JPWO2017195374A1 - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
空気調和機(1)は、現在時刻が昼間または夜間のいずれかの時間帯であるかの情報と、大気圧、屋外温度および屋外湿度とに基づいて気象環境の変化を判定する気象環境変化判定部と、気象環境変化判定部で判定した気象環境の変化に基づいて、運転制御部(31)に設定された室内の設定温度とは異なる温度であって運転制御部(31)が設定温度への運転時に目標温度とする制御過程目標温度を決定する制御過程目標温度決定部と、を備える。運転制御部(31)は、制御過程目標温度を目標温度として室内機(2)および室外機(3)の運転を制御し、室内の温度が制御過程目標温度に達した後に設定温度を目標温度として室内機(2)および室外機(3)の運転を制御する。
Description
本発明は、室内に配置された室内機と屋外に配置された室外機を備えた空気調和機に関する。
空気調和機より快適な空間を提供しつつ省エネルギーを図るために、特許文献1には、大気圧の変化を測定することにより天候を予測し、予測した天候に基づいて空気調和機の設定温度を補正し、補正された設定温度に応じて空調制御を行う空気調和機が開示されている。
しかしながら、上記特許文献1の技術では、大気圧変化を測定してから9時間後の天候を予測している。そして、特許文献1の技術では、9時間前に行った天候予測結果に基づいて室内の目標となる設定温度の補正を行うため、急激な気象環境の変化に対する快適性の維持と省エネルギーの追従には問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、室内の快適性を維持しながら、エネルギーの消費を低減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、室内に配置された室内機と、屋外に配置されて室内機との間で冷媒が循環される室外機と、室内機および室外機の運転を制御する運転制御部と、大気圧を検出する大気圧センサと、屋外の温度を検出する屋外温度センサと、屋外の湿度を検出する屋外湿度センサと、を備える。また、空気調和機は、現在時刻が昼間または夜間のいずれかの時間帯であるかの情報と、大気圧センサで検出された大気圧、屋外温度センサで検出された屋外温度および屋外湿度センサで検出された屋外湿度と、に基づいて気象環境の変化を判定する気象環境変化判定部と、気象環境変化判定部で判定した気象環境の変化に基づいて、運転制御部に設定された室内の設定温度とは異なる温度であって運転制御部が設定温度への運転時に目標温度とする制御過程目標温度を決定する制御過程目標温度決定部と、を備える。運転制御部は、制御過程目標温度を目標温度として室内機および室外機の運転を制御し、室内の温度が制御過程目標温度に達した後に設定温度を目標温度として室内機および室外機の運転を制御する。
本発明にかかる空気調和機は、室内の快適性を維持しながら、エネルギーの消費を低減可能な空気調和機が得られる、という効果を奏する。
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
図1は、本発明の実施の形態にかかる空気調和機1の構成を示す模式図である。図2は、本発明の実施の形態にかかる空気調和機1の主機能を示すブロック図である。
図1は、本発明の実施の形態にかかる空気調和機1の構成を示す模式図である。図2は、本発明の実施の形態にかかる空気調和機1の主機能を示すブロック図である。
本実施の形態にかかる空気調和機1は、室内に配置された室内機2、屋外に配置された室外機3および空気調和機1の動作を遠隔操作するリモートコントローラー4を備える。以下、リモートコントローラーを、リモコンと呼ぶ場合がある。室内機2と室外機3とは、冷媒配管5および内外通信線6で接続されており、冷媒配管5には熱交換を行うための冷媒が流れている。図2では空気調和機1の要部の構成のみを示しており、送風ファン、冷凍サイクル機構といった各種構成部の図示は省略している。
リモコン4は、現在の時刻を設定する時計機能、空気調和機1による空調における室内温度の目標となる設定温度といった、空気調和機1による空調において必要となる情報を設定する操作装置である。リモコン4は、室内機2との間で有線通信または無線通信より互いに情報の双方向通信が可能である。
リモコン4は、主たる構成として、室内機2と間で情報の送受信を行うリモートコントローラー送受信部41と、設定操作を受け付ける操作部42と、各種情報を表示する表示部43と、リモコン4の動作を制御するリモートコントローラー制御部44と、を有している。
リモコン送受信部41は、空気調和機1の運転を遠隔制御するための指示情報をリモコン制御部44から受信する。リモコン送受信部41は、受信した指示情報を室内機2の室内機送受信部22に送信する。また、リモコン送受信部41は、室内機2の室内機送受信部22から各種情報を受信する。リモコン送受信部41は、受信した情報をリモコン制御部44に送信する。なお、リモコン4と室内機2との間の通信方式は、無線、有線を問わない。
操作部42は、空気調和機1の運転を遠隔制御するためのインタフェースであり、使用者から空気調和機1の運転についての指示を受け付ける。操作部42では、空気調和機1の運転開始、空気調和機1の運転停止、空気調和機1の運転モードの選択、設定温度の変更、設定湿度の変更、風量の設定、風向の設定、操作禁止事項の設定変更といった、空気調和機1における空調運転に係わる様々な機能を使用者が任意に選択できるように構成されている。また、操作部42は、日付および時刻といった情報も設定することができる。操作部42は、受け付けた各種情報をリモコン制御部44に送信する。なお、リモコン4の機能を室内機2に設けることも可能である。
表示部43は、操作部42が受け付けた各種情報、および室内機2から送信された各種情報を表示して使用者に通知する。
リモコン制御部44は、操作部42から受信した指示情報に基づいてリモコン4の動作を制御する。リモコン制御部44は、操作部42から受信した情報および空気調和機1の運転に必要な情報を、リモコン送受信部41を介して室内機2の室内機送受信部22に送信する。また、リモコン制御部44は、各種情報を表示部43に表示させる制御を行う。
また、リモコン制御部44は、例えば、図3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3は、本発明の実施の形態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。リモコン制御部44は、例えば、図3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、リモコン制御部44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、リモコン送受信部41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、リモコン送受信部41を実現するためのプロセッサおよびメモリは、リモコン制御部44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。
