JP2001280663A - 空気調和装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和装置の立ち上がり時等の室内の温度
分布が多様に変化する非定常時において、人の温熱感覚
たる体感温度を推測して快適な住環境を実現し、かつ、
省エネルギー運転を行なう空気調和装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 室内温度と設定温度に基づいて運転を行
なう空気調和装置において、この空気調和装置の室内ユ
ニット１２から吹き出される気流温度と室内の空気温度
と使用者が設定する設定温度とから使用者が感じている
体感温度を算出し、この使用者が感じている体感温度と
使用者の設定した設定温度とに基づいて設定温度を補正
して空調能力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、人の快適度を推
測して運転を制御し、快適な環境を提供する空気調和装
置及びその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷房は、人体からの放熱量を増大させ
て、人体の発熱を過不足なく体外へ排出するものである
が、冷房時は着衣量が少ないため、快適と感じる環境と
肌寒く不快に感じる環境の温度差が暖房時に比べて著し
く少ない傾向にある。このため、冷房時には、空気調和
装置の使用者が寒さを強く感じ不快となる状況が発生し
易くなっている。特に、冷房運転開始時には使用者は急
な温度変化により肌寒さを感じ、この傾向がより顕著に
なるという問題があった。この原因は吹出気流にある
が、基本的に空気調和装置の制御対象が室内温度である
ことも影響している。即ち、室内温度は部屋の中の空気
温度であり、本来は居住空間内にいる人間の近傍の温度
又は人間が感じる体感温度によって空気調和装置を制御
すべきである。

【０００３】上記の問題を解決すべく、例えば特開平６
―３３７１４６号公報に示されるように、空気調和装置
の制御対象を部屋の中の空気温度ではなく、輻射温度や
気流感などの人体の温熱感覚を考慮して、居住空間を快
適な環境に保つ空気調和装置が開示されている。図１５
は従来の空気調和装置の制御回路のブロック図である。
図において、３０は商用交流電源であり室内制御部３１
が接続され、この室内制御部３１に電源ライン３２及び
シリアル信号ライン３３を介して室外制御部３４が接続
される。

【０００４】室内制御部３１には、熱交換器温度センサ
３５、室内温度センサ３６、室内湿度センサ３７、速度
制御回路３８、ルーバー駆動回路３９、リモコン４０が
接続されている。速度制御回路３８は室内ファンモータ
３８ａの速度を制御し、ルーバー駆動回路３９はルーバ
ーモータ３９ａを駆動する。このルーバーモータ３９ａ
は、図示していないが、室内への吹出風の角度を上下
（または左右）に調節するためのルーバーを駆動する。
また、リモコン４０は各種運転条件を設定するためのも
のである。

【０００５】室外制御部３４には四方弁４１、熱交換器
温度センサ４２、外気温度センサ４３、インバータ回路
４４、ファン駆動回路４５が接続されている。インバー
タ回路４４は、商用交流電源電圧を整流し、それを室外
制御部３４の指令に応じた周波数（およびレベル）の電
圧に変換して圧縮機モータ４４ａへ出力する。また、フ
ァン駆動回路４５は室外ファンモータ４５ａを駆動す
る。

【０００６】室内制御部３１および室外制御部３４は、
それぞれマイクロコンピュータおよびその周辺回路から
なり、以下の機能を有する。圧縮機の吐出冷媒を四方弁
４１、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器、四方弁４
１の順に流して圧縮機に戻した場合には冷房運転を行
う。一方、四方弁４１を切換えると、これにより圧縮機
の吐出冷媒は四方弁４１、室内熱交換器、膨張弁、室外
熱交換器、四方弁５１の順に流れて、暖房運転を行なう
ことができる。

【０００７】また、上記の冷房・暖房運転では、室内温
度センサ３６で検知される室内温度とリモコン４０で設
定される設定温度との差ΔＴを求め、その温度差ΔＴに
応じて圧縮機の運転周波数（インバータ回路４４の出力
周波数）を制御する。この時、室内への吹出風量（室内
ファンモータ３８ａの速度に相当）および角度（ルーバ
ーモータ３９ａの動作量に相当）のうち少なくとも１つ
を検出することによって、運転状態を検出する。また、
室内温度、室内湿度、外気温度および室内熱交換器温度
のうち少なくとも１つを検出して室内外の環境状態を検
出する。

【０００８】この環境状態および運転状態の検出結果か
ら被空調空間の快適度を推測する。この推測は、人体の
快適度を学習したニューラルネットワークを用い、人体
の状態および室内外の環境状態に基づく予測平均申告
（以下、ＰＭＶと略称）を快適度として求めることによ
り行なう。この推測結果が予め設定された快適度となる
よう設定温度を補正する。具体的には、推測により求め
られるＰＭＶが零となるように設定温度を補正し、ある
いは、推測により求められるＰＭＶが、暖房運転時は
“ＰＭＶ＞零”の所定範囲となるよう、冷房運転時は
“ＰＭＶ＜零”の所定範囲となるよう設定温度を補正す
る。

