(57)【要約】  圧縮機２１を備える空調装置１を制御する空気調和システムであって、空調装置１を制御する制御部を備え、制御部は、通常制御と、通常制御と比べて消費電力量を低減させる省エネ制御と、を切り替えて空調装置１を制御するものであって、通常制御の場合、室内温度と、設定温度との差に応じて圧縮機２１の回転数を制御し、省エネ制御の場合、設定温度と、設定温度に対応した最小の消費電力量となる圧縮機２１の回転数と、を紐付けした状態で、設定温度を段階的に変更する。
2015029177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機を備える空調装置を制御する空気調和システムであって、
前記空調装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
通常制御と、前記通常制御と比べて消費電力量を低減させる省エネ制御と、を切り替えて前記空調装置を制御するものであって、
前記通常制御の場合、室内温度と、設定温度との差に応じて前記圧縮機の回転数を制御し、
前記省エネ制御の場合、設定温度と、該設定温度に対応した最小の消費電力量となる前記圧縮機の回転数と、を紐付けした状態で、前記設定温度を段階的に変更する
ことを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記設定温度の増減幅である温度の増減幅を設定し、
前記設定温度を、前記増減幅ごとに変更し、
前記増減幅に対応する時間間隔を、前記増減幅に対応する熱負荷ごとに設定し、
前記設定温度と、前記時間間隔とが紐付けされた状態で、前記時間間隔を段階的に大きな値に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記熱負荷は、外気温度と、前記室内温度との温度差が大きくなるにつれ、増加するものであって、
前記制御部は、
前記熱負荷が増加するにつれ、前記時間間隔を段階的に大きな値に設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記省エネ制御に対応する目標温度を設定し、前記省エネ制御で前記空調装置を運転中、前記設定温度が前記目標温度に到達した場合、前記通常制御に切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記通常制御を開始する指定時刻が予め設定され、前記省エネ制御で前記空調装置を運転中、現在時刻が前記指定時刻に到達した場合、前記通常制御に切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和システム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記空調装置の制御対象空間に在室を開始する在室開始時間が予め設定された場合、
前記在室開始時間と、前記時間間隔の合計時間とに基づいて、予冷又は予暖を開始する予冷予暖開始時刻を決定し、
前記予冷予暖開始時刻に前記省エネ制御の実行を開始する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の空気調和システム。
【請求項７】
前記制御部は、
物体の放射エネルギーを検知する第１センサが設けられている場合、
前記第１センサの検知結果に基づいて、前記室内温度を求める
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項８】
前記制御部は、
前記設定温度を整数値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項９】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記設定温度の上限値を、前記設定温度の上限値と比べて下げた目標上限値に設定し、
前記設定温度の下限値を、前記設定温度の下限値と比べて上げた目標下限値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記空調装置に供給する電流の上限値を、前記電流の上限値と比べて下げた制限上限値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記省エネ制御を開始する場合、
運転開始を通知する運転開始通知又は運転開始の許可を求める許可判定要求を、前記空調装置の使用者に送信する
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記省エネ制御の開始時から予め設定された時間までの待ち時間が予め設定され、前記制御対象空間に人の存否を検知する第２センサが設けられている場合、
前記省エネ制御を実行中、前記第２センサの検知結果と、前記待ち時間とに基づいて、前記設定温度の変更又は前記空調装置の停止を実行する
ことを特徴とする請求項６〜１１の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記制御対象空間における人の存否の判定情報を含む在室情報に基づいて、人の存否を判断するものであって、
前記在室情報は、
前記空調装置の使用者で設定された設定値又は過去の情報からの推定値を含み、
前記過去の情報は、
前記空調装置に各種指令を送信するリモートコントローラーの操作履歴、電気機器の使用履歴、消費電力量に関する電力情報、前記第２センサの検知結果、ドアの開閉情報、又は前記空調装置の使用者の位置情報を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の空気調和システム。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記空調装置が複数台設けられている場合、
