WO2018096608A1

WO2018096608A1 - 空気調和システム

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Publication number: WO2018096608A1
Application number: PCT/JP2016/084714
Authority: WO
Inventors: 将広高村; 和樹岡田; 瑞朗酒井
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-05-31

Abstract

室外熱交換器を備えた室外機を有する空気調和装置と、空気調和装置の運転時の前記室外熱交換器の外観に関する情報、および前記空気調和装置の運転時に生じる音に関する情報のうちの少なくとも１つを運転状態情報として捕捉する空調状態捕捉装置と、を有する空気調和システム。空気調和装置は、空調状態捕捉装置において捕捉された運転状態情報をもとに室外機の動作を制御する制御装置を有している。

Description

空気調和システム

　本発明は、室外機の状態に応じて空気調和装置の運転状態を調整する空気調和システムに関する。

　従来から、空気調和装置の状態を示す運転状態情報を取得し、取得した運転状態情報をもとに空気調和装置の構成部品の異常を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、カメラにより撮像したフィルタの画像をもとに、フィルタの目詰まり及び破損の有無を判定する技術が開示されている。

特開２００７－４６８６４号公報

　しかしながら、特許文献１の技術は、空気調和装置の構成部品の異常を検出するためのものであり、カメラにより撮像した画像を空気調和装置の運転状態にフィードバックさせるものではない。つまり、従来の技術では、運転状態情報を空気調和装置の運転制御に活かすことができないため、空気調和装置の信頼性を担保することができないという課題がある。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転状態情報をもとに空気調和装置の運転状態を調整し、空気調和装置の信頼性を向上させる空気調和システムを提供することを目的とする。

　本発明に係る空気調和システムは、室外熱交換器を備えた室外機を有する空気調和装置と、空気調和装置の運転時の室外熱交換器の外観に関する情報、および空気調和装置の運転時に生じる音に関する情報のうちの少なくとも１つを運転状態情報として捕捉する空調状態捕捉装置と、を有し、空気調和装置は、空調状態捕捉装置において捕捉された運転状態情報をもとに室外機の動作を制御する制御装置を有するものである。

　本発明によれば、空調状態捕捉装置が捕捉した運転状態情報を空気調和装置の運転状態にフィードバックさせ、運転状態情報をもとに室外機の動作を制御することができるため、空気調和装置の信頼性の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの構成を例示する概略図である。図１の画像捕捉装置を設置した状態を室外機の背面側からみた設置図である。図１の画像捕捉装置を設置した状態を室外機の側面側からみた設置図である。図１の室外制御装置および画像捕捉装置の機能的構成を示すブロック図である。図１の空気調和システムの動作例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る空気調和システムの構成を例示する概略図である。図６の音捕捉装置を設置した状態を室外機の背面側からみた設置図である。図６の音捕捉装置を設置した状態を室外機の側面側からみた設置図である。図６の室外制御装置の機能的構成を示すブロック図である。図６の空気調和システムの動作例を示すフローチャートである。

実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの構成を例示する概略図である。図１に示すように、空気調和システム２００は、空気調和装置１００と、画像捕捉装置５０と、を有している。ここで、画像捕捉装置５０は、本発明の空調状態捕捉装置に相当する。

　空気調和装置１００は、室内に設置される室内機１１０と、室外に設置される室外機１２０と、を有している。室内機１１０と室外機１２０とは、冷媒配管８１によって接続されている。室内機１１０は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器からなり、室内の空気と冷媒とを熱交換させる室内熱交換器３３を有している。

　室外機１２０は、冷媒を圧縮する圧縮機３１と、圧縮機３１の吐出側に接続された四方弁３２と、を有している。圧縮機３１は、低圧のガス状態の冷媒を吸入し、高圧のガス状態の冷媒に圧縮するものである。圧縮機３１は、インバータ制御により運転周波数を調整することができる。四方弁３２は、圧縮機３１からの冷媒の流れを切り替えるものである。四方弁３２は、例えば、暖房運転時には図１の実線側に接続され、冷房運転時および霜取り運転時には図１の破線側に接続される。

　また、室外機１２０は、例えば電子膨張弁からなり、冷媒の流量を調整する減圧装置３４と、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器からなり、外気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器３５と、を有している。減圧装置３４は、高圧の液状態の冷媒を、低圧の気液二相状態の冷媒へと膨張させ減圧させるものである。すなわち、空気調和装置１００は、圧縮機３１、四方弁３２、室内熱交換器３３、減圧装置３４、および室外熱交換器３５が冷媒配管８１により接続されて形成された冷媒回路８０を有している。

　さらに、室内機１１０は、室内熱交換器３３に付設された室内送風機３３ａを有している。室内送風機３３ａは、例えばクロスフローファン等の遠心送風機からなり、室内熱交換器３３に送風するものである。室内送風機３３ａは、インバータにより駆動される室内ファンモータ（図示せず）と、室内ファンモータを動力源として回転する室内羽根車（図示せず）と、を有している。

　室外機１２０は、室外熱交換器３５に付設された室外送風機３５ａと、室外熱交換器３５に設けられ、室外熱交換器３５の温度を測定する温度センサ４０と、を有している。室外送風機３５ａは、例えばプロペラファン等の軸流送風機からなり、室外熱交換器３５に送風するものである。室外送風機３５ａは、インバータにより駆動される室外ファンモータ（図示せず）と、室外ファンモータを動力源として回転する室外羽根車（図示せず）と、を有している。

