JP6009098B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプにより建物内の全部屋の冷房及び暖房を実施する空気調和装置に関するものである。

従来の空気調和装置において、各部屋の在室状態を判別し、不在と判断される場合には、在室時より弱い空調状態を実施し、空気調和装置の効率的な運転を行うことが提案されている（特許文献１参照）。在室時より弱い空調状態を実現したとき、空気調和装置が圧縮機を搭載する蒸気圧縮式を適用した場合には、圧縮機の運転容量が低下する運転となる。この際、圧縮機はインバータにより回転数が低減するように制御され、圧縮機の運転容量が低減するようになっている。

特開平７−１９０４５７号公報

特許文献１のように不在部屋の存在に基づき圧縮機の回転数を増減させた際、圧縮機は下限回転数以下での運転が求められる場合がある。圧縮機は下限回転数以下での運転はできないため、圧縮機の運転及び停止を繰り返す発停運転が行われる。しかしながら、発停運転では停止後の再起動時に運転効率が大きく低下するため、却って空気調和装置の消費電力が増加してしまう。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、圧縮機の運転及び停止を繰り返すことに起因する運転効率の悪化を回避し、省エネ運転を実現することができる空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明の空気調和機は、複数の部屋の暖房又は冷房を行うものであって、複数の部屋毎に設けられたルームコントローラに設定された目標室内温度に基づく運転が行われる空気調和装置であって、圧縮機を備える熱源機と、熱源機に冷媒配管により接続されているとともに、ダクトを介して複数の部屋の冷房又は暖房を行う室内機と、各部屋のルームコントローラから目標室内温度を取得し、取得した目標室内温度に基づいて熱源機及び室内機の動作を制御する制御装置とを有し、制御装置は、複数の部屋の目標室内温度に基づいて熱源機の圧縮機の運転を制御する運転制御手段と、複数の部屋のうち人が不在になっている不在部屋を検出する不在部屋検出手段と、不在部屋検出手段により検出された不在部屋の空調負荷が低くなるように、不在部屋のルームコントローラに設定された目標室内温度を補正するための温度補正量を設定する補正量設定手段とを備え、補正量設定手段は、温度補正量に基づいてルームコントローラに設定されている目標室内温度が補正された後に、圧縮機の運転容量が予め設定された設定運転容量以下になった場合、温度補正量が予め設定された調整量分だけ調整するように再設定するものであって、不在部屋検出手段が不在部屋を複数検出した場合、すべての不在部屋について目標室内温度の温度補正量を設定するものであり、複数の不在部屋について温度補正量を再設定する際、複数の不在部屋のうち在室になる時間が早い順に温度補正量の再設定を行うものである。

本発明の空気調和装置によれば、部屋に人が不在である場合に空気調和装置の負荷を低減するときであっても、空気調和装置の圧縮機が停止することなく連続運転するため、圧縮機が運転及び停止を繰り返す発停運転による効率悪化を回避し、省エネとなる空気調和装置の運転を実現できる。

本発明の空気調和装置の好ましい実施形態を示す模式図である。 図１の空気調和装置の一例を示す冷媒回路図である。 図２の空気調和装置における制御装置の一例を示すブロック図である。 図１の空気調和装置の動作例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の空気調和装置の実施形態について説明する。図１は本発明の空気調和装置の好ましい実施形態を示す模式図、図２は図１の空気調和装置の一例を示す冷媒回路図である。図１の空気調和装置１０は建物１に設置されており、建物１は１階および２階に複数の部屋２を有している。各部屋２はドア２ａを介して廊下等の通路（図示せず）に接続され、各階の通路は階段ホール３に通じている。そして、空気調和装置１０は、暖房運転又は冷房運転を行うことにより複数の部屋２の空調を行う。

空気調和装置１０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを搭載して冷房運転及び暖房運転を行うものであって、熱源機２０及び室内機３０を有している。このうち、室内機３０では吸い込んだ空気を室内熱交換器３１で冷却もしくは加熱し、ダクト４１を通して複数の部屋２へ送る。ダクト４１の各部屋２に開口する部分にはダンパ４２が設置されており、ダンパ４２の開閉及び開度によって各部屋２の温度調節が行われる。各部屋２内へ送られた空気は順次ドア２ａから通路を通り、階段ホール３を経て室内機３０へ回収及び循環される。

