JP6851483B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、空気調和機に関するものである。特に、室内機が有する室内送風機の回転駆動制御に係るものである。

部屋における室内空間の空気調和を行う際、室内ファンモータを有する室内送風機が、空気調和された空気を吹出口から吹き出して、室内空間の温度が設定温度となるように、冷房運転または暖房運転を行う空気調和機がある。

このような空気調和機では、たとえば、室内空間の温度である室温を検出する手段と、設定温度および室温から、少なくとも室内ファンモータを有する室内送風装置の回転数を制御する室内制御部とを具備しているものがある（たとえば、特許文献１参照）。そして、室内制御部は、冷房運転中に、設定温度が室温より高くなると、室内ファンモータが間欠駆動するように室内送風装置の駆動を切り替える制御を行う。

特開２００５−０５５１４０号公報

特許文献１に記載された空気調和機は、冷房運転中に、設定温度が室温より高くなると、室温をサンプリングするための最低回転数で室内ファンモータを一定時間駆動した後、一定時間停止させ、駆動と停止とを繰り返す間欠駆動制御を行っている。

しかしながら、空気調和機において、室温と設定温度との関係に基づいて制御を行っていると、室内送風装置を停止したときに、床面、壁面などの温度の状況によっては、室内空間内の人が暑さまたは寒さを感じる可能性がある。

この発明は、上記のような課題を解決するものであり、より室内の状態に合わせた室内送風装置の回転数を制御す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。

この発明に係る空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、絞り装置および室内熱交換器を配管接続して、冷媒を循環する冷媒回路を有する空気調和機であって、室温を検出する室内温度センサーと、室内における床面および壁面の輻射熱および室内空間内における人の熱の温度を検出する赤外線センサーと、計時を行う計時装置と、ファンの回転駆動により、室内空間に空気を吹き出す室内送風装置と、圧縮機の駆動における駆動周波数および室内送風装置の回転駆動における回転数を制御する制御装置とを備え、制御装置は、室内温度センサーが検出する室温および赤外線センサーが検出する熱の温度に基づいて、室内空間内の人が感じる体感温度を算出し、体感温度と使用者が設定した設定温度との体感温度差により、圧縮機の駆動周波数および室内送風装置のファンの回転駆動における回転数を制御し、体感温度差があらかじめ定められた圧縮機停止しきい値に達したと判定すると、圧縮機については駆動を停止させ、室内送風装置については回転数を制御しながらファンの回転駆動を継続させる制御を行い、圧縮機の駆動を停止させた後、体感温度または室温と設定温度との差がしきい値よりも大きくないとの判定が、設定時間続いていると判定すると、室内送風装置に、ファンの回転駆動および停止を繰り返す間欠駆動をさせるものである。

この発明に係る空気調和機においては、制御装置が、体感温度と設定温度との体感温度差が、圧縮機停止しきい値に達したと判定すると、圧縮機は駆動を停止させ、室内送風装置は停止を伴うことなく、回転数を制御しながら駆動を継続させるようにしたので、体感温度差によって、室内の状態に合わせた室内送風装置の回転数を制御することができる。

この発明の実施の形態１に係る空気調和機１００における室内機１０の外観を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和機１００における室内機１０の内部の構成を模式的に示す図である。 この発明の実施の形態１に係る室内制御装置２１の構成を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の室外機３０における内部構成を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の構成例を表す図である。 この発明の実施の形態１における室内制御装置２１の制御手順を説明する図（その１）である。 この発明の実施の形態１における室内制御装置２１の制御手順を説明する図（その２）である。 この発明の実施の形態２における室内制御装置２１の制御手順を説明する図である。 この発明の実施の形態３における室内制御装置２１の制御手順を説明する図である。

以下、発明の実施の形態に係る空気調和機について、図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、以下の説明において、図における上方を「上側」とし、下方を「下側」として説明する。さらに、理解を容易にするために、方向を表す用語（たとえば「右」、「左」、「前」、「後」など）などを適宜用いるが、説明のためのものであって、これらの用語は本願に係る発明を限定するものではない。また、空気調和機を正面（前面）側から見て上下となる方向を鉛直方向とし、左右となる方向を水平方向とする。また、圧力および温度の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態、動作などにおいて相対的に定まるものとする。そして、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る空気調和機１００における室内機１０の外観を示す図である。また、図２は、この発明の実施の形態１に係る空気調和機１００における室内機１０の内部の構成を模式的に示す図である。ここで、実施の形態１の室内機１０は、部屋の室内側における壁面に設置される壁掛け型の室内機であるものとする。ただし、室内機１０の型式については限定するものではない。

図１に示すように、室内機１０の外殻となる略箱形状の筐体の上面に、室内の空気が流入する吸込口１１を有する。また、室内機１０は、筐体の前面の下部に、調和空気を送り出す吹出口１２を有する。調和空気は、後述する室内熱交換器２０における冷媒との熱交換により、冷却、加熱、除湿などがなされた空気である。ここで、図２に示すように、吸込口１１には、エアフィルター２２が設置されている。エアフィルター２２は、塵、埃などを捕捉し、塵、埃などが室内機１０内部に流入しないようにする。

