JPH07145982A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内環境がＰＭＶ値で快適になるように自動
的に制御する空気調和機において、算出された居住域の
ＰＭＶ値に適切な補正を加えることにより、使用者の不
快感を最小限に抑えかつ節電効果をもたらす空気調和機
を提供することを目的とする。 【構成】 省エネモード選択入力手段１７と、省エネモ
ード選択入力手段１７の入力をもとにして補正量を出力
する補正量出力手段１８と、ＰＭＶ値演算手段１０によ
り求めたＰＭＶ値を補正量出力手段１８により決定され
た補正量分を補正するＰＭＶ値補正手段１９と、省エネ
モード選択入力手段１７による操作が受付されたことを
使用者に知らせる受付表示手段２０と、ＰＭＶ値補正手
段１９により補正されたＰＭＶ値が快適領域の範囲内で
安定するように冷暖房手段を２１を制御するものである
から、使用者の快適性を損なわない範囲で、節電効果を
上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内環境を居住者が快
適になるように自動的に制御する空気調和機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷暖房装置は、室温をある温度範
囲に保つよう制御されるが、本来はそこに居住する人間
の温冷感を快適に保つようになされるべきである。この
ような快適性を実現するためにＰＭＶという快適指標が
提案され、この指標をもとに空気調和機を制御するもの
として、特開平２−１７８５５５号公報、特開平２−２
４２０３７号公報等が示されている。ＰＭＶ（Ｐｒｅｄ
ｉｃｔｅｄ ＭｅａｎＶｏｔｅ）とは平均予想温冷感申
告と訳され、温熱環境の快適性を評価する一つの指標で
あり、デンマーク工科大学のファンガー教授により提案
され、１９８４年にＩＳＯ−７７３０として国際規格化
されたものである。このＰＭＶは環境側要素である温
度、湿度、輻射温度そして気流速と、人体側要素である
活動量と着衣量の関数であり、これらの値から前記ＩＳ
Ｏ−７７３０記載の算式によって求めることができる。
そして、このＰＭＶ値０を中立として快適であるとし、
３を暑い、２を暖かい、１をやや暖かい、−３を寒い、
−２を涼しい、−１をやや涼しいと定義している。な
お、この算式及び演算方法についての説明は割愛する。

【０００３】特開平２−１７８５５５号公報に示された
ものはＰＭＶの人体側要因である活動量と着衣量をファ
ジィ集合で表現して最適なＰＭＶ値を計算し、ＰＭＶ値
が中立になるように温度や湿度を制御パラメータとして
空気調和機を制御するものである。また、特開平２−２
４２０３７号公報に示されたものは温度、湿度及び輻射
温度を検知する検知手段を居住域に設置し、気流速、活
動量及び着衣量を設定する設定手段からＰＭＶ値を計算
し、ＰＭＶ値が中立になるように各種空気調和機器を連
携制御するとともに、「暑い」、「寒い」の温感入力に
より快適範囲に設定した制御目標値を補正するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、ＰＭＶ値を中立にするようにしているものの、
温度と湿度のみを制御パラメータとして制御しているも
のであるから、節電効果は得られない。また、使用者は
現在のＰＭＶ値がわからない状態で、温感入力により制
御目標値を補正するものであるから、過剰な温感入力に
より使用者の快適性を損なったり、必要以上に空調し、
消費電力が大きくなるといった欠点を有していた。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、算出された居住域のＰＭＶ値に適切な補正を加える
ことにより、使用者の不快感を最小限に抑えかつ節電効
果をもたらす空気調和機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の空気調和機は、室内を冷房または暖房する冷
暖房手段と、居住域のＰＭＶ値を演算により逐次求める
ＰＭＶ値演算手段と、省エネモード選択入力手段と、前
記省エネモード選択入力手段の入力をもとにして補正量
を出力する補正量出力手段と、前記ＰＭＶ値演算手段に
より求めたＰＭＶ値を前記補正量出力手段により決定さ
れた補正量分を補正するＰＭＶ値補正手段と、前記省エ
ネモード選択入力手段による操作が受付されたことを使
用者に知らせる受付表示手段と、前記ＰＭＶ値補正手段
により補正されたＰＭＶ値が快適領域の範囲内で安定す
るように前記冷暖房手段を制御する冷暖房制御手段とを
備えている。

