JP6242309B2 - 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。

従来より、『室内空気を吸い込み、その吸い込み空気を室内熱交換器に通して吹出口から吹き出す室内機と、この室内機に設けられた副気流吹出口と、前記室内機内に設けられ、前記室内熱交換器に入る前の吸い込み空気の一部および前記室内熱交換器を経た空気の一部を取り込んで混合し前記副気流吹出口から吹き出す副気流ユニットと』を備える空気調和機がある（例えば、特許文献１参照）。この空気調和機ではさらに輻射温度センサーを備えており、輻射温度センサーからの検知温度に応じて、副気流ユニットからの副気流の送風先を制御するようにしている。

この空気調和機では、吹出口からの主流による全体空調に加え、副気流吹出口からの副気流による局所的な空調により、快適な空調を行うことができる。そして、例えば冷房運転のときに窓からの日差しが強く、窓側のエリアの輻射温度が高いような場合、副気流ユニットからの副気流が窓際のエリアに送風され、窓側のエリアを局所的に冷房するように動作する。

特開２０１１−６９５２４号公報（第３−７頁、図３）

しかしながら、特許文献１では、使用者が輻射温度の高い窓際のエリアにいない場合、例えば窓から遠方にいるような場合にでも、窓側のエリアに副気流を流し続ける制御となる。このため、無駄なエネルギーを消費するという問題があった。極論を言うと、人が存在していない場合にも不必要な局所冷房を行うようなこともあり、さらに無駄なエネルギーを消費するという問題もあった。

また、輻射温度に基づいて一律に制御しているため、使用者の要望に応じた制御ができない。例えば、キッチンで料理をしているときには火を扱うことでキッチン内の温度が高くなる。このため、リビングからキッチンに移動した場合には、リビングで寛いでいたときよりも空調能力を高め、キッチンの温度が下がるようにしたい、という使用者の要望があってもそれを入力する手段がなかった。

また、使用者各人の温度の好みはそれぞれ異なるため、上記の例で言うと、使用者がリビングからキッチンに移動した場合の空調温度を、メーカー側が予め決めた温度に固定したのでは、冷房による冷却効果が各使用者の所望する温度とはならないことがあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、使用者が空調空間の中から所望のエリアとそのエリアに使用者が存在する場合の空調温度とを指定可能とし、使用者の要求に対応した快適な空調と省エネを実現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、吸込口および吹出口を有する室内機本体と、空調空間の温度を検出する室内温度センサーと、空調空間内の人体を検知する人体検知センサーと、使用者が操作可能な操作部と、吹出口から吹き出される空気流の温度調整を行う空調部と、快適エリアモードを含む複数の運転モードを有する制御装置とを備え、制御装置は、快適エリアモード時、空調空間を複数に分割した複数の空調エリアのうち、操作部からの操作に基づき指定した設定エリアに人体検知センサーで検出した人体が存在しない場合、室内温度センサーの検出に基づく空調空間の温度が設定温度になるように空調部を制御し、設定エリアに人体が存在する場合、空調空間の温度が、操作部からの温度入力に基づき設定エリアに対して設定した空調温度になるように空調部を制御するものである。

この発明によれば、使用者が空調空間の中から所望のエリアとそのエリアに使用者が存在する場合の空調温度とを指定可能であり、使用者の要求に対応した快適な空調と省エネを実現できる。

この発明の実施の形態における空気調和機１００の構成を模式的に示す構成図である。 この発明の実施の形態における空気調和機１００の室内機１の模式的な縦断面図である。 この発明の実施の形態における空気調和機１００の制御装置１０を中心とする構成ブロック図である。 この発明の実施の形態における空気調和機１００の制御ブロック図である。 この発明の実施の形態における快適エリアモードの操作設定の画面例をまとめて示す図である。 この発明の実施の形態における空気調和機１００における快適エリアモードの制御内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態における空気調和機の快適エリアモードで設定した設定エリアと空気調和機が認識する人体検出位置との関係について、（ａ）設定エリアと人体検出位置とが一致する場合と、（ｂ）一致しない場合と、をまとめて示した模式図である。

実施の形態．
図１は、この発明の実施の形態における空気調和機１００の構成を模式的に示す構成図であり、冷凍サイクルの冷媒回路も合わせて図示している。ここで、図１を含め、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。

この空気調和機１００は、室内に設置される室内機１と屋外に設置される室外機２とから構成されるセパレート形であり、室内機１と室外機２とは接続配管１１ａ、１１ｂで接続されている。接続配管１１ａは凝縮工程を通過後の冷媒が流れる液側の接続配管であり、接続配管１１ｂは蒸発工程を通過後の冷媒が流れるガス側の接続配管である。

室外機２には、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機３、冷媒の流れる方向を切換える冷媒流路切換弁４（以降、四方弁４と呼ぶ）、外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器５、開度が変更可能で、高圧の冷媒を低圧に減圧する電子制御式膨張弁などの減圧装置６（以降、膨張弁６と呼ぶ）が配置されている。室内機１には、室内空気と冷媒との熱交換を行う室内熱交換器７が配置されている。これらを接続配管１１ａ、１１ｂを含む配管で順次接続して冷媒回路、すなわち圧縮機３により冷媒を循環する圧縮式冷凍サイクル（圧縮式ヒートポンプサイクル）を構成している。この発明の空調部は圧縮式冷凍サイクルを備えて構成され、室内機１の吹出口１９（後述の図２参照）から吹き出される空気流の温度調整を行う。