【０００９】上記の構成を有する空気調和装置におい
て、運転中、室内外の環境状態として、例えば室内温度
（室内温度センサ３６の検知温度）および室内湿度（室
内湿度センサ３７の検知湿度）の２つが検出される。さ
らに、運転状態として、室内への吹出風の量（＝室内フ
ァン３８ａの速度）および角度（＝ルーバーモータ３９
ａの動作量）を基に室内の気流速が検出される。これら
検出結果から被空調空間の快適度いわゆるＰＭＶがニュ
ーラルネットワークを用いて推測される。

【００１０】ＰＭＶは、温度、湿度、気流速、輻射温
度、着衣量、活動量の６要素から決定される快適度を±
３の値で示すものであり、ＰＭＶ＝０の場合にはほとん
どの人が快適と感じ、ＰＭＶ＝０を境に正の方向は暑く
て不快であり、負の方向では寒くて不快に感じる。一般
的に居住空間の推奨される快適性条件は―０．５＜ＰＭ
Ｖ＜＋０．５である。ＰＭＶが求まると、そのＰＭＶが
０（＝設定快適度）となるように設定温度に対する補正
値が決定される。

【００１１】補正値が決定されると、所定時間ごとに所
定量ずつ設定温度が補正され、室内温度センサ３６で検
知される室内温度と補正後の設定温度との差ΔＴを求
め、その温度差ΔＴに応じて圧縮機の運転周波数が制御
される。所定の補正の合計値が本来の補正値に達するま
でこの過程が繰り返され、その後再びＰＭＶの推測に戻
る。このように、ＰＭＶが０となるように設定温度を補
正することにより、居住空間を常に快適な環境に保つこ
とを目的としている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】確かに、ＰＭＶは優れ
た温熱環境の指標であるが、基本的に温度の時間変化が
ない定常環境で、上下温度差などがない均一環境におけ
る感覚実験から定義されたものである。従って、均一・
定常空間において適用されるものであり、室内の温度分
布のような不均一環境で、しかも多様に変化している非
定常時においては、適切な適用ができないという問題が
あった。一方、実際の空気調和装置の運転状況では、空
気調和装置の立ち上がり時は安定時よりも吹出温度が低
くなり、室内の環境も時々刻々と大きく変化する非定常
環境であり、この傾向は外気温度と室内温度の温度差が
大きいほど大きくなる。従って、ＰＭＶによる環境の快
適度を算出しても、空気調和装置の立ち上がり時には、
人の温熱感覚たる体感温度を適切に推測することができ
なかった。

【００１３】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたもので、空気調和装置の立ち上がり時等の室内の温
度分布が不均一で多様に変化する非定常時においても、
人の温熱感覚たる体感温度を適切に推測して、快適な住
環境を実現し、かつ、省エネルギー運転を行なう空気調
和装置を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、室内温度と設
定温度に基づいて運転を行なう空気調和装置において、
該空気調和装置の室内ユニットから吹き出される気流の
温度を検出する吹出温度検出部と、室内温度を検出する
室内温度検出部と、使用者が入力した設定温度を記憶す
る設定温度メモリ部とを備え、前記吹出温度検出部が検
出する吹出温度と設定温度メモリ部が記憶している設定
温度と室内温度検出部が検出する室内温度とから予め人
体の体感温度を算出し、該体感温度と前記設定温度メモ
リ部が記憶している設定温度に基づいて設定温度を補正
するものである。

【００１５】また、本発明は、空調能力の変化、前記吹
出温度検出部が検出する吹出温度の変化、前記室内温度
検出部が検出する室内温度の変化の内の少なくとも一つ
から室内温度の安定判定を行ない、室内温度変化が所定
幅内に安定した時に体感温度を算出するものである。

【００１６】また、本発明は、前記室内温度検出部が検
出する室内温度と前記設定温度メモリ部が記憶している
設定温度との温度差が所定値以下になった時、体感温度
を算出するものである。

【００１７】また、本発明は、前記吹出温度検出部が検
出する吹出温度の変化から吹出温度の安定判定を行い、
吹出温度が安定した時に体感温度を算出するものであ
る。

【００１８】また、本発明は、空気調和装置の運転モー
ドと吹出気流角度と吹出風量と空気調和装置の室内ユニ
ットから人体までの距離の内、少なくとも一つを加味し
て体感温度を算出するものである。