　ここで、減圧装置３４は、電子膨張弁に限らず、例えばキャピラリーチューブなどのように、冷媒を減圧させる機能をもつものであればよい。また、減圧装置３４は、室内機１１０に設けられていてもよい。室外熱交換器３５において冷媒と熱交換させる熱媒体は、外気に限らず、水又は不凍液などであってもよい。この場合、空気調和装置１００は、室外熱交換器３５としてプレート式熱交換器を用い、熱媒体の搬送手段として室外送風機３５ａではなくポンプを用いるようにするとよい。

　また、室内機１１０は、室内機１１０内の各アクチュエータを制御する室内制御装置１０を有している。室外機１２０は、室外機１２０内の各アクチュエータを制御する室外制御装置２０を有している。室内機１１０と室外機１２０とは、内外通信線９１によって接続され、互いに通信を行うように構成されている。すなわち、空気調和装置１００は、室内制御装置１０と室外制御装置２０とが連携して冷媒回路８０を制御するようになっている。

　室外制御装置２０と画像捕捉装置５０とは、通信線９２によって接続され、互いに通信を行うように構成されている。画像捕捉装置５０は、空気調和装置１００の状態を示す運転状態情報として、室外熱交換器３５の着霜状態を示す画像情報を捕捉して記録するものである。すなわち、画像捕捉装置５０は、室外熱交換器３５の外観を撮像し、撮像により得た画像情報を内部メモリなど（図示せず）に記録するものである。また、画像捕捉装置５０は、室外制御装置２０からの要求に応じて、画像情報を室外制御装置２０へ送信する機能を有している。

　図２は、図１の画像捕捉装置５０を設置した状態を室外機１２０の背面側からみた設置図である。図３は、図１の画像捕捉装置５０を設置した状態を室外機１２０の側面側からみた設置図である。室外機１２０は、直方体状に形成されたケーシング１２１を有しており、ケーシング１２１には、空気が吸い込まれる吸込口１２１ａと、空気が吹き出される吹出口１２１ｂとが形成されている。ケーシング１２１内には、吸込口１２１ａから吹出口１２１ｂへ向かう風路が形成されている。ケーシング１２１には、吸込口１２１ａが設けられているため、室外機１２０の背面側から室外熱交換器３５を視認することができる。

　画像捕捉装置５０は、保持部材５０ａによって、室外機１２０との間の距離と、設置面Ｓからの高さとが一定に保たれた状態で、室外機１２０の背面側に設置されている。画像捕捉装置５０は、室外熱交換器３５のうち、背面側から吸込口１２１ａを通して視認可能な部分を撮像できるように、配置およびピントなどが調整されている。保持部材５０ａは、スライド式の伸縮機構などを採用し、高さの調整ができるようにするとよい。このようにすれば、あらゆる大きさの室外機１２０を有する空気調和システム２００に、画像捕捉装置５０を適用することができる。

　図４は、図１の室外制御装置２０および画像捕捉装置５０の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、室外制御装置２０は、霜取り判定部２１と、撮像処理部２２と、状態判定部２３と、動作制御部２４と、記憶部２５と、を有している。画像捕捉装置５０は、制御部５１と、撮像部５２と、を有している。記憶部２５には、室外制御装置２０の動作プログラムの他、除霜開始条件に関する閾値、および霜が付着していない状態にある室外熱交換器３５の外観の画像である基準画像データなどが格納されている。

　霜取り判定部２１は、除霜開始条件を満たしたか否かを判定するものである。除霜開始条件としては、暖房運転を開始してから設定時間が経過したこと、温度センサ４０から取得した温度の情報が除霜閾値以下になったこと、又は温度センサ４０から取得した温度の情報が比較閾値以下である状態が一定時間継続したこと、などを採用することができる。設定時間、除霜閾値、および比較閾値のような基準値は、空気調和装置１００の特性および設置環境などに応じて予め設定され、記憶部２５に記憶される。また、霜取り判定部２１は、除霜開始条件を満たしたと判定したとき、霜取り運転の開始を指示する除霜指令を動作制御部２４へ出力すると共に、撮像処理部２２へ霜取り運転の開始を示す除霜開始通知を出力するものである。

　ここで、霜取り判定部２１は、画像捕捉装置５０において撮像された画像情報をもとに、除霜開始条件を満たしたか否かを判定するようにしてもよい。例えば、着霜した状態にある室外熱交換器３５の色を着霜色として記憶部２５に記憶させておき、霜取り判定部２１が、着霜色と画像情報に含まれる室外熱交換器３５全体の色とを比較するようにしてもよい。そして、霜取り判定部２１は、画像情報に含まれる室外熱交換器３５全体の色が着霜色になったとき、除霜開始条件を満たしたと判定するようにしてもよい。また、霜取り判定部２１は、画像情報に含まれる室外熱交換器３５全体の色と着霜色との一致率が、予め設定された着霜割合に到達したときに、除霜開始条件を満たしたと判定するようにしてもよい。

　撮像処理部２２は、霜取り判定部２１からの除霜開始通知を受けて、画像捕捉装置５０に撮像要求を送信するものである。撮像要求は、画像の撮像および送信を要求する信号である。そして、撮像処理部２２は、撮像要求に応じて画像捕捉装置５０から送信される画像情報を状態判定部２３へ受け渡すものである。

