(57)【要約】【課題】室内空間における快適性を向上させることができる。【解決手段】空調装置において、空調部１１０は、室内空間を空調する。取得部５１０は、室内空間の温度及び湿度を取得する。空調制御部５４０は、取得部５１０により取得された温度及び湿度に応じて、空調部１１０に室内空間を除湿させる弱冷房除湿運転と、空調部１１０に室内空間を除湿させる、弱冷房除湿運転より冷房能力が低い部分冷却除湿運転と、を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空間を空調する空調部と、
前記室内空間の温度及び湿度を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記温度及び前記湿度に応じて、前記空調部に前記室内空間を除湿させる弱冷房除湿運転と、前記空調部に前記室内空間を除湿させる、前記弱冷房除湿運転より冷房能力が低い部分冷却除湿運転と、を行う空調制御部と、を備えた、
空調装置。
【請求項２】
前記空調制御部は、前記取得部により取得された前記温度と前記室内空間の設定温度との温度差が温度閾値より小さくなると、前記弱冷房除湿運転から前記部分冷却除湿運転に変える、
請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記空調制御部は、前記取得部により取得された前記温度と前記室内空間の設定温度との温度差が前記温度閾値より大きくなると、前記部分冷却除湿運転から前記弱冷房除湿運転に変える、
請求項２に記載の空調装置。
【請求項４】
前記空調制御部は、前記取得部により取得された前記湿度と前記室内空間の設定湿度との湿度差が第１の湿度閾値より大きい場合に、前記取得部により取得された前記温度と前記室内空間の設定温度との温度差に応じて前記弱冷房除湿運転と前記部分冷却除湿運転とを行う、
請求項１から３のいずれか１項に記載の空調装置。
【請求項５】
前記空調部は、前記室内空間の空気と冷媒配管を流れる冷媒との間で熱交換を行う熱交換器を有し、
前記空調制御部は、前記弱冷房除湿運転を行う場合には、前記熱交換器における前記冷媒の出口での前記冷媒の過熱度をゼロに近くする、
請求項１から４のいずれか１項に記載の空調装置。
【請求項６】
前記空調部は、前記室内空間の空気と冷媒配管を流れる冷媒との間で熱交換を行う熱交換器を有し、
前記空調制御部は、前記部分冷却除湿運転を行う場合には、前記熱交換器に前記冷媒が流入する流入口における前記冷媒の蒸発温度を、前記熱交換器に吸い込まれる前記空気の露点温度よりも低くする、
請求項１から４のいずれか１項に記載の空調装置。
【請求項７】
前記空調制御部は、前記取得部により取得された前記温度及び前記湿度に応じて、前記弱冷房除湿運転と、前記部分冷却除湿運転と、再熱除湿運転と、を行う、
請求項１から６のいずれか１項に記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調の運転モードを自動的に切り替える技術が知られている。例えば、特許文献１は、暦及び外気温に応じて設定温度を補正しつつ、設定温度と室内温度との差に応じて暖房、除湿及び冷房の運転モードを変更する空気調和機を開示している。また、特許文献２は、空調空間の湿度と目標湿度との差に応じて第１除湿運転と第２除湿運転とを切り替える空気調和装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１９４６９６号公報
【特許文献２】特許第５７９９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような運転モードが自動的に切り替えられる空調において、温度と湿度とのうちの一方のみに基づいて運転モードを切り替えると、温度と湿度とのうちの一方が快適性の得られる目標値に達したとしても、温度と湿度とのうちの他方が目標値に達せず、空調空間における快適性が高まらないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、室内空間における快適性を向上させることが可能な空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る空調装置は、
室内空間を空調する空調部と、
前記室内空間の温度及び湿度を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記温度及び前記湿度に応じて、前記空調部に前記室内空間を除湿させる弱冷房除湿運転と、前記空調部に前記室内空間を除湿させる、前記弱冷房除湿運転より冷房能力が低い部分冷却除湿運転と、を行う空調制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、室内空間の温度及び湿度に応じて、空調部に室内空間を除湿させる弱冷房除湿運転と、空調部に室内空間を除湿させる、弱冷房除湿運転より冷房能力が低い部分冷却除湿運転と、を行う。従って、室内空間における快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空調装置の構成を示す図
【図２】実施の形態１における室外機制御部のハードウェア構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係る空調装置により実行される空調能力と運転モードとの関係を示す図
【図４】実施の形態１に係る空調装置により実行される送風モードでの制御処理の流れを示すフローチャート
【図５】実施の形態１における室外機制御部の機能的な構成を示すブロック図
【図６】実施の形態１における熱負荷と運転モードとの関係を示す図
【図７】実施の形態１において、高湿条件での（ａ）日射量、（ｂ）外気温Ｔｏ、（ｃ）外気湿度ＲＨｏ、（ｄ）定常顕熱負荷Ｑｓ、（ｅ）定常潜熱負荷Ｑｌ、及び、（ｆ）運転モードの変化を示す図
【図８】実施の形態１において、高湿条件での（ｇ）顕熱能力、（ｈ）潜熱能力、（ｉ）室温Ｔｉ、及び、（ｊ）室内湿度ＲＨｉの変化を示す図
【図９】実施の形態１において、低湿条件での（ａ）日射量、（ｂ）外気温Ｔｏ、（ｃ）外気湿度ＲＨｏ、（ｄ）定常顕熱負荷Ｑｓ、（ｅ）定常潜熱負荷Ｑｌ、及び、（ｆ）運転モードの変化を示す図
【図１０】実施の形態１において、低湿条件での（ｇ）顕熱能力、（ｈ）潜熱能力、（ｉ）室温Ｔｉ、及び、（ｊ）室内湿度ＲＨｉの変化を示す図
【図１１】実施の形態１における運転モードの報知画面の第１の例を示す図
【図１２】実施の形態１における運転モードの報知画面の第２の例を示す図
【図１３】実施の形態１における運転モードの報知画面の第３の例を示す図
【図１４】実施の形態１に係る空調装置により実行される自動モードでの制御処理の流れを示すフローチャート
【図１５】本発明の実施の形態２における温度と湿度と運転モードとの関係を示す図
【図１６】本発明の実施の形態４における室外機制御部の機能的な構成を示すブロック図
【図１７】実施の形態４における履歴情報の一例を示す図
【図１８】実施の形態４における室内空間の熱移動の概要を示す図
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施の形態４において、室温と外気温との温度差と空調能力との関係を示す近似直線、断熱性能毎の近似直線、内部発熱量毎の近似直線を示す図
【図２０】実施の形態４において、代表データ点を用いて近似直線を求める方法の説明図
【図２１】本発明の実施の形態５における室外機制御部の機能的な構成を示すブロック図
【図２２】実施の形態５において室温と外気温との温度差と第１、第２の顕熱閾値との関係を示す図
【図２３】本発明の変形例に係る空調システムの全体構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一又は相当部分には同一符号を付す。
【００１０】
明細書に表されている構成要素の形態は、あくまで例示であって、これらの記載に限定されるものではない。また、本発明は、実施の形態及び図面で限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で実施の形態及び図面に変更を加えることができるのはもちろんである。
【００１１】
本発明の実施の形態の動作を行うプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列に行われる処理であるが、必ずしも時系列に処理されなくても、並列的又は個別に実行される処理をも含んでも良い。
【００１２】
本発明の実施の形態は、単独で実施されてもよく、組み合わされて実施されてもよい。いずれの場合においても、下記で説明する有利な効果を奏することとなる。また、実施の形態で説明する各種具体的な設定及びフラグは一例を示すだけであり、特にこれらに限定しない。
【００１３】
本発明の実施の形態において、システムとは、複数の装置で構成される装置全体又は複数の機能で構成される機能全体を表す。
【００１４】
（実施の形態１）
＜空調装置１の構成＞
図１に、本発明の実施の形態１に係る空調装置１を示す。空調装置１は、空調空間である室内空間７１を空調する設備である。空調とは、空調空間の空気の温度、湿度、清浄度、気流等を調整することであって、具体的には、暖房、冷房、除湿、加湿、空気清浄等である。
【００１５】
図１に示すように、空調装置１は、家屋３に設置される。家屋３は、一例として、いわゆる一般的な戸建て住宅の建物である。空調装置１は、例えばＣＯ２（二酸化炭素）、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）等を冷媒として用いたヒートポンプ式の空調設備である。空調装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを搭載しており、図示しない商用電源、発電設備、蓄電設備等から電力を得て動作する。
【００１６】
図１に示すように、空調装置１は、家屋３の外側に設けられる室外機１１と、家屋３の内側に設けられる室内機１３と、ユーザによって操作されるリモートコントローラ５５と、を備える。室外機１１と室内機１３とは、冷媒が流れる冷媒配管６１と、各種信号が転送される通信線６３と、を介して接続されている。空調装置１は、室内機１３から空調空気、例えば、冷風を吹き出すことで室内空間７１を冷房し、温風を吹き出すことで室内空間７１を暖房する。
【００１７】
室外機１１は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張弁２４と、室外送風機３１と、室外機制御部５１と、を備える。室内機１３は、室内熱交換器２５と、室内送風機３３ａ，３３ｂと、室内機制御部５３と、を備える。冷媒配管６１は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張弁２４と、室内熱交換器２５と、を環状に接続している。これにより、冷凍サイクルが構成されている。
【００１８】
圧縮機２１は、冷媒を圧縮して冷媒配管６１を循環させる。具体的に説明すると、圧縮機２１は、低温且つ低圧の冷媒を圧縮し、高圧及び高温となった冷媒を四方弁２２に吐出する。圧縮機２１は、駆動周波数に応じて運転容量を変化させることができるインバータ回路を備える。運転容量とは、圧縮機２１が単位当たりに冷媒を送り出す量である。圧縮機２１は、室外機制御部５１からの指示に従って運転容量を変更する。
【００１９】
四方弁２２は、圧縮機２１の吐出側に設置されている。四方弁２２は、空調装置１の運転が冷房又は除湿運転であるか暖房運転であるかに応じて、冷媒配管６１中の冷媒の流れる方向を切り替える。
【００２０】
室外熱交換器２３は、冷媒配管６１を流れる冷媒と、空調空間の外部である室外空間７２（外部空間）の空気と、の間で熱交換を行う。室外送風機３１は、室外熱交換器２３の傍に設けられており、室外空間７２の空気を室外熱交換器２３に送る。室外送風機３１は室外空間７２の空気を吸い込み、吸い込まれた空気は、室外熱交換器２３に供給され、冷媒配管６１を流れる冷媒により供給される冷温熱との間で熱交換された後、室外空間７２に吹き出される。
【００２１】
膨張弁２４は、室外熱交換器２３と室内熱交換器２５との間に設置されており、冷媒配管６１を流れる冷媒を減圧して膨張させる。膨張弁２４は、その開度が可変に制御可能な電子式膨張弁である。膨張弁２４は、室外機制御部５１からの指示に従って開度を変更して、冷媒の圧力を調整する。
【００２２】
室内熱交換器２５は、冷媒配管６１を流れる冷媒と、室内空間７１の空気と、の間で熱交換を行う。室内送風機３３ａ，３３ｂは、それぞれ室内熱交換器２５の傍に設けられており、室内空間７１の空気を室内熱交換器２５に送る。室内送風機３３ａ，３３ｂは、室内空間７１の空気を吸い込み、吸い込まれた空気は、室内熱交換器２５に供給され、冷媒配管６１を流れる冷媒より供給される冷温熱との間で熱交換された後、室内空間７１に吹き出される。室内熱交換器２５で熱交換された空気は、空調空気として室内空間７１に供給される。これにより、室内空間７１が空調される。
【００２３】
室内熱交換器２５は、２つの熱交換器２５ａ，２５ｂと、膨張弁２６と、を備える。第１の熱交換器２５ａは、冷房時の冷凍サイクルにおいて冷媒の上流側に設置されており、第１の送風機である室内送風機３３ａにより送風される空気と冷媒との間で熱交換を行う。第２の熱交換器２５ｂは、冷房時の冷凍サイクルにおいて冷媒の下流側に設置されており、第２の送風機である室内送風機３３ｂにより送風される空気と冷媒との間で熱交換を行う。膨張弁２６は、２つの熱交換器２５ａ，２５ｂの間に設置されており、２つの熱交換器２５ａ，２５ｂの間を流れる冷媒の圧力を調整する。
【００２４】
室内機１３は、温度センサ４１と、湿度センサ４２と、赤外線センサ４３と、を更に備えている。温度センサ４１は、測温抵抗体、サーミスタ、熱電対等のセンサであり、室内空間７１の空気温度である室温Ｔｉを検知する。湿度センサ４２は、電気抵抗式、静電容量式等のセンサであり、室内空間７１の空気湿度である室内湿度ＲＨｉを検知する。
【００２５】
温度センサ４１及び湿度センサ４２は、室内熱交換器２５における第２の熱交換器２５ｂの吸い込み口に設置されており、第２の室内送風機３３ｂにより第２の熱交換器２５ｂに吸い込まれる空気の温度及び湿度を検知する。第２の室内送風機３３ｂによる空気の吸い込み口に設置されていることで、温度センサ４１及び湿度センサ４２は、室内空間７１内の空気の温度及び湿度を精度良く検知することができる。
【００２６】
赤外線センサ４３は、焦電型、サーモパイル型等のセンサであり、被検知体から放射される赤外線を検知する。赤外線センサ４３は、室内空間７１における日射を受ける場所である窓７５の付近に設置されており、窓７５から放射される赤外線を検知することで、窓７５の表面温度である窓温度Ｔｗを検知する。窓７５は、日中太陽が出ている時に日光に照らされるため、その表面温度は、日射量の指標として用いることができる。
【００２７】
また、赤外線センサ４３は、いわゆる人感センサとしても機能し、室内空間７１に存在する人、物等の対象から放射される赤外線を検知することにより、対象の存在及び位置を特定することができる。
【００２８】
また、空調装置１は、図示を省略するが、外気温度を検知する外気温度センサと、外気湿度を検知する外気湿度センサと、冷媒配管６１を流れる冷媒の蒸発温度を検知する蒸発温度センサと、を更に備える。外気温度センサ及び外気湿度センサは、それぞれ室外空間７２に設置されており、室外空間７２の空気温度である外気温Ｔｏ、及び、室外空間７２の空気湿度である外気湿度ＲＨｏを検知する。
【００２９】
なお、湿度センサ４２及び外気湿度センサは、相対湿度の単位で湿度を検知するとして以下では説明するが、絶対湿度の単位で検知しても良い。相対湿度と絶対湿度とは、その時の空気温度を用いて適宜換算可能である。
【００３０】
蒸発温度センサは、例えば冷房及び除湿時に室内熱交換器２５の上流側となる冷媒配管６１に設置されており、冷媒配管６１の温度を検知する。これにより、蒸発温度センサは、室内熱交換器２５に流入する冷媒の蒸発温度を検知する。また、蒸発温度センサは、例えば第１の熱交換器２５ａと第２の熱交換器２５ｂとの間に設置されており、室内熱交換器２５における冷媒の蒸発温度を検知しても良い。
【００３１】
各センサによる検知結果は、室内機制御部５３に供給される。室内機制御部５３は、供給された検知結果を、通信線６３を介して、室外機制御部５１に供給する。
【００３２】
室外機制御部５１は、室外機１１の動作を制御する。図２に示すように、室外機制御部５１は、制御部１０１と、記憶部１０２と、計時部１０３と、通信部１０４と、を備える。これら各部はバスを介して接続されている。
【００３３】
制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＣＰＵは、中央処理装置、中央演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等ともいう。制御部１０１において、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラム及びデータを読み出し、ＲＡＭをワークエリアとして用いて、室外機制御部５１を統括制御する。
【００３４】
記憶部１０２は、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性の半導体メモリであって、いわゆる二次記憶装置又は補助記憶装置としての役割を担う。記憶部１０２は、制御部１０１が各種処理を行うために使用するプログラム及びデータ、並びに、制御部１０１が各種処理を行うことにより生成又は取得するデータを記憶する。