【００１９】また、本発明は、前記設定温度補正部が補
正する設定温度の限界値を、暖房時は前記室内温度検出
部が検出する室内温度より一定温度低い温度に設定し、
冷房時は前記室内温度検出部が検出する室内温度より一
定温度高い温度に設定したものである。

【００２０】また、本発明は、室内温度と設定温度に基
づいて運転を行なう空気調和装置において、該空気調和
装置の室内ユニットから吹き出される気流温度と室内の
空気温度と設定温度とから使用者が感じている体感温度
を算出する段階と、この使用者が感じていると算出した
温度と前記設定温度とに基づいて設定温度を補正する段
階と、を備えたものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１に係わる空気調和装置の構成図、図２はこの
空気調和装置の制御装置のマイクロコンピュータの回路
図、図３はこの空気調和装置の制御ブロック図、図４は
本発明の実施の形態１に係わる空気調和装置の制御フロ
ー図である。

【００２２】図１において、１は周波数を一定または可
変して運転される圧縮機、２は冷房運転と暖房運転で冷
媒の流れる方向を変える四方弁、３は室外側の熱交換器
である。この圧縮機１と四方弁２と熱交換器３とが主に
室外ユニット４を構成している。一方、５は室内側の熱
交換器、６は室内の空気を循環させる送風機、７は室内
から送風機６に空気を吸い込む吸込口、８は送風機６か
ら室内に空気を吹き出す吹出口、９はこの吹出口８に設
けられ、送風方向（送風気流角度）を変更させる風向べ
ーン、１０は室内の空気温度を測定する例えばサーミス
タ等の室内温度検出部、１１は吹出口８から吹き出され
る吹出空気の温度を測定する例えばサーミスタ等の吹出
温度検出部である。この熱交換器５と送風機６と吸込口
７と吹出口８と風向べーン９と室内温度検出部１０と吹
出温度検出部１１とが室内ユニット１２を構成してい
る。

【００２３】この室内ユニット１２及び室外ユニット４
は配管１４でそれぞれ接続されており、全体として冷凍
サイクルを構成する。従って、圧縮機１の運転及び四方
弁２の切り換えで被空調室１３の冷房・暖房を行うこと
ができる。図１中の実線の矢印は冷房運転もしくは除湿
運転時の冷媒の流れを示しており、破線の矢印は暖房運
転時の冷媒の流れを示している。また、室内及び室外ユ
ニット４，１２は制御信号を送受信するために制御装置
１５と電気的に接続されている。１６は使用者が自分の
感覚、望む温度、暖房・冷房などの運転条件を入力する
リモコン等の入力部で、使用者の行う入力操作が制御装
置１５を介して室内外ユニット４，１２へ信号という形
で送られる。よって、使用者の望む室内の温度設定を満
足するように空気調和装置の運転が行われる。

【００２４】また被空調室１３の室内空気温度は、室内
ユニット１２内に設けられた室内温度検出部１０で検出
されて制御装置１５にその信号が送られる。制御装置１
５はこれらの制御信号を基に空気調和装置の運転を行
う。具体的には、空気調和装置の運転に際し、圧縮機１
の回転数の変更、室内の送風機６の回転数の変更、風向
ベーン９のベーン角度φの変更が、制御装置１５からの
制御信号を基に随時行われる。

【００２５】ここで、制御装置１５内に内蔵されたマイ
クロコンピュータの回路構成図について図２を用いて説
明する。１５ａは制御装置１５内に内蔵されたマイクロ
コンピュータ（以下、「マイコン」という。）、１７は
室内温度・吹出温度・設定温度等が入力される入力回
路、１８は使用者が入力した設定温度、及び、体感温度
を算出したり設定温度を補正する各種のプログラムが記
憶されているメモリ、１９は演算処理や補正設定温度の
決定処理などが行なわれるＣＰＵ、２０はＣＰＵ１９で
の演算・決定結果を圧縮機１，室内の送風機６，風向ベ
ーン９等の空気調和を行なうハード手段たる空気調和手
段２１に出力する出力回路である。従って、マイコン１
５ａは、入力（ｉｎｐｕｔ）回路１７とメモリ１８とＣ
ＰＵ１９と出力（ｏｕｔｐｕｔ）回路２０とから構成さ
れている。

【００２６】次に、図３に示す本実施の形態に係わる空
気調和装置の機能ブロック図を用いて、制御装置１５の
機能について説明する。２２は使用者が入力部１６に入
力した設定温度を記憶する設定温度メモリ部で、メモリ
１８の内の一部を占めている。２３は室内温度検出部１
０により検出された室内空気温度、吹出温度検出部１１
により検出された吹出空気温度、及び設定温度メモリ部
２２に記憶された設定温度から人の温熱感覚たる体感温
度を算出する体感温度算出部である。また、２４は体感
温度算出部２３が算出した体感温度と設定温度メモリ部
２２内に記憶された設定温度とを比較し設定温度を補正
する設定温度補正部、２５は室内温度検出部１０により
検出された室内空気温度と設定温度補正部２４により補
正された設定温度との温度差に応じて空気調和手段２１
の空調能力を制御する空調能力制御部である。