　ここで、撮像処理部２２は、霜取り判定部２１からの除霜開始通知を受けてから一定時間が経過した後に、画像捕捉装置５０へ撮像要求を送信するようにしてもよい。このようにしても、空気調和装置１００が霜取り運転を開始してからある程度の時間が経過するまでは、室外熱交換器３５に霜が付着していると考えられるため、霜残り運転の精度は保たれる。

　もっとも、画像捕捉装置５０は、常時又は定期的に画像情報を撮像処理部２２に向けて送信するように構成してもよい。この場合、撮像処理部２２は、霜取り判定部２１からの除霜開始通知を受けたときに、画像捕捉装置５０から画像情報を取得するようにすればよい。

　状態判定部２３は、画像捕捉装置５０から送信された画像情報をもとに、室外熱交換器３５の着霜状態に関する判定を行うものである。すなわち、状態判定部２３は、空気調和装置１００の霜取り運転中において、画像情報と基準画像データとが一致するか否かを判定することにより、室外熱交換器３５に霜残りがあるか否かを判定するものである。そして、状態判定部２３は、室外熱交換器３５に霜残りがないと判定したとき、霜取り運転の終了を指示する除霜終了指令を動作制御部２４へ出力するものである。

　本実施の形態１において、状態判定部２３は、画像情報の全体の色が基準画像データの全体の色と一致したとき、室外熱交換器３５に霜残りがないと判定するように構成されている。状態判定部２３は、画像情報と基準画像データとを、例えば、画素ごと又は予め設定された領域ごとに比較し、全画素又は全領域において画像情報の色と基準画像データの色とが一致したとき、室外熱交換器３５に霜残りがないと判定する。

　状態判定部２３は、画像情報の全体の濃淡と、基準画像データの全体の濃淡とが一致したとき、室外熱交換器３５に霜残りがないと判定するようにしてもよい。この場合、状態判定部２３は、画素ごと又は領域ごとに画像の濃淡を数値化して、画像情報の濃淡と基準画像データの濃淡とを比較するとよい。さらに、温度センサ４０を、室外熱交換器３５の吸込口１２１ａから視認できない部分に設けておき、状態判定部２３は、画像情報と基準画像データとが一致し、かつ温度センサ４０から取得した温度の情報が所定温度よりも高い場合、室外熱交換器３５に霜残りがないと判定するようにしてもよい。

　なお、室外機１２０の設置環境によっては、室外熱交換器３５に日向の部分と日陰の部分とが存在し、これらのバランスが経時的に変化する状況なども想定される。そのため、室外機１２０の設置環境などに応じて、画像情報と基準画像データとの一致率が、予め設定された基準割合に到達したときに、画像情報と基準画像データとが一致したと判定するようにしてもよい。加えて、室外制御装置２０は、霜取り運転の終了時などに、新たな基準画像データを画像捕捉装置５０から取得し、基準画像データを更新するようにしてもよい。

　上記の通り、状態判定部２３によって比較される画像情報と基準画像データとは、いずれも、定位置に配置された画像捕捉装置５０によって撮像される。そのため、例えば、金網等からなり室外熱交換器３５を保護する背面用網がケーシング１２１に取り付けられている場合、又は画像捕捉装置５０の配置によって画像情報にケーシング１２１の一部が含まれるような場合にも、室外熱交換器３５の色などを精度よく比較することができる。もっとも、状態判定部２３は、画像情報に含まれる室外熱交換器３５全体の色が基準画像データに含まれる室外熱交換器３５全体の色と一致したとき、室外熱交換器３５に霜残りがないと判定するようにしてもよい。すなわち、状態判定部２３は、画像情報および基準画像データのうちから、室外熱交換器３５以外の部分を除外して、画像情報と基準画像データとが一致するか否かを判定するようにしてもよい。

　また、霜が付着していない状態の室外熱交換器３５の色、すなわち着霜が全く起こっていない状態の室外熱交換器３５の色を初期色として記憶部２５に記憶させておき、状態判定部２３が、初期色と画像情報に含まれる室外熱交換器３５全体の色とを比較するようにしてもよい。そして、状態判定部２３は、画像情報に含まれる室外熱交換器３５全体の色が初期色になったとき、室外熱交換器３５に霜残りがないと判定するようにしてもよい。さらに、室外熱交換器３５の色むらなどを勘案し、状態判定部２３は、初期色と画像情報に含まれる室外熱交換器３５全体の色との一致率が所定の割合に到達したとき、室外熱交換器３５に霜残りがないと判定するようにしてもよい。

　動作制御部２４は、空調負荷などに応じて、圧縮機３１、四方弁３２、減圧装置３４、室内送風機３３ａ、および室外送風機３５ａの動作を制御するものである。すなわち、動作制御部２４は、圧縮機３１の運転周波数を調整する機能と、四方弁３２の切替処理を行う機能と、減圧装置３４の開度を調整する機能と、を有している。また、動作制御部２４は、室内送風機３３ａの回転数、すなわち室内ファンモータの回転周波数を調整する機能を有している。さらに、動作制御部２４は、室外送風機３５ａの回転数、すなわち室外ファンモータの回転周波数を調整する機能を有している。

　より具体的に、動作制御部２４は、霜取り判定部２１からの除霜指令に応じて四方弁３２の切替処理などを行い、暖房運転から霜取り運転に切り替えるように構成してもよい。また、動作制御部２４は、状態判定部２３からの除霜終了指令に応じて四方弁３２の切替処理などを行い、霜取り運転から暖房運転に切り替えるように構成してもよい。