【００３５】
計時部１０３は、ＲＴＣ（Real Time Clock）を備えており、空調装置１の電源がオフの間も計時を継続する計時デバイスである。
【００３６】
通信部１０４は、通信線６３を介して室内機制御部５３及びリモートコントローラ５５と通信するためのインタフェースである。通信部１０４は、ユーザから受け付けられた操作情報を、リモートコントローラ５５から受信し、ユーザに報知するための報知情報をリモートコントローラ５５に送信する。また、通信部１０４は、室内機１３の運転指令を室内機制御部５３に送信し、室内機１３の状態を示す状態情報を室内機制御部５３から受信する。
【００３７】
室内機制御部５３は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェース、及び、読み書き可能な不揮発性の半導体メモリを備える。室内機制御部５３において、ＣＰＵがＲＡＭをワークメモリとして用いながらＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、室内機１３の動作を制御する。
【００３８】
室外機制御部５１は、有線、無線又は他の通信媒体である通信線６３によって室内機制御部５３と接続されている。室外機制御部５１は、室内機制御部５３と通信線６３を介して各種信号を授受することにより協調動作し、空調装置１全体を制御する。このように、室外機制御部５１は、空調装置１を制御する制御装置として機能する。
【００３９】
室外機制御部５１及び室内機制御部５３は、各センサの検知結果と、ユーザによって設定された空調装置１の設定情報と、に基づいて、空調装置１の運転を制御する。具体的に説明すると、室外機制御部５１は、圧縮機２１の駆動周波数、四方弁２２の切り替え、室外送風機３１の回転数、及び膨張弁２４の開度を制御する。また、室内機制御部５３は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を制御する。なお、室外機制御部５１が室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を制御しても良いし、室内機制御部５３が圧縮機２１の駆動周波数、四方弁２２の切り替え、室外送風機３１の回転数、又は膨張弁２４の開度を制御しても良い。このように、室外機制御部５１及び室内機制御部５３は、空調装置１に与えられた運転指令に応じて各種装置に各種動作指令を出力する。
【００４０】
室内空間７１にはリモートコントローラ５５が配置されている。リモートコントローラ５５は、室内機１３が備えている室内機制御部５３と各種信号を送受信する。リモートコントローラ５５は、押圧ボタン、タッチスクリーン、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を備えており、ユーザからの各種指令を受け付ける指令受付部、及び、各種情報をユーザに表示する表示部として機能する。ユーザは、リモートコントローラ５５を操作することで、空調装置１に指令を入力する。指令は、例えば、運転と停止との切替指令、又は、運転モード、設定温度、設定湿度、風量、風向、タイマー等の切替指令である。空調装置１は、入力された指令に従って運転する。なお、このようなユーザインタフェースとして、スマートフォン、タブレット等の情報機器がリモートコントローラ５５の代わりに備えられていても良い。
【００４１】
＜運転モード＞
空調装置１は、少なくとも「（Ａ）冷房」、「（Ｂ）暖房」、「（Ｃ）除湿」、「（Ｄ）送風」及び「（Ｅ）自動」の運転モードを有しており、これらのうちのいずれかの運転モードで室内空間７１を空調する。
【００４２】
（Ａ）冷房モード
「冷房」の運転モードは、室内空間７１の空気を冷却してその温度を下げるためのモードである。制御部１０１は、「冷房」の運転指令を受信すると、圧縮機２１から吐出された冷媒が室外熱交換器２３に流入するように四方弁２２の流路を切り替え、膨張弁２４，２６を適度に開く。そして、制御部１０１は、圧縮機２１と室外送風機３１と室内送風機３３ａ，３３ｂとを駆動させる。
【００４３】
圧縮機２１が駆動すると、圧縮機２１から吐出された冷媒は、四方弁２２を通過して室外熱交換器２３へと流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外空間７２から吸い込まれた室外空気と熱交換して凝縮液化し、膨張弁２４へと流入する。膨張弁２４に流入した冷媒は、膨張弁２４で減圧された後、室内熱交換器２５へと流入する。室内熱交換器２５に流入した冷媒は、室内空間７１から吸い込まれた室内空気と熱交換して蒸発した後、四方弁２２を通過して、再び圧縮機２１に吸入される。このようにして冷媒が流れることで、室内空間７１から吸い込まれた室内空気が室内熱交換器２５で冷却される。
【００４４】
（Ｂ）暖房モード
「暖房」の運転モードは、室内空間７１の空気を温めてその温度を上げるためのモードである。制御部１０１は、「暖房」の運転指令を受信すると、圧縮機２１から吐出された冷媒が室内熱交換器２５に流入するように四方弁２２の流路を切り替え、膨張弁２４，２６を適度に開く。そして、制御部１０１は、圧縮機２１と室外送風機３１と室内送風機３３ａ，３３ｂとを駆動させる。
【００４５】
圧縮機２１が駆動すると、圧縮機２１から吐出された冷媒は、四方弁２２を通過して室内熱交換器２５へと流入する。室内熱交換器２５に流入した冷媒は、室内空間７１から吸い込まれた室内空気と熱交換して凝縮液化し、膨張弁２４へと流入する。膨張弁２４に流入した冷媒は、膨張弁２４で減圧された後、室外熱交換器２３へと流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外空間７２から吸い込まれた室外空気と熱交換して蒸発した後、四方弁２２を通過して、再び圧縮機２１に吸入される。このようにして「冷房」及び「除湿」とは逆向きに冷媒が流れることで、室内空間７１から吸い込まれた室内空気が室内熱交換器２５で加熱される。
【００４６】
＜圧縮機の運転と停止＞
冷房モードにおいて、制御部１０１は、圧縮機２１の運転中に室温Ｔｉがサーモオフ温度まで低下すると、冷えすぎを防止するために、圧縮機２１の運転を停止する。そして、圧縮機２１の停止中に室温Ｔｉがサーモオン温度まで上昇すると、温まりすぎを防止するために、圧縮機２１の運転を再開する。同様に、暖房モードにおいて、制御部１０１は、圧縮機２１の運転中に室温Ｔｉがサーモオフ温度まで上昇すると、温まりすぎを防止するために、圧縮機２１の運転を停止する。そして、制御部１０１は、圧縮機２１の停止中に室温Ｔｉがサーモオン温度まで低下すると、冷えすぎを防止するために、圧縮機２１の運転を再開する。サーモオフ温度及びサーモオン温度は、目標温度である設定温度Ｔｍに対して規定の範囲内の温度に予め設定される。このように、制御部１０１は、圧縮機２１の運転と停止とを繰り返すことにより、室温Ｔｉを設定温度Ｔｍに維持する。
【００４７】
（Ｃ）除湿モード
「除湿」の運転モードは、室内空間７１の湿度を下げるためのモードである。制御部１０１は、「除湿」の運転指令を受信すると、「冷房」と同様に、圧縮機２１から吐出された冷媒が室外熱交換器２３に流入するように四方弁２２の流路を切り替え、膨張弁２４，２６を適度に開く。そして、制御部１０１は、圧縮機２１と室外送風機３１と室内送風機３３ａ，３３ｂとを駆動させる。これにより、冷媒は、冷媒配管６１を「冷房」と同様の向きに循環する。
【００４８】
より詳細には、「除湿」の運転モードは、「（Ｃ１）弱冷房除湿」、「（Ｃ２）ダブルファン除湿」、「（Ｃ３）露点温度除湿」、「（Ｃ４）部分冷却除湿」、「（Ｃ５）拡張除湿」及び「（Ｃ６）再熱除湿」の６つの運転モードに分けられる。これらを総称して除湿モードと扱う。なお、実製品においては、除湿モードを冷房モードの一部と説明する場合もあるが、冷房モードに比べて相対的に低い顕熱比ＳＨＦが得られる運転モードであれば、以下で説明する除湿モードに含まれる。
【００４９】
図３に、各運転モードと空調能力との関係を示す。ここで、空調能力とは、空調装置１による空調の強さを示す指標であって、室内熱交換器２５における冷媒と室内空気との熱交換量に相当する。室内熱交換器２５における冷媒と空気との熱交換量が大きいほど、空調装置１の空調能力は上昇する。冷房時の空調能力を冷房能力と呼び、暖房時の空調能力を暖房能力と呼ぶ。
【００５０】
図３において、横軸は顕熱能力を表し、縦軸は潜熱能力を表す。顕熱能力は、空調能力のうちの空気の温度変化に関わる能力に相当する。これに対して、潜熱能力は、空気中の水分の状態変化に関わる能力、すなわち除加湿に関わる能力に相当する。顕熱能力と潜熱能力の合計を全熱能力と呼び、全熱能力に対する顕熱能力の比率を顕熱比（ＳＨＦ：Sensible Heat Factor）と呼ぶ。顕熱比は、下記（１）式により表される。
顕熱比（ＳＨＦ）＝顕熱能力／全熱能力  …（１）
【００５１】
以下では、空気を冷却する際の顕熱能力を正とし、空気を除湿する際の潜熱能力を正として説明する。具体的に説明すると、「除湿」の各運転モードでは、「冷房」に比べて除湿能力が上昇するため潜熱能力は上昇するが、冷房能力が低下するため顕熱能力は低下する。以下、「除湿」の各運転モードについて詳述する。
【００５２】
（Ｃ１）弱冷房除湿モード
「弱冷房除湿」の運転モードは、「冷房」よりも冷房能力が低く、且つ、除湿能力が高い除湿モードである。制御部１０１は、「弱冷房除湿」の運転指令を受信すると、冷媒を「冷房」と同様の向きに循環させる。その上で、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を「冷房」の場合よりも減少させる。言い換えると、制御部１０１は、「弱冷房除湿」では「冷房」よりも、室内送風機３３ａ，３３ｂにより室内熱交換器２５に送られる送風量を少なくする。
【００５３】
一般的に、室内送風機３３ａ，３３ｂの送風量が大きいほうが室内熱交換器２５における冷媒の蒸発温度が高く、冷凍サイクルは高効率となる。そのため、空調装置１は、「冷房」では、騒音とならない程度に大きい送風量で運転することで省エネにつながる。これに対して、「弱冷房除湿」では、制御部１０１は、「冷房」よりも室内送風機３３ａ，３３ｂの送風量を減少させることで、冷媒の蒸発温度を低下させる。これにより、室内熱交換器２５の顕熱能力は低下し、潜熱能力は上昇する。よって、顕熱比は減少する。その結果、「冷房」よりも「弱冷房除湿」の方が、室温Ｔｉが低下しにくく、室内湿度ＲＨｉが低下しやすくなる。
【００５４】
（Ｃ２）ダブルファン除湿モード
「ダブルファン除湿」の運転モードは、２つの室内送風機３３ａ，３３ｂを異なる回転数で駆動させて室内空間７１を除湿する除湿モードである。制御部１０１は、「ダブルファン除湿」の運転指令を受信すると、冷媒を「冷房」と同様の向きに循環させる。その上で、制御部１０１は、第１の室内送風機３３ａの回転数を、第２の室内送風機３３ｂの回転数よりも小さくする。
【００５５】
具体的に説明すると、制御部１０１は、「弱冷房除湿」では、２つの室内送風機３３ａ，３３ｂを共に規定の回転数Ｗ０で駆動させるのに対して、「ダブルファン除湿」では、温度センサ４１及び湿度センサ４２から遠い第１の室内送風機３３ａを、規定の回転数Ｗ０よりも小さい第１の回転数Ｗ１で駆動させる。一方で、制御部１０１は、「ダブルファン除湿」では、温度センサ４１及び湿度センサ４２から近い第２の室内送風機３３ｂを、第１の回転数Ｗ１よりも大きい第２の回転数Ｗ２で駆動させる。第２の回転数Ｗ２は、規定の回転数Ｗ０に比べて同程度の回転数に設定される。これにより、制御部１０１は、「ダブルファン除湿」における第１の室内送風機３３ａと第２の室内送風機３３ｂとによる送風量の和を、「弱冷房除湿」における第１の室内送風機３３ａと第２の室内送風機３３ｂとによる送風量の和よりも、低下させる。
【００５６】
温度センサ４１及び湿度センサ４２から近い第２の室内送風機３３ｂの回転数を減少させると、吸い込み空気の量が減少するため、吸い込み空気の温度を精度良く取得することが難しくなり、空調空間の空調を適切に制御することが難しくなる。しかしながら、「ダブルファン除湿」では、第２の室内送風機３３ｂの回転数を「弱冷房除湿」と同程度に保つことで、第２の室内送風機３３ｂにより室内熱交換器２５に送られる空気の温度及び湿度を精度良く検知することができる。
【００５７】
一方で、温度センサ４１及び湿度センサ４２から遠い第１の室内送風機３３ａの回転数を「弱冷房除湿」よりも低下させることで、「弱冷房除湿」よりも室内送風機３３ａ，３３ｂによる送風量の和を低下させる。これにより、室内熱交換器２５における冷媒の蒸発温度が低下し、潜熱能力が増加する。一方で、顕熱能力は減少するため、顕熱比は減少する。その結果、「弱冷房除湿」よりも「ダブルファン除湿」の方が、室温Ｔｉが低下しにくく、室内湿度ＲＨｉが低下しやすくなる。
【００５８】
このように、「ダブルファン除湿」では、２つの室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数に差をつけることで、室内空間７１の温度及び湿度を精度良く検知しつつ、室内熱交換器２５への送風量を低下させることができる。そのため、「弱冷房除湿」よりも高い除湿能力で、室内空間７１を除湿することができる。
【００５９】
（Ｃ３）露点温度除湿モード
「露点温度除湿」の運転モードは、除湿能力を高めるために、冷媒の蒸発温度を空気の露点温度よりも低下させる除湿モードである。制御部１０１は、「露点温度除湿」の運転指令を受信すると、冷媒を「冷房」と同様の向きに循環させる。その上で、制御部１０１は、圧縮機２１の回転数を、蒸発温度センサにより検知された冷媒の蒸発温度が空気の露点温度よりも低くなる回転数に制御する。
【００６０】
「冷房」、「弱冷房除湿」及び「ダブルファン除湿」では、制御部１０１は、室温Ｔｉと設定温度Ｔｍとの温度差ΔＴに応じて圧縮機２１の回転数を制御するため、室温Ｔｉが低下するほど圧縮機２１の回転数を減少させる。圧縮機２１の回転数が減少すると、室内熱交換器２５における冷媒の蒸発温度が成り行きで上昇し、顕熱能力と潜熱能力との両方が減少する。そのため、室温Ｔｉは設定温度Ｔｍで安定するものの、室内湿度ＲＨｉが低下せずに快適性を低下させるおそれがある。
【００６１】
そこで、「露点温度除湿」では、制御部１０１は、室内熱交換器２５における冷媒の蒸発温度と室内熱交換器２５に吸い込まれる空気の露点温度との差に応じて、蒸発温度が露点温度よりも低下するように、圧縮機２１の回転数を制御する。これにより、潜熱能力を低下しないように維持することができる。「弱冷房除湿」よりも「露点温度除湿」の方が、室内湿度ＲＨｉが低下しやすくなる。
【００６２】
（Ｃ４）部分冷却除湿モード
「部分冷却除湿」の運転モードは、室内熱交換器２５の入口側で冷媒の蒸発温度を空気の露点温度よりも低下させ、且つ、室内熱交換器２５の出口側で冷媒の過熱度を大きくする除湿モードである。制御部１０１は、「部分冷却除湿」の運転指令を受信すると、冷媒を「冷房」と同様の向きに循環させる。その上で、制御部１０１は、膨張弁２４の開度を、室内熱交換器２５に冷媒が流入する流入口における冷媒の蒸発温度が空気の露点温度よりも低くなる開度に制御する。
【００６３】
「冷房」、「弱冷房除湿」及び「ダブルファン除湿」では、制御部１０１は、膨張弁２４の開度を、室内熱交換器２５における冷媒の出口において冷媒が飽和ガスになる程度に、つまり室内熱交換器２５における冷媒の出口付近における過熱度がゼロに近くなるように制御する。これにより、空調装置１の全熱能力が効率良く出力されるようになる。これに対して、「部分冷却除湿」では、制御部１０１は、膨張弁２４の開度を、室内熱交換器２５の冷媒の入口付近で冷媒の蒸発温度が室内熱交換器２５に吸い込まれる空気の露点温度よりも低くなるように制御する。
【００６４】
具体的に説明すると、制御部１０１は、「部分冷却除湿」では「冷房」及び「弱冷房除湿」よりも膨張弁２４の開度を絞る。これにより、室内熱交換器２５の入口付近における冷媒の蒸発温度が低下し、室内熱交換器２５の入口付近で冷媒の多くが蒸発するため、室内熱交換器２５の出口付近での過熱度が大きくなる。その結果、室内熱交換器２５の入口側では低温で空気を除湿可能となり、出口側では空気を冷やし過ぎないようになる。「弱冷房除湿」及び「露点温度除湿」よりも「部分冷却除湿」の方が、室温Ｔｉが低下しにくく、室内湿度ＲＨｉが低下しやすくなる。
【００６５】
（Ｃ５）拡張除湿モード
「拡張除湿」の運転モードは、上述した「（Ｃ２）ダブルファン除湿」、「（Ｃ３）露点温度除湿」及び「（Ｃ４）部分冷却除湿」のうちの２つ又は３つを組み合わせたモードである。これら３つの運転モードのうちの２つ又は３つを組み合わせることで、顕熱能力と潜熱能力を連続的に幅広く調整することができる。そのため、様々な気象条件、建物条件及び生活条件において、室温と湿度の変動が少ない快適な空調を提供できる。また、「拡張除湿」では、下記「再熱除湿」よりも省エネとなる。
【００６６】
（Ｃ６）再熱除湿モード
「再熱除湿」の運転モードは、室内空間７１の温度の低下を抑えつつ湿度を低下させる除湿モードである。制御部１０１は、「再熱除湿」の運転指令を受信すると、冷媒を「冷房」と同様の向きに循環させる。その上で、制御部１０１は、室内熱交換器２５における２つの熱交換器２５ａ，２５ｂの間の膨張弁２６を適度に閉じる。
