候補が検出された場合には、換気扇位置候補の温度上昇の時間に規則性があると判定する。この場合は、「午前７時から午前９時までの時間範囲」が、換気扇位置候補の温度上昇の規則性の判定を行うための規則性判定基準時間となる。

また、日曜日には、朝食を遅い時間に取る場合が多い。そこで、第１段階での換気扇位置候補の温度上昇の規則性の判定の他の例として、朝食を遅い時間に取る場合の日曜日の朝の時間を午前９時から午前１１時までと規定する場合には、日曜日の午前９時から午前１１時までの時間内に換気扇位置候補が検出された場合には、換気扇位置候補の温度上昇の時間に規則性があると判定する。この場合は、「日曜日の午前９時から午前１１時までの時間範囲」が、換気扇位置候補の温度上昇の規則性の判定を行うための規則性判定基準時間となる。規則性判定基準は、あらかじめ決定されて記憶部２４に記憶されている。また、規則性判定基準は、換気扇位置判定部４３に記憶されていてもよい。

このように、朝、昼、晩に食事をとることが多い時間帯を予め記憶部２４に格納し、第１段階での換気扇位置候補の温度上昇の規則性の判定を行うことで、精度の高い規則性の判定を行うことができる。

第１段階での判定の結果、換気扇位置候補の温度上昇に規則性がある場合と判定された場合は、すなわちステップＳ５０においてＹｅｓの場合には、ステップＳ６０において換気扇位置判定部４３は、換気扇位置候補情報に重み付け係数を付加し、換気扇位置候補情報と重み付け係数とを記憶部２４に記憶させてステップＳ８０に進む。

一方、第１段階での判定の結果、換気扇位置候補の温度上昇に規則性がない場合と判定された場合は、すなわちステップＳ５０においてＮｏの場合には、ステップＳ７０において換気扇位置判定部４３は、換気扇位置候補情報に重み付け係数を付加せずに、換気扇位置候補情報を記憶部２４に記憶させてステップＳ８０に進む。

図７は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機１０において記憶部２４に記憶される換気扇位置候補情報の一例を室内の平面図に併せて示す模式図である。図８は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機１０において記憶部２４のテーブルに記憶される、図７の換気扇位置候補情報に紐づけられた重み付け係数の一例を示す図である。上記のように重み付けを付加して、または重み付けを付加せずに換気扇位置候補情報を記憶部２４に記憶させることで、図７および図８に示すように、換気扇候補の位置情報である換気扇位置候補情報と、換気扇位置候補情報に紐づいた重み付け係数が記憶部２４に記憶される。

図７に示す例では、便宜上、室内がＭＡＰ１−１、ＭＡＰ１−２、ＭＡＰ１−３、ＭＡＰ２−１、ＭＡＰ２−２、ＭＡＰ２−３、ＭＡＰ３−１、ＭＡＰ３−２、ＭＡＰ３−３の９つの領域に分割されて温度分布情報が作成されている場合について示している。この場合、温度検出部２３は、各領域内の複数箇所で温度を検出し、平均値を算出して各領域の温度情報としている。なお、実際には、室内がより多くの領域に分割されて温度分布情報が作成される。

また、図７に示す例では、室内におけるＭＡＰ２−３の領域に換気扇７１が配置されている。また、図８に示すテーブルでは、ＭＡＰ２−３の換気扇位置候補情報の重み付け係数が一番大きい値となっている。

ここで、図８に示すテーブルに記憶される重み付け係数は、同一の換気扇位置候補情報について、換気扇位置候補情報とともに新たな重み付け係数が記憶部２４に記憶される場合には、記憶部２４に記憶されている重み付け係数に、新たな重み付け係数が加算されて記憶される。

つぎに、ステップＳ８０において換気扇位置判定部４３は、換気扇位置候補の、記憶部２４に記憶されている換気扇位置候補情報に紐付けされている重み付け係数が、既定の重み付け判定値以上の数値であるか否かを判定する。重み付け判定値は、今回の換気扇位置候補を、記憶部２４に記憶されている重み付け係数に基づいて換気扇位置と確定するための閾値である。