【００２７】次に、前述の様に構成された実施の形態１
における空気調和装置の動作について図４のフローチャ
ートを用いて説明する。図４において、電源スイッチ
（図示せず）をＯＮし、入力部１６で使用者が運転モー
ド・設定温度等の各種運転条件を入力すると（ステップ
Ｓ１０１のＹＥＳ）、入力された設定温度が入力回路１
７を介してメモリ１８の設定温度メモリ部２２に記憶さ
れる（ステップＳ１０２）。この時、室内温度検出部１
０は室内温度を検出し、吹出温度検出部１１は吹出温度
を検出して入力回路１７に入力される（ステップＳ１０
３）。次に、体感温度算出部２３はメモリ１８に記憶さ
れている体感温度を算出するプログラムを読み出して、
検出された室内温度・吹出温度と設定温度メモリ部２２
に記憶されている設定温度から体感温度を算出する（ス
テップＳ１０４）。以下に、この体感温度算出部２３の
体感温度の算出の一例を具体的に説明する。

【００２８】図５は、環境試験室にて実際に空気調和装
置を運転したときの状況を示したものである。外気温度
３５℃にて空気調和装置（家庭用インバータ式ルームエ
アコン）を冷房運転で起動してからの室温平均温度、吹
出温度、圧縮機運転周波数の推移を示したものである。
この時の室内の設定温度は２６℃である。図より、時間
経過とともに室内温度が低下し、室内温度と設定温度と
の偏差が減少するため、圧縮機の運転周波数も低下す
る。また、吹出温度も圧縮機の運転周波数の変化に伴な
って変化する。なお、空気調和装置の運転においての吹
出風向（水平方向）及び吹出風量（低風量）は同一であ
る。

【００２９】空気調和装置の運転の立ち下がり状況にお
ける室内の温度分布環境を以下に述べる。図５に示す
の時点（空気調和装置の運転開始から１０分後）では、
室内平均温度がまだ設定温度に到達していない状態で、
空気調和装置の吹出温度・室内平均温度とも下降途中で
ある。図６はこのの時点での室内断面の温度分布図で
ある。図６より、室内全体の平均温度として吹出温度が
まだ下がりきっておらず、空気調和装置の室内ユニット
１２から吹出された噴流は水平方向に移動し、空気調和
装置の室内ユニット１２の設置壁の反対側で若干落下す
る程度にとどまっている。従って、居住空間内にいる人
間の近傍の温度又は人間が感じる体感温度も、まだ「暑
い」側にあることがわかる。

【００３０】次に、図５のの時点（空気調和装置の運
転開始から４０分後）では、室内平均温度は設定温度に
達しているが、室内環境はまだ安定していない状態であ
り、空気調和装置の吹出温度が最も低くなっている。図
７はの時点での室内断面の温度分布図である。図７で
は、空気調和装置の室内ユニット１２から吹き出した低
温の噴流が室内床面方向に大きく落下しており、居住域
（一般的に使用者が在室していると想定される室内中央
付近）の環境が著しく「寒い」側に悪化していることが
容易に想像できる。従って、人間が感じる体感温度は
「寒い」側であり、室内平均温度は設定温度にほぼ一致
していても、空気調和装置の吹出温度が低い場合には設
定温度を補正する必要があることがわかる。即ち、体感
温度は吹出温度と設定温度の中間にあると推定される。

【００３１】一方、図５のは室内環境的にも、機器的
にもほぼ安定している状態で、図８はこの時の室内の温
度分布状況を示す温度分布図である。この状態では、室
内環境、空気調和装置の特性が安定している状態に近い
ので吹出温度が高く、温度分布を見ても、空気調和装置
の室内ユニット１２から吹き出した噴流が室内床面方向
に大きく落下する状況にはなっていない。従って、居住
域における人間が感じる体感温度も設定温度とほぼ同様
となっているため、設定温度を補正する必要がないこと
がわかる。

【００３２】上記のような実験結果に基づけば、例えば
居住域（一般的に使用者が在室していると想定される室
内中央付近）の温度を人間が感じる体感温度と推定し、
この居住域の温度変化の傾向を体感温度算出のプログラ
ムに組み込むことで体感温度を適切に算出することがで
きる。