特に、建物１が高気密高断熱で換気が得られにくい場合、建物１内に換気装置４が設置されている。換気装置４は、外気を建物１内に吸気する吸気経路と、建物１内の空気を建物１から排気する排気経路を有し、吸気経路と排気経路との間で熱交換を行う熱交換器５を備えている。そして、換気装置４は、建物１の軒天ガラリおよび小屋裏を通して吸気経路に外気を吸入し、ダクト９を介してダクト８および室内機３０へ外気を供給する。一方、換気装置４は、階段ホール３からダクト６を介して建物１内の内気を吸入しダクト７から屋外に排出する。

複数の部屋２には室内温度を所定の目標設定温度にするためのルームコントローラ６０及び室内の温度を測定する室内温度センサ２ｘ（図２参照）が設置されている。また、ルームコントローラ６０には、手動もしくは自動的に部屋２の目標設定温度が設定されており、ルームコントローラ６０は、室内温度センサ２ｘにおいて検出された室内温度が目標設定温度になるようにダンパ４２の開閉及び開度を制御する。例えば、冷房運転時に室内温度が目標設定温度よりも高い場合、もしくは暖房運転時に室内温度が目標設定温度よりも低い場合、ルームコントローラ６０はダンパ４２の開度が大きくなるように制御する。一方、冷房運転時に室内温度が目標設定温度よりも低い場合、もしくは暖房運転時に室内温度が目標設定温度よりも高い場合、ルームコントローラ６０はダンパ４２の開度が小さくなるように制御する。

次に、図１及び図２を参照して空気調和装置１０について説明する。上述したように、空気調和装置１０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを搭載して冷房運転及び暖房運転を行うものであって、熱源機２０及び室内機３０を有している。そして、熱源機２０と室内機３０とは冷媒配管１０ａにより環状に接続され冷凍サイクルを構成している。なお、図１において熱源機２０が建物１内に設置されている場合について例示しているが屋外に設置された室外機であってもよい。

熱源機２０は、圧縮機２１、流路切替器２２、室外熱交換器２３、室外ファン２４、絞り装置２５を有している。圧縮機２１は、冷媒を吸引し圧縮するものであってインバータ回路を用いて駆動される。流路切替器２２は、冷房運転もしくは暖房運転の運転モードの切替に応じて暖房流路と冷房流路との切替を行うものであって、例えば四方弁からなっている。流路切替器２２は、冷房運転時において圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３とを接続させるとともに、圧縮機２１の吸入側と室内熱交換器３１とを接続させる。一方、流路切替器２２は、暖房運転時において、圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３とを接続させるとともに、室内熱交換器３１と圧縮機２１の吐出側とを接続させる。なお、流路切替器２２として四方弁を用いた場合について例示しているが、これに限らず例えば複数の二方弁等を組み合わせて構成してもよい。

室外熱交換器２３は、冷媒と空気（外気）との間で熱交換を行うものであって、例えば冷媒を通過させる伝熱管と、伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィンとを備えた構造を有している。室外熱交換器２３は、冷房運転時には冷媒を凝縮して液化させる凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒を蒸発させて気化させる蒸発器として機能する。また、室外熱交換器２３には室外ファン２４から送風が行われるようになっている。絞り装置２５は、室内熱交換器３１を通過する冷媒の圧力を調整する減圧弁や膨張弁として機能し、室外熱交換器２３と室内熱交換器３１との間に接続されている。

室内機３０は、室内熱交換器３１及び室内ファン３２を有している。室内熱交換器３１は、熱源機２０から流れる冷媒と室内空気とを熱交換するものであって例えば冷媒を通過させる伝熱管と、伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィンとを備えた構造を有している。室内熱交換器３１は、冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には凝縮器として機能する。そして、室内熱交換器３１は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行い空間の冷房及び暖房を行うものである。室内ファン３２は、室内熱交換器３１に空気を送風するものであり、室内ファン３２により送風され熱交換された空気がダクト４１を介して各部屋２に送風され、各部屋２の冷房及び暖房が行われる。

次に、図１及び図２を参照して冷房運転時及び暖房運転時の空気調和装置１０における冷媒の流れについて分説する。はじめに、空気調和装置１０の冷房運転時の動作例について説明する。このとき、流路切替器２２において圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３とが接続され、室内熱交換器３１と圧縮機２１の吸引側とが接続される。まず、低圧ガスの冷媒が圧縮機２１において圧縮され高圧ガスとなる。高圧ガス状態の冷媒は、室外熱交換器（凝縮器）２３において外気と熱交換され、冷媒のエネルギーを熱源（空気や水）に伝達することで凝縮し高圧液冷媒となる。