前記空調装置の使用者の操作履歴に基づいて、複数台の前記空調装置のうち、該当する前記空調装置を選択する
ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１５】
前記制御部は、
前記空調装置が複数台設けられている場合、
前記空調装置の使用者の生活パターンに基づいて、複数台の前記空調装置のうち、該当する前記空調装置を選択する
ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１６】
前記制御部の各種機能が記録媒体に記憶された場合、前記記録媒体を介して、前記制御部の各種機能が実装され、
前記制御部の各種機能が通信媒体上で転送される場合、前記通信媒体を介して、前記制御部の各種機能が実装された
ことを特徴とする請求項１〜１５の何れか一項に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内温度を指定時刻で目標温度に到達させる運転として、前倒し運転制御が行われている。前倒し運転制御は、指定時刻前に空調装置を起動させるものである。前倒し運転制御では、例えば、定速運転と全速運転との２段階で圧縮機の回転数が制御されている。具体的には、前倒し運転制御で圧縮機を定速運転から全速運転へ切り替える際、定速運転から全速運転への切り替え点を制御することで、消費電力を最小とする空気調和システムがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１６１３３８号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記で説明したように、特許文献１に開示されているような従来の空気調和システムは、圧縮機を定速運転又は全速運転の２段階で切り替える制御を行っていた。よって、特許文献１に開示されているような従来の空気調和システムは、圧縮機の回転数を運転途中で連続的に可変制御することができなかった。【０００５】
したがって、特許文献１に開示されているような従来の空気調和システムは、空調装置の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでに余分な消費電力量が使われるという問題点があった。【０００６】
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、空調装置の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでに使われる余分な消費電力量を削減することができる空気調和システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空気調和システムは、圧縮機を備える空調装置を制御する空気調和システムであって、前記空調装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、通常制御と、前記通常制御と比べて消費電力量を低減させる省エネ制御と、を切り替えて前記空調装置を制御するものであって、前記通常制御の場合、室内温度と、設定温度との差に応じて前記圧縮機の回転数を制御し、前記省エネ制御の場合、設定温度と、該設定温度に対応した最小の消費電力量となる前記圧縮機の回転数と、を紐付けした状態で、前記設定温度を段階的に変更するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、省エネ制御の場合、設定温度と、最小の消費電力量となる圧縮機の回転数と、を紐付けした状態で、設定温度を段階的に変更することができる。よって、本発明は、空調装置の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでに使われる余分な消費電力量を削減することができる。したがって、本発明は、空調装置の運転効率を高めることで、消費電力の少ない省エネルギー運転を行うことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和システムの制御対象である空調装置１の概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における圧縮機２１の回転数を一定にして冷房運転した場合の室内温度及び室内熱交換器２５の冷媒温度のそれぞれの経時変化の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における圧縮機２１の回転数を一定にして暖房運転した場合の室内温度及び室内熱交換器２５の冷媒温度のそれぞれの経時変化の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における圧縮機回転数の変動に伴う能力Ｑ、入力Ｗ、及び運転効率ＣＯＰのそれぞれの変動を運転開始時と室内温度変化後とで比較した一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における圧縮機回転数の制御方法が通常制御と異なる場合の省エネ制御部９２の機能ブロックの一例について示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における設定温度の制御方法が通常制御と異なる場合の省エネ制御部９２の機能ブロックの一例について示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１における圧縮機回転数の変動に伴う室内温度１℃変化に対応する時間間隔Δｔ及び時間間隔Δｔあたりの消費電力量のそれぞれの変動を運転開始