【００３３】体感温度が算出されると、設定温度補正部
２４は算出された体感温度と設定温度メモリ部２２に記
憶した設定温度に基づいてメモリ１８に記憶されている
設定温度補正のプログラムを読み出して、体感温度を適
温の状態で維持するように設定温度の補正を行なう（ス
テップＳ１０５）。以下に、設定温度補正部２４の設定
温度の補正を具体的に説明する。

【００３４】図９は本実施形態に係わる空気調和装置の
冷房運転時の設定温度補正を示すための各種温度推移図
である。図９は横軸に経過時間、縦軸に温度をとってお
り、冷房運転時における設定温度・吹出温度・室内温度
・体感温度のそれぞれの時間推移を示したものである。
また、図中のＡ〜Ｄは空気調和装置の運転開始後の設定
温度の補正を行なう所定時刻をそれぞれ示している。

【００３５】空気調和装置の運転を開始すると、冷房運
転時には吹出温度が低下する。また、室内温度は設定温
度を目標にして徐々に温度が下がっていく。この空気調
和装置の運転当初は、図９に示す様に吹出温度は室内温
度よりもかなり低くなっている。

【００３６】時刻Ａにおいて、室内温度は未だ設定温度
に到達していないが、体感温度が設定温度とほぼ等しく
使用者は適温と感じているので、設定温度補正部２４は
設定温度を上昇させる補正を行なう。これに伴なって、
吹出温度と室内温度が上昇するが体感温度を設定温度と
同等に維持しているので使用者は適温と感じており、快
適性の面での問題は無い。逆に、設定温度を上昇させる
補正を行なわずに、空気調和装置の運転を継続すると、
吹出温度が更に低下するため、体感温度が適温よりも下
がり、冷え過ぎにより使用者に肌寒さを感じさせてしま
う。

【００３７】時刻Ａでの設定温度の補正によって吹出温
度と室内温度が上昇し続けるため、やがて体感温度が使
用者が適温と感じる範囲を超えて高くなってしまう前
に、時刻Ｂで設定温度補正部２４は時刻Ａで補正した設
定温度よりも若干低い温度に設定温度を変更する。この
補正により、体感温度は適温と感じる範囲内に維持し続
けることができる。

【００３８】この補正を、以降同様に時刻Ｃ，時刻Ｄで
行なうことにより、体感温度は適温と感じる範囲内に維
持し続けることができ、使用者に冷え過ぎによる肌寒さ
を与えることなく快適性を維持することができる。ま
た、この設定温度の補正によって空気調和装置の省エネ
ルギー運転がなされ、健康的で冷え過ぎのない空気調和
制御を実現できる。よって、設定温度補正部２４は設定
温度メモリ部２２に記憶された設定温度と体感温度算出
部２３で算出された体感温度に基づいて、体感温度を適
温と感じる範囲内に維持し続けるように設定温度を補正
して、その補正した設定温度を空調能力制御部２５へ出
力する。

【００３９】空調能力制御部２５では、室内空気温度と
設定温度補正部２４により補正された設定温度との温度
差に応じて空気調和手段２１の空調能力を制御する。こ
のステップＳ１０３からステップＳ１０６までの一連の
制御動作を繰り返し行なうことで空気調和装置の運転中
は使用者の体感温度を適温と感じる範囲内に維持し続け
られ、途中で入力部１６から設定温度の変更入力があっ
た場合には、ステップＳ１０１に戻って上記動作を行な
う。

【００４０】実施の形態２．図１０は実施の形態２に係
わる空気調和装置の制御ブロック図である。なお、空気
調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様であるので
説明は省略する。また、実施の形態１と同一又は相当部
分には同じ符号を付し説明を省略する。本実施の形態で
は、体感温度算出部２３の体感温度の算出を室内温度が
安定した後に行なうようにしたものについて説明する。

【００４１】図１０において、体感温度算出部２３に
は、室内温度検出部１０が検出する室内温度の安定度を
判定する室温安定判別部２３ａが含まれている。また、
図２に示すメモリ１８には、室内温度の安定度を判別す
るプログラムが格納されている。この室内温度の安定度
は、直接室内温度検出手段１０の検出する室内温度の時
系列温度データをメモリ１８に記憶しておいて、所定時
間単位での温度偏差が所定幅内で推移しているか否かに
よって判定することができる。

【００４２】また、この安定度の判定は他の方法による
ものでも良く、圧縮機１の運転周波数を検出してこの周
波数変化、吹出温度検出手段１１の検出する吹出温度の
温度変化等によって算出しても良い。この室内温度判定
部２３ａが室内温度が所定以上安定していると判定した
時には、体感温度算出部２３はメモリ１８に記憶されて
いる体感温度を算出するプログラムを読み出して、検出
された室内温度・吹出温度と設定温度メモリ部２２に記
憶されている設定温度から体感温度を算出する。体感温
度の算出以降の動作は、実施の形態１と同様である。