その後、冷媒は絞り装置２５で減圧され低圧二相状態となり室内熱交換器３１に流入する。室内熱交換器（蒸発器）３１において、冷媒は室外空気のエネルギーを吸収して蒸発し低圧ガスとなる。このとき、冷媒と熱交換された空気は冷却され、ダクト４１を介して複数の部屋２に供給される。そして、室内熱交換器３１から流出した冷媒は圧縮機２１に吸入される。

次に、図１及び図２を参照して空気調和装置１０の暖房運転時の動作例について説明する。このとき、流路切替器２２において圧縮機２１の吐出側と室内熱交換器３１とが接続され、室外熱交換器２３と圧縮機２１の吸引側とが接続される。まず、冷媒は圧縮機２１おいて圧縮されて高圧ガスとなる。その後、高圧ガス状態の冷媒は、室内熱交換器３１に流入し、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。この際、冷媒は凝縮して高圧液冷媒となるとともに、熱交換された水や室内空気は加熱されダクト４１を介して複数の部屋２に供給される。

その後、高圧液冷媒は、室内熱交換器（凝縮器）３１から絞り装置２５に流入し、絞り装置２５において減圧され低圧二相状態になる。低圧二相状態の冷媒は室外熱交換器（蒸発器）２３において外気と熱交換されて蒸発し低圧ガスになる。そして、低圧ガスの冷媒は流路切替器２２を介して圧縮機２１の吸入側へ戻る。

ここで、空気調和装置１０は、上述した熱源機２０及び室内機３０の運転を制御するための制御装置５０を有している。制御装置５０は、通信線を介してルームコントローラ６０にデータ伝送可能に接続されており、ルームコントローラ６０は、室内温度センサ２ｘにより検出された室内温度、目標室内温度及びダンパ４２の開度情報などが熱源機２０の制御装置５０に送信するようになっている。

制御装置５０は、熱源機２０及び室内機３０の運転を制御する運転制御手段５１を有しており、運転制御手段５１はルームコントローラ６０及び外部の環境に応じて自動的に運転を制御する。ここで、空気調和装置１０は、熱源機２０に設けられた外気温度センサ２６、室内熱交換器３１の吸込側に配置された吸込温度センサ３３、室内熱交換器３１の吹出側に配置された吹出温度センサ３４を有している。そして、運転制御手段５１は、各温度センサ２６、３３、３４において検知された温度情報に基づいて、熱源機２０及び室内機３０の動作を制御する。

運転制御手段５１は各部屋２で必要となる空調能力に応じて目標吹出温度を設定する。具体的には、運転制御手段５１は、各部屋２で目標室内温度と実際の室内温度との差が所定値よりも大きいとき、高い空調能力が必要であると判断して目標吹出温度を変更する。冷房運転時に室内温度が目標吹出温度よりも高い場合、運転制御手段５１は目標吹出温度を現在の目標吹出温度よりも低く設定する。また、暖房運転時に室内温度が目標吹出温度よりも低い場合、運転制御手段５１は目標吹出温度を現在の目標吹出温度よりも高く設定する。

一方、運転制御手段５１は、各部屋２で目標室内温度と実際の室内温度との差が所定値以下である場合、大きな空調能力が必要ではないと判断して目標吹出温度を変更する。冷房運転時に室内温度が目標温度よりも低い場合、運転制御手段５１は目標吹出温度を現在の目標吹出温度よりも高く設定する。また、暖房運転時に室内温度が目標温度よりも高い場合、運転制御手段５１は目標吹出温度を現在の目標吹出温度よりも低く設定する。

運転制御手段５１は、上述した目標吹出温度及び吹出温度センサ３４で計測される吹出温度に基づいて圧縮機２１の回転数を制御する。なお、室内熱交換器３１から吹き出す空気の吹出温度は、圧縮機２１の回転数が高くなるほど冷房運転時には低下し、暖房運転時には高くなる。そこで、運転制御手段５１は、冷房運転時において、吹出温度が目標吹出温度よりも高い場合には圧縮機２１の回転数が高くなるように制御し、吹出温度が目標吹出温度以下の場合には圧縮機２１の回転数が低くなるように制御する。同様に、運転制御手段５１は、暖房運転時において、吹出温度が目標吹出温度よりも低い場合には圧縮機２１の回転数が高くなるように制御し、吹出温度が目標吹出温度以上の場合には圧縮機２１の回転数が低くなるように制御する。以上のように、運転制御手段５１は、各部屋２の空調負荷に応じて圧縮機２１の回転数が高くし、冷凍サイクルで発揮される空調能力を増加させるように制御する。