この空気調和機１００の運転を制御する制御装置が、室内機１と室外機２とにそれぞれ設置され、室内機１には室内側制御装置１０ａ、室外機２には室外側制御装置１０ｂが配置される。それぞれが制御基板を保有し、その基板上に空気調和機１００を運転制御するための各種回路が構成されている。室内側制御装置１０ａと室外側制御装置１０ｂとは室内外連絡ケーブル１０ｃにより接続されている。この室内外連絡ケーブル１０ｃは、接続配管１１ａ、１１ｂとともに束ねられている。

なお、室内側制御装置１０ａと室外側制御装置１０ｂとは、室内外連絡ケーブル１０ｃを介して互いに情報をやり取りして空気調和機１００を制御しているので、ここでは、説明の便宜上、室内側制御装置１０ａと室外側制御装置１０ｂとを合わせて制御装置１０と定義する。

室外機２には、室外熱交換器５の近くに送風機である室外送風ファン８が設置され、室外送風ファン８を回転させることで、室外熱交換器５を通過する空気流を生成する。この室外機２では、室外送風ファン８としてプロペラファンを用いており、室外送風ファン８は、当該室外送風ファン８が生成する空気流において室外熱交換器５の下流側に位置している。

同様に、室内機１の内部には、室内熱交換器７の近くに室内送風ファン９が設置されていて、この室内送風ファン９の回転により室内熱交換器７を通過する空気流を生成する。この室内機１ではクロスフローファンを室内送風ファン９として使用しており、当該室内送風ファン９が生成する空気流において、室内熱交換器７の下流側に位置している。

室内機１には、室内温度センサー１２ａと人体検知センサー１２ｂとが配置されている。室内温度センサー１２ａは、当該室内機１が設置される室内の空気温度である室内温度Ｔａを測定し、その情報信号を室内側制御装置１０ａに送る。人体検知センサー１２ｂは、人体の位置を検出し、その情報信号を室内側制御装置１０ａに送る。人体検知センサー１２ｂは、室内機１の前面側に室内を臨むように設置されているもので、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサーを用いたカメラか、人体から発生している赤外線を検出する赤外線センサーが用いられる。

室内機１にはさらにリモコン受信部１４が設置されている。リモコン受信部１４は、この空気調和機１００の使用者が、空気調和機１００に対して運転入切や運転内容の指示を行うワイヤレスのリモコン１３から発信された指示信号を受信し、これを室内側制御装置１０ａに伝達するものである。

圧縮機３は、起動時等を除き、通常運転時では、例えば１０〜１３０ｒｐｓ程度の範囲で運転回転数を変更可能で、回転数の増加に伴って冷媒回路の冷媒循環量が増加する。圧縮機３の回転数は、室内温度センサー１２ａの検出に基づく現在の室内温度Ｔａと、使用者がリモコン１３を使って指示した設定温度Ｔｓとの温度差ΔＴに応じて、室外側制御装置１０ｂが制御している。温度差ΔＴが大きいと圧縮機３で高回転で運転し、冷媒循環量を増加させる。

室内送風ファン９の回転数も複数段階に変更（切換え）可能であり、この室内機１では、冷房や暖房の通常運転時に、強風、中風、弱風とその回転数が３段階に切換え可能なタイプである。室内機１の風速設定が自動モードとされている場合では、圧縮機３と同様に、室内送風ファン９の回転数の切換えも、現在の室内温度Ｔａと設定温度Ｔｓとの温度差ΔＴに応じて行われる。具体的には、温度差ΔＴが大きく、圧縮機３が高回転数で運転されているときには、室内送風ファン９において切換え可能な回転数範囲で最も高い回転数である強風にて室内送風ファン９が回転し、室内熱交換器７を通過する空気流の流量（風量）を最大とする。風速自動モードでは、室内送風ファン９の回転数は概ね圧縮機３の回転数と連動しており、圧縮機３が高回転であれば、室内送風ファン９も高回転となっている。

室内送風ファン９の回転数の切換えは、室内側制御装置１０ａが制御している。同様に、室外送風ファン８も複数段階に回転数の切換えが可能であり、現在の室内温度Ｔａと設定温度Ｔｓとの温度差ΔＴに応じて回転数の切換えが行われる。室外送風ファン８の回転数の切換えは、室外側制御装置１０ｂが制御している。また、四方弁４の冷媒流れ方向の切換えおよび膨張弁６の開度も、室外側制御装置１０ｂが制御している。

室内機１の吹出口１９（後述の図２参照）には、調和空気の吹き出す風向を左右方向に変更可能とする左右風向板１５（後述の図２参照）と、上下方向に変更可能とする上下風向板１６（後述の図２参照）とが設けられている。室内機１の風向設定が自動モードである場合には、左右風向板１５と上下風向板１６のそれぞれの向き（角度）、すなわち室内への吹き出し気流の風向は、室内側制御装置１０ａが制御する。左右風向板１５および上下風向板１６は、この発明の風向調整部を構成する。

冷房運転では、四方弁４が図１の実線で示すような冷媒回路に切換えられ、圧縮機３から吐出された高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器５へ流入し、室外熱交換器５が凝縮機として動作する。室外送風ファン８の回転により生成される空気流が室外熱交換器５を通過する際に、冷媒と通過する屋外空気とが熱交換して、冷媒の凝縮熱が屋外空気に付与される。こうして冷媒は、室外熱交換器５で凝縮して低温高圧な液冷媒となり、次に膨張弁６で断熱膨張して低温低圧二相冷媒となる。

続いて室内機１にて、冷媒は室内熱交換器７に流入し、室内熱交換器７が蒸発器として動作する。室内送風ファン９の回転で生じる空気流が室内熱交換器７を通過する際に、冷媒と通過する室内空気とが熱交換して、冷媒が室内空気から蒸発熱を奪って蒸発し、通過する室内空気は冷却される。冷媒は、室内熱交換器７にて蒸発して低温低圧な冷媒となり、圧縮機３で再び高温高圧な冷媒に圧縮される。冷房運転ではこのサイクルが繰り返される。