【００６７】
膨張弁２６の開度を絞ることにより、膨張弁２６よりも上流側に位置する第１の熱交換器２５ａは、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、第２の室内送風機３３ｂにより供給される空気を温める。一方で、膨張弁２６よりも下流側に位置する第２の熱交換器２５ｂは、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能し、第２の室内送風機３３ｂにより供給される空気の湿度を低下させる。空気を温めつつ湿度を低下させるため、他の除湿モードよりも「再熱除湿」の方が、室温Ｔｉが低下しにくく、室内湿度ＲＨｉが低下しやすくなる。
【００６８】
（Ｄ）送風モード
「送風モード」の運転モードについて説明する。送風モードは、圧縮機２１を停止させて、室内送風機３３ａ，３３ｂによる送風で空調するモードである。冷房時期において外気温Ｔｏが室温Ｔｉよりも下がっていれば冷やす必要がないため、送風モードにすることで電力を大きく消費することなく室内空間７１を攪拌することができる。圧縮機２１が動いていなくても、風にあたることで涼感を得ることもできる。なお、室内送風機３３ａ，３３ｂによる送風を停止させずに圧縮機２１を停止させる状態であれば、例えば、冷えすぎを防止するため圧縮機２１を停止するサーモオフ時も送風モードの一部であるとして説明する。以下では、「送風モード」として、冷房と送風とを組み合わせたモードである「ハイブリッドモード」を例にとって説明する。
【００６９】
具体的に図４を参照して、送風モードでの処理の流れについて説明する。第１に、圧縮機２１が運転している状態において、制御部１０１は、室温Ｔｉがサーモオフ温度以下に低下したか否かを判定する（ステップＳ１１）。室温Ｔｉがサーモオン温度よりも高い場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御部１０１は、圧縮機２１を運転させたまま維持する。一方、室温Ｔｉがサーモオフ温度以下に低下した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部１０１は、圧縮機２１の運転を停止する（ステップＳ１２）。そして、制御部１０１は、圧縮機２１の運転を停止する際に、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を、圧縮機２１が運転を停止する直前の回転数よりも増加させる（ステップＳ１３）。
【００７０】
具体的に説明すると、「送風」以外の運転モードでは、圧縮機２１が運転を停止する際に、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を減少させるか、或いは室内送風機３３ａ，３３ｂの駆動を停止させるため、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を増加させない。これに対して、「送風」モードでは、圧縮機２１が運転を停止する際に、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を増加させる。これにより、室内空間７１の在室者が急に暑さを感じることなく適度な冷涼感が得られるようになる。
【００７１】
更に、制御部１０１は、圧縮機２１の運転を停止した後、室温Ｔｉの変化に応じて室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を調整する（ステップＳ１４）。例えば、圧縮機２１の停止中に室温Ｔｉが上昇する場合、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を徐々に増加させる。これにより、室内空間７１における体感温度を低下させる。
【００７２】
圧縮機２１の停止中、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの風向を調整する（ステップＳ１５）。具体的に説明すると、室内機１３は、図示を省略するが、室内機１３から吹き出される空気流の風向を左右に変更可能とする左右風向板と、風向を上下に変更可能とする上下風向板と、を備える。制御部１０１は、圧縮機２１の停止状態において、左右風向板と上下風向板の少なくともどちらかをスイング動作させて、室内送風機３３ａ，３３ｂによる送風の向きをスイングさせる。これにより、室内空間７１の全体を偏りなく空調する。
【００７３】
また、ステップＳ１５において、制御部１０１は、赤外線センサ４３により室内空間７１に存在する人、物等の対象が検知された場合、左右風向板と上下風向板を回動制御して、室内送風機３３ａ，３３ｂによる送風の向きを、検知された対象の位置に向ける。これにより、冷涼感を高めて快適性を向上させることができる。
【００７４】
第２に、圧縮機２１が運転を停止している状態において、制御部１０１は、室温Ｔｉがサーモオン温度以上に上昇したか否かを判定する（ステップＳ１６）。室温Ｔｉがサーモオン温度よりも低い場合（ステップＳ１６；ＮＯ）、制御部１０１は、圧縮機２１を停止したまま維持する。一方、室温Ｔｉがサーモオン温度以上に上昇した場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、制御部１０１は、冷房モードでないと快適性が維持できないと判定して、圧縮機２１の運転を開始する（ステップＳ１７）。そして、制御部１０１は、圧縮機２１の運転を開始する際に、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を、圧縮機２１が運転を開始する直前の回転数よりも減少させる（ステップＳ１８）。ここで、サーモオン温度は、例えば設定温度Ｔｍ、又は室内送風機３３ａ，３３ｂの送風による体感温度の低下分を設定温度Ｔｍに加えた温度に設定される。
【００７５】
具体的に説明すると、「送風」以外の運転モードでは、圧縮機２１が運転を開始する際に、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を増加させるため、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を減少させない。これに対して、「送風」モードでは、圧縮機２１が運転を開始する際に、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を減少させる。これにより、室内空間７１の在室者が急に寒さを感じることなく適度な冷涼感が得られるようになる。
【００７６】
更に、制御部１０１は、圧縮機２１の運転を開始した後、室温Ｔｉの変化に応じて室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を調整する（ステップＳ１９）。例えば、圧縮機２１の運転中に室温Ｔｉが低下する場合、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を徐々に減少させる。これにより、室内空間７１における体感温度を上昇させる。
【００７７】
その後、制御部１０１は、処理をステップ１１に戻し、ステップＳ１１からステップＳ１９の処理を繰り返す。なお、制御部１０１は、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を増加又は減少させる際、室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を目標とする回転数に急激に変更させず、徐々に変化させても良い。
【００７８】
このように、「送風」の運転モードでは、制御部１０１は、圧縮機２１の運転と停止との切り替えの際に室内送風機３３ａ，３３ｂの回転数を増減させる。圧縮機２１の停止中に室内送風機３３ａ，３３ｂによる送風量が増加することで、気流によってユーザの体感温度を低下させるため、圧縮機２１が運転を停止していても快適性が確保される。これにより、圧縮機２１の停止中にユーザが設定温度を下げて消費電力の増加を招いてしまうような事態を抑制することができる。その結果、圧縮機２１の運転時間を削減することができ、快適性と省エネ性を両立できる。特に、「送風」の運転モードは、初夏又は晩夏のように、室外空間７２の温度も湿度も高くなく、冷房と扇風機とのどちらでも空調可能な場合に好適である。また、扇風機を別途設置する必要がないため、室内空間７１のデザイン性が向上する。
【００７９】
（Ｅ）自動モード
「自動」の運転モードは、上述した「（Ａ）冷房」、「（Ｃ１）弱冷房除湿」、「（Ｃ２）ダブルファン除湿」、「（Ｃ３）露点温度除湿」、「（Ｃ４）部分冷却除湿」、「（Ｃ５）拡張除湿」、「（Ｃ６）再熱除湿」及び「（Ｄ）送風」のうちから運転モードを自動的に切り替えるモードである。ユーザは、ユーザインタフェースの単一のボタンを押圧することで、運転モードを「（Ｅ）自動モード」に変更することができる。ユーザインタフェースにおける「（Ｅ）自動モード」の表記は、「自動」、「おまかせ」、「Ａ.Ｉ.」等の包括的な名称であっても良い。以下、空調装置１が「（Ｅ）自動」の運転モードで室内空間７１を空調する場合について説明する。
【００８０】
＜空調装置１の機能＞
次に、図５を参照して、空調装置１の機能的な構成について説明する。図５に示すように、空調装置１は、機能的に、取得部５１０と、推定部５２０と、判定部５３０と、空調制御部５４０と、報知部５５０と、を備える。これらの各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、ＲＯＭ又は記憶部１０２に格納される。そして、制御部１０１において、ＣＰＵが、ＲＯＭ又は記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行することによって、図５に示した各機能を実現する。
【００８１】
取得部５１０は、室内空間７１の熱負荷に関する負荷情報を取得する。熱負荷とは、空調装置１が室内空間７１の温度、湿度等の環境を目標となる環境に変化させ、維持するために必要となる熱量である。取得部５１０は、負荷情報として、温度センサ４１、湿度センサ４２及び赤外線センサ４３を含む各センサにより検知された温度、湿度等の情報を取得する。
【００８２】
具体的に説明すると、取得部５１０は、温度センサ４１により検知された室温Ｔｉを温度センサ４１から取得し、湿度センサ４２により検知された室内湿度ＲＨｉを湿度センサ４２から取得し、赤外線センサ４３により検知された窓温度Ｔｗ、及び室内空間７１に居る対象の位置情報を、赤外線センサ４３から取得する。また、取得部５１０は、外気温度センサ及び外気湿度センサにより検知された外気温Ｔｏ及び外気湿度ＲＨｏ、及び、蒸発温度センサにより検知された冷媒の蒸発温度を、これら各センサから取得する。
【００８３】
各センサは、検知された情報を、予め定められた周期で定期的に室外機制御部５１に送信する。或いは、取得部５１０が必要に応じて各センサに要求を送信し、各センサがこの要求に応答する方式で、検知された情報を送信しても良い。このようにして、取得部５１０は、各センサにより検知された温度、湿度等の情報を、室内機制御部５３と通信線６３とを介して取得する。取得部５１０は、制御部１０１が、通信部１０４と協働することによって実現される。取得部５１０は、取得手段として機能する。
【００８４】
推定部５２０は、取得部５１０により取得された温度、湿度等の情報に基づいて、室内空間７１の熱負荷を推定する。ここで、熱負荷には、顕熱に起因して生じる顕熱負荷と、潜熱に起因して生じる潜熱負荷と、がある。
【００８５】
＜熱負荷と空調能力との関係及び定義＞
顕熱負荷は、下記（２）式で表される非定常顕熱負荷Ｐｓと、下記（３）式で表される定常顕熱負荷Ｑｓと、に分類される。非定常顕熱負荷Ｐｓと定常顕熱負荷Ｑｓとの和は、下記（４）式で表されるように、空調装置１が室温Ｔｉを設定温度Ｔｍに変化させ、維持するための顕熱能力に相当する。
非定常顕熱負荷Ｐｓ＝顕熱容量／単位時間×（室温Ｔｉ−設定温度Ｔｍ）  …（２）
定常顕熱負荷Ｑｓ＝α（外気温Ｔｏ−室温Ｔｉ）＋β（窓温度Ｔｗ−室温Ｔｉ）＋内部発熱量Ｑｎ  …（３）
顕熱能力＝非定常顕熱負荷Ｐｓ＋定常顕熱負荷Ｑｓ  …（４）
【００８６】
上記（２）式において、顕熱容量は、室内空間７１の壁、床、家具等が有する顕熱に関する熱容量である。また、上記（３）式において、αは、室内空間７１の断熱性能を示す係数であり、βは、日射の入りやすさを示す係数であり、内部発熱量Ｑｎは、室内空間７１内に存在する照明、家電、人等から生じる熱量である。これらの値は、適宜の値に予め設定されて記憶部１０２に記憶されている。
【００８７】
非定常顕熱負荷Ｐｓは、上記（２）式に示すように、室温Ｔｉと設定温度Ｔｍとの温度差ΔＴにより定められる。非定常顕熱負荷Ｐｓは、室温Ｔｉを設定温度Ｔｍまで変化させるための熱量に相当し、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍから離れている場合に支配的となる第１の顕熱負荷である。
【００８８】
これに対して、定常顕熱負荷Ｑｓは、上記（３）式に示すように、外気温Ｔｏと室温Ｔｉとの差と、室外空間７２の日射量に依存するパラメータである窓温度Ｔｗと室温Ｔｉとの差と、内部発熱量Ｑｎと、により定められる。定常顕熱負荷Ｑｓは、主として室内空間７１の環境と室外空間７２の環境との差により生じる顕熱負荷であって、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍに等しい場合に室温Ｔｉを設定温度Ｔｍに維持するために定常的に必要な熱量に相当する。定常顕熱負荷Ｑｓは、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍに近い場合に支配的となる第２の顕熱負荷である。
【００８９】
潜熱負荷は、下記（５）式で表される非定常潜熱負荷Ｐｌと、下記（６）式で表される定常潜熱負荷Ｑｌと、に分類される。非定常潜熱負荷Ｐｌと定常潜熱負荷Ｑｌとの和は、下記（７）式で表されるように、空調装置１が室内空間７１の湿度ＲＨｉを設定湿度ＲＨｍに変化させ、維持するための潜熱能力に相当する。
非定常潜熱負荷Ｐｌ＝潜熱容量／単位時間×（室内絶対湿度−目標絶対湿度）  …（５）
定常潜熱負荷Ｑｌ＝α’（室外絶対湿度−室内絶対湿度）＋内部蒸発量  …（６）
潜熱能力＝非定常潜熱負荷Ｐｌ＋定常潜熱負荷Ｑｌ  …（７）
【００９０】
上記（５）式において、潜熱容量は、室内空間７１の壁、床、家具等が有する潜熱に関する熱容量である。また、上記（６）式において、α’は、室外空間７２から室内空間７１への水分の流入し易さを示す係数である。すなわち、上記（６）式の第１項は、換気によって室外空間７２から室内空間７１に入る水分の量を表す。内部蒸発量は、人体、調理等により室内空間７１で蒸発した水分の量である。これらの値は、予め設定されて記憶部１０２に記憶されている。
【００９１】
非定常潜熱負荷Ｐｌは、上記（５）式に示すように、室内絶対湿度と目標絶対湿度との差により定められる。目標絶対湿度は、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍに等しく、且つ、室内空間７１の相対湿度である室内湿度ＲＨｉが目標湿度である設定湿度ＲＨｍに等しいときの絶対湿度である。すなわち、非定常潜熱負荷Ｐｌは、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍに等しい場合に室内湿度ＲＨｉを設定湿度ＲＨｍまで変化させるための熱量に相当する。非定常潜熱負荷Ｐｌは、室内絶対湿度が目標絶対湿度から離れている場合に支配的となる第１の潜熱負荷である。
【００９２】
これに対して、定常潜熱負荷Ｑｌは、上記（６）式に示すように、室外絶対湿度と室内絶対湿度との差と、内部蒸発量と、により定められる。定常潜熱負荷Ｑｌは、主として室内空間７１の環境と室外空間７２の環境との差により生じる潜熱負荷であって、室内絶対湿度が目標絶対湿度に等しい場合に室内湿度ＲＨｉを設定湿度ＲＨｍに維持するための熱量に相当する。定常潜熱負荷Ｑｌは、室内絶対湿度が目標絶対湿度に近い場合に支配的となる第２の潜熱負荷である。
【００９３】
推定部５２０は、上記（２）〜（７）式に従って、取得部５１０により取得された温度、湿度等の値から、非定常顕熱負荷Ｐｓ、定常顕熱負荷Ｑｓ、顕熱能力、非定常潜熱負荷Ｐｌ、定常潜熱負荷Ｑｌ、及び、潜熱能力を計算する。これにより、推定部５２０は、室内空間７１の熱負荷を推定する。推定部５２０は、制御部１０１が記憶部１０２と協働することにより実現される。推定部５２０は、推定手段として機能する。
【００９４】
判定部５３０は、推定部５２０により推定された熱負荷に基づいて、空調の運転モードを判定する。図６に、熱負荷と運転モードとの関係を示す。図６に示すように、空調装置１が「（Ｅ）自動」の運転モードで室内空間７１を空調する場合、定常顕熱負荷Ｑｓの大きさと定常潜熱負荷Ｑｌの大きさとに応じて、空調装置１が実行すべき運転モードが定められている。判定部５３０は、推定部５２０により推定された定常顕熱負荷Ｑｓと定常潜熱負荷Ｑｌとに応じて、運転モードを判定する。
【００９５】