また、運転制御手段５１は、各部屋２のルームコントローラ６０から送信されるダンパ４２の開度の状況に応じて室内機３０の室内ファン３２の回転数を制御する機能を有している。この際、運転制御手段５１は、例えば各部屋２のダンパ４２の開度の合計値もしくはダンパ４２内で最も開度の大きいダンパ４２の値に応じて室内ファン３２の回転数を制御する。そして、運転制御手段５１は、ダンパ４２の開度が大きい場合には風量が増加するように室内ファン３２の回転数が高くし、ダンパ４２の開度が小さい場合には室内ファン３２の回転数を低下させ風量を減少させる。

なお、運転制御手段５１がダンパ４２の開度に応じて室内ファン３２の回転数を制御する場合について例示しているが、空調能力は各部屋２のダンパ４２の開度の大小の他に室内機３０の総風量によっても変化する。このため、運転制御手段５１はこれらの情報を加味して目標吹出温度を補正して制御するようにしてもよい。例えばダンパ４２の開度が大きい場合には、目標吹出温度を冷房運転では低く、暖房運転では高く補正し、ダンパ４２の開度が小さい場合には、目標吹出温度を冷房運転では高く、暖房運転では低く補正するようにしてもよい。

特に、制御装置５０は、各部屋２の在室及び不在に応じて目標室内温度を補正する機能を有している。具体的には、制御装置５０は、不在部屋検出手段５２、在室データベースＤＢ、補正量設定手段５３を備えている。不在部屋検出手段５２は、在室データベースＤＢを用いて複数の部屋２のうち人が不在になっている不在部屋を検出するものである。この在室データベースＤＢには、空気調和装置１０の使用者によって予め各部屋２に滞在する時刻情報がスケジュール情報として記憶されている。そして、不在部屋検出手段５２は在室データベースＤＢのスケジュール情報を参照して各部屋２の在室もしくは不在を判定する。不在部屋検出手段５２は、在室データベースＤＢの中から人が不在になっている不在部屋を目標室内温度を補正する部屋２として検出する。

補正量設定手段５３は、不在部屋検出手段５２において検出された不在部屋において設定されている目標室内温度の温度補正量Ｔｃを設定し、ルームコントローラ６０に送信するものである。ルームコントローラ６０は目標室内温度を補正する目標温度補正手段６１を有しており、目標温度補正手段６１は、補正量設定手段５３により設定された温度補正量Ｔｃに基づいて、既に設定されている目標室内温度を補正する。なお、目標温度補正手段６１が制御装置５０側に設けられており、制御装置５０は補正後の目標室内温度をルームコントローラ６０側に送信するようにしてもよい。

補正量設定手段５３は、空気調和装置１０が不在部屋の空調負荷が低減するように不在部屋の目標室内温度の温度補正量Ｔｃを設定する。すなわち、補正量設定手段５３は、冷房運転時には目標室内温度が高くなるような温度補正量Ｔｃを設定し、暖房運転時には目標室内温度が低くなるような温度補正量Ｔｃを設定する。すると、上述したように、ルームコントローラ６０は補正後の目標室内温度になるようにダンパ４２を制御する。また、運転制御手段５１は目標室内温度の補正に伴い室内機３０における目標吹出温度を調整し、圧縮機２１の回転数が低くなるように制御する。このように、目標室内温度の補正することにより、圧縮機２１の運転容量（回転数）が変更されて空気調和装置１０全体の消費電力が低減されるように制御されることになる。

ここで、上述したような不在部屋の目標室内温度の補正が行われると、圧縮機は下限回転数以下での運転が求められる場合がある。すなわち、人が不在の部屋２が多くなると必要となる空調能力が低下し、制御装置５０は圧縮機２１の回転数が低くなるように制御する。圧縮機２１には下限回転数があるため、必要能力が圧縮機２１の下限回転数で得られる空調能力を下回った場合、そのまま圧縮機２１を下限回転数で運転すると、空調能力過剰となり、冷房では冷えすぎ、暖房では暖めすぎの状態となる。そこで、圧縮機２１の運転及び停止を繰り返す運転が行われる。しかしながら、この運転状態では停止後の再起動時に運転効率が大きく低下するため、却って空気調和装置の消費電力が増加してしまう。このとき、補正量設定手段５３は、圧縮機２１の回転数に基づいて温度補正量Ｔｃを再設定する。