室内機2は、主たる構成として、室内機2が配置された室内の温度を検出する室内温度検知部である室内温度センサ21と、リモコン4および室外機3と間で情報の送受信を行う室内機送受信部22と、を有している。室内機2は、リモコン4との間で有線または無線より互いに情報の双方向通信が可能である。また、室内機2は、内外通信線6を介して室外機3との間で互いに情報の双方向通信が可能である。
室内温度センサ21は、空気調和機1における室内の空調制御を行うために室内温度を検出する。室内温度センサ21は、検出した室内温度を室外機3の運転制御部31に送信する。
室内機送受信部22は、室内温度といった室内情報、リモコン4で設定された情報といった、空気調和機1の運転制御に関する各種情報の受け渡しを、リモコン4との間で有線または無線より行い、また内外通信線6を介して室外機3と行う。室内機送受信部22は、空気調和機1の運転を遠隔制御するための指示情報をリモコン4から受信する。室内機送受信部22は、室内機2の運転を制御するための各種情報を室外機3から受信する。また、室内機送受信部22は、空気調和機1の運転に関する各種情報をリモコン4に送信する。なお、室内機2と室外機3との間の通信方式は、無線、有線を問わない。
また、室内機2には、図示しないファン、熱交換器、吸い込み口、吹き出し口が備えられている。室内機2は、ファンが回転することにより吸い込み口から室内の空気を吸い込む。吸い込まれた空気は、熱交換器を通過することにより冷気または暖気となり、吹き出し口から室内へ送風される。
また、室内機送受信部22は、例えば、図3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。室内機送受信部22は、例えば、図3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、室内機送受信部22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。
室外機3は、主たる構成として、室内機2および室外機3の動作を制御する運転制御部31と、大気圧を検出する大気圧検出部である大気圧センサ32と、室外機3が配置された屋外の温度を検出する室外温度検知部である屋外温度センサ33と、屋外の湿度を検出する屋外湿度検知部である屋外湿度センサ34と、記憶部35と、室内機2と間で情報の送受信を行う室外機送受信部36と、を有している。室外機3は、室内機2との間で内外通信線6を介して互いに情報の双方向通信が可能である。
運転制御部31は、室内温度センサ21が検出した室内の温度、リモコン4から受信した指示情報、およびあらかじめ記憶している情報といった各種情報に基づいて空気調和機1の動作を制御する。
運転制御部31は、大気圧センサ32、屋外温度センサ33、屋外湿度センサ34、記憶部35と通信可能である。これにより、運転制御部31は、大気圧センサ32から大気圧を、屋外温度センサ33から屋外温度を、屋外湿度センサ34から屋外湿度を、電気信号として取得することができる。
運転制御部31は、室内機2の室内機送受信部22および室外機3の室外機送受信部36を介して室内機2と通信可能である。これにより、運転制御部31は、室内機2の室内温度センサ21で検出された室内温度の情報を取得できる。また、運転制御部31は、リモコン4から設定された情報を、室内機2を介して電気信号として取得することができる。また、運転制御部31は、室内機2を制御するための情報を室内機2に送信できる。
運転制御部31は、室内機2を介してリモコン4から受け取った設定情報から、使用者が設定した空調において目標とする室内の設定温度を取得する。運転制御部31は、目標とする室内の設定温度に室内温度が達するまで空調運転を行う。運転制御部31は、目標とする室内の設定温度に室内温度が達した場合は、運転を一旦停止する。運転制御部31は、上記の空調運転と空調運転の一旦停止とを繰り返すことにより室内温度を設定温度付近に維持する。
一方、運転制御部31は、リモコン4から省エネルギーモードの指示を受け取った場合には、省エネルギーモードにより空調の制御を行う。省エネルギーモードにおいて、運転制御部31は、室外機3に内蔵された、空気調和に必要な圧縮機、ファン、電子膨張弁といったアクチュエータの制御を、制御過程目標温度、すなわち運転制御部31に設定された室内の設定温度とは異なる温度であって運転制御部31が設定温度への運転時に目標温度とする制御過程目標温度に基づいて行う。そして、運転制御部31は、室内温度が制御過程目標温度に達した後には、使用者により設定された設定温度を目標にして室内機2および室外機3の運転の制御を行う。
制御過程目標温度は、過度な空調運転を抑制するために用いられ、使用者が設定した目標とする室内の設定温度に、気象環境の変化から求められた補正値を加えた値で求められる。制御過程目標温度の例を以下に示す。
(補正値がない場合:通常モード)
「使用者が設定した目標とする室内の設定温度」:26℃
「気象環境の変化による補正値」 :0℃
「制御の過程の目標温度」 :26℃
「使用者が設定した目標とする室内の設定温度」:26℃
「気象環境の変化による補正値」 :0℃
「制御の過程の目標温度」 :26℃
(補正値がある場合:省エネルギーモード)
「使用者が設定した目標とする室内の設定温度」:26℃
「気象環境の変化による補正値」 :+1.5℃
「制御の過程の目標温度」 :27.5℃
「使用者が設定した目標とする室内の設定温度」:26℃
「気象環境の変化による補正値」 :+1.5℃
「制御の過程の目標温度」 :27.5℃
大気圧センサ32は、空気調和機1に電源が通電されている間、大気圧を検出する。運転制御部31は、空気調和機1に電源が通電されている間、1秒間隔で大気圧センサ32から大気圧を取得して、1分間の大気圧の平均値を算出する。運転制御部31は、算出した大気圧の1分間の平均値を屋外の気象環境の判定に使用する。また、運転制御部31は、算出した1分前の、大気圧の1分間の平均値を、平均値を算出した時刻と関連付けて記憶部35に記憶させて蓄積する。なお、運転制御部31が大気圧センサ32から大気圧の情報を取得する間隔は、1秒に限定されず、適宜設定されればよい。また、運転制御部31が大気圧の平均値の算出に用いる期間は、1分に限定されず、適宜設定されればよい。
屋外温度センサ33は、空気調和機1に電源が通電されている間、屋外温度を検出する。運転制御部31は、空気調和機1に電源が通電されている間、1秒間隔で屋外温度センサ33から屋外温度を取得して、1分間の屋外温度の平均値を算出する。運転制御部31は、算出した屋外温度の1分間の平均値を屋外の気象環境の判定に使用する。また、運転制御部31は、算出した1分前の、屋外温度の平均値を、平均値を算出した時刻と関連付けて記憶部35に記憶させて蓄積する。なお、運転制御部31が屋外温度センサ33から屋外の温度を取得する間隔は、1秒に限定されず、適宜設定されればよい。また、運転制御部31が屋外の温度の平均値の算出に用いる期間は、1分に限定されず、適宜設定されればよい。