また、空気調和機１００の室内機１０には、吹出口１２に、左右風向板１６および上下風向板１７が設置されている。左右風向板１６は、後述する室内熱交換器２０を通過して、吹き出される空気の向きを左右方向に曲げる。また、上下風向板１７は、室内熱交換器２０を通過して、吹き出される空気の向きを上下方向に曲げる。

左右風向板１６および上下風向板１７には、駆動モータ（図示せず）が接続されている。たとえば、室内空間にいる人となる使用者が、リモートコントローラ（図示せず）を介して指示を入力すると、後述する室内制御装置２１が、指示に基づいて駆動モータを駆動させ、左右風向板１６および上下風向板１７の向きを変えることができる。このため、使用者の好みに応じて風向を設定することができる。また、室内制御装置２１が、後述する赤外線センサー１４の検出に係る床面および壁面温度、人の位置などのデータに基づいて、駆動モータを駆動させ、左右風向板１６および上下風向板１７の向きを変えることができる。

実施の形態１の室内機１０は、左右風向板１６ａおよび左右風向板１６ｂを有している。また、上下風向板１７ａ、上下風向板１７ｂ、上下風向板１７ｃおよび上下風向板１７ｄを有している。複数の左右風向板１６および複数の上下風向板１７を有することで、より複雑な風向設定を行うことができる。

特に、上下風向板１７は、上下風向板１７ａおよび上下風向板１７ｃのように、複数の上下方向に風向板を有している。上下方向の風向板を用いることで、各上下風向板１７の隙間を徐々に狭くして、風速を速くする縮流運転を行うことができる。また、逆に、各上下風向板１７の隙間を徐々に広げる拡散運転を行うことができる。さらに、暖房運転時には、上側に配置された上下風向板１７ａを上向きにして、吹き出された風を再度吸込口１１に移動させて再加熱できるようにし、上下風向板１７ｃを下向きにさせて、暖かい空気をより早く室内空間に吹き出すことができる。

また、室内機１０は、受信部１５、プラグ１８およびケーブル４０を有している。受信部１５は、筐体の前面側において、リモートコントローラ（図示せず）から送られる赤外線信号を受信する。プラグ１８は、室内に設置されたコンセントに差し込まれ、コンセントを介して、商用電源（たとえば、５０／６０Ｈｚ）から空気調和機１００に電力が供給される。ケーブル４０は、室内機１０と後述する室外機３０との間のデータを含む信号の通信を行う際の通信線である。一例では、ケーブル４０は、背面から見て室内機１０の左隅に接続されている。

図２に示すように、室内機１０の内部には、室内熱交換器２０および室内送風装置２３が配置されている。室内熱交換器２０は、室内熱交換器２０を通過する冷媒と室内空間の空気とを熱交換する。また、室内送風装置２３は、たとえば、クロスフローファン、軸流送風機、シロッコファンなどのファンと、ファンを回転駆動するモータを有している。室内送風装置２３は、回転駆動により、室内機１０内に室内空間の空気が流れるようにする。室内熱交換器２０および室内送風装置２３は、吸込口１１と吹出口１２とが連通した風路内に配置される。室内機１０の運転が開始されると、室内送風装置２３が回転することにより、たとえば、室内の空気が吸込口１１から室内機１０内に流入する。室内機１０内に流入した空気は、室内熱交換器２０を通過する。このとき、空気は、室内熱交換器２０を通過する冷媒と熱交換され、空気調和される。空気調和された空気は、吹出口１２から室内空間に吹き出される。ここで、室内熱交換器２０は、冷房運転のときには通過した空気を冷却し、暖房運転のときには通過した空気を加熱する。

次に、図１および図２に基づいて、室内機１０が有する検出装置であるセンサーについて説明する。室内機１０は、室内温度センサー１３、赤外線センサー１４および管温センサー２４を少なくとも有している。室内温度センサー１３は、室内空間の空気の温度である室温を検出する。室内温度センサー１３は、たとえば、吸込口１１の近傍、室内機１０の筐体側面に形成された空隙を通過する風が流れる場所などに設置される。管温センサー２４は、室内熱交換器２０に設置され、室内熱交換器２０を構成する伝熱管の温度を検出する。ここで、管温センサー２４が検出する伝熱管の温度は、吹出口１２から吹き出される空気の温度として扱うこともできる。したがって、管温センサー２４は、吹出温度を検出する吹出温度センサーにもなる。

また、赤外線センサー１４は、室内における床面および壁面の輻射熱、室内にいる人などの表面から放射される熱の温度を検出する。ここで、床面および壁面の輻射熱の温度を床壁面温度とする。赤外線センサー１４は、吹出口１２の脇となる筐体の前面下部に、筐体外郭から突出して設置されている。赤外線センサー１４は、複数の赤外線受光部が垂直方向に並んでいる。そして、複数の赤外線受光部には駆動モータ（図示せず）が接続されている。後述する室内制御装置２１が、指示に基づいて駆動モータを駆動させることで、赤外線受光部を水平方向に回転（走査）させることができる。赤外線受光部を走査し、水平方向における温度を検出していくことで、たとえば、室内制御装置２１が、二次元の温度分布として表される熱画像を生成することができる。そして、室内制御装置２１は、生成した熱画像から、床壁面温度、室内にいる人の位置などを検出することができる。また、その人の位置のデータを時系列で記憶することで、人が動いているか停止しているかなどの活動状態を判定することができる。また、人の動きの変化から室内における活動範囲を把握などすることができる。このため、室内空間の形状、家具の配置などを推測することができる。