換気扇位置候補の、記憶部２４に記憶されている換気扇位置候補情報に紐付けされている重み付け係数が重み付け判定値以上の数値である場合、すなわちステップＳ８０においてＹｅｓの場合は、ステップＳ９０において換気扇位置判定部４３は、換気扇位置推測部４２で判定された換気扇位置候補を、換気扇位置と確定してステップＳ１１０に進む。ここで、重み付け係数が重み付け判定値以上の数値である換気扇位置候補が複数存在する場合は、重み付け係数が最も大きい換気扇位置候補を、換気扇位置と確定する。

一方、換気扇位置候補の、記憶部２４に記憶されている換気扇位置候補情報に紐付けされている重み付け係数が重み付け判定値以上の数値でない場合、すなわちステップＳ８０においてＮｏの場合は、ステップＳ１００において換気扇位置判定部４３は、換気扇位置未確定と判定する。この場合は、制御部３０は、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。

つぎに、ステップＳ１１０において換気扇動作判定部４４は、温度分布作成部４１から最新の温度分布情報を受信し、また換気扇位置判定部４３から受信した確定した換気扇位置情報を受信する。換気扇動作判定部４４は、最新の温度分布情報と換気扇位置情報とを比較して、換気扇７１が動作しているか否かを判定する。

換気扇動作判定部４４は、温度分布情報に基づいて、換気扇位置推測部４２と同様の処理で室内に高温の熱源が存在するか否かを判定する。すなわち、換気扇動作判定部４４は、室内における確定した換気扇位置情報が示す位置と、最新の温度分布情報である温度分布図内の高温の箇所が合致するか判定を行って、換気扇７１が動作しているか否かを判定する。

室内における確定した換気扇位置情報が示す位置に高温の熱源が存在しないと判定された場合は、すなわちステップＳ１１０においてＮｏの場合は、換気扇動作判定部４４は換気扇７１が動作していないと判定する。この場合は、制御部３０は、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。

室内における確定した換気扇位置情報が示す位置に高温の熱源が存在すると判定された場合は、すなわちステップＳ１１０においてＹｅｓの場合は、換気扇動作判定部４４は換気扇７１が動作していると判定し、換気扇位置情報と換気扇動作情報とを送風制御部５０の風向板制御部５１および送風ファン制御部５２に送信する。

ステップＳ１２０において送風制御部５０は、換気扇位置情報と換気扇動作情報とを受信すると、室内機１１から室内に吹き出す調和空気の気流の風向を、換気扇位置情報で指定された換気扇位置を避けた方向にする風向変更制御、または室内機１１から室内に吹き出す調和空気の気流の風量を減少させる風量低減制御を行う。

送風制御部５０においては、あらかじめ設定された基準または換気扇動作判定部４４からの指令に基づいて、風向板制御部５１または送風ファン制御部５２が制御を実行する。すなわち、送風制御部５０において風向板制御部５１が、換気扇位置情報と換気扇動作情報とを受信すると、風向板２６の姿勢を変更して風向を変更する風向変更制御を風向板駆動部２５に対して行う。または、送風制御部５０において送風ファン制御部５２は、換気扇位置情報と換気扇動作情報とを受信すると、送風ファン駆動部２７の回転速度を変更して風量を変更する風量低減制御を行う。その後、制御部３０は、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。

なお、上記においては、換気扇の位置を判定して空調制御を行う制御部が室内機に設けられた場合について示したが、制御部が室外機に設けられた構成とすることも可能である。

また、換気扇動作判定部４４における換気扇７１の動作状態の判定に、臭気センサの検出結果を用いてもよい。すなわち、室内に臭気センサを設置しておき、臭気センサにおいて既定のレベル以上の臭気が検出された場合に、換気扇７１が動作していると換気扇動作判定部４４が判定する構成とすることも可能である。これにより、換気扇動作判定部４４における換気扇７１の動作状態の判定精度を向上させることができる。