補正量設定手段５３は、温度補正量Ｔｃに基づいてルームコントローラ６０に設定されている目標室内温度が補正された後に、圧縮機２１の運転容量が予め設定された設定運転容量以下になった場合、温度補正量Ｔｃが調整量ΔＴ分だけ小さくなるように再設定する。具体的には、補正量設定手段５３には初期温度補正量Ｔｃ０（例えば３℃）が記憶されており、不在部屋が検出された際、はじめに温度補正量Ｔｃを初期温度補正量Ｔｃ０に設定し（Ｔｃ＝Ｔｃ０）、ルームコントローラ６０に目標室内温度を温度補正量Ｔｃ分補正する要求を送信する。すると、ルームコントローラ６０は、冷房運転時では目標室内温度を温度補正量Ｔｃ＝Ｔｃ０だけ高い温度に補正し（補正後の目標室内温度＝目標室内温度＋Ｔｃ）、暖房運転時では目標室内温度を温度補正量Ｔｃ＝Ｔｃ０だけ低い温度に補正する（補正後の目標室内温度＝目標室内温度−Ｔｃ）。目標室内温度が補正された後、運転制御手段５１は補正後の目標室内温度に合わせて圧縮機２１の回転数を自動調節し所定期間運転する。

その後、補正量設定手段５３は、圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆよりも小さいか否かを判断する。なお、この設定しきい値Ｎｒｅｆは、圧縮機２１の下限回転数よりも所定量だけ大きい値に設定されるものであって、例えば圧縮機２１の機種等によって定まる下限回転数×１．２の値が設定されている。そして、圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆよりも小さい場合、温度補正量Ｔｃを調整量ΔＴだけ小さくする（Ｔｃ＝Ｔｃ−ΔＴ）。この調整量ΔＴは例えば１℃というように補正量設定手段５３に予め設定されている。また、温度補正量Ｔｃと調整量ΔＴとの差分が０より小さくなった場合、補正量設定手段５３は温度補正量Ｔｃ＝０に設定する。これは、不在部屋において既に設定されている目標室内温度よりも小さくなるのを防止するためである。そして、調整量ΔＴだけ小さく調整された温度補正量Ｔｃがルームコントローラ６０に送信され、ルームコントローラ６０は目標室内温度の再設定を行う。

一方、圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆ以上の場合、温度補正量Ｔｃを調整量ΔＴだけ大きくする（Ｔｃ＝Ｔｃ＋ΔＴ）。なお、この演算において温度補正量Ｔｃが初期温度補正量Ｔｃ０より大きくなった場合、補正量設定手段５３は温度補正量Ｔｃ＝Ｔｃ０に設定する。これは、不在部屋において既に設定されている目標室内温度と補正後の目標室内温度とが過度に乖離するのを防止するためである。そして、調整量ΔＴだけ大きくなった温度補正量Ｔｃがルームコントローラ６０に送信され、ルームコントローラ６０は目標室内温度の再設定を行う。つまり、温度補正量Ｔｃは、下限値が０℃、上限値が初期温度補正量Ｔｃ０（例えば３℃）の間の値になり、目標室内温度は０〜初期温度補正量Ｔｃ０（３℃）の範囲内で補正されることになる。

このように、冷房運転時に不在部屋の目標温度を高く設定して圧縮機２１の回転数を低くした際に、圧縮機２１の回転数に応じて目標室内温度の温度補正量Ｔｃを不在部屋の運転負荷が増大するように再設定することにより、在室している人に不快感を与えることなく、圧縮機２１の回転数を低くしすぎることによる使用電力の増加を防止することができる。

すなわち、従来において、圧縮機２１を下限回転数で一定時間運転し、室内熱交換器３１の吹出温度が能力過剰と判定される状態、例えば冷房運転では吹出温度の目標値よりも２℃以上低い状態、暖房運転では吹出温度の目標値よりも２℃以上高い状態が１０分以上継続した場合、圧縮機２１の運転を一旦停止し、能力過剰となる状態を回避している。また、その後に一定時間経過し、かつ空調運転必要と判定される状態となった場合、例えば少なくとも１つの部屋２の室内温度が、冷房運転では目標温度よりも１℃以上高くなった場合、もしくは暖房運転では目標温度よりも１℃以上低くなった場合、圧縮機２１の運転を再開するようにしている。上記のように圧縮機２１の回転及び停止を繰り返すことにより、時間平均で見た空調能力を低減でき、空調能力過剰となる状態を回避できる。しかしながら、この運転では、圧縮機２１の運転を再開し、再起動されるが、その後、冷凍サイクルの状態が安定状態となるまでは、一般に冷凍サイクルの効率は低下し、消費電力が増加する運転となってしまう。