図３は、この発明の実施の形態１に係る室内制御装置２１の構成を説明する図である。室内機１０は、たとえば、電気品などを収容する電気品箱（図示せず）に室内制御装置２１を有している。室内制御装置２１は、室内機１０が有する機器を制御する。また、室内制御装置２１は、ケーブル４０を介して、後述する室外機３０が有する室外制御装置３１に、室外機３０が有する機器制御を指示する。特に、実施の形態１における室内制御装置２１は、各種センサーから送られる信号に含まれる温度などのデータの処理、演算処理、判定処理などを行い、主として、室内送風装置２３の回転数を制御する。

室内制御装置２１は、処理装置７０、記憶装置８０および計時装置９０を有している。記憶装置８０は、処理装置７０が処理を行う際に用いるデータを記憶する。また、計時装置９０は、タイマなどを有し、処理装置７０が時間の判定に用いる計時を行う。

処理装置７０は、データ処理部７１、判定処理部７２、演算処理部７３および制御処理部７４を有している。データ処理部７１は、たとえば、各種センサーから送られた信号を処理する。具体的には、赤外線センサー１４からの信号に基づいて、熱画像を生成し、床面および壁面の輻射熱に係る床壁面温度、人の発熱温度などを検出する。判定処理部７２は、設定されたしきい値などに基づく判定処理を行う。演算処理部７３は、各種演算処理を行う。演算処理部７３は、たとえば、床壁面温度、室温、室内での人の温度などから、室内にいる人の体感温度Ｂを算出する。他に、移動などによる人の活動状態、左右風向板１６および上下風向板１７による風向、湿度なども、体感温度Ｂを算出するパラメータとすることができる。また、体感温度Ｂと設定温度Ａから、体感温度差Ｅを算出する。制御処理部７４は、たとえば、判定処理部７２の判定に基づき、機器の制御を行う。特に、ここでは、室内送風装置２３の回転駆動における回転数を制御する。

ここで、室内制御装置２１の処理装置７０は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの制御演算処理装置を有するマイクロコンピュータなどで構成されているものとする。また、記憶装置８０は、データを一時的に記憶できるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性記憶装置（図示せず）およびハードディスク、データを長期的に記憶できるフラッシュメモリなどの不揮発性の補助記憶装置（図示せず）を有している。記憶装置８０には、データ処理部７１、判定処理部７２、演算処理部７３および制御処理部７４が行う処理手順をプログラムとしたデータを有している。そして、制御演算処理装置がプログラムのデータに基づいて処理を実行して各部の処理を実現する。ただ、これに限定するものではなく、各装置を専用機器（ハードウェア）で構成してもよい。また、ここでは、室内制御装置２１が、処理を行うものとして説明するが、後述する室外制御装置３１など、他の制御装置が、室内制御装置２１が行う処理を行うようにしてもよい。

図４は、この発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の室外機３０における内部構成を示す分解斜視図である。図４に示すように、空気調和機１００の室外機３０は、室外制御装置３１、圧縮機３２、室外熱交換器３４および室外送風機３５を有している。

室外機３０は、後述するように、室内機１０の室内熱交換器２０などと、冷媒回路を構成する圧縮機３２および室外熱交換器３４を有している。圧縮機３２は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。たとえば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、レシプロ圧縮機などを圧縮機３２とすることができる。また、特に限定するものではないが、圧縮機３２は、たとえば、インバーター回路などにより、駆動周波数を任意に変化させることにより、圧縮機３２の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を変化させて駆動することができる。

また、室外熱交換器３４は、冷媒と空気（室外の空気）との熱交換を行う。たとえば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。

室外制御装置３１は、電気品箱に収容され、室外機３０が有する機器を制御する。ここでは、特に、ケーブル４０を介して送られた室内制御装置２１からの指示に基づいて、運転モードおよび後述する体感温度差Ｅに合わせた駆動周波数で圧縮機３２を駆動させる。

また、室外機３０は、室外温度センサー３３を内蔵する。室外温度センサー３３は、室外の空気の温度である外気温度を検出する。室外温度センサー３３は、たとえば、サーミスタを有している。

図５は、この発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の構成例を表す図である。図５の空気調和機１００は、前述した室外機３０と室内機１０とをガス冷媒配管５０および液冷媒配管６０により配管接続し、冷媒を循環させる冷媒回路を構成する。室外機３０は、前述した圧縮機３２および室外熱交換器３４のほかに、四方弁３６および膨張弁３７を有している。四方弁３６は、たとえば、冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える弁である。また、絞り装置となる膨張弁３７は、冷媒を減圧して膨張させる。たとえば、膨張弁３７が電子式膨張弁などである場合には、室外制御装置３１からの指示に基づいて開度調整を行って、冷媒の圧力調整を行う。