　室内制御装置１０および室外制御装置２０は、上記の各機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、例えば、マイコン、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。また、記憶部２５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等のＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等により構成することができる。

　撮像部５２は、画像捕捉装置５０は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）カメラからなり、画像を撮像するものである。広角レンズなどを有しており、画像捕捉装置５０の位置などを調整することで、吸込口１２１ａから視認できる室外熱交換器３５の画像を撮像することができる。制御部５１は、例えばマイコンからなり、画像捕捉装置５０の動作を制御するものである。制御部５１は、撮像処理部２２からの撮像要求に応じて、撮像部５２に画像を撮像させ、撮像部５２から画像を取得して撮像処理部２２へ送信するものである。

　ここで、空気調和システム２００は、撮像部５２として赤外線カメラを有するようにしてもよい。そして、室外制御装置２０が、撮像部５２において撮像された画像情報としての温度分布画像をもとに、室外熱交換器３５の霜残りの有無を判定し、空気調和装置１００の運転状態にフィードバックさせるようにしてもよい。

　図５は、図１の空気調和システム２００の動作例を示すフローチャートである。図５を参照して、空気調和装置１００が霜取り運転の精度を向上させる処理について説明する。

　まず、空気調和装置１００の暖房運転時において、霜取り判定部２１は、除霜開始条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。空気調和装置１００は、霜取り判定部２１が除霜開始条件を満たしていないと判定している間（ステップＳ１０１／Ｎｏ）、暖房運転を継続する。

　一方、霜取り判定部２１が除霜開始条件を満たしたと判定すると（ステップＳ１０１／Ｙｅｓ）、動作制御部２４は、暖房運転から霜取り運転への切替制御を実行する。これにより、空気調和装置１００は、霜取り運転を開始する（ステップＳ１０２）。そして、撮像処理部２２は、画像捕捉装置５０に撮像要求を送信し（ステップＳ１０３）、吸込口１２１ａから視認できる室外熱交換器３５の画像である画像情報を画像捕捉装置５０から取得する（ステップＳ１０４）。

　次いで、状態判定部２３は、画像捕捉装置５０において撮像された画像情報と、記憶部２５内の基準画像データとを比較することで、室外熱交換器３５に霜残りがあるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。状態判定部２３において霜残りがあると判定された場合（ステップＳ１０５／Ｙｅｓ）、撮像処理部２２は、予め設定された撮像待ち時間が経過するまで待機し（ステップＳ１０６／Ｎｏ）、撮像待ち時間が経過すると（ステップＳ１０６／Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３へ戻る。

　ここで、撮像待ち時間は、１つの時間に設定されていてもよく、複数の異なる時間に設定されていてもよい。撮像待ち時間が複数の異なる時間に設定されている場合、撮像処理部２２は、状態判定部２３による判定の累積回数が増えるにつれて、相対的に短い時間に設定された撮像待ち時間を用いるようにしてもよい。また、撮像処理部２２は、状態判定部２３による判定の累積回数が一定の回数を超えた後から、相対的に短い時間に設定されて撮像待ち時間を用いるようにしてもよい。

　一方、状態判定部２３において霜残りがないと判定されたとき（ステップＳ１０５／Ｎｏ）、動作制御部２４は、霜取り運転から暖房運転への切替制御を実行する。これにより、空気調和装置１００は、霜取り運転を終了する（ステップＳ１０７）。

　以上のように、空気調和システム２００は、画像捕捉装置５０が捕捉した運転状態情報を空気調和装置１００の運転状態にフィードバックさせ、運転状態情報をもとに室外機１２０の動作を制御することができるため、空気調和装置１００の信頼性の向上を図ることができる。

　ところで、空気調和装置において、室外機に設けられた室外熱交換器は、暖房運転時に低温となることから霜が付着する。そのため、空気調和装置は、室外熱交換器に付着した霜を溶かすために霜取り運転を実行する。従来の空気調和装置は、霜残りがあるか否かにかかわらず、一定時間が経過したとき、又は検出温度がある温度まで上昇したときに除霜運転を終了するため、室外熱交換器に霜が残った状態で除霜運転を終了する場合がある。このように、霜が残った状態で暖房運転を繰り返すと、霜が成長していき、強固な氷塊である根氷になることがある。根氷を通常の霜取り運転で除去することは困難であるため、根氷が発生した場合は、空気調和装置の大きな能力低下につながる。

　この点、空気調和装置１００は、画像捕捉装置５０から取り入れた画像情報をもとに運転状態を調整する機能を備えている。つまり、空気調和システム２００は、画像捕捉装置５０から得られた画像情報を解析することにより、霜取り運転の運転状態にフィードバックすることができる。よって、空気調和システム２００によれば、空気調和装置１００の保全性の向上を図ると共に、空気調和装置１００の能力低下を抑制することができるため、ユーザの快適性を高め、コストを低下させることができる。

実施の形態２．
　図６は、本発明の実施の形態２に係る空気調和システムの構成を例示する概略図である。一般に、空気調和装置は、運転中において、圧縮機および室外送風機などから騒音が発生する。空気調和装置から発生する騒音のレベルを示す騒音値は、特定の環境下で測定された各種のデータに基づいて決定されるため、実際の据付状況および環境温度等によって変動する可能性がある。そのため、常にユーザが望む騒音値以下で空気調和装置の運転を継続することは困難である。そこで、本実施の形態２の空気調和システム２００Ａは、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２を適用し、これらから得た騒音情報から、実際の据付環境での空気調和装置１００Ａの騒音値を演算するようになっている。そして、空気調和システム２００Ａは、演算した騒音値がユーザの希望する騒音レベル以下となるように、空気調和装置１００Ａの運転状態を調整するという構成を採っている。前述した実施の形態１と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。