屋外湿度センサ34は、空気調和機1に電源が通電されている間、屋外の湿度を検出する。運転制御部31は、空気調和機1に電源が通電されている間、1秒間隔で屋外湿度センサ34から屋外の湿度を取得して、1分間の屋外湿度の平均値を算出する。運転制御部31は、算出した屋外湿度の1分間の平均値を屋外の気象環境の判定に使用する。また、運転制御部31は、算出した1分前の、屋外湿度の平均値を、平均値を算出した時刻と関連付けて記憶部35に記憶させて蓄積する。なお、運転制御部31が屋外温度センサ33から屋外湿度を取得する間隔は、1秒に限定されず、適宜設定されればよい。また、運転制御部31が屋外湿度の平均値の算出に用いる期間は、1分に限定されず、適宜設定されればよい。
運転制御部31は、室内機2を介してリモコン4から受け取った、空調の制御を指示を有する設定情報から、現在時刻を取得する。設定情報には、現在時刻の情報が設定されており、運転制御部31は、リモコン4から設定情報を受け取ることにより、現在時刻を取得することができる。
リモコン4からから受け取った設定情報に現在時刻が設定されていない場合は、現在時刻を取得する代替手段として、運転制御部31は、記憶部35に蓄積している屋外温度の情報から現在時刻を算出する。一般的に一日の最高気温となる時刻は14時になる傾向があり、周期と最高気温とを求めることで、おおよその現在の時刻を求めることができる。運転制御部31は、屋外温度センサ33からの屋外温度の取得間隔と、屋外温度の平均値を求める周期から、記憶部35に蓄積している屋外温度の情報における一日の範囲を求め、その中で最高気温となっている値のタイミングを14時の基準値と判定する。
1日は1440分であるので、屋外の温度の1分毎の平均値を記憶部35に蓄積している場合は、屋外の温度の1分毎の平均値の1日分の個数は、1440個である。運転制御部31は、記憶部35に蓄積している屋外の温度の1分毎の平均値の個数が1440個となった時に、1440個の範囲での屋外の温度の1分毎の平均値の最高気温を求める。そして、記憶部35に記憶されている平均値には平均値を算出した時刻と関連付けている。そこで、運転制御部31は、求められた最高気温の平均値の算出された時刻を基準値、すなわち14時とみなす。
そして、運転制御部31は、基準値が1440個の範囲において何個目の値なのかを知ることで、現在の時刻を求めることができる。例えば基準値が960個目の場合、運転制御部31は、次の計算式から現在時刻を算出する。
「1440分−960分=480分」
「1440分−960分=480分」
ここで、480分は、基準値からの経過時間である。したがって、現在時刻は14時から480分経過した時刻、すなわち22時となる。本実施の形態では、秒単位のような正確な現在時刻は必要ではないため、上記の処理で十分に空調の制御を実施できる。
省エネルギーモードが選択されている場合、運転制御部31は、屋外の気象環境の変化を判定する。具体的には、気象環境の変化に伴い大気圧、屋外温度および屋外湿度にも変化が表れることは周知であるため、運転制御部31は、大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化を捉えることで、屋外の気象環境の変化を検出することができる。
図4に、屋外の気象環境の変化がある場合の、大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化の概略を示す。図4は、屋外の気象環境の変化がある場合の、大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化の概略を示す特性図である。また、図5に、晴天、すなわち晴れ模様で気象環境に変化がない場合の、大気圧、屋外温度および屋外湿度の1日の変化の流れの概略を示す。図5は、晴れ模様で屋外の気象環境の変化がない場合の、大気圧、屋外温度および屋外湿度の1日の変化の流れの概略を示す特性図である。図6に、雨天、すなわち雨模様で気象環境に変化がない場合の、大気圧、屋外温度および屋外湿度の1日の変化の流れの概略を示す。図6は、雨模様で屋外の気象環境の変化がない場合の、大気圧、屋外温度および屋外湿度の1日の変化の流れの概略を示す特性図である。
屋外の気象環境の変化がある場合の気象環境の変化の流れについて図4を参照して説明する。図4(a)に示すように、大気圧および屋外温度が上昇し、且つ屋外湿度が下降する変化が捉えられた場合には、屋外の気象環境は「雨模様から晴れ模様への変化時」であると判定される。つぎに、図4(b)に示すように、大気圧、屋外温度および屋外湿度が、図4(a)において雨模様から晴れ模様へ変化した後の状態を維持している場合には、屋外の気象環境は「晴れ模様」であると判定される。つぎに、図4(c)に示すように、図4(b)における状態から、大気圧および屋外温度が下降し、且つ屋外湿度が上昇する変化が捉えられた場合には、屋外の気象環境は「晴れ模様から雨模様への変化時」であると判定される。つぎに、図4(d)に示すように、大気圧、屋外温度および屋外湿度が、図4(c)において晴れ模様から雨模様への変化した後の状態を維持している場合には、「雨模様」であると判定される。この屋外の気象環境の変化の流れ、つまり屋外の気象環境の循環を利用して運転制御部31は、屋外の気象環境の変化を検出する。
つぎに、晴れ模様での屋外の気象環境の1日の循環について、図5を参照して説明する。晴れ模様での「夜間」から「昼間」への気象環境の変化は、図5(a)に示すように、屋外温度が上昇し、屋外湿度が下降し、且つ大気圧が一定レベルを維持する状態である。また、晴れ模様での「昼間」から「夜間」への気象環境の変化は、図5(b)に示すように、屋外温度が下降し、屋外湿度が上昇し、且つ大気圧が一定レベルを維持する状態である。そして、1日の中で、図5(a)に示す状態の気象環境と、図5(b)に示す状態の気象環境とが循環する。
つぎに、雨模様での屋外の気象環境の1日の循環について、図6を参照して説明する。雨模様での「夜間」から「昼間」への気象環境の変化は、図6(a)に示すように、屋外温度が上昇し、屋外湿度が下降し、且つ大気圧が一定レベルを維持する状態である。この場合、屋外湿度の下降は、晴れ模様の「昼間」の場合よりも少ない。また、大気圧は、晴れ模様の「夜間」の場合よりも低い。また、雨模様での「昼間」から「夜間」への気象環境は、図6(b)に示すように、屋外温度が下降し、屋外湿度が上昇し、且つ大気圧が一定レベルを維持する状態である。この場合、屋外湿度の上昇は、晴れ模様の「夜間」の場合よりも少ない。また、大気圧は、晴れ模様の「夜間」の場合よりも低い。そして、1日の中で、図6(a)に示す状態の気象環境と、図6(b)に示す状態の気象環境とが循環する。
図7に、運転制御部31が大気圧、屋外温度および屋外湿度についての個別の変化状態を判定する条件の一例を示す。図7は、本実施の形態における空気調和機1において、運転制御部31が大気圧、屋外温度および屋外湿度についての個別の変化状態を判定する条件の一例を示す図である。図7に示す条件は、あらかじめ記憶部35に記憶されている。大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化状態を捉えるために、運転制御部31は、取得した大気圧、屋外温度および屋外湿度の情報と、記憶部35に蓄積されている過去24時間分の大気圧、屋外温度および屋外湿度の情報とから、変化量を求める。運転制御部31は、変化量として、変化する割合の大きさを比率として「変化量:比率」を求める。また、運転制御部31は、相対的な値の変化として「変化量:相対値」を求める。なお、「変化量:比率」および「変化量:相対値」は、変化量の一例である。