図６および図７は、この発明の実施の形態１における室内制御装置２１の制御手順を説明する図である。図６および図７に基づいて、実施の形態１の空気調和機１００の冷房運転時における動作について説明する。たとえば、室内空間にいる使用者が、リモートコントローラなどを介して、設定温度Ａ［℃］を設定する。設定温度Ａのデータを含む信号が、室内制御装置２１に送られる。設定温度Ａのデータを含む信号が送られると、室内制御装置２１は、空気調和機１００の運転を開始させる（ステップＳ１）。ここで、実施の形態１における設定温度Ａは、たとえば、２８［℃］に設定されるものとする。

空気調和機１００が運転を開始すると、室内機１０の室内制御装置２１は、吹出口１２に設けられた上下風向板１７および左右風向板１６を、指定した風向またはあらかじめ定められた方向に移動させる。また、室内制御装置２１は、室内送風装置２３を回転駆動させる（ステップＳ２）。

そして、室内制御装置２１は、室内温度センサー１３が検出した室内空間の室内温度および赤外線センサー１４により床温度および壁面温度の検出を行う。また、室内制御装置２１は、室内温度センサー１３および赤外線センサー１４が検出した室内温度、床面温度および壁面温度に基づいて、室内空間内の使用者の体感温度Ｂ［℃］を算出する。そして、体感温度Ｂと設定温度Ａとの温度差（体感温度Ｂ−設定温度Ａ）を、体感温度差Ｅ［ｄｅｇ］として算出する（ステップＳ３）。以下、体感温度差Ｅを算出する処理には、各種温度検出および体感温度Ｂを算出する処理を含めるものとする。

そして、体感温度差Ｅが第１体感温度差しきい値α（圧縮機駆動しきい値）より大きいかどうかを判定する（ステップＳ４）。ここで、実施の形態１では、第１体感温度差しきい値αは、６［ｄｅｇ］とする。したがって、体感温度Ｂが３４［℃］より高ければ、体感温度差Ｅが第１体感温度差しきい値αより大きいことになる。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第１体感温度差しきい値αより大きいと判定すると、冷房運転モードの旨を示すデータおよび体感温度差Ｅのデータを含む信号を、ケーブル４０を介して室外制御装置３１に送り、圧縮機３２を駆動させる（ステップＳ５）。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第１体感温度差しきい値α以下であると判定すると、室内送風装置２３を回転駆動させたまま、ステップＳ３に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第１体感温度差しきい値αとの判定処理を続ける。

室外制御装置３１は、室内制御装置２１からの信号が送られると、信号に含まれる冷房運転モードの旨を示すデータおよび体感温度差Ｅのデータに基づいて、圧縮機３２の駆動周波数を設定し、圧縮機３２を駆動させる。ここで、室外制御装置３１は、冷房モードにおいて、室内空間の温度を設定温度Ａに近づけるように、圧縮機３２の駆動周波数を設定する。

室内制御装置２１は、圧縮機３２を駆動させた後、体感温度差Ｅを算出する（ステップＳ６）。そして、体感温度差Ｅが第２体感温度差しきい値β１（第１回転数低減しきい値）以下であるかどうかを判定する（ステップＳ７）。ここで、実施の形態１では、第２体感温度差しきい値β１は、４［ｄｅｇ］とする。したがって、体感温度Ｂが３２［℃］以下であれば、体感温度差Ｅが第２体感温度差しきい値β１以下となる。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第２体感温度差しきい値β１以下でないと判定すると、ステップＳ６に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第２体感温度差しきい値β１との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第２体感温度差しきい値β１以下であると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第１回転数低減させる制御を行う（ステップＳ８）。

室内制御装置２１は、室内送風装置２３の回転数を、第１回転数低下させた後、体感温度差Ｅを算出する（ステップＳ９）。そして、体感温度差Ｅが第３体感温度差しきい値β２より大きいかどうかを判定する（ステップＳ１０）。ここで、実施の形態１では、第３体感温度差しきい値β２は、５［ｄｅｇ］とする。したがって、体感温度Ｂが３３［℃］より高ければ、体感温度差Ｅが第３体感温度差しきい値β２より大きくなる。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第３体感温度差しきい値β２より大きいと判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第１回転数増加させる制御を行う（ステップＳ１１）。そして、ステップＳ６に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第２体感温度差しきい値β１との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第３体感温度差しきい値β２より大きくないと判定すると、さらに、体感温度差Ｅが第４体感温度差しきい値γ１（第２回転数低下しきい値）以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１２）。ここで、実施の形態１では、第４体感温度差しきい値γ１は、０［ｄｅｇ］とする。したがって、体感温度Ｂが２８［℃］以下であれば、体感温度差Ｅが第４体感温度差しきい値γ１以下となる。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第４体感温度差しきい値γ１以下でないと判定すると、ステップＳ９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第３体感温度差しきい値β２および第４体感温度差しきい値γ１との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第４体感温度差しきい値γ１以下であると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第２回転数低下させる制御を行う（ステップＳ１３）。