また、換気扇動作判定部４４が換気扇７１の動作情報を換気扇７１から直接取得して換気扇７１の動作の判定に用いてもよい。すなわち、換気扇動作判定部４４は、換気扇７１が動作している旨の換気扇動作情報を換気扇７１から通信部２１を介して受信した場合に、換気扇７１が動作していると判定する構成とすることも可能である。これにより、換気扇動作判定部４４における換気扇７１の動作状態の判定を確実に行うことができる。通信部２１と換気扇７１との通信方法は、有線通信であってもよく、無線通信であってもよい。

また、換気扇位置判定部４３は、空気調和機１０の外部から入力される換気扇７１の位置に関する情報を換気扇位置情報として使用してもよい。この場合、換気扇７１の位置に関する情報は、通信部２１を介して換気扇位置判定部４３または記憶部２４に記憶されればよい。また、換気扇位置判定部４３が、空気調和機１０に接続される機器に記憶されている換気扇７１の位置に関する情報を、通信部２１を介して取得する構成とされてもよい。

上述したように、本実施の形態１にかかる空気調和機１０は、室内における換気扇７１の位置および動作を推測判定する。そして、空気調和機１０は、換気扇７１が動作していることを検出した場合には、換気扇７１の動作に連動させて、空気調和機１０からの送風の方向を換気扇７１の方向に向けない制御、または空気調和機１０からの送風の風量を低減する制御を実施する。

すなわち、本実施の形態１にかかる空気調和機１０は、換気扇７１が設置されている室内に室内機１１が配置されている。そして、空気調和機１０は、室内の温度分布情報と日時情報とを用いて換気扇７１の位置および動作を推測し、換気扇７１が動作していると判定された場合には、室内機１１から室内に吹き出す気流の風向または風量を変更して、室内機１１から室内への送風状態を変更する制御を行う。すなわち、空気調和機１０は、室内機１１から室内に吹き出す気流の風向を、換気扇位置情報で指定された換気扇位置を避けた方向にする風向変更制御、または室内機１１から室内に吹き出す気流の風量を減少させる風量低減制御を行う。

これにより、空気調和機１０は、風向変更制御を実施した場合には、快適性向上のためにキッチンに向けて送風した調和空気がそのまま換気扇７１に流れていくことを防止することができる。すなわち、空気調和機１０は、換気扇７１の動作時に空気調和機１０から直接、調和空気を換気扇７１の方向に送風しないことで、キッチンに向けて送風された調和空気が室内空調に活用されないまま換気扇７１により室外に放出されることを防ぐことができる。

したがって、空気調和機１０は、キッチンに向けた調和空気の送風における空調エネルギーの無駄の発生を防止することができる。そして、空気調和機１０は、空気調和機１０から送風された調和空気がそのまま換気扇７１に流れることによってキッチンでの空調効果が無くなり、室内温度を所望の設定温度にすることができず、空気調和機１０がより多くの送風を行うことによるエネルギー消費の増加を防止することができる。

また、空気調和機１０は、風量低減制御を実施した場合には、快適性向上のために室内に向けて送風されて換気扇７１に流れていく調和空気の量を低減することができる。すなわち、空気調和機１０は、換気扇７１の動作時に空気調和機１０から室内に送風される調和空気の量を低減することで、室内空調に活用できる調和空気が換気扇７１により室外に放出されることを抑制することができる。

したがって、空気調和機１０は、室内に向けた調和空気の送風における空調エネルギーの無駄の発生を抑制することができる。そして、空気調和機１０は、空気調和機１０から室内に送風された調和空気が換気扇７１に流れることによってキッチンでの空調効果が無くなり、室内温度を所望の設定温度にすることができず、空気調和機１０がより多くの送風を行うことによるエネルギー消費の増加を抑制することができる。

また、空気調和機１０は、非接触型の温度検出部２３を備え、温度検出部２３で検出した室内の温度に基づいて温度分布作成部４１で室内の温度分布情報を作成することができる。これにより、空気調和機１０は、非接触で且つ自動的に、換気扇７１が設置されているキッチンで加熱調理が実施されていることを把握することが可能である。そして、加熱時には換気扇７１が動作するという推測に基づいて、換気扇７１の動作推測が可能である。したがって、空気調和機１０は、換気扇７１と有線で接続されることなく、換気扇７１の動作推測が可能である。