そして、運転制御部31は、求めた変化量と、運転制御部31に予め保持されている閾値とを比較して、大気圧、屋外温度および屋外湿度のそれぞれについて変化状態の判定を行う。求めた変化量が上昇傾向にある場合には、求めた変化量は、運転制御部31に予め保持されている上昇比率閾値または上昇相対閾値と比較される。また、求めた変化量が下降傾向にある場合には、求めた変化量は、運転制御部31に予め保持されている下降比率閾値または下降相対閾値と比較される。上昇比率閾値および上昇相対閾値は、大気圧、屋外温度および屋外湿度について上昇側の変化状態があるか否かを判定するための基準値である。下降比率閾値および下降相対閾値は、大気圧、屋外温度および屋外湿度について下降側の変化状態があるか否かを判定するための基準値である。
例えば大気圧および屋外温度が上昇し、且つ屋外湿度が下降する環境変化である場合、図7に示す条件から、大気圧は「変化あり:上昇側」、屋外温度は「変化あり:上昇側」、屋外湿度は「変化あり:下降側」という変化状態にそれぞれ判定される。また、例えば大気圧の変化状態が「変化あり:上昇側」と判定される場合は、「変化量:比率」>大気圧上昇比率閾値の条件、または「変化量:相対値」>大気圧上昇相対値閾値の条件のどちらかが成立した場合である。
運転制御部31は、求められた大気圧、屋外温度および屋外湿度についての個別の変化状態から、図8に、大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化から屋外の気象環境の変化を判定する条件の一例を示す。図8は、本実施の形態にかかる空気調和機1において、大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化から屋外の気象環境の変化を判定する条件の一例を示す図である。図8においては、屋外の気象環境の変化を判定する条件と、該条件に該当する判定結果とを対応させて示している。図8に示す条件は、図4から図6に示す屋外の気象環境の変化の流れ、すなわち屋外の気象環境の変化の循環を判定するための条件である。図8に示す条件は、あらかじめ記憶部35に記憶されている。
例えば、大気圧が「変化あり:上昇側」、屋外温度が「変化あり:上昇側」、屋外湿度が「変化あり:下降側」という変化状態にそれぞれ判定され、現在が昼間であると判定された場合、屋外の気象環境の変化は、図8に示す条件に基づいて「条件1」と判定される。「条件1」は、「雨模様から晴れ模様への変化時」とする。以下に、図8に示す条件1から条件9の説明を示す。
条件1:図4(a)に示した「雨模様から晴れ模様への変化時」を想定した条件。
⇒ 大気圧および屋外温度の上昇、屋外湿度の低下から、晴れ模様を想定。
条件2:図4(b)に示した「晴れ模様」において晴れ継続を想定した条件。
⇒ 晴れと判定されてから、大気圧、屋外温度および屋外湿度に変化が見られない状態から、晴れ模様継続を想定。
条件3:図5(b)に示した「晴れ模様での夜間」において晴れ継続を想定した条件。
⇒ 晴れと判定されてから、夜間における屋外温度の低下および屋外湿度の上昇、大気圧に変化が見られない状態から、晴れ模様継続を想定。
条件4:図5(a)に示した「晴れ模様での昼間」において晴れ継続を想定した条件。
⇒ 晴れと判定されてから、昼間における屋外温度の上昇および屋外湿度の低下、大気圧に変化が見られない状態から、晴れ模様継続を想定。
条件5:図4(c)に示した「晴れ模様から雨模様への変化時」を想定した条件。
⇒ 大気圧および屋外温度の低下、屋外湿度の上昇から、雨模様を想定。
条件6:図4(d)に示した「雨模様」において雨継続を想定した条件。
⇒ 雨と判定されてから、大気圧、屋外温度および屋外湿度に変化が見られない状態から、雨模様継続を想定。
条件7:図6(b)に示した「雨模様での夜間」において雨継続を想定した条件。
⇒ 雨と判定されてから、夜間における屋外温度の低下および屋外湿度の上昇、大気圧に変化が見られない状態から、雨模様継続を想定した条件。
条件8:図6(a)に示した「雨模様での昼間」において雨模様継続を想定した条件。
⇒ 雨と判定されてから、昼間における屋外温度の上昇および屋外湿度の低下、大気圧に変化が見られない状態から、雨模様継続を想定。
条件9:条件1から条件8に当てはまらない場合を想定した条件。
⇒ 大気圧および屋外温度の上昇、屋外湿度の低下から、晴れ模様を想定。
条件2:図4(b)に示した「晴れ模様」において晴れ継続を想定した条件。
⇒ 晴れと判定されてから、大気圧、屋外温度および屋外湿度に変化が見られない状態から、晴れ模様継続を想定。
条件3:図5(b)に示した「晴れ模様での夜間」において晴れ継続を想定した条件。
⇒ 晴れと判定されてから、夜間における屋外温度の低下および屋外湿度の上昇、大気圧に変化が見られない状態から、晴れ模様継続を想定。
条件4:図5(a)に示した「晴れ模様での昼間」において晴れ継続を想定した条件。
⇒ 晴れと判定されてから、昼間における屋外温度の上昇および屋外湿度の低下、大気圧に変化が見られない状態から、晴れ模様継続を想定。
条件5:図4(c)に示した「晴れ模様から雨模様への変化時」を想定した条件。
⇒ 大気圧および屋外温度の低下、屋外湿度の上昇から、雨模様を想定。
条件6:図4(d)に示した「雨模様」において雨継続を想定した条件。
⇒ 雨と判定されてから、大気圧、屋外温度および屋外湿度に変化が見られない状態から、雨模様継続を想定。
条件7:図6(b)に示した「雨模様での夜間」において雨継続を想定した条件。
⇒ 雨と判定されてから、夜間における屋外温度の低下および屋外湿度の上昇、大気圧に変化が見られない状態から、雨模様継続を想定した条件。
条件8:図6(a)に示した「雨模様での昼間」において雨模様継続を想定した条件。
⇒ 雨と判定されてから、昼間における屋外温度の上昇および屋外湿度の低下、大気圧に変化が見られない状態から、雨模様継続を想定。
条件9:条件1から条件8に当てはまらない場合を想定した条件。
運転制御部31は、図8に示す条件に基づいて判定した屋外の気象環境の変化から、設定温度から制御過程目標温度への補正値を求める。制御過程目標温度は、気象環境の変化に基づいた既定の補正値で、リモコン4から運転制御部31に設定された設定温度を補正した温度であって、現在の室内温度と設定温度との間の温度である。図9に、屋外の気象環境の変化の判定結果から、設定温度から制御過程目標温度への補正値を求める際の、気象環境と補正値との対応の一例を示す。図9は、本実施の形態にかかる空気調和機1において屋外の気象環境の変化の判定結果から制御過程目標温度を求める際の、気象環境と補正値との対応の一例を示す図である。図9における「気象環境」の欄に記載された状態は、図8における「判定結果」の内容に対応している。図9に示す条件は、あらかじめ記憶部35に記憶されている。