四方弁４を点線で示すような回路に切換えれば、冷媒は冷房運転時と逆方向に流れ、室内熱交換器７を凝縮機、室外熱交換器５を蒸発器として動作させ、室内熱交換器７を通過する室内空気に凝縮熱を与えて暖め、暖房運転となる。

なお、図１では室内送風ファン９の形態はクロスフローファンとしているが、特にクロスフローファンに限定するものではなく、例えばプロペラファン等の別の形態を採用してもよく、送風機の形態を特に限定するものではない。また、室内送風ファン９の回転数の段階数を強風、中風、弱風の３段階としているが、この段階数も特に３段階に限定するものではない。

図２は、この発明の実施の形態における空気調和機１００の室内機１の模式的な縦断面図であり、室内機１本体の左右方向の略中央での縦断面である。
この室内機１は、室内の壁面の天井に近い上部に据付けられる壁掛けタイプのもので、左右方向が長手方向となるような略長方体の筺体２０の内部に室内熱交換器７および室内送風ファン９を収納している。筺体２０の前面側（正面）には、上下方向に回動して筺体２０の前面を開閉可能な正面意匠パネル１７が取り付けられている。

図２に示すように、筺体２０の上面には、室内送風ファン９の回転で生じる空気流の室内機１への入口となる吸込口１８が形成され、筺体２０の下部には、その空気流の出口となる吹出口１９が形成されている。吹出口１９は、室内機１本体の左右方向を長手方向とする細長い形状で形成されている。吸込口１８から吹出口１９に至る風路の途中に、空気流でいうと上流側に室内熱交換器７、下流側に室内送風ファン９が配置される。室内送風ファン９は、クロスフローファンの回転軸線が室内機１本体の左右方向となるように水平に設置され、その室内送風ファン９の上流側を囲うように、フィンアンドチューブ型の室内熱交換器７が設置される。

そして、吸込口１８と室内熱交換器７の間には、エアフィルター２１が設置されている。また、図２には図示していないが、室内機１には、室内温度Ｔａを検出する室内温度センサー１２ａと人体の位置を検出する人体検知センサー１２ｂとが取り付けられている。

以下、空気調和機１００の基本的な動作について説明する。リモコン１３からの空気調和機１００の運転開始指示をリモコン受信部１４が受け取ると、制御装置１０は、空気調和機１００の各種機器の制御を開始し、運転が始まる。室内機１においては、室内送風ファン９が回転を始める。室内送風ファン９の回転により、筺体２０上面の吸込口１８から室内機１本体（筺体２０）の内部に吸い込まれ、筺体２０下部の吹出口１９から吹き出される室内空気の空気流が生成される。また、室外機２にて圧縮機３も運転を開始し、冷媒回路に冷媒が循環して冷凍サイクルが稼働状態になる。同時に室外送風ファン８も回転を始める。

室内機１において、吸込口１８から吸い込まれた室内空気は、まずエアフィルター２１を通過するが、その時に、吸い込み空気中に含まれている塵埃等がエアフィルター２１で除去される。そして塵埃等が除去された空気は、エアフィルター２１の下流側に位置する室内熱交換器７を通過する際に、室内熱交換器７内を流れる冷媒と熱交換する。冷房運転であれば、室内熱交換器７が蒸発器として作用し、室内熱交換器７を通過する室内空気は冷媒に蒸発熱を奪われることで冷やされる。一方、暖房運転であれば、室内熱交換器７が凝縮機として作用し、室内熱交換器７を通過する室内空気は冷媒から凝縮熱を付与されることで暖められる。

室内熱交換器７で冷媒と熱交換した室内空気は温度が調整された調和空気となり、調和空気は、室内送風ファン９の送風作用によりクロスフローファンである室内送風ファン９を横断して、吹出口１９へと導かれる。室内送風ファン９から吹出口１９に至る風路の途中には左右風向板１５が設置され、また、吹出口１９には上下風向板１６が設置されており、調和空気は、左右風向板１５によって左右方向の風向、上下風向板１６によって上下方向（天井−床方向）の風向が調整されて、吹出口１９から吹き出される。

空気調和機１００の運転中は、リモコン１３からの使用者の運転内容の指示に基づき、制御装置１０が室内機１および室外機２の各種機器を制御している。制御装置１０は、例えば室内温度センサー１２ａが検出（測定）する現在の室内温度Ｔａが、使用者がリモコン１３を使って指示する設定温度Ｔｓに早く到達させるように圧縮機３の回転数、膨張弁６の開度、室外送風ファン８の回転数、室内送風ファン９の回転数などを制御する。そして、現在の室内温度Ｔａが設定温度Ｔｓに到達したならば、制御装置１０は、その温度の状態が維持されるように、圧縮機３の回転数、膨張弁６の開度、室外送風ファン８の回転数、室内送風ファン９の回転数などを制御する。また、制御装置１０は、四方弁４の切換えにより、冷房運転、暖房運転等の各運転モードの運転を行う。

また、制御装置１０は、空調空間を室内全体として空調（冷房運転または暖房運転）を行う通常モードと、快適エリアモードとを有している。快適エリアモードは、空調空間である室内空間を分割した複数の空調エリアの中から、使用者が所望の空調エリアを設定するとともに設定温度Ｔｓとは別に設定エリアに対して空調温度を設定し、使用者が設定エリアに存在する場合に、室内温度Ｔａが空調温度となるように空調（冷房運転または暖房運転）を行うモードである。なお、快適エリアモードにおける温度指定は、直接、空調温度を指定してもよいし、設定温度Ｔｓに対する差分量（以下、空調温度調節量）（例えば、＋１℃、−１℃）等で指定してもよい。以下では、空調温度調節量を指定するものとして説明する。