ここで、適切なタイミングで運転モードを切り替えるにはいくつか課題がある。例えば、冷房モードから送風モードに切り替わるのが早すぎると、短時間で温度戻り又は湿度戻りが発生して快適性が低下する。冷房モードから除湿モードに切り替わるのが早すぎると、室温Ｔｉを下げる効率が悪化して消費電力が増大する。一方、冷房モードから送風モードに切り替わるのが遅すぎると、消費電力の増大と冷えすぎを招く。冷房モードから除湿モードに切り替わるのが遅すぎると、冷えすぎと湿度の上昇を招く。判定部５３０は、このような課題を回避するため、適切なタイミングで冷房と除湿と送風のモードを自動で切り替えることができるように、運転モードを判定する。
【００９６】
＜運転モードの判定例＞
第１に、判定部５３０は、推定部５２０により推定された定常潜熱負荷Ｑｌと潜熱閾値Ｑｌ１，Ｑｌ２との大小関係を判定する。定常潜熱負荷Ｑｌが第１の潜熱閾値Ｑｌ１よりも大きい場合は、例えば雨又は曇りの日のように、外気湿度ＲＨｏが相対的に高い「高湿条件」が成立する場合に相当する。これに対して、定常潜熱負荷Ｑｌが第２の潜熱閾値Ｑｌ２よりも小さい場合は、例えば乾燥している日のように、外気湿度ＲＨｏが相対的に低い「低湿条件」が成立する場合に相当する。
【００９７】
定常潜熱負荷Ｑｌが第１の潜熱閾値Ｑｌ１よりも大きい場合、すなわち高湿条件が成立する場合、判定部５３０は、第２に、定常顕熱負荷Ｑｓと顕熱閾値Ｑｓ１〜Ｑｓ３との大小関係を判定する。３つの顕熱閾値Ｑｓ１〜Ｑｓ３は、Ｑｓ１＞Ｑｓ２＞Ｑｓ３となるように予め値が設定されている。
【００９８】
（高湿条件１）
高湿条件において、定常顕熱負荷Ｑｓが第１の顕熱閾値Ｑｓ１よりも大きい場合は、外気温Ｔｏ又は窓温度Ｔｗが相対的に高い場合に相当するため、室温Ｔｉが上昇し易い状況と言える。この場合、室温Ｔｉを設定温度Ｔｍに維持するためには、除湿能力に比べて冷房能力を主に必要とする。そのため、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ａ）冷房」であると判定する。
【００９９】
（高湿条件２）
高湿条件において、定常顕熱負荷Ｑｓが第１の顕熱閾値Ｑｓ１よりも小さく、且つ、第２の顕熱閾値Ｑｓ２よりも大きい場合、高湿条件１ほどは冷房能力を必要としない。そのため、この場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが第１の除湿モードである「（Ａ）弱冷房除湿」であると判定する。これにより、判定部５３０は、高湿条件１よりも冷房能力を低下させる代わりに除湿能力を高める。
【０１００】
（高湿条件３）
高湿条件において、定常顕熱負荷Ｑｓが第２の顕熱閾値Ｑｓ２よりも小さく、且つ、第３の顕熱閾値Ｑｓ３よりも大きい場合、高湿条件２よりも更に冷房能力を必要としない。そのため、この場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが第２の除湿モードであると判定する。ここで、第２の除湿モードとは、「（Ｃ２）ダブルファン除湿」、「（Ｃ３）露点温度除湿」、「（Ｃ４）部分冷却除湿」又は「（Ｃ５）拡張除湿」である。これにより、判定部５３０は、高湿条件２よりも冷房能力を更に低下させ、且つ、除湿能力を更に高める。
【０１０１】
より詳細に説明すると、高湿条件３の中で、定常潜熱負荷Ｑｌが相対的に低い場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ｃ２）ダブルファン除湿」であると判定する。高湿条件３の中で、定常潜熱負荷Ｑｌが相対的に高く、且つ、定常顕熱負荷Ｑｓが相対的に高い場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ｃ３）露点温度除湿」であると判定する。高湿条件３の中で、定常潜熱負荷Ｑｌが相対的に高く、且つ、定常顕熱負荷Ｑｓが相対的に低い場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ｃ４）部分冷却除湿」であると判定する。なお、これら３つの運転モードのうちの境界付近では、判定部５３０は、これら３つの運転モードのうちの少なくとも２つを組み合わせた「（Ｃ５）拡張除湿」を、空調装置１が実行すべき運転モードとして判定する。このように、高湿条件３では、定常顕熱負荷Ｑｓと定常潜熱負荷Ｑｌとに応じて、連続的に運転モードが切り替えられる。
【０１０２】
（高湿条件４）
高湿条件において、定常顕熱負荷Ｑｓが第３の顕熱閾値Ｑｓ３よりも小さい場合、室内空間７１を冷房すると冷やしすぎになって快適性を低下させる。そのため、この場合、判定部５３０は、圧縮機２１を停止して空調を停止すべきであると判定する。
【０１０３】
定常潜熱負荷Ｑｌが第２の潜熱閾値Ｑｌ２よりも小さい場合、すなわち低湿条件が成立する場合、判定部５３０は、第２に、定常顕熱負荷Ｑｓと第４の顕熱閾値Ｑｓ４との大小関係を判定する。第４の顕熱閾値Ｑｓ４は、０ｋＷ、又は、送風モードで得られる体感温度の低下分を熱量に換算した値を０ｋＷに加算した値に設定される。
【０１０４】
（低湿条件１）
低湿条件において、定常顕熱負荷Ｑｓが第４の顕熱閾値Ｑｓ４よりも大きい場合は、室温Ｔｉが上昇し易い状況に相当する。この場合、室温Ｔｉを設定温度Ｔｍに維持するためには、除湿能力に比べて冷房能力を主に必要とする。そのため、判定部５３０は、高湿条件１と同様に、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ａ）冷房」であると判定する。
【０１０５】
（低湿条件２）
低湿条件において、定常顕熱負荷Ｑｓが第４の顕熱閾値Ｑｓ４よりも小さい場合、低湿条件１ほどは冷房能力を必要とせず、また大きな除湿能力も必要としない。この場合、判定部５３０は、消費電力を抑えるため、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ｄ）送風」であると判定する。
【０１０６】
このように、判定部５３０は、推定部５２０により推定された定常顕熱負荷Ｑｓ及び定常潜熱負荷Ｑｌに基づいて、空調の運転モードを判定する。潜熱閾値Ｑｌ１，Ｑｌ２及び顕熱閾値Ｑｓ１〜Ｑｓ４は、適宜の値に予め設定されており、記憶部１０２に記憶されている。判定部５３０は、制御部１０１が記憶部１０２と協働することにより実現される。判定部５３０は、判定手段として機能する。
【０１０７】
なお、第１の潜熱閾値Ｑｌ１は、０ｋＷ以上であって、且つ、第２の潜熱閾値Ｑｌ２よりも大きい値に設定する。これにより、湿度が高い時には除湿モードを使用してしっかり湿度を低下させつつ、比較的湿度が低い時は冷房モードを活用することで省エネ性を高めることができる。また、運転モードが頻繁に切り替えられることを防ぐ観点からも、第１の潜熱閾値Ｑｌ１は第２の潜熱閾値Ｑｌ２よりも少し大きい方が好ましい。但し、簡便化のため、除湿モードでも省エネ性が得られる場合には、第１の潜熱閾値Ｑｌ１を０ｋＷとしてもよい。第２の潜熱閾値Ｑｌ２は、送風モードにより得られる体感温度の低下分を湿度に換算した分だけ０ｋＷよりも大きな値であっても良いが、０ｋＷとしてもよい。また、第１の潜熱閾値Ｑｌ１と第２の潜熱閾値Ｑｌ２とを共に０ｋＷとしてもよい。
【０１０８】
図５に戻って、空調制御部５４０は、空調部１１０を制御して、空調部１１０に室内空間７１を空調させる。空調部１１０は、室外機１１における圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２４及び室外送風機３１と、室内機１３における室内熱交換器２５及び室内送風機３３ａ，３３ｂと、を有し、室内空間７１を空調する空調手段として機能する。
【０１０９】
空調制御部５４０は、通信部１０４を介して室内機制御部５３と通信し、室内機制御部５３と協働することによって、空調部１１０に室内空間７１を空調させる。具体的に説明すると、空調制御部５４０は、指示された運転モードに応じて四方弁２２の流路を切り替え、膨張弁２４の開度を調整し、圧縮機２１、室外送風機３１及び室内送風機３３ａ，３３ｂを駆動させる。これにより、空調制御部５４０は、上記＜運転モード＞で説明した「（Ａ）冷房」、「（Ｂ）暖房」、「（Ｃ１）弱冷房除湿」、「（Ｃ２）ダブルファン除湿」、「（Ｃ３）露点温度除湿」、「（Ｃ４）部分冷却除湿」、「（Ｃ５）拡張除湿」、「（Ｃ６）再熱除湿」又は「（Ｄ）送風」の処理を実行する。空調制御部５４０は、制御部１０１が通信部１０４と協働することによって実現される。空調制御部５４０は、空調制御手段として機能する。
【０１１０】
「（Ｅ）自動」の運転モードが指示されている場合、空調制御部５４０は、判定部５３０により判定された運転モードで、空調部１１０に室内空間７１を空調させる。具体的に説明すると、空調制御部５４０は、上述した高湿条件１，２，３と低湿条件１，２とのうちのいずれかが成立した場合、成立した条件に応じて、「（Ａ）冷房」、「（Ｃ１）弱冷房除湿」、「（Ｃ２）ダブルファン除湿」、「（Ｃ３）露点温度除湿」、「（Ｃ４）部分冷却除湿」、「（Ｃ５）拡張除湿」又は「（Ｄ）送風」の運転モードで空調部１１０に室内空間７１を空調させる。高湿条件４が成立した場合、空調制御部５４０は、圧縮機２１の運転を停止させる。
【０１１１】
また、空調制御部５４０は、取得部５１０により取得された温度、湿度等の負荷情報に応じて判定部５３０が現在の運転モードとは異なる運転モードを新たに判定すると、現在の運転モードから新たに判定された運転モードに切り替えて、室内空間７１を空調する。
【０１１２】
具体的に説明すると、空調制御部５４０は、高湿条件が成立する場合において、空調部１１０が冷房モードで空調している際に定常顕熱負荷Ｑｓが第１の顕熱閾値Ｑｓ１よりも小さくなると、運転モードを第１の除湿モードに切り替える。更に、空調制御部５４０は、空調部１１０が第１の除湿モードで空調している際に定常顕熱負荷Ｑｓが第２の顕熱閾値Ｑｓ２よりも小さくなると、運転モードを第２の除湿モードに切り替え、空調部１１０が第２の除湿モードで空調している際に定常顕熱負荷Ｑｓが第３の顕熱閾値Ｑｓ３よりも小さくなると、圧縮機２１を停止させる。逆に、定常顕熱負荷Ｑｓが各顕熱閾値Ｑｓ１〜Ｑｓ３よりも大きくなると、空調制御部５４０は、運転モードを上記とは逆に切り替える。
【０１１３】
一方、空調制御部５４０は、低湿条件が成立する場合において、空調部１１０が冷房モードで空調している際に定常顕熱負荷Ｑｓが第４の顕熱閾値Ｑｓ４よりも小さくなると、運転モードを送風モードに切り替える。逆に、空調部１１０が送風モードで空調している際に定常顕熱負荷Ｑｓが第４の顕熱閾値Ｑｓ４よりも大きくなると、空調制御部５４０は、運転モードを冷房モードに切り替える。
【０１１４】
また、空調制御部５４０は、低湿条件が成立する場合において、空調部１１０が送風モードで空調している際に定常潜熱負荷Ｑｌが第１の潜熱閾値Ｑｌ１よりも大きくなると、運転モードを、その時の定常顕熱負荷Ｑｓに応じて高湿条件１〜４のいずれかのモードに切り替える。逆に、高湿条件が成立する場合において、定常潜熱負荷Ｑｌが第２の潜熱閾値Ｑｌ２よりも小さくなり、且つ、定常顕熱負荷Ｑｓが第４の顕熱閾値Ｑｓ４よりも小さい場合、運転モードを送風モードに切り替える。
【０１１５】
以下、高湿条件が成立する場合と低湿条件が成立する場合とを例にとって、空調制御部５４０が運転モードを切り替えながら室内空間７１を空調する処理について説明する。
【０１１６】
＜高湿条件＞
図７（ａ）〜（ｆ）及び図８（ｇ）〜（ｊ）に、第１の例として、高湿条件が成立する曇りの日における各種パラメータの変化を示す。図７（ａ）に示すように、日射量は、雲の量によって異なるが、おおよそ６時から１２時にかけて増加し、１２時から１８時にかけて減少する。窓温度Ｔｗは、図示しないが、日射量の増減と同様に変化する。図７（ｂ）に示す外気温Ｔｏは、日射により温められるため、日射量よりも遅れて変化し、１３時頃にピークに達する。図７（ｃ）に示す外気湿度ＲＨｏは、高湿条件の下では相対的に高く推移する。更に、雨が降らず、外気の絶対湿度がほとんど変化しないと仮定した場合、外気湿度ＲＨｏは、外気温Ｔｏが高い昼間の時間ほど低下する。
【０１１７】
図７（ｄ）に、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍで一定である場合における定常顕熱負荷Ｑｓの変化を示す。室温Ｔｉが設定温度Ｔｍで一定である場合、定常顕熱負荷Ｑｓは、上記（３）式に従って推定部５２０により推定される。図７（ｄ）に示すように、定常顕熱負荷Ｑｓは、日射量及び外気温Ｔｏの上昇に伴って６時から徐々に増加し、昼頃にピークを迎え、その後徐々に低下する。
【０１１８】
図７（ｅ）に、室温Ｔｉ及び室内湿度ＲＨｉが一定である場合における定常潜熱負荷Ｑｌを示す。定常潜熱負荷Ｑｌは、上記（６）式に従って推定部５２０により推定される。室外絶対湿度と換気量が一定であり、内部蒸発量も一定である場合、図７（ｅ）に示すように、定常潜熱負荷Ｑｌは一定となる。
【０１１９】
図７（ｆ）及び図８（ｇ）〜図８（ｊ）に、それぞれ空調装置１による「自動」モードでの空調が１６時に開始した場合における運転モード、顕熱能力、潜熱能力、室温Ｔｉ及び室内湿度ＲＨｉの変化を示す。判定部５３０は、図７（ｄ）に示した定常顕熱負荷Ｑｓと図７（ｅ）に示した定常潜熱負荷Ｑｌとに基づいて運転モードを判定する。空調制御部５４０は、判定部５３０により判定された空調モードで、空調を実行する。
【０１２０】
具体的に説明すると、１６時の空調開始時において、定常潜熱負荷Ｑｌが第１の潜熱閾値Ｑｌ１よりも大きく、且つ、定常顕熱負荷Ｑｓが第１の顕熱閾値Ｑｓ１よりも大きい。そのため、空調制御部５４０は、図７（ｆ）に示すように「冷房」の運転モードで空調を開始する。その後、時間が経過して外気温Ｔｏが低下すると、定常顕熱負荷Ｑｓは減少する。例えば１７時において定常顕熱負荷Ｑｓが第１の顕熱閾値Ｑｓ１よりも低下すると、空調制御部５４０は、「冷房」から第１の除湿モードである「弱冷房除湿」に運転モードを切り替える。更に、例えば２３時において定常顕熱負荷Ｑｓが第２の顕熱閾値Ｑｓ２よりも低下すると、空調制御部５４０は、「弱冷房除湿」から第２の除湿モードである「ダブルファン除湿」、「露点温度除湿」、「部分冷却除湿」又は「拡張除湿」に運転モードを切り替える。
【０１２１】
図８（ｇ）に示す顕熱能力は、１６時に「冷房」モードで空調が開始した時点では、図８（ｉ）に示す室温Ｔｉが設定温度Ｔｍよりも高いため、大きくなる。その後、顕熱能力は、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍに近づくほど小さくなり、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍで安定するように空調制御部５４０により制御される。室温Ｔｉが設定温度Ｔｍで安定した後、夜間は外気温Ｔｏが低下するため、図７（ｄ）に示す定常顕熱負荷Ｑｓは緩やかに減少する。それに伴い、図８（ｇ）に示す顕熱能力は、定常顕熱負荷Ｑｓと同程度になり、その結果として図８（ｉ）に示すように室温Ｔｉは設定温度Ｔｍと同程度で安定する。
【０１２２】
図８（ｈ）に示す潜熱能力は、「冷房」モードでは室温Ｔｉが設定温度Ｔｍになるように顕熱能力が制御されるため、成り行きで変化する。空調の開始からしばらくは、顕熱能力が大きいことに伴って潜熱能力も大きく推移するため、図８（ｊ）に示す室内湿度ＲＨｉは低下する。しかしながら、「冷房」モードのままで運転した場合、潜熱能力は、図８（ｈ）において一点鎖線で示すように顕熱能力の減少に伴って減少する。そのため、除湿量が減少し、室内湿度ＲＨｉは、図８（ｊ）において一点鎖線で示すように増加に転じる。
【０１２３】
このように室内湿度ＲＨｉが増加することを回避するため、空調制御部５４０は、「冷房」モードから「弱冷房除湿」モードに、また「弱冷房除湿」モードから「拡張除湿」モードに、順次切り替える。このように運転モードを切り替えることで、潜熱能力が定常潜熱負荷Ｑｌと同程度で推移するため、図８（ｊ）において実線で示すように、室内湿度ＲＨｉは設定湿度ＲＨｍと同程度で安定する。
【０１２４】
＜低湿条件＞
図９（ａ）〜（ｆ）及び図１０（ｇ）〜（ｊ）に、第２の例として、低湿条件が成立する晴天の日における各種パラメータの変化を示す。図９（ａ）に示すように、日射量は、雲の量によって異なるが、おおよそ６時から１２時にかけて増加し、１２時から１８時にかけて減少する。窓温度Ｔｗは、図示しないが、日射量の増減と同様に変化する。図９（ｂ）に示す外気温Ｔｏは、日射により温められるため、日射量よりも遅れて変化し、１３時頃にピークに達する。図９（ｃ）に示す外気湿度ＲＨｏは、低湿条件の下では、図７（ｃ）に示した高湿条件の下に比べて、相対的に低く推移する。
【０１２５】
図９（ｄ）に、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍで一定である場合における定常顕熱負荷Ｑｓの変化を示す。図９（ｄ）に示すように、定常顕熱負荷Ｑｓは、日射量及び外気温Ｔｏの上昇に伴って６時から徐々に増加し、昼頃にピークを迎え、その後徐々に低下する。
【０１２６】
図９（ｅ）に、室温Ｔｉ及び室内湿度ＲＨｉが一定である場合における定常潜熱負荷Ｑｌを示す。室外絶対湿度と換気量とが一定であり、内部蒸発量も一定である場合、図９（ｅ）に示すように、定常潜熱負荷Ｑｌは一定となる。また、低湿条件の下では、図７（ｅ）に示した高湿条件の下に比べて、定常潜熱負荷Ｑｌは小さくなる。
【０１２７】
図９（ｆ）及び図１０（ｇ）〜図１０（ｊ）に、それぞれ空調装置１による「自動」モードでの空調が１６時に開始した場合における運転モード、顕熱能力、潜熱能力、室温Ｔｉ及び室内湿度ＲＨｉの変化を示す。
【０１２８】