例えば、空気調和機1における冷房運転時に気象環境が「晴れ模様」かつ「昼間」と判定された場合には、屋外温度は上昇傾向にあるため、冷房運転の制御の過程の目標温度の補正は行わない。したがって、設定温度から制御過程目標温度への補正値の値は、0.0℃である。一方、空気調和機1における冷房運転時に気象環境が「雨模様」と判定された場合には、屋外温度は下降傾向にあるため、冷房運転の制御の過程の目標温度を補正することにより省エネルギー化を図る。なお、図9に示す制御過程目標温度補正値の値は一例であり、制御過程目標温度補正値はこの値に限定されない。
空気調和機1における冷房運転時に気象環境が「雨模様」と判定された場合には、屋外温度は下降傾向にあるため、冷房運転の制御の過程の目標温度を上げる補正することにより、設定温度に到達するまでの室内温度の温度勾配を緩やかにした冷房運転を行って省エネルギー化を図る。
一般的に、空気調和機においては、設定温度に到達するまでの室内温度の温度勾配が急であるほど、すなわち急激な運転を行うほど、消費電力が多くなる。そこで、空気調和機1は、気象環境が「雨模様」と判定された場合には、屋外温度は下降傾向にあり、急激に室内温度を下げる必要がないため、冷房運転の制御の過程の目標温度を制御過程目標温度まで上げて室内温度の温度勾配を緩やかにした冷房運転を行う。
そして、空気調和機1は、室内温度が制御過程目標温度に達した後には、使用者により設定された設定温度を目標にして冷房運転を行う。制御過程目標温度と使用者により設定された設定温度との温度差は、0.5℃から1.5℃程度である。したがって、制御過程目標温度から設定温度への空調時には、空気調和機1は、室内温度の温度勾配がより緩やかな冷房運転を行う。この結果、急激な冷房運転が抑制され、全体として無駄な過度の空調運転を避けることができ、快適性を損なわずに、消費電力を削減することができる。例えば冷房運転時に設定温度を「+1.0℃」とすることで、一般的に消費電力が約10%削減できる。
このように、運転制御部31は、現在時刻が昼間または夜間のいずれかの時間帯であるかの情報と、大気圧センサで検出された大気圧、屋外温度センサで検出された屋外温度および屋外湿度センサで検出された屋外湿度と、に基づいて気象環境の変化を判定する気象環境変化判定部37としての機能を有する。
また、運転制御部31は、判定した気象環境の変化に基づいて、運転制御部31に設定された室内の設定温度とは異なる温度であって運転制御部31が設定温度への運転時に目標温度とする制御過程目標温度を決定する制御過程目標温度決定部38としての機能を有する。なお、本実施の形態では、運転制御部31が気象環境変化判定部37としての機能と制御過程目標温度決定部38としての機能を有する場合について示しているが、気象環境変化判定部37と制御過程目標温度決定部38とが運転制御部31とは別個に個別に設けられてもよい。
また、運転制御部31は、例えば、図3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。運転制御部31は、例えば、図3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、運転制御部31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、室外機送受信部36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、室外機送受信部36を実現するためのプロセッサおよびメモリは、運転制御部31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。
なお、本実施の形態においては、運転制御部31を室外機3に備えた構成とされているが、運転制御部31は室内機2に設けられていてもよい。
記憶部35は、不揮発メモリなどで構成され、中央演算処理装置(Central Processing Unit:CPU)に内蔵された読み書き可能な不揮発領域または運転制御部31に接続された外付けのRead Only Memory(ROM)領域を利用することができる。また、記憶部35は、運転制御部31によって取得された大気圧、屋外温度および屋外湿度の情報と、大気圧、屋外温度および屋外湿度の各々の平均値とを記憶して蓄積する。記憶部35は、大気圧、屋外温度および屋外湿度の情報、大気圧、屋外温度および屋外湿度の各々の平均値については、例えば過去2日分の情報を保存する。記憶部35は、容量によっては2日以上のデータを蓄積しても構わない。記憶部35が、大気圧、屋外温度および屋外湿度の情報、大気圧、屋外温度および屋外湿度の各々の平均値についての過去2日分の情報を保存することにより、上述したように運転制御部31が現在時刻を取得できる。
つぎに、本実施の形態にかかる空気調和機1が屋外の気象環境の変化を検知する処理の流れについて説明する。図10は、本実施の形態にかかる空気調和機1による屋外の気象環境の変化を検知する流れを示すフローチャートである。
室外機3の運転制御部31は、省エネルギーモードでの運転を指示する省エネルギーモード運転指示をリモコン4から室内機2を介して受信すると、省エネルギーモードで空気調和機1の運転を制御する。
ステップS10において運転制御部31は、大気圧センサ32、屋外温度センサ33および屋外湿度センサ34から、大気圧、屋外温度および屋外湿度の検出結果を取得し、平均値を算出する。省エネルギーモードの場合、運転制御部31は、空気調和機1に電源が通電されている間、すなわち運転制御部31に電源が通電されている間は、大気圧センサ32、屋外温度センサ33および屋外湿度センサ34を起動させて、大気圧、屋外温度および屋外湿度を検出させる。
そして、運転制御部31は、運転制御部31に電源が通電されている間は、常に1秒間隔で大気圧センサ32、屋外温度センサ33および屋外湿度センサ34から大気圧、屋外温度および屋外湿度の検出結果を取得する。そして、運転制御部31は、大気圧、屋外温度および屋外湿度について、検出結果の1分間の平均、すなわち連続した検出結果の60回分の平均値を算出する。
そして、ステップS20において、運転制御部31は、算出した平均値、すなわち1分前に算出した平均値を記憶部35に記憶させる。運転制御部31は、屋外の気象環境の変化を捉えるため、また現在が昼間であるか夜間であるかの判定をする必要がある。このため、運転制御部31は、記憶部35に過去2日分の平均値の情報を記憶させる。
つぎに、ステップS30において、運転制御部31は、記憶部35に過去2日分の平均値の蓄積データがあるか否かを判定する。運転制御部31は、記憶部35に過去2日分の平均値の蓄積データが存在する場合のみ、すなわち記憶部35に平均値の保存個数が2880個存在する場合のみ、屋外の気象環境の変化を検出する。一方、運転制御部31は、記憶部35に記憶されている平均値の保存個数が2880個に満たない場合は、判定中として補正は実施しない。このため、運転制御部31は、記憶部35に過去2日分の平均値のデータの蓄積があるか否かの判定を実施する。