【００４３】本実施の形態では、上記の様に体感温度を
算出するタイミングを室内温度が安定した後としたの
で、室内温度が設定温度に到達する前に設定温度を補正
することがなく、例えば使用者が室内に温度計を設置し
て空気調和装置の動作を温度計で確認する場合でも、室
内温度を設定温度に早く到達させることができ、使用者
満足感を与えることができる。また、室内温度が設定温
度に未だ達していない状況は、空気調和装置の運転開始
時における非定常状態の中でも室内温度の変化や吹出温
度の変化が大きく特に不安定な環境状態であった。従っ
て、ある程度の環境の安定性を有した後に制御を行なう
ことで、設定温度補正による制御効果の予測性及び再現
性を高めることができる。

【００４４】実施の形態３．図１１は実施の形態３に係
わる空気調和装置の制御ブロック図である。なお、空気
調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様であるので
説明は省略する。また、実施の形態１と同一又は相当部
分には同じ符号を付し説明を省略する。本実施の形態で
は、体感温度算出部２３の体感温度の算出を吹出温度が
安定した後に行なうようにしたものについて説明する。

【００４５】図１１において、体感温度算出部２３に
は、吹出温度検出部１１が検出する吹出温度の安定度を
判定する吹出温度安定判別部２３ｂが含まれている。ま
た、図２に示すメモリ１８には、吹出温度の安定度を判
別するプログラムが格納されている。この吹出温度の安
定度は、直接吹出温度検出手段１１の検出する吹出温度
の時系列温度データをメモリ１８に記憶しておいて、所
定時間単位での温度偏差によって算出することができ
る。

【００４６】本実施の形態では、上記の様に体感温度を
算出するタイミングを吹出温度が安定した後としたの
で、室内温度が安定した場合に較べ、より人間が居住し
ている居住域の環境に基づいて安定度を判定することが
できる。

【００４７】実施の形態４．図１２は実施の形態４に係
わる空気調和装置の制御ブロック図である。なお、空気
調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様であるので
説明は省略する。また、実施の形態１と同一又は相当部
分には同じ符号を付し説明を省略する。本実施の形態で
は、室内環境が所定の安定性を有したものと推定できる
程度まで設定温度と室内空気温度の温度差が近づいた場
合には、室内温度が安定する前においても体感温度算出
部２３の体感温度の算出を行なうようにしたものについ
て説明する。

【００４８】図１１において、体感温度算出部２３に
は、室内温度検出部１０が検出する室内空気温度と設定
温度メモリ部２２が記憶している設定温度との温度差を
算出する温度差判定部２３ｃが含まれている。実施の形
態２では室内空気温度が安定した後に体感温度の算出を
行なったが、本実施の形態では室内空気温度が安定する
前においても、設定温度と室内空気温度の温度差が所定
以内になれば、空気調和装置の運転開始時における非定
常状態の中では比較的安定した環境と考えられ、設定温
度補正による制御効果がある程度の予測性をもって期待
できるとして体感温度の算出を行なうものである。

【００４９】この設定温度と室内空気温度の所定の温度
差は、例えば図５に示した環境試験室において実際に空
気調和装置を運転した場合において、室内の温度分布状
況が安定した時の設定温度と室内空気温度の温度差に設
定することができる。

【００５０】本実施の形態では、環境状態が所定の安定
性を有した後に空気調和制御を行なうため、設定温度補
正の制御効果の予測性及び再現性を維持することができ
る。また、設定温度を補正した時間と空気調和手段２１
で実際に空調制御を行なって室内温度が変化する時間の
間にタイムラグが生じる場合においても、過冷房が防止
されて冷え過ぎにより使用者に肌寒さを感じさせない。

【００５１】実施の形態５．図１３は実施の形態５に係
わる空気調和装置の制御ブロック図である。なお、空気
調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様であるので
説明は省略する。また、実施の形態１と同一又は相当部
分には同じ符号を付し説明を省略する。本実施の形態で
は、室内温度・吹出温度と設定温度メモリ部２２に記憶
されている設定温度のみに基づいて体感温度を算出する
ものではなく、風向（吹出気流角度）・風量・使用者の
位置・運転モードの入力をも加味して体感温度を算出す
るものについて説明する。

【００５２】図１３において、２６は冷房・暖房・除湿
などの各種運転モードを検出する運転モード検出部であ
る。この運転モードを検出することで、体感温度の算出
において除湿の強弱によって人体温熱感覚を推定するこ
とができる。また、２７は風向ベーン９のベーン角度φ
から空気調和装置の吹出方向を検出する吹出気流角度検
出部、２８は吹出口８からの吹出風量を検出する吹出風
量検出部である。２９は吹出口８に対する人体の位置及
び人体までの距離を赤外線センサなどで検出する人体距
離検出部である。