１６時の空調開始時において、定常潜熱負荷Ｑｌが第２の潜熱閾値Ｑｌ２よりも小さく、且つ、定常顕熱負荷Ｑｓが第４の顕熱閾値Ｑｓ４よりも大きい。そのため、空調制御部５４０は、図９（ｆ）に示すように「冷房」の運転モードで空調を開始する。その後、時間が経過して外気温Ｔｏが低下すると、定常顕熱負荷Ｑｓは減少する。例えば１７時において定常顕熱負荷Ｑｓが第４の顕熱閾値Ｑｓ４よりも低下すると、空調制御部５４０は、「冷房」から「送風」に運転モードを切り替える。
【０１２９】
図１０（ｇ）に示す顕熱能力は、１６時に「冷房」モードで空調が開始した時点では、図１０（ｉ）に示す室温Ｔｉが設定温度Ｔｍよりも高いため、大きくなる。その後、顕熱能力は、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍに近づくほど小さくなり、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍで安定するように空調制御部５４０により制御される。室温Ｔｉが設定温度Ｔｍで安定した後、夜間は外気温Ｔｏが低下するため、図９（ｄ）に示す定常顕熱負荷Ｑｓは緩やかに減少する。それに伴い、図１０（ｇ）に示す顕熱能力は、定常顕熱負荷Ｑｓと同程度になり、その結果として図１０（ｉ）に示すように室温Ｔｉは設定温度Ｔｍに保たれる。
【０１３０】
図１０（ｈ）に示す潜熱能力は、「冷房」モードでは室温Ｔｉが設定温度Ｔｍになるように顕熱能力が制御されるため、成り行きで変化する。空調の開始からしばらくは、顕熱能力が大きいことに伴って潜熱能力も大きく推移するため、図１０（ｊ）に示す室内湿度ＲＨｉは低下する。「冷房」モードのままで運転した場合、顕熱能力の減少に伴って潜熱能力も減少する。しかしながら、低湿条件では、室内湿度ＲＨｉは低下しやすい状況であるため、潜熱能力が小さくても快適性への影響は小さい。そのため、空調制御部５４０は、顕熱能力の低下に応じて、運転モードを「冷房」から「送風」に切り替える。
【０１３１】
定常顕熱負荷Ｑｓが第４の顕熱閾値Ｑｓ４よりも小さいことを条件に「冷房」から「送風」に切り替えられるため、「送風」に切り替えられた後に顕熱能力が不足したとしても、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍよりも大きく上昇するという事態は起こりにくい。また、低湿条件であるため、「送風」に切り替えた後に、室内熱交換器２５に付着している水分が送風で再蒸発する等により室内湿度ＲＨｉが上昇するという事態も起こりにくい。そのため、「送風」に切り替えることで、快適性と省エネ性とを両立できる。
【０１３２】
なお、図示は省略するが、急に雨が降って外気湿度ＲＨｏが変化した場合のように、１日のうちで高湿条件と低湿条件とが切り替わった場合、各種のパラメータは、図７及び図８に示した高湿条件における変化と、図９及び図１０に示した低湿条件における変化と、が混在した推移を示す。
【０１３３】
例えば、低湿条件において「送風」で空調中に外気湿度ＲＨｏが上昇して高湿条件が成立した場合、空調制御部５４０は、運転モードを「ダブルファン除湿」、「露点温度除湿」、「部分冷却除湿」又は「拡張除湿」に切り替える。逆に、高湿条件において「ダブルファン除湿」、「露点温度除湿」、「部分冷却除湿」又は「拡張除湿」で除湿中に外気湿度ＲＨｏが低下して低湿条件が成立した場合、空調制御部５４０は、運転モードを「送風」に切り替える。これにより、高湿条件では「除湿」の運転モードに切り替えて室内空間７１の快適性を高めつつ、除湿をせずとも室内空間７１の快適性を確保できる場合には、「送風」の運転モードに切り替えて消費電力を抑えることが可能になる。
【０１３４】
＜報知機能＞
報知部５５０は、室内空間７１の環境に関する第１の報知情報と、空調制御部５４０による空調部１１０の制御に関する第２の報知情報とを、表示又は音声によりユーザに報知する。報知部５５０は、空調制御部５４０により空調の運転モードが切り替えられた際に、例えば図１１から図１３に示す報知画面を、リモートコントローラ５５、スマートフォン、タブレット等の表示部１３０に表示する。報知部５５０は、制御部１０１が通信部１０４と協働することにより実現される。報知部５５０は、報知手段として機能する。
【０１３５】
図１１から図１３に示すように、報知部５５０は、第１の報知情報として、室内空間７１の温度又は湿度の傾向を示す傾向情報１３１を報知し、第２の報知情報として、運転モードを示す運転モード情報１３２を報知する。傾向情報１３１は、取得部５１０により取得された室温Ｔｉ又は室内湿度ＲＨｉが上昇傾向にあるか、下降傾向にあるか、維持傾向にあるかを示す第１の画像情報である。
【０１３６】
例えば図１１に示すように、室内湿度ＲＨｉが上昇傾向にある場合、報知部５５０は、傾向情報１３１として、湿度を表す水滴の絵と共に上向きの矢印を表示する。一方で、図１２に示すように、室温Ｔｉと室内湿度ＲＨｉとが共に維持傾向にある場合、報知部５５０は、傾向情報１３１として、水滴の絵及び温度を表す温度計の絵と共に横向きの矢印を表示する。また、図１３に示すように、室温Ｔｉが上昇傾向にある場合、報知部５５０は、傾向情報１３１として、温度計の絵と共に上向きの矢印を表示する。このような室温Ｔｉ又は室内湿度ＲＨｉの傾向は、直近の予め定められた長さの期間において、室温Ｔｉ又は室内湿度ＲＨｉが上昇しているか、下降しているか、或いは変動幅が誤差の範囲内に収まっているかにより判定される。
【０１３７】
報知部５５０は、空調制御部５４０により運転モードが切り替えられた場合、傾向情報１３１として、運転モードが切り替えられる直前の室温Ｔｉ又は室内湿度ＲＨｉの傾向を示す情報を報知する。運転モードが切え替られた時の直前の情報を報知することにより、例えば運転モードが冷房モードから除湿モードに切り替えられた場合など、なぜ運転モードが切り替えられたのかの理由を、ユーザが認識しやすい効果がある。
【０１３８】
一方で、報知部５５０は、ユーザから要求を受け付けた場合、傾向情報１３１として、現在の室温Ｔｉ又は室内湿度ＲＨｉの傾向を示す情報を報知する。ユーザから要求を受け付けた場合に現在の情報を報知することにより、ユーザが温度と湿度の今後の傾向を把握することができる。
【０１３９】
運転モード情報１３２は、空調制御部５４０により運転モードが切り替えられた場合に、運転モードがどのモードからどのモードに切り替えられたかを示す第２の画像情報である。報知部５５０は、空調制御部５４０により運転モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられた際、運転モード情報１３２として、切り替え前の運転モードである第１のモードと、切り替え後の運転モードである第２のモードと、の双方を示す情報を報知する。
【０１４０】
例えば図１１に示すように、運転モードが冷房モードから除湿モードに切り替えられた場合、報知部５５０は、運転モード情報１３２として、切り替え後の運転モードである除湿モードを、切り替え前の運転モードである冷房モードに比べて目立つように大きく表示する。同様に、図１２に示すように、運転モードが冷房モードから送風モードに切り替えられた場合、報知部５５０は、運転モード情報１３２として、切り替え後の運転モードである送風モードを、切り替え前の運転モードである冷房モードに比べて目立つように大きく表示する。
【０１４１】
なお、報知部５５０は、運転モード情報１３２として、切り替え前後の運転モードの双方を報知することに限らず、簡便化のために、切り替え後の運転モードのみを報知しても良い。但し、切り替え前後の運転モードを双方共に報知することで、ユーザは、運転モードが自動で切り替えられたことを認識し易くなる。
【０１４２】
このように、傾向情報１３１及び運転モード情報１３２を表示することで、ユーザが現在の空調の状況を容易に認識することができる。このとき、絵と文字とを交えた画像をフルドット方式の表示部１３０を介して鮮明に表示し、また傾向情報１３１と運転モード情報１３２とを隣接して表示することにより、運転モードの切り替えとその理由とをユーザがより認識しやすくなる。
【０１４３】
更に、報知部５５０は、このような傾向情報１３１及び運転モード情報１３２に加えて、第１の報知情報として、運転モードの判定内容を示す判定情報１３３を報知し、第２の報知情報として、空調制御部５４０による制御内容を示す制御情報１３４を報知する。判定情報１３３は、判定部５３０により判定された運転モードの判定内容を示す第１の文字情報である。上述したように、判定部５３０は、取得部５１０により取得された室温Ｔｉ、室内湿度ＲＨｉ、定常顕熱負荷Ｑｓ、定常潜熱負荷Ｑｌ等に基づいて、運転モードを切り替える基準が満たされたか否か、及び、切り替えるべき運転モードを判定する。判定情報１３３は、このような判定部５３０により判定された運転モードの情報である。一方、制御情報１３４は、空調制御部５４０により空調が実行された時、及び、運転モードが切り替えられた時の制御内容を示す第２の文字情報である。
【０１４４】
例えば図１１に示すように、報知部５５０は、判定情報１３３として、「温度は目標に到達しそうですが、まだ湿度が高そうです。」との文字情報を表示し、制御情報１３４として、「除湿モードに切り替えました。」との文字情報を表示する。或いは、図１２に示すように、報知部５５０は、判定情報１３３として、「送風に変えても、温度も湿度も上がらないと予測し、」との文字情報を表示し、制御情報１３４として、「送風に切り替えました。」との文字情報を表示する。更に、図１３に示すように、報知部５５０は、判定情報１３３として、「外気・日射で暑くなりそうです。」との文字情報を表示し、制御情報１３４として、「早めに暖房をゆるめました。」との文字情報を表示する。このような報知により、ユーザは自動で行われた制御内容を把握することができる。また、例えば、冷房モードから除湿モードに切り替えられた場合、なぜ運転モードが切り替えられたのかの理由をユーザが認識しやすくなる。
【０１４５】
報知部５５０は、これらの文字情報を連結させて１つの文で表示する。これにより、判定情報１３３と制御情報１３４とをユーザが読みやすくなり、より認識しやすくなる。また、表示スペースを節約することができる。
【０１４６】
また、報知部５５０は、図１１から図１３に示すように、画面上部に傾向情報１３１と運転モード情報１３２とを表示し、画面下部に判定情報１３３と制御情報１３４とを表示する。このように各情報を同時に表示することにより、ユーザの認識性が更に向上する。なお、画面内における各情報の配置はこれに限らない。
【０１４７】
このような報知部５５０の機能により、現在の空調の状況をユーザが容易に認識することができる。すなわち、自動モードでは、ユーザは自身で操作することなく、冷房モードと除湿モードと送風モードとのそれぞれを簡単に享受することができる。一方で、自動モードは便利であるが、制御内容を把握しにくいため、ユーザの安心感又は信頼感を得ることができなかったり、違和感を抱いたりする可能性がある。特に、近年のＡＩ（Artificial Intelligence）機能の普及により自動化が進む一方で、ユーザの内容認識及びユーザと機械との対話の質の向上が望まれている。実施の形態１では、報知部５５０の機能により、現在の空調の状況をユーザが容易に認識することができるため、ユーザが自動モードでの空調をより便利に安心して使用することができる。
【０１４８】
次に、図１４に示すフローチャートを参照して、空調装置１により実行される自動モードでの制御処理の流れについて説明する。
【０１４９】
自動モードでの運転が指令された場合、制御部１０１は、取得部５１０として機能し、各センサにより検知された室温Ｔｉ、外気温Ｔｏ、窓温度Ｔｗ、室内湿度ＲＨｉ、外気湿度ＲＨｏ等のセンサ情報を取得する（ステップＳ１０１）。そして、制御部１０１は、推定部５２０として機能し、室内空間７１の熱負荷を推定する（ステップＳ１０２）。具体的に説明すると、制御部１０１は、上記（２）〜（７）式に従って、取得されたセンサ情報から非定常顕熱負荷Ｐｓ、定常顕熱負荷Ｑｓ、顕熱能力、非定常潜熱負荷Ｐｌ、定常潜熱負荷Ｑｌ、及び、潜熱能力を計算する。
【０１５０】
熱負荷を推定すると、制御部１０１は、判定部５３０として機能し、推定した熱負荷に基づいて、空調の運転モードを判定する（ステップＳ１０３）。そして、制御部１０１は、空調制御部５４０として機能し、判定した運転モードで空調する（ステップＳ１０４）。具体的に説明すると、制御部１０１は、定常顕熱負荷Ｑｓと顕熱閾値Ｑｓ１〜Ｑｓ４との大小関係、及び、定常潜熱負荷Ｑｌと潜熱閾値Ｑｌ１，Ｑｌ２との大小関係を比較する。そして、制御部１０１は、図６に示した判定基準に基づいて、複数の運転モードの中から空調装置１が実行すべき運転モードを選択し、選択した運転モードで空調部１１０に室内空間７１を空調させる。
【０１５１】
更に、制御部１０１は、必要に応じて、例えば図１１又は図１２に示したように、運転モードの切り替え情報、又は、実行中の運転モードに関する情報を報知する（ステップＳ１０５）。例えば、制御部１０１は、報知部５５０として機能して、図１１から図１３に示した報知画面を表示部１３０に表示する。その後、制御部１０１は、処理をステップＳ１０１に戻す。そして、制御部１０１は、自動モードでの運転が指令されている間、ステップＳ１０１からステップＳ１０５の処理を繰り返す。
【０１５２】
以上説明したように、実施の形態１に係る空調装置１は、室温Ｔｉを設定温度Ｔｍに維持するために必要な定常顕熱負荷Ｑｓと、室内湿度ＲＨｉを設定湿度ＲＨｍに維持するために必要な定常潜熱負荷Ｑｌと、に応じて運転モードを切り替えて、室内空間７１を空調する。これにより、室温Ｔｉと設定温度Ｔｍとの温度差ΔＴ、又は、室内湿度ＲＨｉと設定湿度ＲＨｍとの湿度差ΔＲＨにより生じる非定常的な熱負荷のみに応じて運転モードを切り替える場合に比べて、室温Ｔｉ及び室内湿度ＲＨｉの変化を予測して運転モードを切り替えることが可能になる。そのため、室内空間７１の冷やし過ぎによる快適性の低下が抑制され、快適性の向上につながる。また、消費電力の増大を抑制することができる。
【０１５３】
室温Ｔｉと設定温度Ｔｍとの温度差ΔＴの判定だけでは、冷房モードから除湿モードに切り替え後で、必要な顕熱負荷が除湿モードでまかなえる顕熱負荷では不足する場合には、温度戻りによる不快な温度変動が発生し、再度冷房モードに戻さなくてはいけない。複数の除湿モード内で顕熱能力がより高い第１の除湿モードから顕熱能力がより低い第２の除湿モードに切り替える場合、及び、冷房モードから送風モードに切り替える場合についても同様である。また、湿度差ΔＲＨの判定だけを用いて運転モードを送風モードに切り替える場合も同様に、現在の湿度が低くても定常潜熱負荷Ｑｌが残っていれば、湿度戻りが発生してしまう。実施の形態１に係る空調装置１は、定常顕熱負荷Ｑｓと定常潜熱負荷Ｑｌとに応じて運転モードを切り替えることで、運転モードの切り替え後に温度及び湿度が上昇するか否かを、運転モードの切り替え前に推定することができる。そのため、運転モードが頻繁に切り替えられることを抑制することができ、その結果、冷房モード、除湿モード及び送風モードの３つの運転モードをユーザがボタンを押して選ぶことなく精度よく切り替えることができる。
【０１５４】
また、実施の形態１に係る空調装置１は、「弱冷房除湿」よりも高い潜熱能力で除湿可能な「ダブルファン除湿」、「露点温度除湿」及び「部分冷却除湿」の運転モードを備える。そして、実施の形態１に係る空調装置１は、「自動」の運転モードにおいて、定常顕熱負荷Ｑｓに応じてこれらの複数の除湿モードを切り替えて室内空間７１を除湿する。これにより、温度制御に関わる顕熱能力と湿度制御に関わる潜熱能力とを連続的に出力できるため、気象条件、建物条件、生活条件等の様々な状況に応じて、運転モードの切り替えの際に温度及び湿度の変動が少なく、快適な空調を提供できる。また、複数の運転モードの顕熱能力又は潜熱能力が重なる条件においては、より省エネの運転モードを選択することで、消費電力を削減できる。
【０１５５】
また、実施の形態１に係る空調装置１は、冷房と送風とを組み合わせた「送風」の運転モードを備える。そして、実施の形態１に係る空調装置１は、「自動」の運転モードにおいて、低湿条件が成立し、且つ、定常顕熱負荷Ｑｓが相対的に小さい場合には、運転モードを「送風」に切り替えて室内空間７１を空調する。その結果、室内空間７１の快適性を確保しつつ、省エネ性を高めることができる。
【０１５６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、判定部５３０は、定常顕熱負荷Ｑｓと定常潜熱負荷Ｑｌとに応じて、空調装置１が実行すべき空調の運転モードを判定した。これに対して、実施の形態２では、判定部５３０は、室温Ｔｉと設定温度Ｔｍとの温度差ΔＴと、室内湿度ＲＨｉと設定湿度ＲＨｍとの湿度差ΔＲＨと、に応じて、運転モードを判定する。
【０１５７】
実施の形態２において、推定部５２０は、取得部５１０により取得された室温Ｔｉに基づいて、室温Ｔｉと設定温度Ｔｍとの温度差ΔＴを計算する。また、推定部５２０は、取得部５１０により取得された室内湿度ＲＨｉに基づいて、室内湿度ＲＨｉと設定湿度ＲＨｍとの湿度差ΔＲＨを計算する。温度差ΔＴは、上記（２）式で示されるように、非定常顕熱負荷Ｐｓの指標である。また、湿度差ΔＲＨは、上記（５）式では室外絶対湿度と室内絶対湿度との差を用いているが、近似的には非定常潜熱負荷Ｐｌの指標と言える。
【０１５８】
図１５に、温度と湿度と運転モードとの関係を示す。図１５に示すように、空調装置１が「（Ｅ）自動」の運転モードで室内空間７１を空調する場合、温度差ΔＴと湿度差ΔＲＨとに応じて、空調装置１が実行すべき運転モードが定められている。判定部５３０は、推定部５２０により計算された温度差ΔＴと湿度差ΔＲＨとに応じて、運転モードを判定する。