時と室内温度変化後とで比較した一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１における空調装置１を圧縮機回転数の指令で省エネ制御を行った場合の室内温度の経時変化の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における空調装置１を設定温度の指令で省エネ制御を行った場合の圧縮機回転数の経時変化の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における空気調和システムの制御例のうち、省エネ制御処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１における空気調和システムの制御例のうち、省エネタイマー制御処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態１における空調装置１の概略構成の別の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１における設定温度を制限して空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１における電流を制限して空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１における省エネタイマー制御の許可判定を実行して空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態１における室内空間７１での人の存否判定結果に基づいて空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態２における空気調和システムの制御対象であるＨＥＭＳの概略構成の一例を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態２におけるシステムの空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０、ＨＥＭＳコントローラー２２３、及び通信装置２２８のそれぞれの機能ブロックの一例を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態２における空気調和システムの制御例のうち、距離又は予想到着時間に基づいて実行するＨＥＭＳ制御処理の一例を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態２における空気調和システムの制御例のうち、生活パターンに基づいて実行するＨＥＭＳ制御処理の一例を説明するフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態３における記録媒体４０１、４０３、４０５又はサーバー装置４１１から各種制御モジュールが各種装置へ搭載される一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本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、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとなる。
【００１１】
さらに、明細書全文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、本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本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。
【００１２】
また、本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よい。
【００１３】
また、本実施の形態で説明される各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。つまり、本実施の形態で説明される各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアの機能ブロック図と考えてもよい。例えば、各ブロック図は、回路デバイス等のハードウェアで実現されてもよく、図示しないプロセッサ等の演算装置上で実行されるソフトウェアで実現されてもよい。
【００１４】
また、本実施の形態で説明されるブロック図の各ブロックは、その機能が実施されればよく、それらの各ブロックで構成が分離されなくてもよい。なお、本実施の形態１〜３のそれぞれにおいて、特に記述しない項目については実施の形態１〜３と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００１５】
また、本実施の形態１〜３のそれぞれは、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、本実施の形態で説明する各種具体的な設定例及びフラグ例は一例を示すだけであり、特にこれらに限定しない。
【００１６】
また、本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ものである。
【００１７】
実施の形態１．
＜全体概要＞
空気調和システムは、省エネ制御の場合、設定温度と、最小の消費電力量となる圧縮機２１（後述する）の回転数と、が紐付けされた状態で、設定温度を段階的に変更する。よって、空気調和システムは、余分に使われる消費電力量を削減する。したがって、空気調和システムは、空調装置１（後述する）の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでに使われる余分な消費電力量を削減する。この結果、空気調和システムは、空調装置１（後述する）の運転効率を高め、消費電力の少ない省エネルギー運転を行う。なお、本発明は、冷房又は暖房の消費電力量を抑えて起動制御する空気調和システムに好適である。