　図６に示すように、空気調和システム２００Ａは、室内機１１０Ａ、室外機１２０Ａ、およびリモートコントローラ７０を備えた空気調和装置１００Ａと、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２と、を有している。ここで、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２は、本発明の空調状態捕捉装置に相当する。空気調和装置１００Ａは、室内制御装置１０Ａと室外制御装置２０Ａとが連携して冷媒回路８０を制御するようになっている。室外制御装置２０Ａは、室外機１２０Ａから生じる音を抑制する騒音抑制制御を行うものである。

　室外制御装置２０Ａには、第１音捕捉装置６１と第２音捕捉装置６２とが、それぞれ通信線９３によって接続されている。室外制御装置２０と、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２とは、互いに通信を行うように構成されている。第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２は、それぞれ、マイクロフォン（図示せず）を含んで構成されており、音を集音すると共に、集音した音の情報を室外制御装置２０Ａへ送信するものである。

　室内制御装置１０Ａとリモートコントローラ７０とは、リモコン線９４によって接続され、互いに通信を行うように構成されている。リモートコントローラ７０は、空気調和装置１００Ａの運転制御などに関する入力操作を受け付け、受け付けた入力操作の内容を示す操作信号を室内制御装置１０Ａへ送信するものである。リモートコントローラ７０は、例えば、複数の物理的な操作ボタンを含む入力部を有し、押下された操作ボタンに応じた操作信号を室内制御装置１０Ａへ送信するものである。また、リモートコントローラ７０は、例えば、タッチパネルからなる入力部を有し、タッチ操作に応じた操作信号を室内制御装置１０Ａへ送信するものである。室内制御装置１０Ａは、リモートコントローラ７０からの操作信号を室外制御装置２０Ａへ適宜送信する。

　図７は、図６の音捕捉装置を設置した状態を室外機１２０Ａの背面側からみた設置図である。図８は、図６の音捕捉装置を設置した状態を室外機１２０Ａの側面側からみた設置図である。第１音捕捉装置６１は、室外機１２０Ａの前面側に配置されており、第２音捕捉装置６２は、室外機１２０Ａの背面側に配置されている。

　第１音捕捉装置６１は、室外機１２０Ａの前面側の音を集音し、集音した音の情報を第１騒音情報として捕捉するものである。第１音捕捉装置６１は、室外制御装置２０Ａからの要求に応じて、第１騒音情報を室外制御装置２０Ａへ送信する機能を有している。第２音捕捉装置６２は、室外機１２０Ａの背面側の音集音し、集音した音の情報を第２騒音情報として捕捉するものである。第２音捕捉装置６２は、室外制御装置２０Ａからの要求に応じて、第２騒音情報を室外制御装置２０Ａへ送信する機能を有している。ここで、第１騒音情報および第２騒音情報は、本発明の運転状態情報に相当する。

　第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２は、それぞれ、保持部材６０ａによって、室外機１２０Ａとの間の距離と、設置面Ｓからの高さとが一定に保たれた状態で設置されている。また、図７に示すように、第２音捕捉装置６２は、室外機１２０Ａの背面における長手方向の中央部に配置されている。第１音捕捉装置６１も同様に、室外機１２０Ａの前面における長手方向の中央部に配置されている。なお、図８では、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２の各々と室外機１２０との水平距離が１．０ｍであり、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２の各々の設置面Ｓからの高さが１．５ｍである場合を例示しているが、これに限定されるものではない。室外機１２０との間の水平距離、および設置面Ｓからの高さは、室外機１２０Ａの大きさ及び構造などに応じて適宜変更することができる。保持部材６０ａは、スライド式の伸縮機構などを採用し、高さの調整ができるようにするとよい。このようにすれば、あらゆる大きさの室外機１２０Ａを有する空気調和システム２００Ａに、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２を適用することができる。

　図９は、図６の室外制御装置２０Ａの機能的構成を示すブロック図である。図９に示すように、室外制御装置２０Ａは、集音処理部１２２と、状態判定部１２３と、動作制御部１２４と、記憶部２５と、を有している。記憶部２５には、室外制御装置２０の動作プログラムの他、状態判定部１２３が判定に用いる騒音閾値、および後述する出力低下テーブルなどが格納されている。

　集音処理部１２２は、集音開始条件を満たしたときに、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２へ集音要求を送信するものである。集音要求は、音の集音および送信を要求する信号である。ここで、圧縮機３１および室外送風機３５ａの出力を低下させると、空気調和装置１００Ａの空調能力が低下してしまうため、ユーザの快適性を損なう可能性がある。そこで、集音処理部１２２は、リモートコントローラ７０から騒音抑制制御を指示する操作信号が送信されたときに、集音開始条件を満たしたと判定するようにしてもよい。このようにすれば、ユーザが意図しないタイミングで騒音抑制制御が実行されることがないため、ユーザビリティーの向上を図ることができる。また、集音処理部１２２は、予め設定された開始時刻になったときに、集音開始条件を満たしたと判定するようにしてもよい。

　もっとも、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２は、常時又は定期的に音を集音すると共に、集音した音の情報を撮像処理部２２に向けて送信するように構成してもよい。この場合、集音処理部１２２は、集音開始条件を満たしたときに、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２から第１騒音情報および第２騒音情報を取得するようにすればよい。