図３は、この発明の実施の形態における空気調和機１００の制御装置１０を中心とする構成ブロック図である。制御装置１０には、マイクロコンピューター２２（以下、マイコン２２と呼ぶ）を有し、マイコン２２には、入力回路２３、演算回路２４、出力回路２５が組み込まれている。

入力回路２３は、リモコン１３からの運転入切、運転モード、設定温度Ｔｓ、風量（風速）および風向の設定（自動モードを含む）を指示する信号を受け取って、これらを演算回路２４へ提供する。入力回路２３はさらに、快適エリアモードの設定状態などの指示信号、室内温度センサー１２ａからの現在の室内温度Ｔａの検出信号、人体検知センサー１２ｂの人体検出信号を受け取って、これらを演算回路２４へ提供する。リモコン１３の指示信号は実際には、室内機１本体側のリモコン受信部１４が中継ぎして入力回路２３へ入力される。

演算回路２４は、各種の制御設定値（予め設定されている閾値、条件値、定数）およびプログラムが記憶されているメモリ２６と、演算処理や判断処理が行われるＣＰＵ２７と、を備える。演算回路２４は、入力回路２３から提供された情報を用いて、メモリ２６とＣＰＵ２７とが協働して、演算、判断処理の最終結果を出力回路２５へ提供する。出力回路２５は受け取った最終結果に従って各種機器に制御信号を出力する。例えば、圧縮機３および室内送風ファン９に回転数の制御信号を出力したり、左右風向板１５および上下風向板１６のそれぞれの駆動手段に回動角度の信号を出力したりする。

前述のとおり、この空気調和機１００は、室内機１と室外機２とにそれぞれ室内側制御装置１０ａ、室外側制御装置１０ｂを備えているが、これらは室内外連絡ケーブル１０ｃを介して相互に情報をやり取りし、室内機１、室外機２のそれぞれが有する各種機器を運転制御している。このため、ここでは、便宜上、室内側制御装置１０ａと室外側制御装置１０ｂとを合わせて制御装置１０とみなしている。実際には、室内側制御装置１０ａと室外側制御装置１０ｂとのそれぞれがマイコン２２を有し、例えばメモリ２６が記憶している制御設定値等は異なっている。なお、室内機１か室外機２のどちらか一方にのみ制御装置１０を搭載し、その制御装置１０が室内機１、室外機２のそれぞれが有する各種機器の運転を制御するようにしてもよい。

図４は、この発明の実施の形態における空気調和機１００の制御ブロック図である。
演算回路２４内に図示される各構成要素は、実際に図のようにそれぞれ独立して存在しているわけではなく、説明のために制御内容を機能的に区分けしたものであり、それぞれが演算回路２４の保有する一連の制御プログラムに組み込まれているものである。

リモコン１３からの指示信号を室内機１本体の前面側に設置されているリモコン受信部１４が受信し、その信号がマイコン２２の入力回路２３を経て、演算回路２４内でまず受信内容解析部２８に伝わり、ここで指示内容が解析される。解析された情報のうち、設定温度Ｔｓが温度差算出部３１に伝えられる。設定温度Ｔｓは、ここでは使用者が希望する室内温度であり、使用者がリモコン１３にて、例えば２８℃というように摂氏温度で設定できる。また、快適エリアモードの設定状態も受信内容解析部２８にて解析され、快適エリアモードにおける設定エリアと空調温度調節量とが判明する。

一方、室内機１本体に取り付けられた室内温度センサー１２ａの検出信号は、入力回路２３を経て、演算回路２４内でまず室内温度換算部２９に伝わり、ここで電気信号から温度データに変換され、現在の室内温度データとなる。そして、この現在の室内温度Ｔａが温度差算出部３１に伝えられる。

また、同じく室内機１本体に取り付けられた人体検知センサー１２ｂの検出信号も、入力回路２３を経て、演算回路２４内でまず人体検出判断部３０に伝わり、ここで人体の検出状況や、検出位置が解析され、その結果が快適エリア制御判断部３２に伝えられる。

快適エリア制御判断部３２は、人体検出判断部３０から届いた人体の検出情報から、室内のどのエリアに人体が検出されたかを認識する。そして、快適エリア制御判断部３２は、人体が検出されたエリアの位置が、受信内容解析部２８が解析した快適エリアモードの設定エリアの位置と一致しているか否かを判断する。

快適エリア制御判断部３２は、人体が検出されたエリアの位置と快適エリアモードの設定エリアの位置とが一致していると判断した場合には、温度差算出部３１へ空調温度調節量を伝達する。この際の空調温度調節量は、受信内容解析部２８で解析された快適エリアモードの設定温度調節量である。

また、快適エリア制御判断部３２は、人体が検出されたエリアの位置と快適エリアモードの設定エリアの位置とが一致していないと判断した場合には、温度差算出部３１へ空調温度調節量は０（調節なし）と伝達するように動作する。なお、人体検出判断部３０から届いた情報では人体が検出されていない場合および運転モードが快適エリアモードに設定されていない場合も同様に、快適エリア制御判断部３２は温度差算出部３１へ空調温度調節量は０（調節なし）と伝達するように動作する。

一方、温度差算出部３１では、室内温度換算部２９から届いた現在の室内温度Ｔａと受信内容解析部２８から届いた設定温度Ｔｓとの温度差ΔＴが算出される。受信内容解析部２８が解析した運転モードの情報が冷房運転であれば、温度差ΔＴ＝Ｔａ−Ｔｓにて算出される。そして、温度差算出部３１で算出された温度差ΔＴは、快適エリア制御判断部３２から伝達された空調温度調節量分だけ、算出した温度差ΔＴに補正を加えるようにデータ処理を行う。このようにしてデータ処理された温度差ΔＴが圧縮機３の運転を制御する圧縮機制御部３３に伝達される。