一方、図２の空気調和装置１０においては、圧縮機２１の回転数が下限回転数に近づいた場合、圧縮機２１が停止せず運転を継続することができるように、目標温度の温度補正量Ｔｃを負荷が増大する方向に変更することにより、圧縮機２１の発停運転を回避することができるため、結果として消費電力の低減を図ることができる。

さらに、補正量設定手段５３は、人が不在になっている不在部屋が複数存在する場合、温度補正量Ｔｃの調整及び目標室内温度の再設定がすべての不在部屋に同時に実施されるようにしてもよいが、在室データベースＤＢに記憶された在室スケジュールに基づいて、複数の不在部屋のうち在室になる時間が早い順に、調整量ΔＴを用いた温度補正量Ｔｃの調整及び目標室内温度の再設定を行うようにしてもよい。

例えば午後４時から在室になる不在部屋２Ａ、午後６時から在室になる不在部屋２Ｂ、午後９時から在室になる不在部屋２Ｃの３つの不在部屋２Ａ〜２Ｃがある場合、不在部屋２Ａ、不在部屋２Ｂ、不在部屋２Ｃの順に優先順位が設定される。そして、不在部屋２Ａ〜２Ｃがそれぞれ初期温度補正量Ｔｃ０（例えば３℃）で補正された目標室内温度による運転が行われた後に、圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆよりも小さくなった場合、補正量設定手段５３は、始めに午後４時から在室となる不在部屋２Ａに対し温度補正量Ｔｃについて調整量ΔＴによる調整を行う。そして、不在部屋２Ａについて下限である温度補正量Ｔｃ＝０℃になっても圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆよりも小さくなった場合、補正量設定手段５３は、次に優先順位の高い午後６時から在室になる不在部屋２Ｂに対し温度補正量Ｔｃの調整を行う。さらに、午後６時から在室になる不在部屋２Ｂについて下限である温度補正量Ｔｃ＝０℃になっても圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆよりも小さい場合、午後９時から在室の不在部屋２Ｃに対し温度補正量Ｔｃの調整を行う。

このように、在室になる時間が早い部屋から優先的に温度補正量Ｔｃの調整を行うことにより、圧縮機２１を連続運転させるための目標室内温度の補正を行う時間を短縮することができるため、再設定した目標室内温度による運転時間を短縮化し、空気調和装置１０の運転効率を高めることができる。また、不在時の補正した目標室内温度を解除して在室時の補正前の目標温度に変更した場合、空気調和装置１０への負荷が高くなるため、適所に能力配分される運転を実施することができ、空気調和装置１０の積算消費電力量の低減を図ることができる。

図４は図１の空気調和装置の動作例を示すフローチャートであり、図１から図４を参照して空気調和装置の動作例について説明する。まず、空気調和装置１０の運転が開始され、運転制御手段５１及びルームコントローラ６０により各温度センサに基づいて室内温度の自動制御が行われる（ステップＳＴ１）。そして、不在部屋検出手段５２において不在部屋が検出された場合、不在部屋の目標室内温度が補正される。この際、補正量設定手段５３において、温度補正量Ｔｃとして初期温度補正量Ｔｃ０（例えば３℃）が設定される（ステップＳＴ２）。

この状態において、空気調和装置１０の運転が所定期間継続された後、補正量設定手段５３において圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆより小さいか否かが判断される（ステップＳＴ３）。圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆより小さい場合、圧縮機２１の回転及び停止の繰り返し運転に陥る可能性は低いものとして温度補正量Ｔｃに調整量ΔＴが加算される（ステップＳＴ４）。そして、加算後の温度補正量Ｔｃが初期温度補正量Ｔｃ０よりも大きいか否かが判断され（ステップＳＴ５）、加算後の温度補正量Ｔｃが初期温度補正量Ｔｃ０よりも大きい場合、温度補正量Ｔｃ＝初期温度補正量Ｔｃ０に設定される（ステップＳＴ６）。言い換えれば、温度補正量Ｔｃが初期温度補正量Ｔｃ０よりも大きくならないように設定される。