【００１８】
＜空調装置１の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの制御対象である空調装置１の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、空調装置１は、室外機１１と、室内機１３とを備えている。室外機１１は、例えば、家屋３の外側に設けられている。室内機１３は、例えば、家屋３の内側に設けられている。空調装置１は、室内空間７１を空調対象としている。つまり、空調装置１は、室内空間７１が空気の制御対象空間である。
【００１９】
よって、室内機１３は、室内空間７１に空調空気を供給できる場所、例えば、室内空間７１を構成する壁に設置されている。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冷房を行い、温風を吹き出すことで暖房を行う。空調装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを搭載している。室外機１１と、室内機１３とを接続する冷媒配管６１には、冷媒が流通し、室外機１１と、室内機１３とを接続する通信線６３には、各種信号が転送されている。
【００２０】
室外機１１は、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、及び膨張弁２４を備えている。また、室外機１１は、室外熱交換器２３のそばに室外送風機３１を備えている。また、室外機１１は、計測制御装置５１を備えている。室内機１３は、室内熱交換器２５を備えている。また、室内機１３は、室内熱交換器２５のそばに室内送風機３３を備えている。また、室内機１３は、計測制御装置５３を備えている。また、室内機１３は、室内温度センサ４１を備えている。また、室内空間７１には、リモートコントローラー５５が設けられている。リモートコントローラー５５は、室内機１３が備えている計測制御装置５３と各種信号を送受信する。
【００２１】
圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２４、及び室内熱交換器２５が環状に冷媒配管６１で接続されることで、冷凍サイクルが構成されている。室外送風機３１は、駆動することで室外機１１に負圧を生じさせるため、室外空間７２の室外空気を室外機１１に吸い込み、吸い込んだ室外空気を室外熱交換器２３に供給し、室外熱交換器２３を経由させ、室外機１１から室外空間７２へ室外機１１内の空気を吹き出す。室内送風機３３は、駆動することで室内機１３に負圧を生じさせるため、室内空間７１の室内空気を室内機１３に吸い込み、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器２５に供給し、室内熱交換器２５を経由させ、室内機１３から室内空間７１へ室内機１３内の空気を吹き出す。
【００２２】
圧縮機２１は、低温かつ低圧の冷媒を圧縮して高温かつ高圧の冷媒とするものであって、インバータで駆動され、空調状況に応じて運転容量が制御される。四方弁２２は、圧縮機２１の吐出側に接続され、空調装置１の運転、例えば、冷房運転又は暖房運転に応じて冷媒の流れを切り替える。室外熱交換器２３は、冷凍サイクルを流れる冷媒から供給される冷温熱と、室外空間７２の室外空気との間で熱交換を行う。膨張弁２４は、室外熱交換器２３と、室内熱交換器２５との間に接続され、開度が可変に制御可能な弁、例えば、電子式膨張弁で構成され、開度が制御されることで、冷媒を減圧して膨張させる。室内熱交換器２５は、冷凍サイクルを流れる冷媒から供給される冷温熱と、室内空間７１の室内空気との間で熱交換を行う。
【００２３】
よって、空調装置１は、室内熱交換器２５で熱交換された室内空気を空調空気として室内空間７１に供給し、室内空間７１の冷暖房を行う。ここで、室内温度センサ４１の検知結果である計測情報は、計測制御装置５３に供給される。計測制御装置５３は、室内温度センサ４１の検知結果である計測情報を、通信線６３を介して、計測制御装置５１に供給する。なお、通信線６３は、有線又は無線の何れであってもよく、通信媒体としては特に限定されるものではない。
【００２４】
計測制御装置５１及び計測制御装置５３は、室内温度センサ４１等の空調装置１に搭載される各種センサから供給される検知情報及び運転情報と、空調装置１の使用者で設定された設定情報とに基づいて、予め搭載されている制御プログラムで空調装置１の運転を指令する。つまり、計測制御装置５１及び計測制御装置５３は、空調装置１の全体を統括制御する。例えば、計測制御装置５１及び計測制御装置５３は、マイクロコンピュータ等で構成されている。
【００２５】
例えば、計測制御装置５１は、圧縮機２１の駆動周波数の制御を行い、四方弁２２の切り替え制御を行い、室外送風機３１の回転数の制御を行い、膨張弁２４の開度の制御を行う。また、例えば、計測制御装置５３は、室内送風機３３の回転数の制御を行う。このような動作が行われることで、計測制御装置５１及び計測制御装置５３は、空調装置１の運転を指令する。なお、計測制御装置５１が、室内送風機３３の回転数の制御を行ってもよく、計測制御装置５３が、圧縮機２１の駆動周波数の制御を行い、四方弁２２の切り替え制御を行い、室外送風機３１の回転数の制御を行い、膨張弁２４の開度の制御を行ってもよい。
【００２６】