圧縮機制御部３３では、温度差算出部３１からの温度差ΔＴに応じて圧縮機３の回転数を制御する。冷房運転において、ΔＴ＞０であれば圧縮機３を起動し、圧縮機３の回転数を予め定められたスピードで段階的に上昇させていく。ΔＴの大きさに応じて最大で圧縮機３を許容最大回転数（ここでは１３０ｒｐｓ）まで上昇させ、冷凍サイクルの冷媒循環量を増して冷房能力を高める。冷房効果により、室内温度が低下し始めると、すなわち温度差ΔＴ（＞０）が減少傾向を示すようになると、圧縮機制御部３３は、ΔＴの大きさに準ずるように圧縮機３の回転数を減少させていく。ΔＴがゼロ近傍（ただしΔＴ＞０）では、許容最小回転数（ここでは１０ｒｐｓ）にて圧縮機３を運転する。

そして、温度差算出部３１からの温度差ΔＴが０以下（ΔＴ≦０）となると、圧縮機制御部３３は、過冷房防止のために圧縮機３の運転を停止し、当該空気調和機１００を圧縮機停止状態にする。温度差ΔＴが再びΔＴ＞０となれば、圧縮機制御部３３は、圧縮機３を再起動させ、温度差ΔＴに応じて圧縮機３の回転数を制御する。

図５は、この発明の実施の形態における快適エリアモードの操作設定の画面例をまとめて示す図である。
図５（ａ）の画面は、リモコン１３の液晶画面などの表示部に表示される画面であり、この画面には、このリモコン１３で設定できる各種設定内容が項目表示されている。この項目の中から快適エリアモードを指定するための図中Ａの「エリア指定」の項目を選択すると、次に図５（ｂ）の画面に遷移する。この画面では快適エリアモードの機能の概要が取り扱い説明書を見なくとも使用者にも分るように簡単なガイダンスが表示されている。この画面で図中Ｂの「エリア指定」を選択すると、次に図５（ｃ）の画面に遷移する。この画面では室内空間が擬似的にエリア区画割りされた表示がされており、各空調エリアと空気調和機１００の室内機１との位置関係が把握できるように空気調和機１００の室内機１も図示されている。

使用者はこれら複数の空調エリアの中から所望の空調エリアを任意に指定することができる。例えば図中Ｃの空調エリアを選択すると、次に図５（ｄ）の画面に遷移し、図５（ｃ）で選択した空調エリアに対して空調温度調節量を選択設定する画面が表示される。すなわち、使用者が図５（ｃ）で選択した空調エリアに存在する場合に、空調温度をどのくらい調節したいかを図５（ｄ）の画面で選択設定する。この例では「＋１℃」分、あるいは、「−１℃」分、といった空調温度調節量を選ぶことができる。「標準」は空調温度調節量なし、すなわち空調温度調節量０の意味であり、設定温度Ｔｓから温度変更を行わない設定も選択することができる。

この画面で、例えば図中Ｄの「＋１℃」を選択すると、次に図５（ｅ）の画面に遷移する。この画面は快適エリアモードの全設定内容の最終確認画面であり、図５の例では、図中Ｅの空調エリアが、使用者の位置に応じた特別な空調制御を行いたい設定エリアとして指定され、そのときの空調温度調節量が＋１℃分に指定された、という設定内容を表している。この設定内容で確定であれば、使用者は図中Ｆの「ＯＫ」を選択し、これにより最終的に設定内容が確定される。なお、ここでは、空調温度調節量を画面から選ぶようにしたが、空調温度そのものを画面から選ぶようにしてもよい。

図６は、この発明の実施の形態における空気調和機１００における快適エリアモードの制御内容を示すフローチャートである。以下、図６を用いて快適エリアモードにおける制御処理の流れを説明する。なお、ここでは前述の図５に関しての説明のように、リモコン１３にて快適エリアモードにおける設定エリアおよび空調温度調節量の設定が既に成されているものとして説明をすすめる。ここでは、冷房運転の例で説明する。

図６において、空気調和機１００に対して使用者から冷房運転開始が指令されると、ステップＳ１で制御装置１０、具体的には圧縮機制御部３３は、冷房運転を開始する。すなわち、圧縮機制御部３３は圧縮機３の運転を開始させる。この際、圧縮機制御部３３は、上述したように温度差算出部３１から温度差ΔＴ（ΔＴ＝現在室内温度Ｔａ［℃］−設定温度Ｔｓ［℃］）を取り込む。そして、圧縮機制御部３３は、その温度差ΔＴが０より大きいか否かの条件判断を行い、判断結果に応じて圧縮機３の起動および運転停止を制御して室内の温度調節を行う。

次にステップＳ２では、人体検知センサー１２ｂが室内に人体が存在するかどうかを検出するためのセンシング動作を行い、ステップＳ３へと処理が流れる。ステップＳ３では、制御装置１０は、ステップＳ２での検出結果として、人体が検出されたか否かを判定する。制御装置１０は、人体が検出された場合にはステップＳ４へと処理を移行する。

ステップＳ４では、制御装置１０は、運転モードが快適エリアモードに設定されているかどうかを判定する。制御装置１０は、運転モードが快適エリアモードに設定されていないと判定した場合には、ステップＳ２に戻ってこれまでと同様の空調制御（すなわち、室内温度Ｔａが設定温度Ｔｓになるようにする空調制御）を続ける。一方、制御装置１０は、運転モードが快適エリアモードに設定されていると判定した場合にはステップＳ５へと処理を移行する。