【０００７】また、吹き出し空気の風向を変更する風向
変更手段と、室内送風機の回転数を変化させて吹き出し
空気の風量を変更する風量変更手段と、省エネモード選
択入力手段と、前記省エネモード選択入力手段による入
力をもとに前記風向変更手段と前記風量変更手段とを制
御する気流速変更制御手段と、ＰＭＶ値が快適領域にな
るように冷暖房手段を制御する冷暖房制御手段とを備え
ている。

【０００８】

【作用】本発明は上記した構成によって、ＰＭＶ値の補
正を行い、補正されたＰＭＶ値に基づいた制御を行うも
のであるから、使用者の快適性を損なわない範囲で、節
電効果を上げることができる。

【０００９】また、居住域のＰＭＶ値に基づいて、気流
制御を行うものであるから、不必要な圧縮機の運転を行
わなくともＰＭＶ値を快適領域にすることができ、節電
効果を上げることができる。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例について図面を
参照しながら説明する。

【００１１】図１は空気調和機の概略構成図である。図
１において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室内の吸い
込み空気を加熱または冷却する熱交換手段である室内熱
交換器、４は減圧器、５は室外熱交換器であり、これら
を環状に連接して冷凍サイクルを構成している。６は室
内空気を吸い込み、室内熱交換器３により加熱または冷
却された空気を吹き出す室内送風機であり「強」、
「中」、「弱」の３段階の風量設定が可能である。７は
室外送風機、８は室内に設置される室内機、９は室外に
設置される室外機である。冷房運転と暖房運転の切り替
えは四方弁２を切り替えて冷凍サイクル中の冷媒の流れ
を切り替えることにより行われる。

【００１２】図２は本実施例の空気調和機のブロック図
である。１０はＩＳＯ−７７３０記載の算式によりＰＭ
Ｖ値を演算して算出するＰＭＶ値演算手段である。１１
は室温検知手段、１２は湿度検知手段、１３は輻射温度
検知手段で、それぞれ空調室内の状態を検知するために
室内の任意箇所に設置される。１４は気流速設定手段、
１５は使用者の活動量設定手段、１６は使用者の着衣量
設定で、使用者が操作するために室内に設置された後述
のリモコン２３に設けられている。室温検知手段１１、
湿度検知手段１２、輻射温度検知手段１３、気流速設定
手段１４、活動量設定手段１５、着衣量設定手段１６は
ＰＭＶ値を算出するためにＰＭＶ値演算手段１０に入力
される。

【００１３】１７は後述のリモコン２３に設けられ、省
エネモードを選択する省エネモード選択入力手段、１８
は省エネモード選択入力手段１７での入力に応じてＰＭ
Ｖ値の補正量を出力する補正量出力手段である。１９は
ＰＭＶ値演算手段１０により算出したＰＭＶ値を、補正
量出力手段１８で定めた補正量分だけ補正するＰＭＶ値
補正手段である。

【００１４】２０は、省エネモード選択入力手段１７で
入力されたかどうかを使用者に知らせる受付表示手段
で、本実施例では省エネサインと称する。２１は、冷凍
サイクルにより室内を冷房または暖房する冷暖房手段、
２２は補正後のＰＭＶ値が快適領域で安定するように冷
暖房手段２１を制御する冷暖房制御手段である。

【００１５】図３はリモコンの前面図で、２３はリモコ
ン本体である。２４は、使用者が節電運転を望むときに
入力する省エネキー、２５は使用者の省エネキー２４の
入力操作に応じて点灯する省エネサインで、キーを押す
たびに「点灯」→「消灯」→「点灯」と変化する。２６
は、室内送風機６の風量を「強」、「中」、「弱」（そ
れぞれ気流速０．３，０．２，０．１ｍ／ｓに相当）の
３段階に設定する風量設定キーで、キーを押すたびに
「強」→「中」→「弱」→「強」と変化する。