上記で説明したように、室内温度センサ４１は、室内機１３に搭載されている。室内温度センサ４１は、室内機１３に吸い込まれた室内空間７１の室内空気の温度を計測し、計測結果を計測制御装置５３等に供給する。なお、図示は省略するが、空調装置１にはその他の各種センサも搭載されている。
【００２７】
例えば、圧縮機２１の吐出側には吐出側圧力センサが搭載され、吐出側圧力センサは、圧縮機２１から吐出された冷媒の圧力を計測する。また、例えば、圧縮機２１の吸入側には吸入側圧力センサが搭載され、吸入側圧力センサは、圧縮機２１に吸入された冷媒の圧力を計測する。また、例えば、圧縮機２１の吐出側には吐出側温度センサが搭載され、吐出側温度センサは、圧縮機２１から吐出された冷媒の温度を計測する。また、例えば、圧縮機２１の吸入側には吸入側温度センサが搭載され、吸入側温度センサは、圧縮機２１に吸入された冷媒の温度を計測する。また、例えば、室外機１１には、室外温度センサが搭載され、室外温度センサは、室外空間７２の室外空気の温度を計測する。
【００２８】
次に、上記で説明した空調装置１を前提として、空調装置１の使用者が、例えば、リモートコントローラー５５等を操作することで、空調装置１に運転開始指令が与えられたと想定する。運転開始指令には冷房運転又は暖房運転等の運転モードが含まれているため、空調装置１では運転開始指令と同時に運転モードが設定される。
【００２９】
＜冷房動作＞
例えば、運転モードとして、冷房運転が選択された場合、冷凍サイクルの動作は以下のようになる。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に流れる。室外熱交換器２３に流れた冷媒は、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に流れる。膨張弁２４に流れた冷媒は、膨張弁２４で減圧され、室内熱交換器２５に流れる。室内熱交換器２５に流れた冷媒は、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ガス化し、四方弁２２を通過して圧縮機２１に再び吸入される。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。室内熱交換器２５における冷媒と室内空気との熱交換量は、冷却能力Ｑと呼ばれる。冷却能力Ｑは、圧縮機２１の回転数を変えることで調整される。
【００３０】
＜暖房動作＞
例えば、運転モードとして、暖房運転が選択された場合、冷凍サイクルの動作は以下のようになる。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に流れる。室内熱交換器２５に流れた冷媒は、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に流れる。膨張弁２４に流れた冷媒は、膨張弁２４で減圧され、室外熱交換器２３に流れる。室外熱交換器２３に流れた冷媒は、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ガス化し、四方弁２２を通過して圧縮機２１に再び吸入される。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で加熱される。室内熱交換器２５における冷媒と室内空気との熱交換量は、加熱能力Ｑと呼ばれる。加熱能力Ｑは、圧縮機２１の回転数を変えることで調整される。
【００３１】
なお、上記の説明では、１台の空調装置１が空気調和システムの制御対象である旨の説明をしたが、制御対象の台数については特に限定されない。例えば、複数台の空調装置１が空気調和システムの制御対象であってもよい。また、上記では、１台の室外機１１と、１台の室内機１３とで構成される空調装置１について説明したが、空調装置１の構成は特に限定されない。例えば、１台の室外機１１と、複数台の室内機１３とで構成される空調装置１が空気調和システムの制御対象であってもよい。また、１台の室外機１１と、中継機（図示せず）と、逆止弁（図示せず）と、複数台の室内機１３とで構成され、冷暖房同時運転を行う空調装置１が空気調和システムの制御対象であってもよい。
【００３２】
また、図示の関係上、室外機１１と、室内機１３とは、距離が近い位置に配設されているが、室外機１１と、室内機１３との配置箇所については特に限定されない。例えば、室外機１１が図示しない建物の屋上に配設され、室内機１３が天井裏に配設されてもよい。
【００３３】
要するに、冷凍サイクルを構成する空調装置１が空気調和システムの制御対象であればよく、その制御対象の詳細構成等については、特に限定されるものではない。
【００３４】
また、後述する空気調和システムの機能構成は、例えば、計測制御装置５１に実装されてもよいが、実装場所については特に限定されない。例えば、空気調和システムの機能構成は、計測制御装置５３に実装されてもよい。また、例えば、空気調和システムの機能構成は、図１６で後述するＨＥＭＳコントローラー２２３に実装されてもよい。また、例えば、空気調和システムの機能構成は、図２０で後述するサーバー装置４１１に実装されてもよい。
【００３５】
要するに、空気調和システムの機能構成は、実装場所が特に限定されない。例えば、図１６で後述する公衆回線２２７を介して、図１６で後述する端末２２９が複数接続されていると想定すると、その複数の端末２２９に分散して、空気調和システムの機能構成が物理的に分散して実装されてもよい。例えば、後述する省エネ制御の機能と、後述する通常制御の機能とが、物理的に離れた場所に実装され、公衆回線２２７等の通信媒体を介して、１つのシステムとして有機的に機能するものであってもよい。つまり、空気調和システムが空調装置１を制御することができればよい。