ステップＳ５では、制御装置１０は、ステップＳ３で認識された人体の検出エリアが、リモコン１３で設定された快適エリアモードの設定エリアと一致するかどうかを判定する。制御装置１０は、人体検出エリアと設定エリアとが一致すると判定した場合には、ステップＳ６へと処理を移行し、快適エリアモードで設定した空調温度調節量に基づく空調制御を開始する。具体的には、制御装置１０は、空調温度調節量に基づいて温度差ΔＴを補正し、補正後の温度差ΔＴに基づいて圧縮機３の回転数を制御する。

ここで、温度差ΔＴの補正について具体例で説明する。現在の室内温度Ｔａが２７℃、設定温度Ｔｓが２５℃の場合、温度差ΔＴは＋２℃である。そして、例えば、使用者が設定エリアに居るときには設定エリア外に居るときよりも弱い冷房を求めており、空調温度調節量を＋１℃に設定している場合について考える。この場合、制御装置１０は、室内温度Ｔａを空調温度調節量に基づいて２６℃に補正して、温度差ΔＴを計算し直し、温度差ΔＴを＋１℃に補正する。このように補正することで、吹出口１９から吹き出される空気流は、温度差ΔＴが＋２℃の場合に比べて温度が高い空気流となり、使用者が求める快適な空調を実現できる。なお、ここでは、室内温度Ｔａを空調温度調節量に基づいて２６℃に補正したが、設定温度Ｔｓを空調温度調節量に基づいて２６℃に補正するようにしてもよい。

以上のステップＳ６の処理を行った後、制御装置１０は再び処理をステップＳ２へと戻し、以降、同様の処理を繰り返す。

また、ステップＳ３で人体が検出されなかった場合、また、人体は検出されたが、ステップＳ５でその人体検出エリアが設定エリアとは一致しなかった場合には、制御装置１０は、ステップＳ７へと処理を移行する。ステップＳ７では、制御装置１０は、現在、空調温度調節量に基づく空調制御を行っているかどうかを判断する。制御装置１０は、ステップＳ７で空調温度調節量に基づく空調制御を行っていると判断した場合、ステップＳ８で、空調温度調節量に基づく空調制御を解除する。ステップＳ７でＹＥＳとなる場合とは、具体的には例えば快適エリアモードで運転中に使用者が設定エリア内に入り、空調温度調節量に基づく空調制御が開始されて以降、例えば使用者が設定エリアから空調空間の外に移動した場合、また、使用者が設定エリア内から設定エリア外に移動した場合が該当する。この場合、上述したように空調温度調節量に基づく空調制御を解除する。

空調温度調節量に基づく空調制御の解除とは、具体的には、空調温度調節量に基づく温度差ΔＴの補正を解除（補正を０にする）し、人体が設定エリアに入る以前の空調制御に戻すことに相当する。すなわち、制御装置１０は、空調温度調節量に基づく空調制御が解除されると、室内温度Ｔａが設定温度Ｔｓになるように空調制御を行うことになる。なお、空調温度調節量が「標準」（空調温度調節量０）に設定されていた場合には、ステップＳ８の解除処理を行っても実質、空調制御は解除処理前と変わらないことになる。一方、制御装置１０は、ステップＳ７で空調温度調節量に基づく空調制御を行っていないと判断した場合には、ステップＳ８の処理を行わずにステップＳ２へ戻り、以降同じ処理を繰り返す。

ここで、ステップＳ５の処理内容についてさらに詳細な説明をする。図示していないが、室内機１の演算回路２４の人体検出判断部３０は、人体検知センサー１２ｂのセンシング視野角内のエリア（以下、検出エリア）を便宜的に複数の分割検出エリアに区切っている。この実施の形態の場合、人体検出判断部３０は、検出エリアを、図５（ｃ）のようなリモコン１３に表示されるエリア区画割りと同じエリア区画割り（横３エリア×縦３エリア）に区切っている。また、検出エリアの１つ１つの分割検出エリアは、図５（ｃ）のようなリモコン１３に表示されるエリア区画割りの１つ１つの空調エリアと各々対応するように関係づけられている。この対応関係に基づいて、快適エリア制御判断部３２は、人体検知センサー１２ｂにより検出された人体が存在するエリアがリモコン１３の快適エリアモードで設定された空調エリアと一致するかどうかを判定している。

図７は、この発明の実施の形態における空気調和機の快適エリアモードで設定した設定エリアと空気調和機が認識する人体検出位置との関係について、（ａ）設定エリアと人体検出位置とが一致する場合と、（ｂ）一致しない場合と、をまとめて示した模式図である。図７は人体検出判断部３０が管理しているエリア区画割りを示しており、前述のようにリモコン１３の快適エリアモードの設定画面（図５（ｃ））における区画割りと各々対応付けられている。この例では図５（ｅ）において「Ｅ」の空調エリアが快適エリアモードで設定した設定エリアとしており、これに相当する空調エリアは人体検出判断部３０が認識しているエリア区画割り上では、図７（ａ）の「Ａ」の空調エリアに相当していることを示している（図７で塗りつぶしたエリア）。図７（ａ）では人体検知センサー１２ｂが検出した人体の位置がこの「Ａ」の空調エリアと一致している状態を示している。

ステップＳ５ではこのようにしてリモコン１３で設定した快適エリアモードの設定エリアと、検出した実際の人体検出エリアとが一致しているかどうかを快適エリア制御判断部３２が処理判断している。図７（ａ）のようにこれらが一致している状況のときには、ステップＳ６で快適エリアモードで設定した空調温度調節量分だけ空調温度が調節されることになる。一方、図７（ｂ）に示すように、リモコン１３で設定した快適エリアモードの設定エリア「Ａ」と、検出した実際の人体検出エリア「Ｂ」とが一致しない状況のときには、運転モードが快適エリアモードに設定されていても、快適エリアモードで設定した空調温度調節量分の空調温度の調節が行われることはない。