その後、補正量設定手段５３において設定された温度補正量Ｔｃ及び目標室内温度の補正の要求が制御装置５０からルームコントローラ６０へ送信される。すると、ルームコントローラ６０において、補正後の目標室内温度が従前の目標室内温度よりも温度補正量Ｔｃだけ高くなるように設定される（ステップＳＴ７）。なお、冷房運転時には目標室内温度に温度補正量Ｔｃが加算され、暖房運転時は目標室内温度に温度補正量Ｔｃが減算される。すると、不在の部屋２における空調負荷は小さくなるため、ダンパ４２の開度は小さく制御されるとともに、圧縮機２１の回転数が低くなるように制御される。

そして、空気調和装置１０の運転が所定期間継続された後（ステップＳＴ８）、再び圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆよりも小さくなったか否かが判断される（ステップＳＴ４）。例えば、不在部屋の数が増加し空調負荷が低くなり、圧縮機２１の回転数が設定しきい値Ｎｒｅｆよりも小さくなった場合、圧縮機２１が発停運転に陥る可能性があるものとして、温度補正量Ｔｃが調整量ΔＴ分だけ小さくなるように補正される（ステップＳＴ９）。そして、補正後の目標室内温度が既に設定される目標室内温度よりも低い温度になるのを防止するために、温度補正量Ｔｃが０℃よりも小さいか否かが判断され（ステップＳＴ１０）、温度補正量Ｔｃが０℃よりも小さい場合、目標室内温度の補正は行わない（ステップＳＴ１１）。なお、上述した調整量ΔＴを用いた温度補正量Ｔｃの調整及び目標室内温度の再設定は、在室データベースＤＢに記憶された在室スケジュールに基づいて、複数の不在部屋のうち在室になる時間が早い順に行われるようにしてもよい。

その後、補正量設定手段５３において再設定された温度補正量Ｔｃ及び目標室内温度の再設定の要求が制御装置５０からルームコントローラ６０へ送信される。すると、ルームコントローラ６０において、例えば温度補正量Ｔｃ＝３℃である場合、調整量ΔＴ（例えば１℃）だけ小さい温度補正量Ｔｃ＝２℃で調整された目標室内温度が設定される（ステップＳＴ８）。これにより、不在の部屋２内における空調負荷が増大するため、ダンパ４２の開度は大きく制御されるとともに、圧縮機２１の回転数が高くなるように制御される。言い換えれば、圧縮機２１が運転及び停止を繰り返す発停運転になる前に、空調能力が高くなるように目標室内温度が補正される。

このように、不在時に各部屋２の目標室内温度を必要となる空調能力が低くなるように補正することにより、圧縮機２１の運転容量が低下し、空気調和装置１０の消費電力を低減することができる。さらに、圧縮機２１の回転数が低くなり、運転及び停止を繰り返すような状況となるおそれが生じた場合、圧縮機２１が連続運転となるように、必要となる空調能力を高めるため、運転及び停止の繰り返しに伴う空気調和装置１０の効率低下を回避でき、より省エネとなる運転を実現できる。

特に、直近で在室となる不在部屋を優先して空調能力を高めるように調整することにより、不在期間でかつ、不在部屋からの放熱量が高く、熱ロスが増加する時間を短くでき、熱ロスの少ない省エネ運転を実現できる。

また、補正量設定手段５３は、温度補正量Ｔｃが調整量ΔＴずつ徐々に増減するように目標温度が変動することにより、不在部屋の増減に合わせて圧縮機２１の運転状況を変更することができるため、部屋２の状況が変化しても圧縮機２１の連続運転を実現することができる。

本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されない。たとえば、在室検出手段において、在室データベースＤＢの登録情報に基づいて在室もしくは不在を判定する場合について例示しているが、不在部屋を検出するものであれば、いかなる手法を用いてもよい。例えば各部屋２に存在する照明などの機器の使用情報、赤外線の人感センサなどによる人検知情報、室内ドアの開閉情報などにより使用者の生活パターンを収集しておき、それらの少なくとも１つの情報に基づいて不在部屋を検出するようにしてもよい。また、不在部屋検出手段５２は、対象とする部屋２に関する情報だけでなく、家庭全体の生活パターンから在室情報を検出するようにしてもよい。例えば、建物１の全体の機器の状態を監視するＨＥＭＳ（ホームエネルギーマネージメントシステム）を別途導入し、そのシステムにて在室情報を処理させるようにしてもよい。さらに、制御装置５０がＨＥＭＳのコントローラに搭載され、ＨＥＭＳより空気調和装置１０に対し、目標室内温度の補正値を指令するようにしてもよい。