　集音処理部１２２は、集音要求に応じて第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２から送信される第１騒音情報および第２騒音情報をもとに、騒音値を演算するものである。すなわち、集音処理部１２２は、第１騒音情報についての周波数分析を行い、周波数帯ごとの騒音レベルの総和をとることにより、いわゆるオーバーオールである第１騒音値を求めるものである。また、集音処理部１２２は、第２騒音情報についての周波数分析を行い、周波数帯ごとの騒音レベルの総和をとることにより、いわゆるオーバーオールである第２騒音値を求めるものである。そして、集音処理部１２２は、第１騒音値と第２騒音値とを比較し、第１騒音値と第２騒音値とのうちの何れか大きい方を騒音値とするものである。そして、集音処理部１２２は、演算した騒音値を、状態判定部１２３へ出力するものである。

　ここで、空気調和装置１００Ａの据付環境によっては、室外機１２０Ａの前面側と背面側とで、ユーザに及ぼす騒音の影響が異なることがある。そこで、空気調和装置１００Ａの据付環境に応じて、第１騒音値および第２騒音値のうちの少なくとも１つに重み付けを行うようにしてもよい。に傾斜をつけるようにしてもよい。すなわち、集音処理部１２２は、第１騒音値および第２騒音値のうちの少なくとも１つに予め設定された重み係数を乗じ、重み付け後の第１騒音値および第２騒音値のうちの何れか大きい方を騒音値とするようにしてもよい。

　また、状態判定部１２３は、集音終了条件を満たしたときに、騒音抑制制御を終了するものである。集音処理部１２２は、例えば、リモートコントローラ７０から騒音抑制制御の中止を指示する操作信号が送信されたとき、又は予め設定された停止時刻になったときに、集音終了条件を満たしたと判定する。もっとも、室外制御装置２０Ａは、騒音抑制制御を１度だけ行うようにしてもよい。この場合、状態判定部１２３が集音終了条件を満たしたか否かの判定を行う機能を有していなくてもよい。

　ここで、上述した開始時刻および停止時刻は、快適性よりも静音性を優先させたい夜間などの時間帯に設定するとよい。すなわち、開始時刻から停止時刻までの間が、静音性を優先させたい時間帯となるように設定するとよい。このようにすれば、夜間などの空調能力を低下させても静音性を優先させたい時間帯に、騒音抑制制御を自動的に行うことができるため、ユーザによる操作の手間を省き、空気調和装置１００Ａの信頼性の向上を図ることができる。

　状態判定部１２３は、集音処理部１２２から出力された騒音値と騒音閾値とを比較し、騒音値が騒音閾値よりも大きいか否かを判定するものである。騒音閾値は、空気調和装置１００Ａの構成および設置環境などに応じて予め設定されていてもよし、ユーザがリモートコントローラ７０を介して設定した値であってもよい。そして、状態判定部１２３は、騒音値が騒音閾値よりも大きいと判定したとき、圧縮機３１および室外送風機３５ａのうちの少なくとも１つの出力低下を指示する出力低下指令を動作制御部１２４へ出力するものである。

　動作制御部１２４は、状態判定部２３からの出力低下指令に応じて、圧縮機３１および室外送風機３５ａのうちの少なくとも１つの出力を低下させるものである。すなわち、動作制御部１２４は、圧縮機３１の運転周波数および室外ファンモータの回転周波数のうちの少なくとも１つを低下させるものである。このようして、動作制御部１２４は、騒音値が騒音閾値よりも低くなるように制御する。

　例えば、状態判定部１２３が、出力低下指令に騒音値を含めて出力するように構成し、記憶部２５に、騒音値と圧縮機３１の運転周波数と室外ファンモータの回転周波数とを関連づけた出力低下テーブルを格納しておくようにするとよい。出力低下テーブルは、騒音値が大きくなると、圧縮機３１の運転周波数および室外ファンモータの回転周波数のうちの少なくとも１つが低下するように構成するとよい。そして、状態判定部１２３は、騒音値を出力低下テーブルに照らして、圧縮機３１の運転周波数および室外ファンモータの回転周波数を求め、求めた各出力値に応じて、圧縮機３１の運転周波数および室外ファンモータの回転周波数のうちの少なくとも１つを低下させるようにするとよい。動作制御部１２４の他の構成は、前述した実施の形態１の動作制御部２４と同様である。

　ここで、状態判定部１２３は、集音処理部１２２から出力された騒音値と異常閾値とを比較し、騒音値が異常閾値よりも大きいか否かを判定する機能を有していてもよい。異常閾値は、非常に高い周波数の音などを検出するために、空気調和装置１００Ａの構成などに応じて予め設定される。つまり、状態判定部１２３は、異常閾値を用いて、突出した周波数の音を検出した場合、又は騒音値が定期的に異常閾値を超える状態を検出した場合などにおいて、室外機１２０Ａが異常な状態にあると判定するようにしてもよい。