以上のように、本実施の形態では、使用者が所望の空調エリア（設定エリア）に居る場合においてのみ、特別な空調温度の調節を行いたい場合に、快適エリアモードを用いて設定エリアと空調温度調節量とを使用者の所望により選択して設定することができるようにした。さらに、設定エリアに実際に人体が検出されたときにのみ、この空調温度調節量が適用されるように構成した。このため、確実に使用者が必要とする状況においてのみ、使用者が所望する分だけ空調温度調節が行われる。

すなわち、室内居住域全体の中で、使用者がリモコン１３で設定を都度変更することなく、自分で指定した設定エリアに移動するだけで、自分の所望した分だけ空調温度の調節が自動的に行われる。逆に自分で設定した設定エリアから外に移動するだけで、元の空調温度（設定温度Ｔｓ）に戻ることが自動的に行われる。このため、使用者の快適性と利便性とが大幅に向上する。また、設定エリアに使用者が居ない場合には不必要な空調温度調節をすることもないため、無駄なエネルギーを消費することがなく、省エネ性に優れた空気調和機１００を得ることができる。

なお、図５のリモコン１３による快適エリアモードの設定において、前述までの説明では設定エリアを１つだけ設定する例を説明したが、使用者が設定できる設定エリアは１つに限定するものではなく複数設定できるようにしてもよい。そして、複数設定した各設定エリアに対して個別の空調温度調節量を設定できるようにしてもよい。また、使用者毎に、個別に１または複数の設定エリアおよび空調温度調節量（空調温度）を指定できるようにしてもよい。これらの設定内容は制御装置１０に記憶される。

例えば冬季に暖房を行うような場合において、窓際のエリアと、例えばキッチンに相当するエリアとをそれぞれ快適エリアモードの設定エリアに設定する。窓際は外気からの輻射の影響を強く受けるため、窓際の設定エリアにおける空調温度調節量を＋１℃に設定する。また、キッチンにおいては料理中に火を扱うので暖かく感じるため、キッチンにおける空調温度調節量を−１℃に設定する。このように設定することで、使用者が窓際から離れたリビングで寛いでいるときには標準の空調温度（設定温度Ｔｓ）で空気調和機１００が運転している。そして、使用者が窓際に移動すると、自動的に空調温度が＋１℃分調節され、リビングにいたときよりも１℃分だけ暖めるように空気調和機１００が自動的に暖房運転が強められるので、使用者の快適性が悪化することを抑制することができる。

また、使用者が窓側から離れてキッチンに移動すると、窓際に居たときの＋１℃分の空調温度調節は自動的に解除され、空調温度が−１℃分の調節が自動的に行われる。これにより、リビングにいたときよりも１℃分だけ空気調和機１００が自動的に暖房運転を弱めるように動作することになるため、快適性を同等に保ったまま省エネルギー化を図ることができる。このようにすることでさらに使用者の利便性や快適性、また省エネ性が高まるという効果を得ることができる。

逆に、快適エリアモードにおいてリモコン１３で複数の設定エリアを設定できるようにしてしまうと、操作性の観点から使用者に理解されにくくなるという懸念が生じる可能性もある。このため、このような懸念がある場合には、設定エリアを１つだけに限定するようにしてもよい。このようにすることで快適エリアモードを使用する際に、使用者が操作に戸惑う懸念が払拭され、操作性が向上するという効果が得られる。

なお、使用者が設定エリアに存在する場合の吹出口１９からの空気流の方向については前述までの説明で特に明記していないが、以下のように構成できる。例えば、空調空間全体に空気流が流れるようにしてもよいし、左右風向板１５および上下風向板１６を制御し、設定エリアに向けて空気流が流れるようにしてもよい。

また、リモコン１３の操作部については前述までの説明で特に明記していないが、以下のように構成すればよい。例えば、画面外に物理的な選択ボタン（例えば、画面内の選択位置を上下左右に移動させるボタン、項目を決定するボタン等）が配置されたような操作部とすればよい。その他、画面を直接タッチするだけで直接操作が可能なタッチパネル操作式の操作部としてもよい。リモコン１３に表示された各設定項目を選択する際には、このような操作部から選択ボタンを操作するか、画面をタッチすることで選択することが可能である。

タッチパネル操作式の操作部を用いた場合には、特に、図５（ａ）および図５（ｃ）の画面のように一画面内に多数の選択項目がある中から選択させる場合、および、図５（ｃ）の画面において使用者が直感的に所望のエリアを選択できるようにする状況において、操作性が飛躍的に向上するという効果が得られる。

また、前述までの説明では特に明記していないが、リモコン１３は、快適エリアモードの設定情報（設定エリア、空調温度（空調温度調節量））を、暖房運転時用と冷房運転時用とで各々別々に不揮発性メモリ（記憶手段）に記憶するように構成していてもよい。このように暖房運転時用と冷房運転時用とで別々に設定情報を設定した場合、制御装置１０は、快適エリアモード時に該当の設定情報を読み出して制御を行う。これにより、使用者が快適エリアモードの際に冷房運転時と暖房運転時とで別々の動作を行わせたい場合に、運転モードを冷房運転または暖房運転に切換える度毎にいちいち設定し直さなければならないという手間を省くことができ、利便性がさらに高まるという効果が得られる。なお、快適エリアモードの設定情報を記憶する記憶手段は、リモコン１３の不揮発性メモリに限られたものではなく、制御装置１０の不揮発性メモリとしてもよい。