さらに、補正量設定手段５３が温度補正量Ｔｃを調整量ΔＴを用いて増減させる場合について例示しているが、温度補正量Ｔｃを増加させる際の調整量ΔＴと減少させる際の調整量ΔＴとが異なる値に設定されたものであってもよい。

１ 建物、２ 部屋、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 不在部屋、２ａ ドア、２ｘ 室内温度センサ、３ 階段ホール、４ 換気装置、５ 熱交換器、６〜９、４１ ダクト、１０ 空気調和装置、１０ａ 冷媒配管、２０ 熱源機、２１ 圧縮機、２２ 流路切替器、２３ 室外熱交換器、２４ 室外ファン、２５ 装置、２６ 外気温度センサ、３０ 室内機、３１ 室内熱交換器、３２ 室内ファン、３３ 吸込温度センサ、３４ 吹出温度センサ、４２ ダンパ、５０ 制御装置、５１ 運転制御手段、５２ 不在部屋検出手段、５３ 補正量設定手段、６０ ルームコントローラ、６１ 目標温度補正手段、ＤＢ 在室データベース、Ｎｒｅｆ 設定しきい値、Ｔｃ 温度補正量、Ｔｃ０ 初期温度補正量、ΔＴ 調整量。

Claims (7)

1. 複数の部屋の暖房又は冷房を行うものであって、複数の部屋毎に設けられたルームコントローラに設定された目標室内温度に基づく運転が行われる空気調和装置であって、
   圧縮機を備える熱源機と、
   前記熱源機に冷媒配管により接続されているとともに、ダクトを介して複数の部屋の冷房又は暖房を行う室内機と、
   各部屋の前記ルームコントローラから前記目標室内温度を取得し、取得した前記目標室内温度に基づいて前記熱源機及び室内機の動作を制御する制御装置と
   を有し、
   前記制御装置は、
   複数の部屋の前記目標室内温度に基づいて前記熱源機の前記圧縮機の運転を制御する運転制御手段と、
   複数の部屋のうち人が不在になっている不在部屋を検出する不在部屋検出手段と、
   前記不在部屋検出手段により検出された前記不在部屋の空調負荷が低くなるように、前記不在部屋の前記ルームコントローラに設定された前記目標室内温度を補正するための温度補正量を設定する補正量設定手段と
   を備え、
   前記補正量設定手段は、
   前記温度補正量に基づいて前記ルームコントローラに設定されている前記目標室内温度が補正された後に、前記圧縮機の運転容量が予め設定された設定運転容量以下になった場合、前記温度補正量が予め設定された調整量分だけ調整するように再設定するものであって、前記不在部屋検出手段が前記不在部屋を複数検出した場合、すべての前記不在部屋について前記目標室内温度の前記温度補正量を設定するものであり、複数の前記不在部屋について前記温度補正量を再設定する際、複数の前記不在部屋のうち在室になる時間が早い順に前記温度補正量の再設定を行うものである空気調和装置。
2. 前記制御装置は、前記複数の部屋の人の在室及び不在のスケジュール情報を記憶した在室データベースをさらに備え、
   前記不在部屋検出手段は、前記在室データベースから前記不在部屋を検出するものである請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記補正量設定手段は、前記在室データベースに記憶されたスケジュール情報に基づいて、複数の前記不在部屋のうち在室になる時間が早い順に前記温度補正量の再設定を行うものである請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記補正量設定手段は、前記ルームコントローラにおいて前記温度補正量による前記目標室内温度の補正がなされた後、前記運転制御手段により制御された前記圧縮機の運転容量が予め設定された設定運転容量よりも大きい場合、前記温度補正量が調整量分だけ大きくなるように再設定するものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
5. 前記補正量設定手段は、予め設定された初期温度補正量を最初の前記温度補正量として設定し、前記初期温度補正量から調整量により段階的に再設定を行うものであり、前記温度補正量の上限が前記初期温度補正量であって下限が０℃である請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記補正量設定手段は、冷房運転時には前記目標室内温度が高くなるような前記温度補正量を設定し、暖房運転時には前記目標室内温度が低くなるような前記温度補正量を設定するものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
7. 前記不在部屋検出手段は、建物の全体の機器の状態を監視するシステムにおいて管理されている在室情報に基づいて前記不在部屋を検出する機能を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。

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