【００１６】２７ａ，２７ｂ，２７ｃはそれぞれ
「弱」、「中」、「強」の風量設定を表示する風量表示
ランプである。気流速設定手段１４は風量設定キー２６
と風量表示ランプ２７ａ，２７ｂ，２７ｃにより構成さ
れる。２８は活動量を「軽」、「中」、「重」（それぞ
れ活動量１．０，１．２，１．４ｍｅｔに相当）の３段
階に設定する活動量設定キーで、キーを押すたびに
「軽」→「中」→「重」→「軽」と変化する。２９ａ，
２９ｂ，２９ｃはそれぞれ「軽」、「中」、「重」の活
動量設定を表示する活動量表示ランプである。活動量設
定手段１５は活動量設定キー２８と活動量表示ランプ２
９ａ，２９ｂ，２９ｃにより構成される。

【００１７】３０は着衣量を「夏服」、「合服」、「冬
服」（それぞれ着衣量０．５，０．７，１．０ｃｌｏに
相当）の３段階に設定する着衣量設定キーで、キーを押
すたびに「夏服」→「合服」→「冬服」→「夏服」と変
化する。３１ａ，３１ｂ，３１ｃはそれぞれ「夏服」、
「合服」、「冬服」の着衣量設定を表示する着衣量表示
ランプである。着衣量設定手段１６は着衣量設定キー３
０と着衣量表示ランプ３１ａ，３１ｂ，３１ｃにより構
成される。３２は冷暖房手段２１の運転と停止を指示す
る運転／停止キーである。

【００１８】以上の構成の空気調和機の動作について図
面を基に簡単に説明する。図３の例で風量「強」、活動
量「中」、着衣量「夏服」に設定され、この状態でＰＭ
Ｖ値演算手段１０により求められるＰＭＶ値が＋１．５
とした場合、この状態では、ＰＭＶ値は快適領域から正
側に外れているので、冷暖房手段２１は冷房運転を行
い、ＰＭＶ値は徐々に小さくなり、快適領域に近づく。
快適領域に入るとＰＭＶ値＝０を中心にディファレンシ
ャルＰＭＶ値０．２５で冷暖房手段２１をＯＮ／ＯＦＦ
させて安定させる。

【００１９】ここで、使用者が省エネキー２４を押した
場合、補正量出力手段１８によりＰＭＶ値＋０．２５
が、ＰＭＶ値補正手段１９に出力され、制御目標ＰＭＶ
値が０から＋０．２５に変わり、ＰＭＶ値＋０．２５を
中心にディファレンシャルＰＭＶ値０．２５で冷暖房手
段２１をＯＮ／ＯＦＦさせて安定させる。このとき、省
エネキー２４を押していないときにくらべ、圧縮機１の
運転率が下がり消費電力量が約１０％抑えられる。ま
た、ＰＭＶ値は快適領域内でＯＮ／ＯＦＦを繰り返して
いるので、使用者が不満を感じることはない。

【００２０】以上のように本実施例によれば、室内を冷
房または暖房する冷暖房手段２１と、居住域のＰＭＶ値
を演算により逐次求めるＰＭＶ値演算手段１０と、省エ
ネモード選択入力手段１７と、前記省エネモード選択入
力手段１７の入力をもとにして補正量を出力する補正量
出力手段１８と、前記ＰＭＶ値演算手段１０により求め
たＰＭＶ値を前記補正量出力手段１８により決定された
補正量分を補正するＰＭＶ値補正手段１９と、前記省エ
ネモード選択入力手段１７による操作が受付されたこと
を使用者に知らせる受付表示手段２０と、前記ＰＭＶ値
補正手段１９により補正されたＰＭＶ値が快適領域の範
囲内で安定するように前記冷暖房手段２１を制御する冷
暖房制御手段２２とを備えたものであるから、使用者の
快適性を損なわない範囲で、節電効果を上げることがで
きる。