また、空気調和機１０は、日時および曜日に関する日時情報を取得する日時情報取得部２２を備え、食事が同じ時間に行われるという人の行動習慣に基づいて、換気扇位置を推測する際に推測した換気扇位置候補における温度上昇の時間的な規則性を評価することができる。これにより、空気調和機１０は、食事が同じ時間に行われるという人の行動習慣に基づいて、換気扇位置の推測の精度を向上させることができる。

したがって、本実施の形態１にかかる空気調和機１０は、空気調和機１０と換気扇７１とが併存する室内における換気扇７１の動作時の無駄なエネルギー消費を防止または抑制可能である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０空気調和機、１１室内機、１２室外機、１３冷媒管、１４操作端末、２１通信部、２２日時情報取得部、２３温度検出部、２４記憶部、２５風向板駆動部、２６風向板、２６ａ第１風向板、２６ｂ第２風向板、２６ｃ第３風向板、２７送風ファン駆動部、２８送風ファン、３０制御部、４０換気扇動作推測部、４１温度分布作成部、４２換気扇位置推測部、４３換気扇位置判定部、４４換気扇動作判定部、５０送風制御部、５１風向板制御部、５２送風ファン制御部、６０外部装置、７１換気扇、１０１プロセッサ、１０２メモリ。

Claims

室内の空気を室外へ排気する換気扇が設置された前記室内に配置されて調和空気を室内に送風する空気調和機であって、
前記調和空気の風向を変える風向板と、
前記調和空気の風量を変える送風ファンと、
前記換気扇の動作状態を判定する換気扇動作判定部と、
前記換気扇動作判定部において前記換気扇が動作していると判定された場合に、前記室内における前記換気扇が配置された位置の情報である換気扇位置情報に基づいて、前記風向板の姿勢を変更して前記調和空気の風向を前記換気扇の位置を避けた方向にする風向変更制御、または前記送風ファンの回転速度を変更して前記調和空気の風量を減少させる風量低減制御を行う送風制御部と、
を備えることを特徴とする空気調和機。
前記室内の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部での検出結果に基づいて前記室内の温度分布の情報である温度分布情報を作成する温度分布作成部と、
前記温度分布情報に基づいて、前記室内において既定の熱源判定温度以上の温度を示す熱源の検出位置、または前記室内において既定の高温領域判定温度幅以上の温度幅で周囲よりも温度が高い領域である高温領域を、前記換気扇が配置されている位置の候補である換気扇位置候補と判定する換気扇位置推測部と、
前記換気扇位置候補が判定された日時情報を取得する日時情報取得部と、
前記換気扇位置情報を生成する換気扇位置判定部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記換気扇位置判定部は、前記換気扇位置候補の位置の情報と前記日時情報とに基づいて、前記換気扇位置候補の温度上昇の日時に規則性がある場合に前記換気扇位置候補を前記室内における前記換気扇が配置された位置である換気扇位置と判定すること、
を特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
前記室内の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部での検出結果に基づいて前記室内の温度分布の情報である温度分布情報を作成する温度分布作成部と、
を備え、
前記換気扇位置情報が、前記空気調和機の外部から入力される前記換気扇の位置に関する情報であること、
を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記換気扇動作判定部は、前記温度分布情報における前記換気扇位置情報が示す位置に前記熱源判定温度以上の温度を示す熱源が検出された場合に、前記換気扇が動作していると判定すること、
を特徴とする請求項２または３に記載の空気調和機。
前記換気扇動作判定部は、前記室内に設置された臭気センサにおいて既定のレベル以上の臭気が検出された場合に、前記換気扇が動作していると判定すること、
を特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
前記換気扇動作判定部は、前記換気扇が動作している旨の換気扇動作情報を前記換気扇から受信した場合に、前記換気扇が動作していると判定すること、
を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。