【００３６】
＜冷凍サイクルの状態変化＞
次に、冷媒回路内の冷媒が流通することで生じる各種現象及び各種パラメータの変位について、図２〜図４を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１における圧縮機２１の回転数を一定にして冷房運転した場合の室内温度及び室内熱交換器２５の冷媒温度のそれぞれの経時変化の一例を示す図である。図２に示すように、冷房運転の場合、室内熱交換器２５は、蒸発器として機能する。よって、冷媒の飽和温度は蒸発温度と呼ばれる。冷房運転の場合、運転開始時に冷房運転を開始して室内温度が低下すると、室内熱交換器２５の周囲を通過する空気温度は下がる。したがって、室内熱交換器２５内部の低温の冷媒は、蒸発ガス化しにくくなることで冷媒のガス量が減少するため、圧力及び蒸発温度が低下する。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態１における圧縮機２１の回転数を一定にして暖房運転した場合の室内温度及び室内熱交換器２５の冷媒温度のそれぞれの経時変化の一例を示す図である。図３に示すように、暖房運転の場合、室内熱交換器２５は、凝縮器として機能する。よって、冷媒の飽和温度は凝縮温度と呼ばれる。暖房運転の場合、運転開始時に暖房運転を開始して室内温度が上昇すると、室内熱交換器２５の周囲を通過する空気温度は上がる。したがって、室内熱交換器２５内部の高温の冷媒は、凝縮液化しにくくなることで冷媒のガス量が増加するため、圧力及び凝縮温度が上昇する。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態１における圧縮機回転数の変動に伴う能力（冷却能力及び加熱能力）Ｑ、入力Ｗ、及び運転効率ＣＯＰのそれぞれの変動を運転開始時と室内温度変化後とで比較した一例を示す図である。上記で説明したように、冷房運転の場合、室内熱交換器２５内部の冷媒の圧力は、運転開始時から室内温度変化後へと低下するため、圧縮機２１が吸入する冷媒の密度が減少することで冷凍サイクル内を循環する冷媒の流量は減少する。よって、冷却能力Ｑは、運転開始時から室内温度変化後へと減少する。また、圧縮機２１の吸入圧力、すなわち、低圧側の圧力が下がるため、圧縮機２１の吐出圧力、すなわち、高圧側の圧力との圧力差が広がることで圧縮機２１の入力Ｗは増加する。
【００３９】
また、上記で説明したように、暖房運転の場合、室内熱交換器２５内部の冷媒の圧力は、運転開始時から室内温度変化後へと上昇するため、加熱能力Ｑは、運転開始時から室内温度変化後へと減少する。また、圧縮機２１の吐出圧力、すなわち、高圧側の圧力が上がるため、圧縮機２１の吸入圧力、すなわち、低圧側の圧力との圧力差が広がることで圧縮機２１の入力Ｗは増加する。
【００４０】
以上の結果、冷房運転の場合、冷却能力Ｑが運転開始時から室内温度変化後へと低下し、入力Ｗが運転開始時から室内温度変化後へと増加する傾向となるため、運転効率ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）は運転開始時から室内温度変化後へと低下する。一方、暖房運転の場合、加熱能力Ｑが運転開始時から室内温度変化後にかけて低下し、入力Ｗが運転開始時から室内温度変化後にかけて増加する傾向となるため、運転効率ＣＯＰは運転開始時から室内温度変化後にかけて低下する。つまり、冷房運転及び暖房運転の何れの場合であっても、空調装置１の運転効率ＣＯＰは、運転開始時から室内温度変化後にかけて低下する。なお、運転効率ＣＯＰは、冷却能力Ｑ又は加熱能力Ｑを入力Ｗで除することで求まる値である。つまり、運転効率ＣＯＰは、能力Ｑを入力Ｗで除した値である。
【００４１】
図４を参照することで、圧縮機２１の回転数の変位に伴う観点から能力Ｑ、入力Ｗ、及び運転効率ＣＯＰの関係について検討する。上記で説明したように、圧縮機２１の回転数が増加するにつれ、相対的に、吸入圧力が低下して吐出圧力が上昇することとなるため、圧力比が増加する。この結果、図４に示すように、入力Ｗが増えると共に、運転効率ＣＯＰは低下する。ここで、運転効率ＣＯＰを能力Ｑの一次式に近似した場合、次に示す式（１）のように表される。
【００４２】
【数１】
2015029177.tif 000003
【００４３】
Ａ及びＢは、運転効率ＣＯＰ特性を示すパラメータであって、空調装置１の構成及び空調装置１の環境条件に基づいて定まるものである。式（１）に示すように、運転効率ＣＯＰは、Ａに能力Ｑを乗算したものにＢを加算したもので表されている。また、上記で説明したように、運転効率ＣＯＰは、能力Ｑを入力Ｗで除した値であるため、その関係式から次に示す式（２）が導出される。
【００４４】
【数２】
2015029177.tif 000004
【００４５】
つまり、式（２）に示すように、入力Ｗは、能力Ｑを式（１）で除したもので表される。次に、空調装置１が実行する運転モードについて説明する。
【００４６】
＜運転モード＞
空気調和システムは、運転モードとして、例えば、通常制御と、省エネ制御とを備えている。通常制御は、室内温度と、設定温度との差に応じて圧縮機２１の回転数を制御する。省エネ制御は、通常制御と比べて消費電力量を削減させる。空気調和システムは、例えば、使用者で選択された省エネモードの入切で、通常制御と、省エネ制御との切り替えを行っている。空気調和システムは、省エネモードの入が選択された場合に省エネ制御に切り替え、省エネモードの切が選択された場合に通常制御に切り替える。例えば、使用者は、リモートコントローラー５５を介して、省エネモードを選択した状態で、空調装置１の運転開始指令を室内機１３に送信した場合、空調装置１は、省エネ制御で運転を行う。
【００４７】