【００５３】また、図２に示すメモリ１８には、室内温
度・吹出温度・運転モード・吹出気流角度・吹出風量・
人体距離・設定温度から体感温度を算出するプログラム
が格納されている。この体感温度の算出は、その時々の
被空調室１３の居住領域の状況に個別具体的な対応が可
能であるため、使用者の快適度により適切に対応した空
調能力制御を行なうことができる。

【００５４】実施の形態６．図１４は実施の形態６に係
わる補正される設定温度の限界値の説明図である。な
お、空気調和装置の基本的構成は実施の形態１と同様で
あるので説明は省略する。また、実施の形態１と同一又
は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。本実施
の形態では、設定温度補正部２４で補正される補正量を
制限するものについて説明する。

【００５５】設定温度補正部で補正する補正量が大きい
場合で、例えば冷房運転の場合に体感温度算出部２３が
算出した体感温度に基づいて設定温度を上げる補正をす
る場合に、設定温度を室内温度検出部１０によって検出
される室内温度よりも高く上げてしまうと、周波数可変
の圧縮機を用いた空気調和装置の場合、空調能力制御部
２５によって圧縮機１の回転周波数を低下させる。一
方、所定以上設定温度と室内温度に差がある場合には圧
縮機１の運転を停止する。圧縮機１の回転周波数が低下
すると、吹出空気温度は室内温度と等しくなり、再び設
定温度を下げる補正を行なうため、使用者は不快な感覚
変化を生じる。この不快感を無くし、圧縮機のＯＮ／Ｏ
ＦＦを必要以上に繰り返さないため、所定以上設定温度
と室内温度に差がつく場合には設定温度の補正量を制限
する必要がある。

【００５６】従って、図１４のように暖房運転では点線
で示す検出室内温度よりも設定温度が所定以上低い場合
には設定温度を太線で示す設定温度限界値までしか補正
しないようにした。また、冷房運転でも同様に、点線で
示す検出室内温度よりも設定温度が所定以上高い場合に
は設定温度を設定温度限界値までしか補正しないように
した。つまり、図１４中の斜線で示した部分のみにおい
て設定温度の補正が行なわれる。このため、設定温度の
補正によって設定温度と室内温度に所定以上の差がつく
ことなく、圧縮機１を必要以上に停止動作させることを
防止することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上の発明から明らかなように本発明に
係わる空気調和装置は、空気調和装置の立ち上がり時の
室内温度分布環境が変化している非定常時において、人
の温熱感覚たる体感温度を算出して、冷房時に起こる冷
え過ぎを防止して快適な住環境を実現することができ
る。

【００５８】また、本発明に係わる空気調和装置は、室
内温度分布環境が所定程度安定した後に制御を行なうこ
とで、設定温度補正により快適な住環境を実現するとい
う制御効果の予測性及び再現性を高めることができる。

【００５９】また、本発明に係わる空気調和装置は、よ
り人間が居住している居住域の環境に基づいて環境の安
定度を判定し、快適な住環境を実現することができる。

【００６０】また、本発明に係わる空気調和装置は、設
定温度補正により快適な住環境を実現するという制御効
果の予測性及び再現性を高め、また、空調制御のタイム
ラグも考慮して使用者の快適性を確保することができ
る。

【００６１】また、本発明に係わる空気調和装置は、そ
の時々の居住領域の状況に個別具体的な対応が可能とな
り、それぞれの住環境により対応した快適性を実現する
ことができる。

【００６２】また、本発明に係わる空気調和装置は、設
定温度の補正によって圧縮機が必要以上に停止すること
なく、運転効率を維持することができる。

【００６３】また、本発明に係わる空気調和装置は、空
気調和装置の立ち上がり時の室内温度分布環境が変化し
ている非定常時において、人の温熱感覚たる体感温度を
算出して、冷房時に起こる冷え過ぎを防止して快適な住
環境を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施形態１に係わる空気調和装置
の構成図である。