【０１５９】
実施の形態２における判定部５３０による運転モードの判定処理は、実施の形態１における非定常顕熱負荷Ｑｓを温度差ΔＴに置き換え、且つ、定常潜熱負荷Ｑｌを湿度差ΔＲＨに置き換えることにより、実施の形態１と同様に説明することができる。
【０１６０】
具体的に説明すると、第１に、判定部５３０は、推定部５２０により計算された湿度差ΔＲＨと湿度閾値ΔＲＨ１，ΔＲＨ２との大小関係を判定する。湿度差ΔＲＨが第１の湿度閾値ΔＲＨ１よりも大きい場合は、高湿条件が成立する場合に相当する。これに対して、湿度差ΔＲＨが第２の湿度閾値ΔＲＨ２よりも小さい場合は、低湿条件が成立する場合に相当する。
【０１６１】
高湿条件が成立する場合、判定部５３０は、温度差ΔＴと第１から第３の温度閾値ΔＴ１〜ΔＴ３との大小関係を判定する。温度差ΔＴが第１の温度閾値ΔＴ１よりも大きい場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ａ）冷房」であると判定する。温度差ΔＴが第１の温度閾値ΔＴ１よりも小さく、且つ、第２の温度閾値ΔＴ２よりも大きい場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ｃ１）弱冷房除湿」であると判定する。温度差ΔＴが第２の温度閾値ΔＴ２よりも小さく、且つ、第３の温度閾値ΔＴ３よりも大きい場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ｃ２）ダブルファン除湿」、「（Ｃ３）露点温度除湿」又は「（Ｃ４）部分冷却除湿」であると判定する。温度差ΔＴが第３の温度閾値ΔＴ３よりも小さい場合、判定部５３０は、圧縮機２１を停止すべきであると判定する。
【０１６２】
低湿条件が成立する場合、判定部５３０は、温度差ΔＴと第４の温度閾値ΔＴ４との大小関係を判定する。温度差ΔＴが第４の温度閾値ΔＴ４よりも大きい場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ａ）冷房」であると判定する。温度差ΔＴが第４の温度閾値ΔＴ４よりも小さい場合、判定部５３０は、空調装置１が実行すべき運転モードが「（Ｄ）送風」であると判定する。第４の温度閾値ΔＴ４は、０℃、又は、送風モードで得られる体感温度の低下分である約１〜２℃を０℃に加算した値に設定される。
【０１６３】
空調制御部５４０は、実施の形態１と同様に、判定部５３０により判定された運転モードで、空調部１１０に室内空間７１を空調させる。また、空調制御部５４０は、取得部５１０により取得された温度、湿度等の負荷情報に応じて判定部５３０が現在の運転モードとは異なる運転モードを新たに判定すると、現在の運転モードから新たに判定された運転モードに切り替えて、室内空間７１を空調する。
【０１６４】
具体的に説明すると、空調制御部５４０は、高湿条件が成立する場合において、空調部１１０が冷房モードで空調している際に温度差ΔＴが第１の温度閾値ΔＴ１よりも小さくなると、運転モードを第１の除湿モードに切り替える。更に、空調制御部５４０は、空調部１１０が第１の除湿モードで空調している際に温度差ΔＴが第２の温度閾値ΔＴ２よりも小さくなると、運転モードを第２の除湿モードに切り替え、空調部１１０が第２の除湿モードで空調している際に温度差ΔＴが第３の温度閾値ΔＴ３よりも小さくなると、圧縮機２１を停止させる。逆に、温度差ΔＴが各温度閾値ΔＴ１〜ΔＴ３よりも大きくなると、空調制御部５４０は、運転モードを上記とは逆に切り替える。
【０１６５】
一方、空調制御部５４０は、低湿条件が成立する場合において、空調部１１０が冷房モードで空調している際に温度差ΔＴが第４の温度閾値ΔＴ４よりも小さくなると、運転モードを送風モードに切り替える。逆に、空調部１１０が送風モードで空調している際に温度差ΔＴが第４の温度閾値ΔＴ４よりも大きくなると、空調制御部５４０は、運転モードを冷房モードに切り替える。
【０１６６】
また、空調制御部５４０は、低湿条件が成立する場合において、空調部１１０が送風モードで空調している際に湿度差ΔＲＨが第１の湿度閾値ΔＲＨ１よりも大きくなると、運転モードを、その時の定常顕熱負荷Ｑｓに応じて高湿条件１〜４のいずれかのモードに切り替える。逆に、高湿条件が成立する場合において、湿度差ΔＲＨが第２の湿度閾値ΔＲＨ２よりも小さくなり、且つ、温度差ΔＴが第４の温度閾値ΔＴ４よりも小さい場合、運転モードを送風モードに切り替える。
【０１６７】
このように、実施の形態２に係る空調装置１は、室温Ｔｉと設定温度Ｔｍとの温度差ΔＴと、室内湿度ＲＨｉと設定湿度ＲＨｍとの湿度差ΔＲＨと、に応じて運転モードを切り替える。温度差ΔＴの判定だけでは、冷房モードと除湿モードとの間での切り替えの判定は可能だが、冷房モードから除湿モードにするか、それとも送風モードにするかを判定することができない。これに対して、実施の形態２に係る空調装置１は、温度差ΔＴの判定に加えて、湿度差ΔＲＨの判定を加えることで、冷房モードから除湿モードにするか、それとも送風モードにするかを判定することができる。これにより、冷房モードによって温度が低下した後に、湿度が高いにもかかわらず送風モードに切り替えることで快適性を低下させることを抑制することができ、また湿度が低いもかかわらず除湿モードにすることで不要な電力を消費することを抑制することができる。その結果、室温Ｔｉと室内湿度ＲＨｉとの両方の快適性を手軽に得ることができる。
【０１６８】
また、近年の建物の断熱性能及び換気性能の向上により、室温Ｔｉはすぐに低下するが室内湿度ＲＨｉが低下しにくいという湿度篭もりが発生しやすいが、実施の形態２に係る空調装置１は、温度差ΔＴと湿度差ΔＲＨとの両方に応じて運転モードを切り替えることにより、このような湿度篭もりを抑制することができる。
【０１６９】
また、温度差ΔＴ及び湿度差ΔＲＨを用いることで、運転モードの判定及び切り替えのために外気温Ｔｏ、窓温度Ｔｗ及び外気湿度ＲＨｏの情報を取得する必要がない。そのため、より簡易な構成で運転モードを切り替えて室内空間７１を空調することができる。特に、定常顕熱負荷Ｑｓ及び定常潜熱負荷Ｑｌに比べて非定常顕熱負荷Ｐｓ及び非定常潜熱負荷Ｐｌが支配的になる場合、温度差ΔＴ及び湿度差ΔＲＨに応じて運転モードを判定することで、適切に運転モードを切り替えた空調が可能となる。
【０１７０】
なお、判定部５３０は、図６に示した定常顕熱負荷Ｑｓ及び定常潜熱負荷Ｑｌによる判定処理と図１５に示した温度差ΔＴ及び湿度差ΔＲＨによる判定処理とを、ＡＮＤ条件又はＯＲ条件で組み合わせても良い。この場合、空調制御部５４０は、温度差ΔＴと定常顕熱負荷Ｑｓとの両方に応じて、冷房モードと除湿モードとの間、及び、冷房モードと送風モードとの間で運転モードを切り替え、湿度差ΔＲＨと定常潜熱負荷Ｑｌとの両方に応じて、除湿モードと送風モードとの間で運転モードを切り替える。或いは、判定部５３０は、非定常顕熱負荷Ｐｓと定常顕熱負荷Ｑｓの和である顕熱能力、又は、非定常潜熱負荷Ｐｌと定常顕熱負荷Ｑｌの和である潜熱能力に応じて、運転モードを判定しても良い。温度差ΔＴ及び湿度差ΔＲＨによる判定処理と定常顕熱負荷Ｑｓ及び定常潜熱負荷Ｑｌによる判定処理とを適度に組み合わせて運転モードを切り替えることで、運転モードの頻繁な切替、室温Ｔｉの変動、及び室内湿度ＲＨｉの変動を抑制することができる。そのため、快適性と省エネ性の両立が可能となる。
【０１７１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１では、推定部５２０は、取得部５１０により取得された現時点における温度、湿度等に基づいて、定常顕熱負荷Ｑｓ及び定常潜熱負荷Ｑｌを推定した。これに対して、実施の形態３では、推定部５２０は、定常顕熱負荷Ｑｓと定常潜熱負荷Ｑｌとのそれぞれについて、現時点よりも前の予め定められた長さの期間における変化傾向に基づいて、現時点から規定時間後における熱負荷を推定する。
【０１７２】
具体的に説明すると、推定部５２０は、室温Ｔｉが設定温度Ｔｍに近づいた後において、下記（８）式に従って、推定顕熱負荷Ｑｓ’を計算する。また、推定部５２０は、室内湿度ＲＨｉが設定湿度ＲＨｍに近づいた後において、下記（９）式に従って、推定潜熱負荷Ｑｌ’を計算する。
推定顕熱負荷Ｑｓ’＝定常顕熱負荷Ｑｓ＋予測変動量ΔＱｓ  …（８）
推定潜熱負荷Ｑｌ’＝定常潜熱負荷Ｑｌ＋予測変動量ΔＱｌ  …（９）
【０１７３】
上記（８）式において、予測変動量ΔＱｓは、直近の予め定められた時間における定常顕熱負荷Ｑｓの変動量である。例えば現在時刻が１８時である場合、推定部５２０は、定常顕熱負荷Ｑｓが長時間にわたり継続して低下していることから、今後も定常顕熱負荷Ｑｓの低下傾向が維持されると推定する。このように室外空間７２の環境が現時点から規定時間後も直前と同様に変化する場合、直前の期間における定常顕熱負荷Ｑｓの変化傾向を延長することにより、定常顕熱負荷Ｑｓを先読みすることが可能である。
【０１７４】
具体的に、推定部５２０は、予測変動量ΔＱｓを、現時点の定常顕熱負荷Ｑｓと、現時点から予め定められた時間前の定常顕熱負荷Ｑｓと、の差分を計算することにより推定する。例えば、現時点より前の１時間において定常顕熱負荷Ｑｓが１０％増えた場合、推定部５２０は、現時点から１時間後の予測変動量ΔＱｓも１０％であると推定する。そして、推定部５２０は、予測変動量ΔＱｓを現在の定常顕熱負荷Ｑｓに加算することにより、推定顕熱負荷Ｑｓ’を計算する。上記（９）式に示される推定潜熱負荷Ｑｌ’についても同様である。
【０１７５】
判定部５３０は、実施の形態１における定常顕熱負荷Ｑｓ及び定常潜熱負荷Ｑｌに代えて、推定部５２０により推定された、現時点から規定時間後における推定顕熱負荷Ｑｓ’及び推定潜熱負荷Ｑｌ’に応じて、運転モードを判定する。空調制御部５４０は、判定部５３０により判定された運転モードで、室内空間７１を空調する。
【０１７６】
このように、実施の形態３に係る空調装置１は、定常顕熱負荷Ｑｓ及び定常潜熱負荷Ｑｌのそれぞれについて、直近の変化傾向から将来の値を推定し、推定した値に応じて運転モードを切り替える。これにより、現時点のセンサ情報のみを用いるよりも、短時間におけるセンサ情報のばらつきの影響を抑えつつ、室内空間７１における熱負荷の先の状況をより精度良く予測することができる。
【０１７７】
推定顕熱負荷Ｑｓ’を求めることで、運転モードが冷房モードから除湿モードに切り替えられた後に、冷房モードに比べて最大顕熱能力が下がった除湿モードであっても温度を維持できるか、それとも最大顕熱能力が不足して温度が上昇してしまうのかを、切り替え前から先回りして判定することができる。また、運転モードが冷房モードから送風モードに切り替えられた後に、送風モードであっても温度を維持できるか、それとも温度が上昇してしまうのかを、切り替え前から先回りして判定することができる。
【０１７８】
推定潜熱負荷Ｑｌ’を求めることで、運転モードが冷房モード又は送風モードから除湿モードに切り替えられないと、潜熱能力が不足して湿度が上昇してしまうのかを、切り替え前から先回りして判定することができる。また、運転モードが冷房モードから送風モードに切り替えられた後に、送風モードであっても湿度を維持できるか、それとも湿度が上昇してしまうのかを、切り替え前から先読みして判定することができる。
【０１７９】
このように推定顕熱負荷Ｑｓ’と推定潜熱負荷Ｑｌ’をと求めることによって、設定温度Ｔｍに近づく前から、設定温度Ｔｍに近づいた後に室温Ｔｉと室内湿度ＲＨｉを維持するための熱負荷が求められる。求めた熱負荷を現在の運転モードで発揮できる顕熱能力と潜熱能力と比較することで、運転モードを切り替えるべきか否かを判定することができる。その結果、室温Ｔｉ及び室内湿度ＲＨｉを設定温度Ｔｍ及び設定湿度ＲＨｍにより精度良く維持することができ、快適性の向上につながる。
【０１８０】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態１では、推定部５２０が上記（３）式に従って定常顕熱負荷Ｑｓを計算する際に、断熱性能を示すα、日射の入りやすさを示すβ、及び、内部発熱量Ｑｎは既知であった。これに対して、実施の形態４に係る空調装置１は、各センサにより検知された過去の情報に基づいて、α、β、Ｑｎの値を学習する。
【０１８１】
図１６に、実施の形態４に係る空調装置１に備えられた室外機制御部５１ａの機能的な構成を示す。なお、室外機制御部５１ａは、実施の形態１と同様のハードウェア構成を備えているため、説明を省略する。
【０１８２】
図１６に示すように、室外機制御部５１ａは、機能的に、取得部５１０と、推定部５２０と、判定部５３０と、空調制御部５４０と、報知部５５０と、情報更新部５６０と、学習部５７０と、を備える。取得部５１０、推定部５２０、判定部５３０、空調制御部５４０及び報知部５５０の機能については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【０１８３】
情報更新部５６０は、取得部５１０によって取得された各センサの検知情報によって、記憶部１０２に記憶された履歴情報１５０を更新する。履歴情報１５０は、室温Ｔｉ、窓温度Ｔｗ、外気温Ｔｏ、空調能力等の履歴を示す情報である。
【０１８４】
図１７に、履歴情報１５０の具体例を示す。図１７に示すように、履歴情報１５０は、温度センサ４１によって検知された室温Ｔｉと、赤外線センサ４３によって検知された窓温度Ｔｗと、外気温度センサによって検知された外気温Ｔｏと、を含むセンサによって検知された情報を時系列順に格納している。また、履歴情報１５０は、空調制御部５４０によって制御された空調能力を示す値を時系列順に格納している。また、履歴情報１５０は、空調制御部５４０によって制御された運転モードを時系列順に格納している。
【０１８５】
情報更新部５６０は、予め定められた時間毎に、各センサによって新たに検知された情報と空調能力とを対応付けて履歴情報１５０に格納する。これにより、情報更新部５６０は、履歴情報１５０を更新していく。情報更新部５６０は、制御部１０１が記憶部１０２と協働することによって実現される。情報更新部５６０は、情報更新手段として機能する。
【０１８６】
学習部５７０は、室内空間７１の熱特性を学習する。室内空間７１の熱特性とは、室内空間７１の熱に関する性質であって、具体的には、室内空間７１の断熱性能、室内空間７１への日射の入りやすさ等である。学習部５７０は、履歴情報１５０に記録された過去の室温Ｔｉ、窓温度Ｔｗ、外気温Ｔｏ及び空調能力に基づいて、室内空間７１の熱特性を学習する。学習部５７０は、制御部１０１によって実現される。学習部５７０は、学習手段として機能する。
【０１８７】
＜学習機能＞
以下、学習部５７０の学習機能についてより詳細に説明する。図１８に示すように、室内空間７１と室外空間７２との間では、家屋３の壁、窓、隙間、換気設備等を介して熱が移動する。そのため、空調装置１が室温Ｔｉを設定温度Ｔｍに維持するために必要な熱量である定常顕熱負荷Ｑｓは、壁の厚さ、窓の大きさ等の家屋３の特徴に依存する。
【０１８８】
より詳細には、定常顕熱負荷Ｑｓには、貫流負荷と換気負荷と内部発熱量と日射負荷とがある。貫流負荷は、外気温Ｔｏと室温Ｔｉとの温度差ΔＴｉｏに応じて外皮を伝わる熱負荷である。なお、外皮は、室内空間７１を室外空間７２から隔離する壁である。換気負荷は、換気又は隙間風の空気流入による熱負荷である。換気負荷は、温度差ΔＴｉｏに比例する。内部発熱量Ｑｎは、室内空間７１内に存在する、照明、家電、及び、人による熱負荷である。日射負荷は、窓ガラスを透過して室内を加熱する熱負荷である第１の日射負荷と、外皮を加熱して外皮から室内空間７１内に伝わる熱負荷である第２の日射負荷と、に分けられる。
【０１８９】
学習部５７０は、取得部５１０により取得された室内空間７１の熱負荷に関する負荷情報に基づいて、室内空間７１の熱特性を学習する。具体的には、学習部５７０は、室内空間７１の熱特性として、定常顕熱負荷Ｑｓと、室温Ｔｉと、外気温Ｔｏと、窓温度Ｔｗと、の関係を学習し、上記（３）式におけるα、β及びＱｎの値を見積もる。推定部５２０は、学習部５７０により学習されたα、β及びＱｎの値を用いて、上記（３）式により定常顕熱負荷Ｑｓを推定する。なお、理解を容易にするため、室温Ｔｉは設定温度Ｔｍと一致し、定常顕熱負荷Ｑｓは空調装置１の空調能力に一致すると仮定する。
【０１９０】
上記（３）式において、αは、家屋３の断熱性能を示す係数αは、外気温Ｔｏと室温Ｔｉとの温度差ΔＴｉｏに比例して必要となる熱負荷である貫流負荷と換気負荷に関わる比例係数である。ただし、第２の日射負荷も、外皮を伝わる熱負荷であるため、貫流負荷と同様に扱うことが好適である。そこで、学習部５７０は、外気温Ｔｏの上昇分ΔＴｏを第２の日射負荷に対応するパラメータと見なし、外気温Ｔｏの代わりに見かけ上の外気温Ｔｏ２（＝Ｔｏ＋ΔＴｏ）を用いて熱負荷Ｑを見積もる。
【０１９１】
なお、αは、換気負荷を考慮しない場合、理論上、外皮平均熱貫流率ＵＡと外皮の表面積Ａとを用いて、以下の（１０）式により見積もられる。（１０）式において、αの単位はＷ（ワット）／Ｋ（ケルビン）であり、外皮平均熱貫流率ＵＡの単位はＷ／（ｍ２・Ｋ）であり、外皮の表面積Ａの単位はｍ２である。また、１．０００は、貫流負荷に対応する係数であり、０．０３４は、第２の日射負荷に対応する係数である。ただし、外皮平均熱貫流率ＵＡ及び外皮の表面積Ａに関する情報を取得できないことが多く、また、換気負荷の影響により以下の（１０）式によりαを正確に求めることができないことも多い。そこで、本実施の形態では、学習部５７０は、上記（３）式を用いて、各種の値の実績値からαの値を求める。