また、使用者が、省エネモード等の運転モードを選択し、タイマー予約運転をするために指定時刻を入力すれば、空気調和システムは、指定時刻に室内温度が目標温度に到達するように、指定時刻前から空調装置１を起動して省エネ制御で前倒し運転制御である予冷予暖運転を行うことができる。なお、上記の説明では、リモートコントローラー５５を用いることで、省エネモードの選択、運転開始指令の送信、及びタイマー予約の設定が行われる一例について説明したが、特にこれに限定されない。
【００４８】
次に、空気調和システムの機能構成の一例を説明するために、空気調和システムの機能ブロック例として、空調装置制御モジュール９０について図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１における空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。図５に示すように、空調装置制御モジュール９０は、通常制御部９１、省エネ制御部９２、及び省エネタイマー制御部９３を備えている。
【００４９】
＜通常制御＞
通常制御部９１は、通常制御を実行し、例えば、比例制御部１０１、積分制御部１０２、及び微分制御部１０３を備えている。通常制御部９１は、省エネ制御が終了した旨を報知された場合又は使用者から直接指令が供給された場合、通常制御を開始する。運転モードが通常制御の場合、空調装置１は、室内温度として室内空間７１の代表温度を検知する室内温度センサ４１の計測値が、使用者で設定された設定温度となるように運転を実行する。
【００５０】
例えば、比例制御部１０１は、比例制御を行う。具体的には、比例制御部１０１は、室内温度と、設定温度との温度差が予め定めた設定値と比べて大きい場合、圧縮機２１の回転数を増加することで、空調装置１の冷却能力Ｑ又は空調装置１の加熱能力Ｑが大きくなるようにして室内温度が設定温度に収束する状態への到達を早めるように運転指令を出す。
【００５１】
例えば、積分制御部１０２は、積分制御を行う。具体的には、積分制御部１０２は、室内温度の時間変化が予め定めた設定値と比べて小さいため、室内温度が設定温度に到達するまでの時間がかかっている場合、圧縮機２１の回転数を増加することで、空調装置１の冷却能力Ｑ又は空調装置１の加熱能力Ｑを増加し、室内温度が設定温度に到達するように運転指令を出す。また、例えば、微分制御部１０３は、図示しない窓の開閉等に起因して室内温度が急激に変化した場合、室内温度の時間変動に応じて圧縮機２１の運転容量を変更する。
【００５２】
例えば、空調装置１は、室内温度が設定温度に到達すると圧縮機２１の運転を停止し、室内温度と設定温度との温度差が予め設定された値以上になると、圧縮機２１を再び起動する。なお、通常制御では、運転開始時に、室内温度と、設定温度との温度差が大きいため、圧縮機２１の回転数が大きくなり、運転効率ＣＯＰが低下し、消費電力量が増加する。
【００５３】
＜省エネ制御＞
省エネ制御部９２は、省エネ制御を実行し、例えば、図６で後述するように、第１演算部１１１、第２演算部１１３、第３演算部１１５、及び第４演算部１１９を備えている。また、例えば、図７で後述するように、第１演算部１１１、第２演算部１１３、第３演算部１１５、及び設定温度制御部１２１を備えていてもよい。省エネ制御部９２は、省エネ制御が終了した場合、その旨を通常制御部９１に報知する。
式（３）は、室内空間７１、すなわち、部屋の熱容量Ｃと、空調装置１の能力Ｑと、家屋３の外壁を貫流する熱、換気に起因する熱、日射熱、照明２３５（後述する）又は人等の内部発熱を意味する熱負荷Ｄと、に基づいて、室内温度を１℃冷却又は加熱するために必要な時間間隔Δｔを表す。
【００５４】
【数３】
2015029177.tif 000005
【００５５】
式（４）は、時間間隔Δｔと、入力Ｗと、に基づいて、室内温度を１℃冷却又は加熱する際にかかる消費電力量を表す。
【００５６】
【数４】
2015029177.tif 000006
【００５７】
なお、入力Ｗは、式（２）から求められ、時間間隔Δｔは、式（３）から求められる。次に、式（４）から消費電力量最小点の能力Ｑ０に関する式（５）を導出する。式（５）は、消費電力量最小点、すなわち、最小消費電力量を求める式である。
【００５８】
【数５】
2015029177.tif 000007
【００５９】
次に、第３演算部１１５は、式（３）と、式（５）とから消費電力量最小点に対応する時間間隔Δｔ０を求める式（６）を導出する。
【００６０】
【数６】
2015029177.tif 000008
【００６１】
省エネ制御部９２は図６と図７の２パターンが考えられる。
図６は、実施の形態１における圧縮機回転数の制御方法が通常制御と異なる場合の省エネ制御部９２の機能ブロックの一例について示す図である。図６においては、例えば、室内機１３又は室外機１１に省エネ制御部９２が組み込まれることが想定される。つまり、省エネ制御部９２の出力が圧縮機回転数となる一例である。第１演算部１１１は、室内温度や室外温度や室内湿度などのセンサ値から運転効率ＣＯＰ特性のＡ及びＢを求める。第２演算部１１３は、センサ値から熱負荷Ｄを求める。第３演算部１１５は、運転効率ＣＯＰ特性のＡ及びＢ、並びに熱負荷Ｄから能力Ｑ０を求める。第４演算部１１９は、能力Ｑ０とセンサ値と室内風量設定などから圧縮機回転数を求める。
【００６２】