また、前述までの説明ではリモコン１３で設定する快適エリアモードのエリア区画割りと、人体検出判断部３０が認識するエリア区画割りとにおいて、両者のエリア区画数を同一とし、個々のエリアの対応関係を１対１として扱ってきた。しかし、この発明はエリア区画割りに関し、この扱いに限るものではなく、リモコン１３側のエリア区画数を人体検出判断部３０が認識するエリア区画数よりも少なくなるように構成してもよい。このようにすることでリモコン１３で快適エリアモードのエリアを設定する際に、そのエリアの区画数が多すぎると実際の室内とリモコン１３で設定するエリアとの位置関係が把握しにくくなり、操作性が悪化するということを抑制する効果を得ることができる。

ただし、両者のエリア区画数を異ならせる場合、リモコン１３側で設定するエリアと、人体検出判断部３０が認識するエリアとの対応付けの際に、漏れが生じないように注意が必要がある。例えば、人体検出判断部３０が認識するエリア区画割りが横６×縦４＝２４エリアであったとして、リモコン１３側が横３×縦２＝６エリアであった場合には、人体検出判断部３０側も横３×縦２となるようにエリアの割り当てを変更する。

つまり人体検出判断部３０が認識する２４個のエリアにおいて、各エリアの横２×縦２＝４エリアを１組として考えると、同じ組が横３組×縦２組＝合計６組できることになる。この１組１組をリモコン１３側の１個１個のエリアに相当するように割り当てることで両者の対応関係もれなく形成することができる。このような対応関係を構成しておくことで、リモコン１３で設定したエリアと、人体検出判断部３０が認識するエリアとの間で齟齬が生じることがなく、快適エリア制御判断部３２でエリア一致と不一致との判定を適切に行うことができるようになる。

１ 室内機、２ 室外機、３ 圧縮機、４ 四方弁（冷媒流路切換弁）、５ 室外熱交換器、６ 膨張弁（減圧装置）、７ 室内熱交換器、８ 室外送風ファン、９ 室内送風ファン、１０ 制御装置、１０ａ 室内側制御装置、１０ｂ 室外側制御装置、１０ｃ 室内外連絡ケーブル、１１ａ 接続配管、１１ｂ 接続配管、１２ａ 室内温度センサー、１２ｂ 人体検知センサー、１３ リモコン、１４ リモコン受信部、１５ 左右風向板、１６ 上下風向板、１７ 正面意匠パネル、１８ 吸込口、１９ 吹出口、２０ 筺体、２１ エアフィルター、２２ マイコン（マイクロコンピューター）、２３ 入力回路、２４ 演算回路、２５ 出力回路、２６ メモリ、２７ ＣＰＵ、２８ 受信内容解析部、２９ 室内温度換算部、３０ 人体検出判断部、３１ 温度差算出部、３２ 快適エリア制御判断部、３３ 圧縮機制御部、１００ 空気調和機。

Claims (10)

1. 吸込口および吹出口を有する室内機本体と、
   空調空間の温度を検出する室内温度センサーと、
   前記空調空間内の人体を検知する人体検知センサーと、
   使用者が操作可能な操作部と、
   前記吹出口から吹き出される空気流の温度調整を行う空調部と、
   快適エリアモードを含む複数の運転モードを有する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記快適エリアモード時、
   前記空調空間を複数に分割した複数の空調エリアのうち、前記操作部からの操作に基づき指定した設定エリアに前記人体検知センサーで検出した人体が存在しない場合、前記室内温度センサーの検出に基づく前記空調空間の温度が設定温度になるように前記空調部を制御し、
   前記設定エリアに前記人体が存在する場合、前記空調空間の温度が、前記操作部からの温度入力に基づき前記設定エリアに対して設定した空調温度になるように前記空調部を制御する
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記制御装置は、前記人体検知センサーの検出エリアを複数に分割した複数の分割検出エリアのいずれの分割検出エリアに人体が存在するかを検出して前記人体が前記設定エリアに存在するかどうかを判断しており、前記複数の分割検出エリアを一つの前記空調エリアに対応する構成とし、前記複数の空調エリアの数を前記複数の分割検出エリアの数よりも少なくした
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記快適エリアモードで使用する、前記設定エリアおよび前記空調温度を含む設定情報を冷房運転時用と暖房運転時用とのそれぞれについて記憶する記憶手段を備え、
   前記制御装置は、冷房運転での前記快適エリアモードでは、冷房運転時用の前記設定情報を読み出して制御を行い、暖房運転での前記快適エリアモードでは、暖房運転時用の前記設定情報を読み出して制御を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の空気調和機。
4. 前記空調温度は、前記操作部から入力された空調温度調節量に基づいて設定温度を補正した温度、または、前記操作部から直接、入力された空調温度である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機。
5. 前記空気流の吹き出し方向を制御する風向調整部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記設定エリアに前記人体が存在する場合、前記空気流が前記設定エリアに向けて流れるように前記風向調整部を制御する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機。
6. 前記設定エリアは一箇所のみとする
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
7. 前記設定エリアは複数箇所であり、前記設定エリア毎にそれぞれ前記空調温度が設定可能である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
8. 前記設定エリアおよび前記空調温度は、使用者毎に設定可能である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
9. 前記操作部はリモコンの操作部である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の空気調和機。
10. 前記リモコンの前記操作部はタッチパネル方式の操作部であり、前記複数の空調エリアから前記設定エリアを指定するにあたり、前記リモコンの液晶に表示された前記複数の空調エリアの中から任意の空調エリアをタッチするだけで指定可能であり、また、前記空調温度もタッチ操作で設定できる
    ことを特徴とする請求項９記載の空気調和機。

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