　そして、室外制御装置２０Ａは、状態判定部１２３において室外機１２０Ａが異常状態にあると判定されたとき、室外機１２０Ａが異常状態にあることを示す異常情報を外部に報知するようにするとよい。例えば、室内機１１０又はリモートコントローラ７０が、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ）等からなる表示部を有する場合、動作制御部１２４は、状態判定部１２３による異常判定を受けて、表示部に異常情報を表示させるようにしてもよい。また、室内機１１０又はリモートコントローラ７０が、スピーカを含んで構成された報知部を有する場合、動作制御部１２４は、状態判定部１２３による異常判定を受けて、音又は音声により報知部に異常情報を報知させるようにしてもよい。このようにすれば、ユーザに対し、室外機１２０Ａの点検又はサービス業者への連絡を促すことができるため、迅速な対処が可能となることから、室外機１２０Ａの状態悪化を未然に防ぐことができる。

　室内制御装置１０Ａおよび室外制御装置２０Ａは、上記の各機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、例えば、マイコン、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。

　ここで、図１では、空気調和システム２００Ａが、２つの音捕捉装置を有する場合を例示したが、これに限らず、空気調和システム２００Ａは、１台の音捕捉装置を有するようにしてもよく、３台以上の音捕捉装置を有するようにしてもよい。そして、室外制御装置２０Ａが、１台又は３台以上の音捕捉装置において取得された騒音情報をもとに騒音値を演算するようにしてもよい。

　また、図６では、室内制御装置１０Ａとリモートコントローラ７０とが有線によって接続されている場合を例示したが、これに限らず、室内制御装置１０Ａとリモートコントローラ７０とは、無線によって通信を行うようにしてもよい。すなわち、室内制御装置１０Ａとリモートコントローラ７０とは、それぞれ、任意の通信規格により無線通信を行う機能を有していてもよい。

　図１０は、図６の空気調和システム２００Ａの動作例を示すフローチャートである。図１０を参照して、空気調和システム２００Ａによる騒音抑制制御について説明する。

　まず、空気調和装置１００の運転時において、集音処理部１２２は、集音開始条件を満たすまで待機し（ステップＳ２０１／Ｎｏ）、集音開始条件を満たしたときに（ステップＳ２０１／Ｙｅｓ）、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２へ集音要求を送信する（ステップＳ２０２）。

　次いで、集音処理部１２２は、第１音捕捉装置６１から第１騒音情報を取得すると共に、第２音捕捉装置６２から第２騒音情報を取得する（ステップＳ２０３）。次に、集音処理部１２２は、第１騒音情報および第２騒音情報に基づいて騒音値を演算する。すなわち、集音処理部１２２は、第１騒音情報をもとに第１騒音値を求め、第２騒音情報をもとに第２騒音値を求める。そして、集音処理部１２２は、第１騒音値および第２騒音値のうちの何れか大きい方を騒音値とする。なお、集音処理部１２２は、第１騒音値と第２騒音値とが等しい場合、何れか一方を騒音値とする（ステップＳ２０４）。

　続いて、状態判定部１２３は、集音処理部１２２において演算された騒音値と騒音閾値とを比較し、騒音値が騒音閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０５）。状態判定部１２３において騒音値が騒音閾値よりも大きいと判定されたとき（ステップＳ２０５／Ｙｅｓ）、動作制御部１２４は、圧縮機３１および室外送風機３５ａのうちの少なくとも１つの出力を低下させて（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０７へ進む。

　一方、状態判定部１２３において騒音値が騒音閾値以下であると判定されたとき（ステップＳ２０５／Ｎｏ）、集音処理部１２２は、集音終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０７）。集音処理部１２２は、集音終了条件を満たしていない場合（ステップＳ２０７／Ｎｏ）、ステップＳ２０２へ戻り、集音終了条件を満たした場合（ステップＳ２０７／Ｙｅｓ）、ステップＳ２０１へ戻る。上記ステップＳ２０１～Ｓ２０７の一連の処理を連続的に行うことにより、室外制御装置２０Ａは、騒音値を騒音閾値よりも低い状態を保つように冷媒回路８０を制御する。

　以上のように、空気調和システム２００Ａは、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２が捕捉した運転状態情報を空気調和装置１００Ａの運転状態にフィードバックさせ、運転状態情報をもとに室外機１２０Ａの動作を制御することができるため、空気調和装置１００Ａの信頼性の向上を図ることができる。

　すなわち、空気調和装置１００Ａは、第１音捕捉装置６１および第２音捕捉装置６２から取り入れた騒音情報をもとに運転状態を調整する機能を備えている。つまり、空気調和システム２００Ａは、騒音情報を解析して運転状態へのフィードバックを行うことにより、空気調和装置１００Ａの異常を早期に発見できるだけでなく、空気調和装置１００Ａから発せられる騒音を抑制することができる。よって、空気調和システム２００Ａによれば、空気調和装置１００Ａの信頼性を高め、かつユーザの利便性および快適性の向上を図ることができる。

　上記各実施の形態は、空気調和装置および空気調和システムにおける好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、空気調和システム２００の構成と空気調和システム２００Ａの構成とを組み合わせて空気調和システムを構築してもよい。すなわち、例えば、空気調和システム２００が、少なくとも１台の音捕捉装置とリモートコントローラ７０とをさらに有するようにしてもよい。そして、室内制御装置１０および室外制御装置２０が、それぞれ、室内制御装置１０Ａおよび室外制御装置２０Ａがもつ各機能を追加的に有するようにするとよい。具体的には、室外制御装置２０が集音処理部１２２を有するようにし、状態判定部２３が状態判定部１２３の処理機能を追加的に有し、かつ、動作制御部２４が動作制御部１２４の処理機能を追加的に有するようにしてもよい。このようにすれば、空気調和システム２００の利点と空気調和システム２００Ａの利点とを併せもつ空気調和システム２００を構築することができるため、空気調和装置１００の信頼性をより高めることができる。もっとも、空気調和システム２００の構成と、リモートコントローラ７０およびこれに関連する機能的構成を除いた空気調和システム２００Ａの構成とを組み合わせて空気調和システムを構築するようにしてもよい。