室内制御装置２１は、室内送風装置２３の回転数を、第２回転数低下させた後、体感温度差Ｅを算出する（ステップＳ１４）。そして、体感温度差Ｅが第５体感温度差しきい値γ２より大きいかどうかを判定する（ステップＳ１５）。ここで、実施の形態１では、第５体感温度差しきい値γ２は、１［ｄｅｇ］とする。したがって、体感温度Ｂが２９［℃］より高ければ、体感温度差Ｅが第５体感温度差しきい値γ２より大きくなる。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第５体感温度差しきい値γ２より大きいと判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第２回転数増加させる制御を行う（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第３体感温度差しきい値β２との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第５体感温度差しきい値γ２より大きくないと判定すると、さらに、体感温度差Ｅが第６体感温度差しきい値δ１（圧縮機停止しきい値）以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１７）。ここで、実施の形態１では、第６体感温度差しきい値δ１は、−１［ｄｅｇ］とする。したがって、体感温度Ｂが２７［℃］以下であれば、体感温度差Ｅが第６体感温度差しきい値δ１以下となる。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第６体感温度差しきい値δ１以下でないと判定すると、ステップＳ１４に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第５体感温度差しきい値γ２および第６体感温度差しきい値δ１との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第６体感温度差しきい値δ１以下であると判定すると、圧縮機３２を停止させる旨の信号を、ケーブル４０を介して室外制御装置３１に送り、圧縮機３２を停止させる。また、室内送風装置２３の回転数を維持しながら継続する制御を行う（ステップＳ１８）。

室内制御装置２１は、圧縮機３２を停止させた後、体感温度差Ｅを算出する（ステップＳ１９）。そして、体感温度差Ｅが第７体感温度差しきい値δ２より大きいかどうかを判定する（ステップＳ２０）。ここで、実施の形態１では、第７体感温度差しきい値δ２は、０［ｄｅｇ］とする。したがって、体感温度Ｂが２８［℃］より高ければ、体感温度差Ｅが第７体感温度差しきい値δ２より大きくなる。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第７体感温度差しきい値δ２より大きいと判定すると、ステップＳ５と同様に、圧縮機３２を駆動させる（ステップＳ２１）。そして、ステップＳ１４に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第５体感温度差しきい値γ２との判定処理を続ける。

また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第７体感温度差しきい値δ２より大きくないと判定すると、さらに、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値ε（第３回転数低下しきい値）以下であるかどうかを判定する（ステップＳ３０）。ここで、実施の形態１では、第８体感温度差しきい値εは、−２［ｄｅｇ］とする。したがって、体感温度Ｂが２６［℃］以下であれば、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値ε以下となる。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値ε以下でないと判定すると、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および第８体感温度差しきい値εとの判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値ε以下であると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数低下させる制御を行うとともに、計時装置９０による計時を開始する（ステップＳ３１）。ここで、第３回転数は、たとえば、室内送風装置２３の最低回転数であるものとする。

室内制御装置２１は、計時装置９０の計時を開始させた後、体感温度差Ｅを算出する（ステップＳ３２）。そして、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値εより大きいかどうかを判定する（ステップＳ３３）。

室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値εより大きいと判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数増加させる制御を行う（ステップＳ３４）。そして、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および第８体感温度差しきい値εとの判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値εより大きくないと判定すると、計時装置９０の計時が設定時間Ｚを経過したかどうかを判定する（ステップＳ３５）。ここで、実施の形態１では、設定時間Ｚは、１５［分］とする。

室内制御装置２１は、計時装置９０の計時が設定時間Ｚを経過していないと判定すると、ステップＳ３２に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第８体感温度差しきい値εとの判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、計時装置９０の計時が設定時間Ｚを経過したと判定すると、室温などによる体感温度Ｂと設定温度Ａとの差が広がってくとして、室内送風装置２３を、間欠駆動させる制御を行う（ステップＳ３６）。

室内制御装置２１は、室内送風装置２３を、間欠駆動させた後、体感温度差Ｅを算出する（ステップＳ３７）。そして、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値εより大きいかどうかを判定する（ステップＳ３８）。室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値εより大きいと判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数増加させる制御を行う（ステップＳ３４）。そして、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および第８体感温度差しきい値εとの判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値εより大きくないと判定すると、ステップＳ３６に戻って、室内送風装置２３を、間欠駆動させる制御を行う。

以上のように、実施の形態１の空気調和機１００によれば、室内制御装置２１は、体感温度Ｂと設定温度Ａとの差である体感温度差Ｅを算出するものである。そして、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅに基づいて、室内送風装置２３の回転数を変化させるようにしたので、室内空間における体感温度Ｂが、設定温度Ａをオーバーシュートしすぎることを防止することができる。それとともに、室内送風装置２３の騒音が大きい回転駆動状態を少なくし、体感温度Ｂが設定温度Ａに達し、圧縮機３２を停止させるときにも、室内送風装置２３を停止させずに、回転数の維持を継続するように回転駆動させる。このため、圧縮機３２が停止しても、体感温度Ｂが上がらないようにすることができる。したがって、使用者に、暑さによる不快を感じさせないようにすることができる。