【図２】 この発明の実施形態１に係わる空気調和装置
の制御装置のマイクロコンピュータを示す回路図であ
る。

【図３】 この発明の実施形態１に係わる空気調和装置
の制御ブロック図である。

【図４】 この発明の実施形態１に係わる空気調和装置
の制御ブロック図である。

【図５】 環境試験室での空気調和装置の冷房運転の状
況を示す図である。

【図６】 環境試験室で空気調和装置の冷房運転を行な
った場合の室内断面の温度分布図である。

【図７】 環境試験室で空気調和装置の冷房運転を行な
った場合の室内断面の温度分布図である。

【図８】 環境試験室で空気調和装置の冷房運転を行な
った場合の室内断面の温度分布図である。

【図９】 この発明の実施形態１に係わる空気調和装置
の冷房運転時の設定温度補正を示す図である。

【図１０】 この発明の実施形態２に係わる空気調和装
置の制御ブロック図である。

【図１１】 この発明の実施形態３に係わる空気調和装
置の制御ブロック図である。

【図１２】 この発明の実施形態４に係わる空気調和装
置の制御ブロック図である。

【図１３】 この発明の実施形態５に係わる空気調和装
置の制御ブロック図である。

【図１４】 この発明の実施形態６に係わる設定温度補
正の限界値を示すイメージ図である。

【図１５】 従来の空気調和装置の制御回路のブロック
図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機、 ２ 四方弁、 ３ 室外側の熱交換器、
４ 室外ユニット、５ 室内側の熱交換器、 ６ 送
風機、 ７ 吸込口、 ８ 吹出口、 ９風向ベーン、
１０ 室内温度検出部、 １１ 吹出温度検出部、
１２ 室内ユニット、 １３ 被空調室、 １４ 配
管、 １５ 制御装置、 １５ａ マイクロコンピュー
タ、 １６ 入力部、 １７ 入力回路、 １８ メモ
リ、１９ ＣＰＵ、 ２０ 出力回路、 ２１ 空気調
和手段、 ２２ 設定温度メモリ部、 ２３ 体感温度
算出部、 ２３ａ 室内温度安定判別部、 ２３ｂ吹出
温度安定判別部、 ２３ｃ 温度差判定部、 ２４ 設
定温度補正部、 ２５ 空調能力補正部、 ２６ 運転
モード検出部、 ２７ 吹出気流角度検出部、 ２８
吹出風量検出部、 ２９ 人体距離検出部、 ３０ 商
用電源、 ３１ 室内制御部、 ３２ 電源ライン、
３３ シリアル信号ライン、 ３４室外制御部、 ３
５，４２ 熱交換器温度センサ、 ３６ 室内温度セン
サ、３７ 室内湿度センサ、 ３８ 速度制御回路、
３８ａ 室内ファンモータ、３９ ルーバ駆動回路、
３９ａ ルーバーモータ、 ４０ リモコン、 ４１
四方弁、 ４３ 外気温度センサ、 ４４ インバータ
回路、 ４４ａ 圧縮機モータ、 ４５ ファン駆動回
路、 ４５ａ 室外ファンモータ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内温度と設定温度に基づいて運転を行
   なう空気調和装置において、該空気調和装置の室内ユニ
   ットから吹き出される気流の温度を検出する吹出温度検
   出部と、室内温度を検出する室内温度検出部と、使用者
   が入力した設定温度を記憶する設定温度メモリ部とを備
   え、前記吹出温度検出部が検出する吹出温度と設定温度
   メモリ部が記憶している設定温度と室内温度検出部が検
   出する室内温度とから予め人体の体感温度を算出し、該
   体感温度と前記設定温度メモリ部が記憶している設定温
   度に基づいて設定温度を補正することを特徴とする空気
   調和装置。
2. 【請求項２】 空調能力の変化、前記吹出温度検出部が
   検出する吹出温度の変化、前記室内温度検出部が検出す
   る室内温度の変化の内の少なくとも一つから室内温度の
   安定判定を行ない、室内温度変化が所定幅内に安定した
   時に体感温度を算出することを特徴とする請求項１記載
   の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記室内温度検出部が検出する室内温度
   と前記設定温度メモリ部が記憶している設定温度との温
   度差が所定値以下になった時、体感温度を算出すること
   を特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記吹出温度検出部が検出する吹出温度
   の変化から吹出温度の安定判定を行い、吹出温度が安定
   した時に体感温度を算出することを特徴とする請求項１
   記載の空気調和装置。
5. 【請求項５】 空気調和装置の運転モードと吹出気流角
   度と吹出風量と空気調和装置の室内ユニットから人体ま
   での距離の内、少なくとも一つを加味して体感温度を算
   出することを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
6. 【請求項６】 前記設定温度補正部が補正する設定温度
   の限界値を、暖房時は前記室内温度検出部が検出する室
   内温度より一定温度低い温度に設定し、冷房時は前記室
   内温度検出部が検出する室内温度より一定温度高い温度
   に設定したことを特徴とする請求項１記載の空気調和装
   置。
7. 【請求項７】 室内温度と設定温度に基づいて運転を行
   なう空気調和装置において、該空気調和装置の室内ユニ
   ットから吹き出される気流温度と室内の空気温度と設定
   温度とから使用者が感じている体感温度を算出する段階
   と、この使用者が感じていると算出した温度と前記設定
   温度とに基づいて設定温度を補正する段階と、を備えた
   ことを特徴とする空気調和装置の制御方法。