記憶部35に過去2日分の平均値の蓄積データがないと判定された場合、すなわちステップS30においてNoの場合は、運転制御部31は、省エネルギーモードでの空気調和機1の運転の制御を終了する。省エネルギーモードでの空気調和機1の運転の制御を終了した場合は、運転制御部31は、通常モードでの空気調和機1の運転の制御を行う。
気象環境に変化は無くとも、図5に示すように1日の循環の中で屋外温度と屋外湿度とは負の相関の関係にある。具体的には、昼間は屋外温度が高いため空気中に蓄えることができる水分量が多くなり、屋外温度の上昇に伴って、屋外湿度は相対的に下降傾向となる。一方、夜間は屋外温度が低いため空気中に蓄えることができる水分量が少なくなり、屋外温度の下降に伴って、雨が降っていなくても屋外湿度は相対的に上昇傾向となる。
そこで、記憶部35に過去2日分の平均値の蓄積データがあると判定された場合、すなわちステップS30においてYesの場合は、ステップS40において運転制御部31は、気象環境の変化を捉えるための条件の一つとして、現在時刻に基づいて現在が「昼間」であるか、または「夜間」であるかを判定する。
現在が「昼間」であるか、または「夜間」であるかの判定は、現在時刻に基づいて行う。運転制御部31は、「昼間」または「夜間」を判定するための判定情報として、「夜間」と判定する時間帯を定義した夜間時間帯情報をあらかじめ保持している。夜間時間帯情報においては、「夜間」と判定する時間帯として18時から翌日の6時までが定義されている。運転制御部31は、夜間時間帯情報に基づいて、現在時刻が18時から翌日の6時までの時刻である場合に、現在が「夜間」であると判定し、現在時刻が18時から翌日の6時までの時刻以外である場合に現在が「昼間」と判定する。なお「夜間」と判定する現在時刻は、18時から翌日の6時に限定されず、適宜設定されればよい。
つぎに、ステップS50において運転制御部31は、大気圧、屋外温度および屋外湿度について、連続した60回分の平均値と、記憶部35に記憶されているデータから変化状態を判定する。具体的には、運転制御部31は、大気圧、屋外温度および屋外湿度について、単位時間あたりの変化の割合を「変化量:比率=現在の値/30分前の値」の計算式から求める。また、運転制御部31は、単位時間あたりの変化量を「変化量:相対値=現在の値−30分前の値」の計算式から求める。
一例として、突発的な雨の場合には、大気圧および屋外温度は下降側、屋外湿度は上昇側となる。雨が降る30分前の「晴れ模様時」の大気圧が「1020hPa」、屋外温度が「20℃」、屋外湿度が「60%RH」の状態において、雨が降ってきた現在の大気圧が「1000hPa」、屋外温度が「17℃」、屋外湿度が「95%RH」になった場合、運転制御部31は、以下のようにして変化量と運転制御部31にあらかじめ記憶している閾値とを比較して、大気圧、屋外温度、屋外湿度について変化状態を判定する。変化状態の判定には、例えば図7に示した大気圧、屋外温度および屋外湿度についての変化状態を判定する条件が用いられる。なお、変化を求めるための過去データからの比較対象は、30分前に限らなくても構わない。過去データからの比較対象を現在に近い時間のものとすることにより、大気圧、屋外温度、屋外湿度についての急減な変化状態を判定することができ、急激な気象環境の変化を判定することができる。また、ここで示す閾値も一例であり、限定されない。
大気圧については、現在の大気圧が「1000hPa」であり、比較対象である雨が降る30分前の大気圧が「1020hPa」である。したがって、現在の大気圧の方が、雨が降る30分前の大気圧よりも値が小さい。このため、大気圧についての変化状態の判定は、図7における大気圧についての、下降側に変化がある場合の条件を用いて判定される。大気圧の「変化量:比率」は、
・大気圧の変化量:比率=1000/1020≒0.980
となる。ここで、大気圧下降比率閾値を、
・大気圧下降比率閾値:「0.95」
とすると、図7における大気圧下降比率閾値との比較条件については、大気圧下降比率閾値:「0.95」との比較で、該比較条件は成立し、<変化あり:下降側>の比較条件が成立する。
・大気圧の変化量:比率=1000/1020≒0.980
となる。ここで、大気圧下降比率閾値を、
・大気圧下降比率閾値:「0.95」
とすると、図7における大気圧下降比率閾値との比較条件については、大気圧下降比率閾値:「0.95」との比較で、該比較条件は成立し、<変化あり:下降側>の比較条件が成立する。
また、大気圧の「変化量:相対値」は、
・大気圧の変化量:相対値=1000−1020⇒−20
となる。ここで、大気圧下降相対閾値を、
・大気圧下降相対閾値:「−15」
とすると、図7における大気圧下降相対閾値との比較条件については、大気圧下降相対閾値:「−15」との比較で、該比較条件は不成立となる。
・大気圧の変化量:相対値=1000−1020⇒−20
となる。ここで、大気圧下降相対閾値を、
・大気圧下降相対閾値:「−15」
とすると、図7における大気圧下降相対閾値との比較条件については、大気圧下降相対閾値:「−15」との比較で、該比較条件は不成立となる。
大気圧下降比率閾値との比較条件および大気圧下降相対閾値との比較条件のうち、いずれかの条件が成立した場合に、大気圧について「下降側に変化がある」と判定される。したがって、この場合は、大気圧について「下降側に変化がある」との判定がされる。
屋外温度については、現在の屋外温度が「17℃」であり、比較対象である雨が降る30分前の屋外温度が「20℃」である。したがって、現在の屋外温度の方が、雨が降る30分前の屋外温度よりも値が小さい。このため、屋外温度についての変化状態の判定は、図7における屋外温度についての、下降側に変化がある場合の条件を用いて判定される。屋外温度の「変化量:比率」は、
・屋外温度の変化量:比率= 17/20 ⇒ 0.85
となる。ここで、温度下降比率閾値を、
・温度下降比率閾値:「0.90」
とすると、図7における温度下降比率閾値との比較条件については、温度下降比率閾値との比較で、該比較条件は不成立となる。
・屋外温度の変化量:比率= 17/20 ⇒ 0.85
となる。ここで、温度下降比率閾値を、
・温度下降比率閾値:「0.90」
とすると、図7における温度下降比率閾値との比較条件については、温度下降比率閾値との比較で、該比較条件は不成立となる。
また、屋外温度の「変化量:相対値」は、
・屋外温度の変化量:相対値= 17−20 ⇒ −3
となる。ここで、温度下降相対閾値を、
・温度下降相対閾値:「−5」
とすると、図7における温度下降相対閾値との比較条件については、温度下降相対閾値:「−5」との比較で、該比較条件は成立し、<変化あり:下降側>の比較条件が成立する。
・屋外温度の変化量:相対値= 17−20 ⇒ −3
となる。ここで、温度下降相対閾値を、
・温度下降相対閾値:「−5」
とすると、図7における温度下降相対閾値との比較条件については、温度下降相対閾値:「−5」との比較で、該比較条件は成立し、<変化あり:下降側>の比較条件が成立する。
温度下降比率閾値との比較条件および温度下降相対閾値との比較条件のうち、いずれかの条件が成立した場合に、屋外温度について「下降側に変化がある」と判定される。したがって、この場合は、屋外温度について「下降側に変化がある」との判定がされる。なお、現在または30分前の室外温度が0℃である場合、および、現在または30分前の室外温度が0℃を挟んで変化する場合には、「変化量:相対値」のみを用いて判定がされる。