　図２、図３、図７、および図８では、スタンド状の保持部材５０ａ又は６０ａを例示したが、これに限らず、保持部材５０ａ又は６０ａは、ケーシング１２１に連結されていてもよい。例えば、保持部材５０ａ又は６０ａは、ケーシング１２１の背面側の底部に連結され、当該底部から水平に延びる板状又は棒状の水平部材と、水平部材の端部から上方に延びる板状又は棒状の上方部材とにより構成されていてもよい。また、保持部材５０ａ又は６０ａは、ケーシング１２１の背面側の上部に連結され、当該上部から水平に延びる板状又は棒状の水平部材と、水平部材の端部から下方に延びる板状又は棒状の下方部材とにより構成されていてもよい。このようにすれば、保持部材５０ａ又は６０ａを構成する各部材の長さを調整しておくことにより、画像捕捉装置５０又は第１音捕捉装置６１及び第２音捕捉装置６２の位置調整の容易化を図ることができる。なお、保持部材５０ａ又は６０ａの各部材は、スライド式の伸縮機構などを採用し、長さの調整ができるようにするとよい。

　上記各実施の形態では、室内制御装置と室外制御装置とが連携して冷媒回路８０を制御する場合を例示したが、これに限らず、空気調和装置１００および１００Ａは、室内制御装置に機能と室外制御装置の機能とを併せもつ１つの制御装置を有するようにしてもよい。図３および図８では、直方体状の室外熱交換器３５を例示したが、これに限らず、室外熱交換器３５は、例えば、断面Ｌ字状、又は断面コ字状のものであってもよい。また、室外機１２０および１２０Ａは、吹出口１２１ｂが上部に設けられたものであってもよい。

　１０、１０Ａ　室内制御装置、２０、２０Ａ　室外制御装置、２１　霜取り判定部、２２　撮像処理部、２３、１２３　状態判定部、２４、１２４　動作制御部、２５　記憶部、３１　圧縮機、３２　四方弁、３３　室内熱交換器、３３ａ　室内送風機、３４　減圧装置、３５　室外熱交換器、３５ａ　室外送風機、４０　温度センサ、５０　画像捕捉装置、５０ａ、６０ａ　保持部材、５１　制御部、５２　撮像部、６１　第１音捕捉装置、６２　第２音捕捉装置、７０　リモートコントローラ、８０　冷媒回路、８１　冷媒配管、９１　内外通信線、９２、９３　通信線、９４　リモコン線、１００、１００Ａ　空気調和装置、１１０、１１０Ａ　室内機、１２０、１２０Ａ　室外機、１２１　ケーシング、１２１ａ　吸込口、１２１ｂ　吹出口、１２２　集音処理部、２００、２００Ａ　空気調和システム。

Claims

　室外熱交換器を備えた室外機を有する空気調和装置と、
　前記空気調和装置の運転時の前記室外熱交換器の外観に関する情報、および前記空気調和装置の運転時に生じる音に関する情報のうちの少なくとも１つを運転状態情報として捕捉する空調状態捕捉装置と、を有し、
　前記空気調和装置は、
　前記空調状態捕捉装置において捕捉された前記運転状態情報をもとに前記室外機の動作を制御する制御装置を有する空気調和システム。
　前記空調状態捕捉装置として、
　前記室外熱交換器に付設され、前記室外熱交換器の外観の画像を撮像して前記運転状態情報として記録する画像捕捉装置を有し、
　前記制御装置は、
　前記室外熱交換器の霜取り運転中に、前記画像捕捉装置において記録された前記運転状態情報が、霜が付着していない状態にある前記室外熱交換器の外観の画像である基準画像データと一致したとき、前記霜取り運転を終了するものである請求項１に記載の空気調和システム。
　前記制御装置は、
　前記画像捕捉装置により撮像された前記運転状態情報の全体の色が、前記基準画像データの全体の色と一致したときに、当該運転状態情報が前記基準画像データと一致したと判定するものである請求項２に記載の空気調和システム。
　前記空調状態捕捉装置として、
　前記室外熱交換器に付設され、前記室外熱交換器の外観の画像を撮像して前記運転状態情報として記録する画像捕捉装置を有し、
　前記制御装置は、
　前記室外熱交換器の霜取り運転中において、前記画像捕捉装置により撮像された前記運転状態情報に含まれる前記室外熱交換器の色全てが、霜が付着していない状態の前記室外熱交換器の色である初期色になったとき、前記霜取り運転を終了するものである請求項１に記載の空気調和システム。
　前記室外機は、
　冷媒を圧縮する圧縮機と、
　前記室外熱交換器に送風する送風機と、を備え、
　前記空調状態捕捉装置として、
　前記室外機に付設され、前記室外機から発せられる音を集音し、集音した音の情報を前記運転状態情報として捕捉する音捕捉装置を有し、
　前記制御装置は、
　前記音捕捉装置において捕捉された前記運転状態情報をもとに演算した騒音値が騒音閾値よりも大きい場合に、前記圧縮機および前記送風機のうちの少なくとも一つの出力を低下させるものである請求項１～４の何れか一項に記載の空気調和システム。