α＝ＵＡ×Ａ×（１．０００＋０．０３４）  …（１０）
【０１９２】
上記（３）式において、室内空間７１への日射の入りやすさを示す係数βは、日射量に比例して必要となる熱負荷である第１の日射負荷に関わる比例係数である。βの値は、窓７５の大きさ、窓７５を構成するガラスの種類等に依存する。
【０１９３】
学習部５７０は、記憶部１０２に記憶された履歴情報１５０を参照して、室温Ｔｉ、窓温度Ｔｗ、外気温Ｔｏ及び空調能力の関係を分析する。そして、学習部５７０は、分析の結果に基づいて、α、β及びＱｎを見積もる。
【０１９４】
第１に、室内空間７１の断熱性能を示す係数αを学習する方法について説明する。学習部５７０は、日射量が十分に少ない場合に取得された室温Ｔｉ、外気温Ｔｏ及び空調能力のデータに基づいて、係数αを学習する。具体的に説明すると、日射量が十分に少ない場合には、第１日射負荷及び第２日射負荷が貫流負荷及び換気負荷に比べて無視できる。この場合、上記（３）式において、β＝０であると近似でき、更にΔＴｏ＝０、すなわちＴｏ＝Ｔｏ２であると近似できる。そのため、上記（３）式は、下記（１１）式に近似できる。学習部５７０は、下記（１１）式によって表される室温Ｔｉと外気温Ｔｏとの温度差ΔＴｉｏと空調能力との関係に基づいて、係数αを学習する。
Ｑｓ＝α（Ｔｏ−Ｔｉ）＋Ｑｎ  …（１１）
【０１９５】
図１９（ａ）に、室温Ｔｉと外気温Ｔｏとの温度差ΔＴｉｏと空調能力との関係を示す。図１９（ａ）は、室温Ｔｉと外気温Ｔｏとの温度差ΔＴｉｏを表す座標軸である横軸と空調能力を表す座標軸である縦軸とを有する座標平面に、温度差ΔＴｉｏの実績値と空調能力の実績値とに対応する複数のデータ点をプロットした場合の一例を示している。貫流負荷及び換気負荷は温度差ΔＴｉｏに比例するため、温度差ΔＴｉｏと空調能力との関係は一次近似式で表すことができる。学習部５７０は、座標平面にプロットされた複数のデータ点に対して最小二乗法等の適宜の回帰手法を適用することにより、温度差ΔＴｉｏと空調能力との関係を示す近似直線Ｌ０を求める。近似直線Ｌ０と式（１１）との対応から、近似直線Ｌ０の傾きは断熱性能を示す係数αに対応し、近似直線Ｌ０の切片は内部発熱量Ｑｎに対応する。
【０１９６】
ここで、家屋３の外皮に使用される断熱材の性能が良いほど、また、外皮の面積が小さいほど、貫流負荷は小さくなる。また、室内空間７１と室外空間７２とを仕切る外皮の隙間が小さい程、換気負荷は小さくなる。そのため、貫流負荷が小さいほど、また、換気負荷が小さいほど、近似直線の傾きが小さくなる。具体的に図１９（ｂ）に、家屋３の断熱性能に応じて近似直線の傾きが異なる様子を示す。図１９（ｂ）に示すように、断熱性能が悪い家屋３について求められる近似直線Ｌ１１の傾きは、断熱性能が良い家屋３について求められる近似直線Ｌ１２の傾きよりも大きくなる。そのため、学習部５７０は、近似直線の傾きから、室内空間７１の断熱性能を取得する。
【０１９７】
また、内部発熱量Ｑｎが小さいほど、近似直線の切片が小さくなる。具体的に図１９（ｃ）に、内部発熱量Ｑｎに応じて近似直線の切片が異なる様子を示す。図１９（ｃ）に示すように、内部発熱量Ｑｎが大きい家屋３について求められる近似直線Ｌ２１の切片は、内部発熱量Ｑｎが小さい家屋３について求められる近似直線Ｌ２２の切片よりも大きくなる。そのため、学習部５７０は、近似直線の切片から、室内空間７１の内部発熱量Ｑｎを取得する。このように、学習部５７０は、記憶部１０２に記憶された履歴情報１５０を参照して、室温Ｔｉと外気温Ｔｏとの温度差ΔＴｉｏと空調能力との関係に基づいて、断熱性能を示す係数α及び内部発熱量Ｑｎを求める。
【０１９８】
ここで、学習の精度及び速度を向上させるには、履歴情報１５０を短期間に多数収集する必要がある。そこで、学習部５７０は、外気温Ｔｏ及び室温Ｔｉが異なる場合であっても温度差ΔＴｉｏが同じである場合には、要求される空調能力が同じであるものとみなして、同じ温度差ΔＴｉｏのデータ点として座標平面にプロットする。かかる構成では、外気温Ｔｏ又は室温Ｔｉ毎に熱特性式を求める必要がないため、学習の精度及び速度を向上させることができる。なお、空調運転中に履歴情報１５０の更新と学習とを繰り返すことで、室内空間７１の熱特性の変化についても把握することができ、制御の精度を向上させることができる。熱特性の変化は、例えば、冬季に電気カーペットを使用し始めて内部発熱量Ｑｎが増加したり、部屋の間の仕切りをして貫流負荷が減少したりすることにより生じる。
【０１９９】
第２に、室内空間７１への日射の入りやすさを示す係数βを学習する方法について説明する。学習部５７０は、室温Ｔｉと外気温Ｔｏとの温度差ΔＴｉｏが同一であるときに取得された室温Ｔｉ、窓温度Ｔｗ及び空調能力のデータに基づいて、係数βを学習する。
【０２００】
温度差ΔＴｉｏが同一である場合には、上記（１１）式におけるα（Ｔｏ２−Ｔｉ）の項を定数として扱うことができる。この場合、学習部５７０は、上記（１１）式におけるβ（Ｔｗ−Ｔｉ）の項に基づいて、室温Ｔｉと窓温度Ｔｗとの温度差ΔＴｉｗと空調能力との関係を見積もることができる。具体的には、室温Ｔｉと窓温度Ｔｗとの温度差ΔＴｉｗを表す座標軸である横軸と空調能力を表す座標軸である縦軸とを有する座標平面に、温度差ΔＴｉｗの実績値と空調能力の実績値とに対応する複数のデータ点をプロットした場合、図１９（ａ）と同様に、温度差ΔＴｉｗと空調能力との関係は一次近似式で表すことができる。
【０２０１】
ここで、室内空間７１に日射が入りやすいほど、近似直線の傾きは大きくなり、室内空間７１に日射が入りにくいほど、近似直線の傾きは小さくなる。そのため、図１９（ｂ）において、「断熱性能が悪い家屋」を「日射が入りやすい家屋」に置き換え、且つ、「断熱性能が良い家屋」を「日射が入りにくい家屋」に置き換えることで、同様に説明可能である。学習部５７０は、座標平面にプロットされた複数のデータ点に対して最小二乗法等の適宜の回帰手法を適用することにより、温度差ΔＴｉｗと空調能力との関係を示す近似直線を求める。そして、学習部５７０は、近似直線の傾きから、室内空間７１への日射の入りやすさを示す係数βを学習する。
【０２０２】
以下、学習の精度を向上させる方法について説明する。学習部５７０は、日射量が閾値以下であるときの室温Ｔｉ、外気温Ｔｏ及び空調能力に基づいて、断熱性能を学習する。具体的に説明すると、温度差ΔＴｉｏを表す座標軸である横軸と空調能力を表す座標軸である縦軸とを有する座標平面にプロットされる複数のデータ点は、日射量が閾値以下であるときに取得されたデータ点に限られる。学習部５７０は、座標平面に温度差ΔＴｉｏと空調能力とに対応するデータ点をプロットする前に、プロットするデータ点に対応する温度差ΔＴｉｏ及び空調能力のデータが、日射量が予め定められた閾値以下であるときに取得されたデータであるか否かを判別する。そして、学習部５７０は、プロットするデータ点に対応する温度差ΔＴｉｏ及び空調能力のデータが、日射量が閾値以下であるときに取得されたと判別した場合、このデータ点を座標平面にプロットする。一方、学習部５７０は、プロットするデータ点に対応する温度差ΔＴｉｏ及び空調能力のデータが、日射量が閾値より大きいときに取得されたと判別した場合、このデータ点を座標平面にプロットしない。
【０２０３】
つまり、学習部５７０は、温度差ΔＴｉｏと空調能力とに対応する複数のデータ点のうち、日射量が閾値以下であるときに取得されたデータ点を、座標平面にプロットする。例えば、学習部５７０は、窓温度Ｔｗが室温Ｔｉよりも小さい場合に日射量が閾値以下であると判別し、窓温度Ｔｗが室温Ｔｉよりも大きい場合に日射量が閾値より大きいと判別する。
【０２０４】
このように、温度差ΔＴｉｏと空調能力との相関関係を学習する場合、日射の影響が小さいときに取得されたデータから温度差ΔＴｉｏと空調能力との関係を求めることが好適である。かかる構成によれば、日射負荷の影響によるデータのばらつきが抑制される。そのため、傾きにより表される断熱性能を示す係数αと切片により表される内部発熱量Ｑｎとを精度良く取得することができる。つまり、日射量が閾値以下であるときに取得されたデータを用いる場合、（３）式ではなく（１１）式を用いて、容易にαを求めることができる。なお、学習部５７０は、温度差ΔＴｉｏと空調能力とのデータから近似直線の傾き及び切片を取得することができれば良く、実際に、何らかの座標平面にデータ点をプロットしなくてもよいことは勿論である。
【０２０５】
また、学習部５７０は、室温Ｔｉの変化量が基準値以下であるときの室温Ｔｉ、外気温Ｔｏ及び空調能力に基づいて、断熱性能を学習しても良い。また、学習部５７０は、室温Ｔｉの変化量が基準値以下であるときの室温Ｔｉ、窓温度Ｔｗ及び空調能力に基づいて、日射の入りやすさを学習しても良い。
【０２０６】
具体的に説明すると、室温Ｔｉが安定していない過渡状態では、発揮される空調能力が安定しないことが一般的である。例えば、空調の起動直後において室温Ｔｉが大きく変化している間は、空調能力の中に部屋の熱容量を処理する分が含まれるため、見かけ上の空調能力は大きくなる。そこで、学習部５７０は、座標平面にプロットされる複数のデータ点を、規定時間における室温Ｔｉの変化量が基準値以下であるときに取得されたデータ点に限っても良い。これにより、学習部５７０は、室温Ｔｉが安定しているときに取得されたデータを用いて、近似直線を求めることができる。そのため、近似直線の傾きにより表される断熱性能又は日射の入りやすさと、切片により表される内部発熱量Ｑｎとを、精度良く求めることができる。
【０２０７】
学習部５７０は、例えばε−ＮＴＵ（Number of Transfer Unit）法により、顕熱分の空調能力を算出する。全熱能力、顕熱能力及び潜熱能力は、下記（１２）〜（１４）式により表される。
全熱能力＝エンタルピ効率・空気密度・風量・（室内機１３の吸込空気エンタルピ−室内熱交換器２５の配管温度の飽和空気エンタルピ）  …（１２）
顕熱能力＝温度効率・空気密度・空気比熱・風量・（室内機１３の吸込空気温度−室内熱交換器２５の配管温度）  …（１３）
潜熱能力＝全熱能力−顕熱能力  …（１４）
【０２０８】
次に、図２０を参照して、学習の精度を向上するためのデータ処理方法について説明する。実際に学習部５７０が履歴情報１５０に基づいて学習する場合、データ点が座標平面に均一にプロットされるとは限られない。例えば、図２０に示す例では、温度差ΔＴｉｏが大きい領域、具体的には、温度差ΔＴｉｏがＴ３からＴ４までの間の領域に、データ点が偏って分布している。なお、プロットされた全データ点を黒丸で表している。ここで、全データ点を用いて近似直線を求めると、データ点が多数ある領域の影響を強く受け、近似直線の傾き及び切片が正確に求められないことがある。図２０には、全データ点を用いて求めた近似直線Ｌ３１の傾きが小さく、且つ、その切片が大きくなる例が示されている。つまり、この場合、断熱性能が良く、内部発熱量Ｑｎが大きい家屋３とみなされ、誤差が大きくなる。
【０２０９】
そこで、学習部５７０は、黒丸で表される全データ点ではなく、白丸で表される代表データ点を用いて、近似直線を求めることが好適である。図２０には、温度差ΔＴｉｏの領域を、予め定められた温度幅で複数の区分に分類し、分類された温度幅毎に１つの代表データ点を求める例が示されている。代表データ点は、例えば、１つの区分に属する全データ点の平均値を表すデータ点である。平均値は、温度差ΔＴｉｏと空調能力とのそれぞれについて求められる。言い換えると、学習部５７０は、座標平面において、複数の区分のうちの１つの区分において温度差Δの実績値と空調能力の実績値とのそれぞれを平均化することにより、この１つの区分に含まれる複数のデータ点を１つの代表データ点に統合する。そして、学習部５７０は、統合後の代表データ点により近似直線を求める。
【０２１０】
図２０の例では、代表データ点を用いて求められた近似直線Ｌ３２の傾きは、全データ点を用いて求められた近似直線Ｌ３１の傾きよりも大きい。また、近似直線Ｌ３２の切片は、近似直線Ｌ３１の切片よりも小さい。このように区分毎に求められた代表データ点を用いることで、全データ点を用いるよりも精度良く近似直線の傾きと切片とを求めることができる。また、かかる手法によれば、例えば、空調装置１の使い始めの頃のように、データの個数が少なく、或いは条件が偏っている場合においても、精度良く学習することができる。
【０２１１】
このように、実施の形態４に係る空調装置１は、室内空間７１の熱特性を学習し、学習結果に基づいて定常顕熱負荷Ｑｓを推定する。これにより、室温Ｔｉを設定温度Ｔｍに維持するための定常顕熱負荷Ｑｓを精度良く推定することができる。例えば、室温Ｔｉが２７℃である場合、冷房モードで空調することが一般的だが、断熱性能が高い住宅のように定常顕熱負荷Ｑｓが小さい状況では、冷房モードでは室内熱交換器２５における冷媒の蒸発温度が高くなって十分に除湿されなくなる。このような場合には、除湿モードに切り替えた方が快適性が高まる。実施の形態４に係る空調装置１は、室内空間７１の熱特性を学習により見積もるため、様々な気象条件、建物条件及び生活条件において、各種の運転モードの切り替えの際に室温変動が少なく、快適な空調を提供することができる。
【０２１２】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。上記実施の形態では、顕熱閾値Ｑｓ１〜Ｑｓ４又は温度閾値ΔＴ１〜ΔＴ４は、予め定められた値に固定されていた。これに対して、実施の形態５では、空調装置１は、状況に応じて第１、第２の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を補正する。
【０２１３】
図２１に、実施の形態５に係る空調装置１に備えられた室外機制御部５１ｂの機能的な構成を示す。なお、室外機制御部５１ｂは、実施の形態１と同様のハードウェア構成を備えているため、説明を省略する。
【０２１４】
図２１に示すように、室外機制御部５１ｂは、機能的に、取得部５１０と、推定部５２０と、判定部５３０と、空調制御部５４０と、報知部５５０と、情報更新部５６０と、学習部５７０と、を備える。取得部５１０、推定部５２０、判定部５３０、空調制御部５４０及び報知部５５０の機能については、実施の形態１と同様である。
【０２１５】
具体的に説明すると、取得部５１０は、室温Ｔｉ、外気温Ｔо、窓温度Ｔｗ等の負荷情報を取得する。空調制御部５４０は、取得部５１０により取得された室温Ｔｉ、外気温Ｔо、窓温度Ｔｗ等に基づく指標値である定常顕熱負荷Ｑｓに応じて運転モードを切り替えて、空調部１１０に室内空間７１を空調させる。より詳細には、空調制御部５４０は、空調部１１０が第１のモードで室内空間７１を空調している際に定常顕熱負荷Ｑｓが閾値よりも小さくなると、運転モードを、第１のモードよりも空調部１１０の最大顕熱能力が低い第２のモードに切り替える。ここで、第１のモードと第２のモードは、閾値が第１の顕熱閾値Ｑｓ１である場合にはそれぞれ冷房モードと第１の除湿モードに相当し、閾値が第２の顕熱閾値Ｑｓ２である場合にはそれぞれ第１の除湿モードと第２の除湿モードに相当する。
【０２１６】
補正部５８０は、取得部５１０により取得された室温Ｔｉに応じて、第１、第２の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を補正する。具体的に説明すると、補正部５８０は、空調制御部５４０により運転モードが切り替えられた後における室温Ｔｉの変化に応じて、第１、第２の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を補正する。補正部５８０は、制御部１０１により実現される。補正部５８０は、補正手段として機能する。
【０２１７】
運転モードが冷房モードから第１の除湿モードに切り替えられた後に室温Ｔｉが上昇した場合は、第１の除湿モードでの顕熱能力が顕熱負荷よりも小さいため室温Ｔｉを維持することができない場合に相当する。この場合、補正部５８０は、第１の顕熱閾値Ｑｓ１を減少させて、第１の除湿モードでの顕熱能力が顕熱負荷を下回らないようにする。同様に、運転モードが第１の除湿モードから第２の除湿モードに切り替えられた後に室温Ｔｉが上昇した場合、補正部５８０は、第２の顕熱閾値Ｑｓ２を減少させる。
【０２１８】
これに対して、運転モードが冷房モードから第１の除湿モードに切り替えられた後に外気温Ｔоが上昇したにもかかわらず室温Ｔｉが上昇しなかった場合は、第１の除湿モードでの顕熱能力が顕熱負荷よりも大きいため室温Ｔｉの維持に余裕がある場合に相当する。この場合、補正部５８０は、第１の顕熱閾値Ｑｓ１を増加させて、第１の除湿モードでのカバー範囲を広げる。同様に、運転モードが第１の除湿モードから第２の除湿モードに切り替えられた後に外気温Ｔоが上昇したにもかかわらず室温Ｔｉが上昇しなかった場合、補正部５８０は、第２の顕熱閾値Ｑｓ２を増加させる。
【０２１９】