【００２１】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００２２】図４は室内機８の一つで、天井に埋め込む
カセット形の概略図である。３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，
３３ｄは４方向に設けられた空気の吹き出し口で、それ
ぞれに、風向変更手段として風向を上下に変更する電動
ルーバー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが設けられて
いる。電動ルーバー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは
ステッピングモーター等で駆動され、ルーバーの角度を
０度から７０度まで任意に決めることができる。尚、本
実施例ではステッピングモーター及び伝達機構の説明は
割愛する。３５は室内空気の吸い込み口、３６は空気中
のごみや粉塵を除去するフィルターである。室内熱交換
器３は４方向で熱交換できるように略円筒形状をしてお
り、室内送風機６はターボファン３７とインダクション
モータ３８より構成されている。３９は吸い込み空気と
吹き出し空気を分離する断熱壁である。

【００２３】図５は一つの吹き出し口３３ａ近傍の空気
の流れ図である。図に示すように吹き出し方向はルーバ
ーの水平方向となす角度θにより決まる。

【００２４】図６は本実施例の空気調和機のブロック図
である。４０は居住域に設置された居住域の状態を検知
する居住域状態検知手段で、室温検知手段１１、湿度検
知手段１２、輻射温度検知手段１３、気流速検知手段４
１から構成される。４２は気流速変更制御手段で、省エ
ネモード選択入力手段１７により省エネモードが選択さ
れた場合、風量変更手段４３、風向変更手段３４ａ，３
４ｂ，３４ｃ，３４ｄにより居住域の気流速を変化させ
る。４４は省エネモード選択可能判断手段で、気流速変
更制御手段４２により制御している気流速を風量変更手
段４３、風向変更手段３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ
をさらに制御することにより節電効果をあげることがで
きるかどうかを判断し、節電効果を上げることが可能で
あれば受付可能表示手段４５に信号を送り省エネモード
選択可能であることを使用者に知らせる。その他は図２
と同構成であり説明を割愛する。

【００２５】図７は本実施例でのリモコンの前面図で４
６はリモコン本体である。４７は受付可能サインで、省
エネモード選択可能判断手段４４により、受付可能であ
ると判断された場合にのみ消灯する。そのとき省エネキ
ー２４が使用者によって押された場合、受付可能サイン
４７は点灯し、気流速変更制御手段４２により節電に最
適な気流速が得られるよう制御する。その他図３と同構
成のものについては説明を割愛する。

【００２６】以上の構成の空気調和機について簡単に説
明する。図８は冷房運転時の動作例を表すタイミングチ
ャートである。実線は本実施例での省エネモード選択時
の運転の動作例、波線は通常運転時の動作例である。省
エネモード選択時は、電動ルーバー３４ａ，３４ｂ，３
４ｃ，３４ｄの角度を４５度にして、直接居住域に冷却
された空気を吹き出し（気流速０．５ｍ／ｓ）ＰＭＶ値
を下げる。そのため通常時の運転（気流速０．３ｍ／
ｓ）に比べ約１Ｋ高い温度域でもＰＭＶ値が中立とな
り、圧縮機１の運転率が下がり節電効果が得られる。

【００２７】図９は暖房運転時の動作例を表すタイミン
グチャートである。実線は本実施例での省エネモード選
択時の動作例、波線は通常運転時の動作例である。省エ
ネモード選択時は、電動ルーバー３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ，３４ｄの角度を７０度に吹き出し、居住域に直接風
が当たらない（気流速０．１ｍ／ｓ）ようにしてＰＭＶ
値を上げる。そのため通常時の運転（気流速０．３ｍ／
ｓ）に比べ約０．５Ｋ低い温度域でもＰＭＶ値が中立と
なり、圧縮機１の運転率が下がり節電効果が得られる。

【００２８】以上のように本実施例によれば、吹き出し
空気の風向を変更する風向変更手段３４ａ，３４ｂ，３
４ｃ，３４ｄと、室内送風機６の回転数を変化させて吹
き出し空気の風量を変更する風量変更手段３８と、省エ
ネモード選択入力手段１７と、前記省エネモード選択入
力手段１７による入力をもとに前記風向変更手段３４
ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄと前記風量変更手段４３と
を制御する気流速変更制御手段４２と、ＰＭＶ値が快適
領域になるように冷暖房手段２１を制御する冷暖房制御
手段２２とを備えたものであるから、不必要な圧縮機１
の運転を行わなくともＰＭＶ値を快適領域にすることが
でき、節電効果を上げることができる。