ここで、たとえば、夜になって、日差しがなくなり、外気環境が低下すると、室内空間の温度が低下してくる。このため、室内送風装置２３の回転数を維持させたまま回転駆動すれば、体感温度Ｂが低くなる。したがって、使用者は、寒く、不快に感じる可能性がある。そこで、室内制御装置２１は、圧縮機３２を停止させた後、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値ε以下であると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数低下させる。さらに、室内制御装置２１は、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値ε以下であるとの判定が、設定時間Ｚが経過するまでの間続くと、室温などによる体感温度Ｂと設定温度Ａとの差が広がっていくものとして、室内送風装置２３を間欠駆動させるようにした。このため、体感温度Ｂを上げることができる。したがって、使用者に、寒さによる不快を感じさせないようにすることができる。

また、室内送風装置２３の回転数を変化させるときのしきい値において、ヒステリシスを設け、室内送風装置２３の回転数を低減させるときと、回転数を増加させて元に戻すときのしきい値が異なるようにした。このため、室内空間の環境変化により、体感温度差Ｅが広がると、室内送風装置２３の回転数を上げ、体感温度Ｂが設定温度Ａに近づくようにすることで、空調能力を高くすることができる。

実施の形態２．
図８は、この発明の実施の形態２における室内制御装置２１の制御手順を説明する図である。図８に基づいて、実施の形態２の空気調和機１００の冷房運転時における動作について説明する。ここで、空気調和機１００の構成については、実施の形態１において、図１〜図５に基づいて説明した構成と同じである。

実施の形態２において、室内制御装置２１が、運転を開始してから、圧縮機３２を停止させるまでのステップＳ１〜ステップＳ２１までの処理については、実施の形態１において、室内制御装置２１が行った処理と同じである。実施の形態１では、室内制御装置２１が、ステップＳ２０において、体感温度差Ｅが第７体感温度差しきい値δ２より大きくないと判定すると、ステップＳ３０において、体感温度差Ｅが第８体感温度差しきい値ε以下であるかどうかを判定するようにした。

実施の形態２では、室内制御装置２１は、ステップＳ２０において、体感温度差Ｅが第７体感温度差しきい値δ２より大きくないと判定すると、赤外線センサー１４が検出した壁床面温度と室内温度センサー１３の室温との差を算出する（ステップＳ４０）。この差を、室内温度差Ｆ［ｄｅｇ］とする。そして、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζより小さいかどうかを判定する（ステップＳ４１）。ここで、実施の形態２では、室内温度差しきい値ζは、０［ｄｅｇ］とする。したがって、壁床面温度が室内空間の温度より低ければ、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζより小さくなる。

室内制御装置２１は、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζより小さくないと判定すると、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および室内温度差Ｆと室内温度しきい値との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζより小さいと判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数低下させる制御を行うとともに、計時装置９０による計時を開始する（ステップＳ４２）。

室内制御装置２１は、計時装置９０の計時を開始させた後、室内温度差Ｆを算出する（ステップＳ４３）。そして、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ４４）。

室内制御装置２１は、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζ以上であると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数増加させる制御を行う（ステップＳ４５）。そして、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および室内温度差Ｆと室内温度しきい値との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζ以上でないと判定すると、計時装置９０の計時が設定時間Ｙを経過したかどうかを判定する（ステップＳ４６）。ここで、実施の形態２では、設定時間Ｙは、１５［分］とする。

室内制御装置２１は、計時装置９０の計時が設定時間Ｙを経過していないと判定すると、ステップＳ４３に戻って、室内温度差Ｆを算出し、室内温度差Ｆと室内温度しきい値との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、計時装置９０の計時が設定時間Ｙを経過したと判定すると、床壁面温度が下がっていき、室温が低下して設定温度Ａとの差が広がっていくものとして、室内送風装置２３を、間欠駆動させる制御を行う（ステップＳ４７）。

室内制御装置２１は、室内送風装置２３を、間欠駆動させた後、室内温度差Ｆを算出する（ステップＳ４８）。そして、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ４９）。室内制御装置２１は、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζ以上であると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数増加させる制御を行う（ステップＳ４５）。そして、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および室内温度差Ｆと室内温度しきい値との判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζ以上でないと判定すると、ステップＳ４７に戻って、室内送風装置２３を、間欠駆動させる制御を行う。

一般的に、日中から夜になることで室外の温度が低下する。そして、外壁温度が下がる結果、室内の壁床面温度が低下し、室内空間の温度が低下する。

そこで、実施の形態２の空気調和機１００では、室内制御装置２１が、圧縮機３２を停止させた後、壁床面温度と室内空間の温度との差である室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζより小さいと判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数低下させる。さらに、室内制御装置２１は、設定時間Ｙが経過するまで、室内温度差Ｆが室内温度差しきい値ζより小さいと判定すると、室温と設定温度Ａとの差が広がるとして室内送風装置２３を間欠運転させるようにした。このため、外気の温度によって床壁面温度が下がり、室内空間が冷えて、使用者に寒さを感じさせる前に、体感温度Ｂを上げる運転を行うことができる。したがって、使用者に、不快を感じさせないようにすることができる。

実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３における室内制御装置２１の制御手順を説明する図である。図９に基づいて、実施の形態３の空気調和機１００の冷房運転時における動作について説明する。ここで、空気調和機１００の構成については、実施の形態１において、図１〜図５に基づいて説明した構成と同じである。