ここで、第１の顕熱閾値Ｑｓ１の初期値は、例えば、第１の除湿モードで空調部１１０が発揮することができる最大顕熱能力Ｑｓ１ｍａｘに設定される。また、第２の顕熱閾値Ｑｓ２の初期値は、例えば、第２の除湿モードで空調部１１０が発揮することができる最大顕熱能力Ｑｓ２ｍａｘに設定される。このように最大顕熱能力を閾値の初期値に設定するのは、運転モードの切り替え後に空調部１１０が室温Ｔｉを維持するのに必要な顕熱能力を発揮することができるようにするためである。補正部５８０は、運転モードが切り替えられた後に室温Ｔｉが上昇した場合、顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を減少させることで、最大顕熱能力を減少方向に補正する。これに対して、運転モードが切り替えられた後に外気温Ｔоが上昇したにもかかわらず室温Ｔｉが上昇しなかった場合、補正部５８０は、顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を増加させることで、最大顕熱能力を増加方向に補正する。
【０２２０】
より詳細には、補正部５８０は、運転モードが冷房モードから第１の除湿モードに切り替えられた後において、室温Ｔｉが上昇した場合、又は、外気温Ｔｏが上昇したにもかかわらず室温Ｔｉが上昇しなかった場合、空調部１１０の顕熱能力と第１の顕熱閾値Ｑｓ１とのずれに応じて、第１の顕熱閾値Ｑｓ１を補正する。切り替え後の第１の除湿モードで室温Ｔｉが上昇した場合は、顕熱能力が第１の顕熱閾値Ｑｓ１よりも小さくなっている可能性が高い。この場合、補正部５８０は、顕熱能力と第１の顕熱閾値Ｑｓ１との差が大きいほど、第１の顕熱閾値Ｑｓ１をより大きく減少させる。
【０２２１】
これに対して、切り替え後の第１の除湿モードにおいて、外気温Ｔｏが上昇したにもかかわらず室温Ｔｉが上昇しなかった場合は、顕熱能力に余裕があるため、顕熱能力が第１の顕熱閾値Ｑｓ１よりも大きくなっている可能性が高い。この場合、補正部５８０は、顕熱能力と第１の顕熱閾値Ｑｓ１との差が大きいほど、第１の顕熱閾値Ｑｓ１をより大きく増加させる。
【０２２２】
また、補正部５８０は、顕熱能力と第１の顕熱閾値Ｑｓ１とのずれが生じた回数に応じて、第１の顕熱閾値Ｑｓ１を補正する。ずれが生じた回数とは、運転モードの切り替え後に、室温Ｔｉが上昇した場合、又は、外気温Ｔｏが上昇したにもかかわらず室温Ｔｉが上昇しなかった場合において、顕熱能力と第１の顕熱閾値Ｑｓ１とのずれの度合いの最大値が予め規定された値よりも大きくなった回数である。補正部５８０は、ずれが生じた回数を記憶部１０２に記憶しておき、ずれが生じた回数が多いほど、第１の顕熱閾値Ｑｓ１をより大きく補正する。
【０２２３】
このように、補正部５８０は、顕熱能力と第１の顕熱閾値Ｑｓ１とのずれの度合い及びずれが生じた回数に応じて、第１の顕熱閾値Ｑｓ１を補正する。第２の顕熱閾値Ｑｓ２についても同様である。補正部５８０により第１の顕熱閾値Ｑｓ１又は第２の顕熱閾値Ｑｓ２が補正された後、空調制御部５４０は、補正後の第１の顕熱閾値Ｑｓ１又は第２の顕熱閾値Ｑｓ２を用いて空調を制御する。具体的に説明すると、空調制御部５４０は、室温Ｔｉが補正後の第１の顕熱閾値Ｑｓ１又は第２の顕熱閾値Ｑｓ２よりも大きいか否かに応じて運転モードを切り替えて、空調部１１０に室内空間７１を空調させる。
【０２２４】
このように顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を状況に応じて補正することにより、家屋３の熱特性及びその周囲の環境により適した顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を得ることができる。そのため、早すぎるタイミング又は温度戻りが発生するタイミングのように、快適性が低下するタイミングで運転モードが切り替わることを抑制することができる。その結果、適切なタイミングで運転モードを切り替えて室内空間７１を空調することができ、快適性を向上させることができる。また適切な運転モードで空調できるため、省エネ性を高めることができる。
【０２２５】
＜顕熱閾値の学習＞
更に、実施の形態５において、学習部５７０は、取得部５１０により取得された室温Ｔｉと外気温Ｔоとの温度差ΔＴｉоと、補正部５８０により補正された第１、第２の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２と、の関係を学習する。具体的に説明すると、情報更新部５６０は、補正部５８０により第１の顕熱閾値Ｑｓ１又は第２の顕熱閾値Ｑｓ２が補正されると、補正後の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を、その時の温度差ΔＴｉоと対応付けて、履歴情報１５０に記憶する。履歴情報１５０は、補正部５８０により補正された後の第１、第２の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２と、その時の温度差ΔＴｉｏと、の対応関係を過去の履歴として格納している。学習部５７０は、履歴情報１５０を参照して、温度差ΔＴｉоと第１、第２の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２との関係を学習する。なお、環境条件ごとに圧縮機２１の最大周波数が異なる場合、履歴情報１５０は、温度差ΔＴｉｏの代わりに、最大周波数と第１、第２の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２とを対応付けて格納してもよい。
【０２２６】
図２２に、温度差ΔＴｉоごとに第１の顕熱閾値Ｑｓ１をプロットした例を示す。図２２において、黒丸は、第１の顕熱閾値Ｑｓ１の初期値を表し、白丸は、補正部５８０により初期値から補正された後の第１の顕熱閾値Ｑｓ１を表す。学習部５７０は、このようなプロットに対して最小二乗法等の手法を用いることにより、第１の顕熱閾値Ｑｓ１と温度差ΔＴｉｏとの対応関係を、例えば図２２において破線で示す相関線で近似する。このとき、学習部５７０は、相関線として、計算の簡便化のために一次式を用いる。
【０２２７】
学習部５７０は、補正部５８０により第１の顕熱閾値Ｑｓ１が補正されると、その時の温度差ΔＴｉｏと対応付けてプロットを更新する。そして、学習部５７０は、更新後のプロットを新たな相関線で近似することにより、学習結果を更新する。このようにして、学習部５７０は、補正部５８０により補正された後の第１の顕熱閾値Ｑｓ１と温度差ΔＴｉｏとの対応関係を学習する。また、学習部５７０は、第２の顕熱閾値Ｑｓ２に対しても、第１の顕熱閾値Ｑｓ１と同様に、温度差ΔＴｉｏとの対応関係を学習する。
【０２２８】
補正部５８０は、取得部５１０により室温Ｔｉと外気温Ｔоとが新たに取得されると、新たに取得された室温Ｔｉと外気温Ｔоとの温度差ΔＴｉоと、学習部５７０により学習された関係と、に基づいて顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を補正する。空調制御部５４０は、補正部５８０により補正された顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を用いて、空調の運転モードを切り替える。このように、温度差ΔＴｉоと顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２との対応関係を学習し、現在の温度差ΔＴｉｏに応じて顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を補正することにより、状況に応じてより高精度に顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を補正することができる。特に、第２の除湿モードが再熱除湿モードである場合には、他の除湿モードに比べて温度差ΔＴｉоが変わると顕熱閾値が大きく変動する傾向にあるため、より効果的である。
【０２２９】
なお、実施の形態２と同様に、空調制御部５４０は、室温Ｔｉと設定温度Ｔｍとの温度差ΔＴに応じて運転モードを切り替えても良い。その場合、補正部５８０は、第１、第２の顕熱閾値Ｑｓ１，Ｑｓ２を補正する代わりに、第１、第２の温度閾値ΔＴ１，ΔＴ２を補正する。
【０２３０】
冷房モードから第１の除湿モードに遷移する場合の第１の顕熱閾値Ｑｓ１を、第１の除湿モードから冷房モードに戻る場合の第１の顕熱閾値Ｑｓ１よりも、１γ〜２γ程度小さくしても良い。第２から第４の顕熱閾値Ｑｓ２〜Ｑｓ４も同様である。このように運転モードの切り替えにヒステリシスを設けることで、短時間で運転モードが頻繁に切り替わることを抑制することができる。ここで、γの値は、例えば室温Ｔｉを１℃上昇させるのに必要な熱量である。また、γの値を学習により得ても良い。これにより、１〜２℃相当といった精密な操作が可能となり、頻繁な切り替えを防止しながらも、適切なタイミングで運転モードの切り替えが可能になる。
【０２３１】
（変形例）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
【０２３２】
例えば、上記実施の形態では、空調装置１は、「弱冷房除湿」、「ダブルファン除湿」、「露点温度除湿」、「部分冷却除湿」、「拡張除湿」、「再熱除湿」及び「送風」の各運転モードで室内空間７１を空調した。しかしながら、本発明において、空調装置１は、これらの運転モードのうちのいずれかで空調する機能を備えていなくても良い。空調装置１が「再熱除湿」の機能を備えない場合、室内機１３は、２つの熱交換器２５ａ，２５ｂと膨張弁２６とを備えなくても良く、室内空間７１の空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器を１つ備えていれば良い。また、空調装置１が「ダブルファン除湿」の機能を備えない場合、室内機１３は、２つの室内送風機３３ａ，３３ｂを備えなくても良く、室内熱交換器２５に送風する室内送風機を１つ備えていれば良い。
【０２３３】
上記実施の形態では、第１の除湿モードは「弱冷房除湿」であり、第２の除湿モードは「ダブルファン除湿」、「露点温度除湿」、「部分冷却除湿」又は「拡張除湿」であるとして説明した。しかしながら、第１の除湿モードの方が第２の除湿モードよりも最大顕熱能力が高ければ、第１の除湿モード及び第２の除湿モードがどの運転モードであっても良い。例えば、第１の除湿モードが「弱冷房除湿」、「ダブルファン除湿」、「露点温度除湿」、「部分冷却除湿」又は「拡張除湿」であって、第２の除湿モードが「再熱除湿」であっても良い。また、制御可能な除湿モードが第１の除湿モードと第２の除湿モードとのどちらか一方のみであっても良い。
【０２３４】
自動モードは、暖房モードも含んでいても良い。暖房モードと冷房モードとは外気温Ｔｏ又は設定温度Ｔｍに基づいて切り替え可能である。例えば、空調制御部５４０は、外気温Ｔо又は設定温度Ｔｍが予め定められた値より低ければ暖房モードに切り替え、予め定められた値より高ければ冷房モードに切り替える。
【０２３５】
上記実施の形態では、取得部５１０は、日射量を示す指標として、赤外線センサ４３により検知された窓温度Ｔｗを取得した。しかしながら、本発明において、取得部５１０は、日射量を示す指標として、窓温度Ｔｗに限らず、日射量を直接的又は間接的に示す情報であればどのような情報を取得しても良い。例えば、取得部５１０は、照度センサにより検知された室内空間７１の照度、又は、カメラによって撮影された室内空間７１の画像を取得し、照度又は画像から室内空間７１に差し込む日射量を推測しても良い。また、取得部５１０は、外部の通信ネットワークを介して太陽光発電設備による発電量の情報を取得しても良いし、外部の通信ネットワークを介して日射量の情報を含む気象データを示す情報を取得しても良い。
【０２３６】
上記実施の形態では、室外機制御部５１が、図５、図１６又は図２１に示した各部の機能を備えており、空調装置１を制御する制御装置として機能した。しかしながら、本発明において、これらの各機能のうちの一部又は全部を、室内機制御部５３が備えていても良いし、空調装置１の外部の装置が備えていても良い。
【０２３７】
例えば、図２３に示すように、空調装置１と制御装置１００とを備える空調システムＳにおいて、空調装置１と通信ネットワークＮを介して接続された制御装置１００が、図５、図１６又は図２１に示した各部の機能を備えていても良い。例えば、通信ネットワークＮは、エコーネットライト（ECHONET Lite）に準じた宅内ネットワークであって、制御装置１００は、家屋３における電力を管理するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）のコントローラであっても良い。或いは、通信ネットワークＮは、インターネット等の広域ネットワークであって、制御装置１００は、家屋３の外部から空調装置１を制御するサーバであっても良い。
【０２３８】
制御装置１００が上記の各機能を備える場合、空調システムＳは、制御装置１００による制御対象として複数の空調装置１を備えていても良い。この場合、空調装置１の台数は限定されない。制御装置１００の制御対象は、空調装置１のように、冷凍サイクルを備える装置であれば良く、その詳細な構成は限定されない。
【０２３９】
上記実施の形態では、空調装置１が設置される対象として、家屋３を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明において、空調装置１が設置される対象は、集合住宅、オフィスビル、施設、工場等であっても良い。空調空間は、家屋３内の部屋であることに限らず、空調装置１の空調対象となる空間であれば、どのような空間であっても良い。空調装置１は、１台の室外機１１と１台の室内機１３とを備えることに限らず、１台の室外機１１と複数台の室内機１３とを備えるものであっても良いし、複数台の室内機１３の中に冷房する室内機１３と暖房する室内機１３とを混在させて運転することが可能なものであっても良い。
【０２４０】
上記実施の形態では、ユーザがリモートコントローラ５５を操作して設定温度Ｔｍ及び設定湿度ＲＨｍの数値を入力した。しかしながら、ユーザがリモートコントローラ５５で冷房又は除湿の強／中／弱を指定することで、対応する設定温度Ｔｍ又は設定湿度ＲＨｍが定められても良い。また、リモートコントローラ５５以外のユーザインタフェースを用いて、ユーザの入力を受け付けても良いし、報知部５５０による報知情報を出力しても良い。
【０２４１】
上記実施の形態では、制御部１０１において、ＣＰＵがＲＯＭ又は記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行することによって、図５、図１６又は図２１に示した各部として機能した。しかしながら、本発明において、制御部１０１は、専用のハードウェアであってもよい。専用のハードウェアとは、例えば単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又は、これらの組み合わせ等である。制御部１０１が専用のハードウェアである場合、各部の機能それぞれを個別のハードウェアで実現してもよいし、各部の機能をまとめて単一のハードウェアで実現してもよい。
【０２４２】
また、各部の機能のうち、一部を専用のハードウェアによって実現し、他の一部をソフトウェア又はファームウェアによって実現してもよい。このように、制御部１０１は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は、これらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【０２４３】
本発明に係る制御部１０１の動作を規定するプログラムを、パーソナルコンピュータ又は情報端末装置等の既存のコンピュータに適用することで、当該コンピュータを、本発明に係る空調装置１又は制御装置１００として機能させることも可能である。
【０２４４】
また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ROM）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、又は、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。
【０２４５】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
本発明は、空調装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０２４７】
１  空調装置、３  家屋、１１  室外機、１３  室内機、２１  圧縮機、２２  四方弁、２３  室外熱交換器、２４，２６  膨張弁、２５  室内熱交換器、２５ａ，２５ｂ  熱交換器、３１  室外送風機、３３ａ，３３ｂ  室内送風機、４１  温度センサ、４２  湿度センサ、４３  赤外線センサ、５１，５１ａ，５１ｂ  室外機制御部、５３  室内機制御部、５５  リモートコントローラ、６１  冷媒配管、６３  通信線、７１  室内空間、７２  室外空間、７５  窓、１００  制御装置、１０１  制御部、１０２  記憶部、１０３  計時部、１０４  通信部、１１０  空調部、１３０  表示部、１３１  傾向情報、１３２  運転モード情報、１３３  判定情報、１３４  制御情報、１５０  履歴情報、５１０  取得部、５２０  推定部、５３０  判定部、５４０  空調制御部、５５０  報知部、５６０  情報更新部、５７０  学習部、５８０  補正部、Ｎ  通信ネットワーク、Ｓ  空調システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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