【００２９】以上第１及び第２の実施例について説明し
たが、それぞれを組み合わせて実施しても同様の効果が
得られることは言うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】室内を冷房または暖房する冷暖房手段
と、居住域のＰＭＶ値を演算により逐次求めるＰＭＶ値
演算手段と、省エネモード選択入力手段と、前記省エネ
モード選択入力手段の入力をもとにして補正量を出力す
る補正量出力手段と、前記ＰＭＶ値演算手段により求め
たＰＭＶ値を前記補正量出力手段により決定された補正
量分を補正するＰＭＶ値補正手段と、前記省エネモード
選択入力手段による操作が受付されたことを使用者に知
らせる受付表示手段と、前記ＰＭＶ値補正手段により補
正されたＰＭＶ値が快適領域の範囲内で安定するように
前記冷暖房手段を制御する冷暖房制御手段とを備えたも
のであるから、使用者の快適性を損なわない範囲で、節
電効果を上げることができる。

【００３１】また、吹き出し空気の風向を変更する風向
変更手段と、室内送風機の回転数を変化させて吹き出し
空気の風量を変更する風量変更手段と、省エネモード選
択入力手段と、前記省エネモード選択入力手段による入
力をもとに前記風向変更手段と前記風量変更手段とを制
御する気流速変更制御手段と、ＰＭＶ値が快適領域にな
るように冷暖房手段を制御する冷暖房制御手段とを備え
たものであるから、不必要な圧縮機の運転を行わなくと
もＰＭＶ値を快適領域にすることができ、節電効果を上
げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における空気調和機の概
略構成図

【図２】同実施例における空気調和機のブロック図

【図３】同実施例におけるＰＭＶ値＋１．５の場合のリ
モコン前面図

【図４】（ａ）本発明の第２の実施例の空気調和機にお
ける室内機の概略横断面図 （ｂ）同実施例の空気調和機における室内機の概略縦断
面図

【図５】同実施例の吹き出し口近傍の空気の流れを示す
要部概略断面図

【図６】同実施例の空気調和機の機能ブロック図

【図７】同実施例におけるＰＭＶ値＋１．５の場合のリ
モコン前面図

【図８】同実施例における冷房運転時の動作例を表すタ
イミングチャート

【図９】同実施例における暖房運転時の動作例を表すタ
イミングチャート

【符号の説明】

３ 熱交換手段 ６ 送風機 １０ ＰＭＶ値演算手段 １７ 省エネモード選択入力手段 １９ ＰＭＶ値補正手段 ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 風向変更手段 ４２ 気流速変更制御手段 ４４ 省エネモード選択可能判断手段

フロントページの続き (72)発明者 小川原 秀治 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 窪田 吉孝 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内を冷房または暖房する冷暖房手段
   と、居住域のＰＭＶ値を演算により逐次求めるＰＭＶ値
   演算手段と、省エネモード選択入力手段と、前記省エネ
   モード選択入力手段の入力をもとにして補正量を出力す
   る補正量出力手段と、前記ＰＭＶ値演算手段により求め
   たＰＭＶ値を前記補正量出力手段により決定された補正
   量分を補正するＰＭＶ値補正手段と、前記省エネモード
   選択入力手段による操作が受付されたことを使用者に知
   らせる受付表示手段と、前記ＰＭＶ値補正手段により補
   正されたＰＭＶ値が快適領域の範囲内で安定するように
   前記冷暖房手段を制御する冷暖房制御手段とを備えた空
   気調和機。
2. 【請求項２】 室内を冷房または暖房する冷暖房手段
   と、居住域のＰＭＶ値を演算により逐次求めるＰＭＶ値
   演算手段と、吹き出し空気の風向を変更する風向変更手
   段と、室内送風機の回転数を変化させて吹き出し空気の
   風量を変更する風量変更手段と、省エネモード選択入力
   手段と、前記省エネモード選択入力手段による入力をも
   とに前記風向変更手段と前記風量変更手段とを制御する
   気流速変更制御手段と、ＰＭＶ値が快適領域になるよう
   に前記冷暖房手段を制御する冷暖房制御手段とを備えた
   空気調和機。