実施の形態３において、室内制御装置２１が、運転を開始してから、圧縮機３２を停止させるまでのステップＳ１〜ステップＳ２１までの処理については、実施の形態１において、室内制御装置２１が行った処理と同じである。実施の形態３では、室内制御装置２１は、ステップＳ２０において、体感温度差Ｅが第７体感温度差しきい値δ２より大きくないと判定すると、温度負荷特性Ｇを推定する演算を行う（ステップＳ５０）。

また、室内熱交換器２０の管温センサー２４により検知した室内熱交換器２０の温度と室内送風装置２３の回転数から得られる風量とで、空気調和機１００が発揮している空調能力を算出する。そして、空調能力、室内温度センサー１３が検出した室温、赤外線センサー１４の検出に係る床壁面温度、室外温度センサー３３の検出に係る室外の温度など、室内外における温度状況から、空調対象となる部屋における温度負荷特性Ｇを推定する演算を行う。

室内制御装置２１は、演算した室内の温度負荷特性Ｇ、室内機１０および室外機３０に設置された温度センサーの検出に係る温度および設定温度Ａから、室温が下降傾向にあるかどうかを予測判定する（ステップＳ５１）。

室内制御装置２１は、室温が下降傾向にないと判定すると、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および室温が下降傾向にあるかどうかの判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、室温が下降傾向にあると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数低下させる制御を行うとともに、計時装置９０による計時を開始する（ステップＳ５２）。

室内制御装置２１は、計時装置９０の計時を開始させた後、温度負荷特性Ｇを推定する演算を行う（ステップＳ５３）。そして、室温が上昇傾向にあるかどうかを予測判定する（ステップＳ５４）。

室内制御装置２１は、室温が上昇傾向にあると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数増加させる制御を行う（ステップＳ５５）。そして、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および室温が下降傾向にあるかどうかの判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、室温が上昇傾向にないと判定すると、計時装置９０の計時が設定時間Ｘを経過したかどうかを判定する（ステップＳ５６）。ここで、実施の形態３では、設定時間Ｘは、１５［分］とする。

室内制御装置２１は、計時装置９０の計時が設定時間Ｘを経過していないと判定すると、ステップＳ５３に戻って、温度負荷特性Ｇを推定する演算を行って、室温が上昇傾向にあるかどうかの判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、計時装置９０の計時が設定時間Ｘを経過したと判定すると、室温と設定温度Ａとの差が広がっていくものとして、室内送風装置２３を、間欠駆動させる制御を行う（ステップＳ５７）。

室内制御装置２１は、室内送風装置２３を、間欠駆動させた後、温度負荷特性Ｇを推定する演算を行う（ステップＳ５８）。そして、室温が上昇傾向にあるかどうかを予測判定する（ステップＳ５９）。室内制御装置２１は、室温が上昇傾向にあると判定すると、室内送風装置２３の回転数を、第３回転数増加させる制御を行う（ステップＳ５５）。そして、ステップＳ１９に戻って、体感温度差Ｅを算出し、体感温度差Ｅと第７体感温度差しきい値δ２および室温が下降傾向にあるかどうかの判定処理を続ける。また、室内制御装置２１は、室温が上昇傾向にないと判定すると、ステップＳ５７に戻って、室内送風装置２３を、間欠駆動させる制御を行う。

一般的に、日中から夜になることで室外の温度が低下する。そして、外壁温度が下がる結果、室内の壁床面温度が低下し、室内空間の温度が低下する。

そこで、実施の形態３の空気調和機１００では、室内制御装置２１が、圧縮機３２を停止させた後、温度負荷特性Ｇを推定する演算を行って、さらに、室温の変化予測を判定処理して、判定結果に基づいて、室内送風装置２３の回転数を制御するようにした。さらに、室内制御装置２１は、下降傾向が続くと予測判定すると、室内送風装置２３を間欠駆動させるようにした。このため、室内における温度負荷が少なくなって、送風により使用者に寒さを感じさせる前に、体感温度Ｂを上げる運転を行って、寒さによる不快を感じさせないようにすることができる。

実施の形態４．
前述した実施の形態１〜実施の形態３においては、体感温度差Ｅ、室内温度差Ｆおよび温度負荷特性Ｇに基づく室温の予測判定に基づいて、圧縮機３２停止後の室内送風装置２３の制御を行うことについて説明したが、これに限定するものではない。たとえば、圧縮機３２停止後の室内送風装置２３の制御は、室温に基づいて行うようにしてもよい。

また、前述した実施の形態１〜実施の形態３においては、冷房運転時の圧縮機３２停止後の室内送風装置２３の制御について説明したが、暖房運転時における圧縮機３２停止後の室内送風装置２３の制御についても適用することができる。