屋外湿度については、現在の屋外湿度が「95%RH」であり、比較対象である雨が降る30分前の屋外湿度が「60%RH」である。したがって、現在の屋外湿度の方が、雨が降る30分前の屋外湿度よりも値が大きい。このため、屋外湿度についての変化状態の判定は、図7における屋外湿度についての、上昇側に変化がある場合の条件を用いて判定される。屋外湿度の「変化量:比率」は、
・屋外湿度の変化量:比率= 95/60 ≒ 1.583・・
となる。ここで、湿度上昇比率閾値を、
・湿度上昇比率閾値:「1.50」
とすると、図7における湿度上昇比率閾値との比較条件については、湿度上昇比率閾値:「1.50」との比較で、該比較条件は成立し、<変化あり:上昇側>の比較条件が成立する。
・屋外湿度の変化量:比率= 95/60 ≒ 1.583・・
となる。ここで、湿度上昇比率閾値を、
・湿度上昇比率閾値:「1.50」
とすると、図7における湿度上昇比率閾値との比較条件については、湿度上昇比率閾値:「1.50」との比較で、該比較条件は成立し、<変化あり:上昇側>の比較条件が成立する。
また、屋外湿度の「変化量:相対値」は、
・屋外湿度の変化量:相対値= 95−60 ⇒ 35
となる。ここで、湿度上昇相対閾値を、
・湿度上昇相対閾値:「40」
とすると、図7における湿度上昇相対閾値との比較条件については、湿度上昇相対閾値:「40」との比較で、該比較条件は不成立となる。
・屋外湿度の変化量:相対値= 95−60 ⇒ 35
となる。ここで、湿度上昇相対閾値を、
・湿度上昇相対閾値:「40」
とすると、図7における湿度上昇相対閾値との比較条件については、湿度上昇相対閾値:「40」との比較で、該比較条件は不成立となる。
湿度上昇比率閾値との比較条件および湿度上昇相対閾値との比較条件のうち、いずれかの条件が成立した場合に、屋外湿度について「上昇側に変化がある」と判定される。したがって、この場合は、屋外湿度について「上昇側に変化がある」との判定がされる。
つぎに、ステップS60において運転制御部31は、ステップS40において求められた「昼間」もしくは「夜間」の情報と、ステップS50において求められた大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化状態の情報に基づいて、屋外の気象環境の変化を求める。例えばステップS50において求められた、「昼間、晴れ模様」の状態から突発的な雨により大気圧と屋外温度は下降し、屋外湿度は上昇すると、図8の条件5が成立し、運転制御部31は、屋外の気象環境の変化を「晴れ模様から雨模様への変化時」として判定する。
つぎに、ステップS70において運転制御部31は、ステップS60において求められた屋外の気象環境の変化の情報に基づいて、図8に示した条件より、設定温度から制御過程目標温度への補正値を求め、空調運転の制御上の制御過程目標温度を決定する。
そして、運転制御部31は、補正値により設定温度から補正された制御過程目標温度を、目標温度として空調運転を行う。その後、運転制御部31は、室内温度が補正された制御過程目標温度に達した後には、使用者によりリモコン4から設定された設定温度を目標にして空調運転を行う。
このように、本実施の形態における空気調和機1の運転制御部31は、リモコン4から設定された設定温度を最終目標値として運転は実施するが、設定温度まで空調を行う際にまず制御過程目標温度を目標値として空調を行う。つまり、最終的に目標とする室内温度自体は変更せずに、気象環境の変化と、昼夜の時間帯の区別の情報を求めることで、制御の過程の目標温度を補正した制御過程目標温度を決定する。そして、制御過程目標温度まで、空調を行った後に、設定温度まで空調を行う。
なお、空気調和機1では、上述した省エネルギーモードと通常モードとをリモコン4から自由に選択可能である。これにより、屋外では気象環境の変化が生じていても早急に室内の空調を行いたい場合には、上述した制御過程目標温度を使用しない通常モードを選択することにより、設定温度まで短時間で空調することができる。
上述したように、本実施の形態にかかる空気調和機1では、大気圧センサ、屋外温度センサおよび屋外湿度センサを用いて、大気圧、屋外温度および屋外湿度を検出し、大気圧、温度および屋外湿度の変化と変化の流れを捉えることで、緩やかな気象環境の変化または急激な気象環境の変化含めて気象環境の変化を検出することができる。これにより、空気調和機1では、屋外の気象環境の変化を精度良く予測することができる。また、空気調和機1は、現在が昼間であるか夜間であるかを判定する。
そして、空気調和機1は、予測した屋外の気象環境の変化と、昼間または夜間の判定結果に基づいて、使用者により設定された設定温度は変更せずに、空調における制御過程目標温度を補正して空調を行う。
空気調和機においては、一般的に、使用者により設定された設定温度を目標温度として空調運転の制御が行われる。そして、現在の室内温度と使用者により設定された設定温度との差が大きいほど、急激に運転するため、消費電力が多くなる。ここで、使用者により設定された設定温度は、高めの室内温度が好きである、または高めの室内温度が好きであるといった室内温度に関する使用者の好みが反映されていることが多い。そこで、使用者により設定された設定温度は変更せずに、空調における制御過程目標温度を補正して空調を行う。
空気調和機1は、大気圧上昇、屋外温度上昇および屋外湿度下降となる変化を捉えた場合は、屋外の気象環境が雨から晴れ模様へ変化する状態であると判定する。この場合は、晴れることによる気温の上昇が想定される。したがって、暖房運転の場合は、空気調和機1は、設定温度は変更せずに、制御過程目標温度を下げる補正を行って空調を行う。
暖房運転において、制御過程目標温度を下げる補正を行って空調を行うことにより、現在の室内温度と補正された制御過程目標温度との温度差は、現在の室内温度と使用者により設定された設定温度との温度差よりも小さくなる。そして、空気調和機1は、使用者により設定された設定温度を目標として暖房運転を行うときよりも、室内温度の温度勾配が緩やかな、消費電力の少ない運転を行う。
また、空気調和機1は、室内温度が補正された制御過程目標温度に達した後には、使用者により設定された設定温度を目標にして暖房運転を行う。この場合は、現在の室内温度である補正された制御過程目標温度と、使用者により設定された設定温度との温度差は、現在の室内温度と使用者により設定された設定温度との温度差よりも小さい。したがって、空気調和機1は、室内温度の温度勾配がより緩やかな暖房運転を行う。この結果、急激な暖房運転が抑制され、全体として無駄な過度の空調運転を避けることができる。したがって、空気調和機1は、最終的に室内温度を使用者により設定された設定温度に空調することにより快適性を損なわずに、消費電力を削減することができる。
また、空気調和機1は、大気圧下降、屋外温度下降および屋外湿度上昇となる変化を捉えたときは、屋外の気象環境が晴れから雨模様へ変化する状態であると判定する。この場合は、雨による気温の下降が想定される。したがって、冷房運転の場合は、空気調和機1は、設定温度は変更せずに、制御過程目標温度を上げる補正を行って空調を行う。