１０ 室内機、１１ 吸込口、１２ 吹出口、１３ 室内温度センサー、１４ 赤外線センサー、１５ 受信部、１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 左右風向板、１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 上下風向板、１８ プラグ、２０ 室内熱交換器、２１ 室内制御装置、２２ エアフィルター、２３ 室内送風装置、２４ 管温センサー、３０ 室外機、３１ 室外制御装置、３２ 圧縮機、３３ 室外温度センサー、３４ 室外熱交換器、３５ 室外送風機、３６ 四方弁、３７ 膨張弁、４０ ケーブル、５０ ガス冷媒配管、６０ 液冷媒配管、７０ 処理装置、７１ データ処理部、７２ 判定処理部、７３ 演算処理部、７４ 制御処理部、８０ 記憶装置、９０ 計時装置、１００ 空気調和機。

Claims (5)

1. 圧縮機、室外熱交換器、絞り装置および室内熱交換器を配管接続して、冷媒を循環する冷媒回路を有する空気調和機であって、
   室温を検出する室内温度センサーと、
   室内における床面および壁面の輻射熱および室内空間内における人の熱の温度を検出する赤外線センサーと、
   計時を行う計時装置と、
   ファンの回転駆動により、前記室内空間に空気を吹き出す室内送風装置と、
   前記圧縮機の駆動における駆動周波数および前記室内送風装置の回転駆動における回転数を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、
   前記室内温度センサーが検出する前記室温および前記赤外線センサーが検出する熱の温度に基づいて、前記室内空間内の人が感じる体感温度を算出し、
   前記体感温度と使用者が設定した設定温度との体感温度差により、前記圧縮機の駆動周波数および前記室内送風装置の前記ファンの回転駆動における前記回転数を制御し、
   前記体感温度差があらかじめ定められた圧縮機停止しきい値に達したと判定すると、前記圧縮機については駆動を停止させ、前記室内送風装置については前記ファンの前記回転数を制御しながら回転駆動を継続させる制御を行い、
   前記圧縮機の駆動を停止させた後、前記体感温度または前記室温と前記設定温度との差がしきい値よりも大きくないとの判定が、設定時間続いていると判定すると、前記室内送風装置に、前記ファンの回転駆動および停止を繰り返す間欠駆動をさせる空気調和機。
2. 圧縮機、室外熱交換器、絞り装置および室内熱交換器を配管接続して、冷媒を循環する冷媒回路を有する空気調和機であって、
   室温を検出する室内温度センサーと、
   室内における床面および壁面の輻射熱および室内空間内における人の熱の温度を検出する赤外線センサーと、
   回転駆動により、前記室内空間に空気を吹き出す室内送風装置と、
   前記圧縮機の駆動における駆動周波数および前記室内送風装置の回転駆動における回転数を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、
   前記室内温度センサーが検出する前記室温および前記赤外線センサーが検出する熱の温度に基づいて、前記室内空間内の人が感じる体感温度を算出し、
   前記体感温度と使用者が設定した設定温度との体感温度差により、前記圧縮機の駆動周波数および前記室内送風装置の回転駆動における前記回転数を制御し、
   前記体感温度差があらかじめ定められた圧縮機停止しきい値に達したと判定すると、前記圧縮機については駆動を停止させ、前記室内送風装置については前記回転数を制御しながら回転駆動を継続させる制御を行い、
   前記圧縮機の駆動を停止させた後、前記赤外線センサーの前記床面および前記壁面の前記輻射熱の検出に係る床壁面温度と前記室内温度センサーの検出に係る前記室温との室内温度差に基づいて、前記室内送風装置の制御を行う空気調和機。
3. 圧縮機、室外熱交換器、絞り装置および室内熱交換器を配管接続して、冷媒を循環する冷媒回路を有する空気調和機であって、
   室温を検出する室内温度センサーと、
   室内における床面および壁面の輻射熱および室内空間内における人の熱の温度を検出する赤外線センサーと、
   回転駆動により、前記室内空間に空気を吹き出す室内送風装置と、
   前記室内送風装置が吹き出す空気の吹出温度を検出する吹出温度センサーと、
   室外の温度を検出する室外温度センサーと、
   前記圧縮機の駆動における駆動周波数および前記室内送風装置の回転駆動における回転数を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、
   前記室内温度センサーが検出する前記室温および前記赤外線センサーが検出する熱の温度に基づいて、前記室内空間内の人が感じる体感温度を算出し、
   前記体感温度と使用者が設定した設定温度との体感温度差により、前記圧縮機の駆動周波数および前記室内送風装置の回転駆動における前記回転数を制御し、
   前記体感温度差があらかじめ定められた圧縮機停止しきい値に達したと判定すると、前記圧縮機については駆動を停止させ、前記室内送風装置については前記回転数を制御しながら回転駆動を継続させる制御を行い、
   前記圧縮機の駆動を停止させた後、
   前記床面および前記壁面の前記輻射熱の検出に係る床壁面温度、前記室温、前記吹出温度、前記室外の温度および前記設定温度により得られる空調能力および前記室内の温度負荷特性に基づいて、前記室温の変化を予測判定し、判定結果に基づいて前記室内送風装置の制御を行う空気調和機。
4. 前記制御装置は、
   前記室温が下降傾向にあると判定すると、前記室内送風装置の前記回転数を低下させる制御を行う請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記制御装置は、
   前記室内送風装置の前記回転数を低減させるときと、増加させるときとで、異なるしきい値を用いて判定を行う請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機。

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