冷房運転において、制御過程目標温度を上げる補正を行って空調を行うことにより、現在の室内温度と補正された制御過程目標温度との温度差は、現在の室内温度と使用者により設定された設定温度との温度差よりも小さくなる。そして、空気調和機1は、使用者により設定された設定温度を目標として冷房運転を行うときよりも、室内温度の温度勾配が緩やかな、消費電力の少ない運転を行う。
また、空気調和機1は、室内温度が補正された制御過程目標温度に達した後には、使用者により設定された設定温度を目標にして冷房運転を行う。この場合は、現在の室内温度である補正された制御過程目標温度と、使用者により設定された設定温度との温度差は小さい。したがって、空気調和機1は、室内温度の温度勾配がより緩やかな冷房運転を行う。この結果、急激な冷房運転が抑制され、全体として無駄な過度の空調運転を避けることができる。したがって、空気調和機1は、最終的に室内温度を使用者により設定された設定温度に空調することにより快適性を損なわずに、消費電力を削減することができる。
したがって、空気調和機1は、上述した制御を行うことにより、結果として室内温度が使用者により設定された設定温度に到達するまでの室内温度の温度勾配が緩やかになり、設定温度に到達するまでの時間が増加する場合が発生する状況があるが、急激な空調運転が抑制されるため、全体として無駄な過度の空調運転を避けることができる。これにより、空気調和機1は、急激な気象環境の変化にも対応して快適性を維持しながら、過度な運転を抑えることにより省エネルギー化を図ることができる、という効果を有する。
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。
1 空気調和機、2 室内機、3 室外機、4 リモートコントローラー、5 冷媒配管、6 内外通信線、21 室内温度センサ、22 室内機送受信部、31 運転制御部、32 大気圧センサ、33 屋外温度センサ、34 屋外湿度センサ、35 記憶部、36 室外機送受信部、37 気象環境変化判定部、38 制御過程目標温度決定部、41 リモートコントローラー送受信部、42 操作部、43 表示部、44 リモートコントローラー制御部、101 プロセッサ、102 メモリ。
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、室内に配置された室内機と、屋外に配置されて室内機との間で冷媒が循環される室外機と、を備えた空気調和機であって、空気調和機の運転を制御する運転制御部と、気象環境を検出するセンサと、を備える。また、空気調和機は、現在時刻が昼間または夜間のいずれかの時間帯であるかの情報と、気象環境と、に基づいて気象環境の変化を判定する気象環境変化判定部と、気象環境変化判定部で判定した気象環境の変化に基づいて、運転制御部に設定された室内の設定温度とは異なる温度であって運転制御部が設定温度への運転時に目標温度とする制御過程目標温度を決定する制御過程目標温度決定部と、を備える。運転制御部は、制御過程目標温度を目標温度として空気調和機の運転を制御し、室内の温度が制御過程目標温度に達した後に設定温度を目標温度として空気調和機の運転を制御する。
リモコン4は、現在の時刻を設定する時計機能、空気調和機1による空調における室内温度の目標となる設定温度といった、空気調和機1による空調において必要となる情報を設定する操作装置である。リモコン4は、室内機2との間で有線通信または無線通信により互いに情報の双方向通信が可能である。
リモコン4から受け取った設定情報に現在時刻が設定されていない場合は、現在時刻を取得する代替手段として、運転制御部31は、記憶部35に蓄積している屋外温度の情報から現在時刻を算出する。一般的に一日の最高気温となる時刻は14時になる傾向があり、周期と最高気温とを求めることで、おおよその現在の時刻を求めることができる。運転制御部31は、屋外温度センサ33からの屋外温度の取得間隔と、屋外温度の平均値を求める周期から、記憶部35に蓄積している屋外温度の情報における一日の範囲を求め、その中で最高気温となっている値のタイミングを14時の基準値と判定する。
図8に、大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化から屋外の気象環境の変化を判定する条件の一例を示す。図8は、本実施の形態にかかる空気調和機1において、大気圧、屋外温度および屋外湿度の変化から屋外の気象環境の変化を判定する条件の一例を示す図である。図8においては、屋外の気象環境の変化を判定する条件と、該条件に該当する判定結果とを対応させて示している。図8に示す条件は、図4から図6に示す屋外の気象環境の変化の流れ、すなわち屋外の気象環境の変化の循環を判定するための条件である。図8に示す条件は、あらかじめ記憶部35に記憶されている。
例えば、空気調和機1における冷房運転時に気象環境が「晴れ模様」かつ「昼間」と判定された場合には、屋外温度は上昇傾向にあるため、冷房運転の制御の過程の目標温度の補正は行わない。したがって、設定温度から制御過程目標温度への補正値の値は、0.0℃である。一方、空気調和機1における冷房運転時に気象環境が「雨模様」と判定された場合には、屋外温度は下降傾向にあるため、冷房運転の制御の過程の目標温度を補正することにより省エネルギー化を図る。なお、図9に示す制御過程目標温度への補正値の値は一例であり、制御過程目標温度への補正値はこの値に限定されない。
Claims (2)
- 室内に配置された室内機と、
屋外に配置されて前記室内機との間で冷媒が循環される室外機と、
前記室内機および前記室外機の運転を制御する運転制御部と、
大気圧を検出する大気圧センサと、
屋外の温度を検出する屋外温度センサと、
屋外の湿度を検出する屋外湿度センサと、
現在時刻が昼間または夜間のいずれかの時間帯であるかの情報と、前記大気圧センサで検出された大気圧、前記屋外温度センサで検出された屋外温度および前記屋外湿度センサで検出された屋外湿度と、に基づいて気象環境の変化を判定する気象環境変化判定部と、
前記気象環境変化判定部で判定した前記気象環境の変化に基づいて、前記運転制御部に設定された室内の設定温度とは異なる温度であって前記運転制御部が設定温度への運転時に目標温度とする制御過程目標温度を決定する制御過程目標温度決定部と、
を備え、
前記運転制御部は、前記制御過程目標温度を目標温度として前記室内機および前記室外機の運転を制御し、前記室内の温度が前記制御過程目標温度に達した後に前記設定温度を目標温度として前記室内機および前記室外機の運転を制御すること、
を特徴とする空気調和機。 - 前記制御過程目標温度は、前記気象環境の変化に基づいた既定の補正値で前記空調の設定温度を補正した温度であって、現在の温度と前記設定温度との間の温度であること、
を特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
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