図７は、実施の形態１における設定温度の制御方法が通常制御と異なる場合の省エネ制御部９２の機能ブロックの一例について示す図である。図７においては、例えば、室内機１３及び室外機１１の外部に省エネ制御部９２が組み込まれることが想定される。つまり、省エネ制御部９２の出力が設定温度となる一例である。通常制御では、設定温度は使用者がリモートコントローラー５５から手動で操作するが、この場合は設定温度を自動的に変更する。第１演算部１１１は、室内温度や室外温度や室内湿度などのセンサ値から運転効率ＣＯＰ特性のＡ及びＢを求める。第２演算部１１３は、センサ値から熱容量Ｃと熱負荷Ｄを求める。第３演算部１１５は、運転効率ＣＯＰ特性のＡ及びＢ、熱容量Ｃ、並びに熱負荷Ｄから時間間隔Δｔ０を求める。設定温度制御部１２１では、時間間隔Δｔ０に応じて設定温度を変更する。省エネ制御部９２は、設定温度を通常制御部９１に供給することで通常制御部９１で圧縮機回転数を求めてもよく、また、設定温度を室外機１１に供給することで、室外機１１で圧縮機回転数を求めてもよい。圧縮機制御部１２２は通常制御部９１と同じで、設定温度と室内温度の差によって圧縮機回転数を制御する。
【００６３】
なお、図６に示すパターンと、図７に示すパターンとは別個のものであって、いずれかの機能が搭載されれば、他の一方の機能は搭載されないこととなる。例えば、圧縮機回転数が省エネ制御部９２から出力される場合には、設定温度が省エネ制御部９２から出力されることはない。また、例えば、設定温度が省エネ制御部９２から出力される場合には、圧縮機回転数が省エネ制御部９２から出力されることはない。
【００６４】
ただし、省エネ制御部９２の構成は、上記の説明に限定されない。例えば、上記で説明した各機能が統合されて１つのモジュールとして構成されていてもよい。また、例えば、上記で説明した機能が、省エネ制御部９２の外部に構成されていれば、省エネ制御部９２は、そのように構成された外部の機能を呼び出す構成であればよい。いずれにせよ、上記で説明したように、式（１）〜式（６）等で規定されるアルゴリズムを利用することで、省エネ制御部９２が、直接又は間接的に、消費電力量最小点に対応する圧縮機回転数又は設定温度を求めることができればよい。
【００６５】
具体的には、第３演算部１１５は、最小消費電力量、時間間隔Δｔ０、圧縮機回転数、熱負荷Ｄ、及び設定温度のそれぞれを紐付けさせ、最小消費電力量、時間間隔Δｔ０、圧縮機回転数、熱負荷Ｄ、及び設定温度を最小消費電力量関連データとして、例えば、記憶部に供給する。記憶部は、圧縮機回転数に関するデータを圧縮機回転数データ群に蓄積し、最小消費電力量に関するデータを最小消費電力量データ群に蓄積し、時間間隔Δｔ０に関するデータを時間間隔Δｔ０データ群に蓄積し、熱負荷Ｄに関するデータを熱負荷Ｄデータ群に蓄積し、設定温度に関するデータを設定温度データ群に蓄積する。なお、上記で説明した各種データ群は一例であって、特にこれらに限定されない。要するに、最小消費電力量、時間間隔Δｔ０、圧縮機回転数、熱負荷Ｄ、及び設定温度のそれぞれが紐付けされていればよい。
【００６６】
第４演算部１１９は、設定温度、室内温度、刻み幅、目標温度、及び最小消費電力量関連データに基づいて、圧縮機回転数を求める。ここで、刻み幅は、設定温度を段階的に変更するときの変更量である。刻み幅は、例えば、整数値で設定されるが、特にこれに限定されない。
【００６７】
なお、上記の説明では、式（１）〜式（６）を直接的に利用して各種パラメータを求める一例について説明したが、各種パラメータの求め方は特に限定されない。例えば、式（１）〜式（６）のそれぞれに対応するものがテーブルで定義されてもよい。例えば、式（５）の場合、Ａ、Ｂ、及びＤに基づいてＱ０を求めているため、Ａ、Ｂ、及びＤと、Ｑ０との写像関係が定義されたテーブルを用いることで、Ｑ０を求めてもよい。その際、直接的に該当する数値がなかったとしても、補間処理等を行えばよい。いずれにしても、式（１）〜式（６）に相当するアルゴリズムで各種パラメータが演算されればよい。
【００６８】
＜省エネタイマー制御＞
省エネタイマー制御部９３は、省エネタイマー制御を実行し、例えば、図５に示すように、第５演算部１４１、第６演算部１４２、第７演算部１４３、及び第８演算部１４４を備えている。第５演算部１４１は、使用者で設定された設定値又は過去の情報からの推定値に基づいて、在室情報を求める。在室情報は、例えば、使用者が在室を始める時刻、使用者が在室を続ける時間幅、及び使用者が不在となる時刻を含む。在室情報は、使用者で設定される場合、例えば、リモートコントローラー５５が利用される。なお、使用者が在室情報を設定する機器は、リモートコントローラー５５に限定されない。例えば、図１に示す計測制御装置５１又は計測制御装置５３であってもよい。また、図１８で後述するＨＥＭＳコントローラー２２３、通信装置２２８、又は端末２２９であってもよい。
【００６９】
＜在室開始時刻について＞
また、在室情報が過去の情報からの推定値で設定される場合、室内空間７１に存在する各種機器、例えば、リモートコントローラー５５等の過去の情報が用いられることで在室情報が推定され、推定された在室情報が設定されてもよい。具体的には、朝、昼、夕方、及び夜間等の特定の時間帯ごとに、使用者がリモートコントローラー５５の操作を初めて行った時間をリモートコントローラー５５又は空調装置１に記憶させておく。次に、空気調和システムは、そのようにして記憶させたリモートコントローラー５５が使用された時間を収集し、収集した結果に基づいて、使用者が在室を始める時刻、すなわち、在室開始時間を推定し、推定した在室開始時間を設定する。なお、在室開始時間が複数得られる場合、空気調和システムは、例えば、平均値を求め、その平均値を在室開始時間に決定してもよい。
【００７０】
また、過去の情報からの推定値は、上記で説明したリモートコントローラー５５が使用された時間等の操作履歴に限定されない。例えば、空気調和システムは、室内空間７１に、図１８で後述する端末２２９、ＩＨクッキングヒーター２３１、レンジグリル２３３、照明２３５、又はテレビジョン受像機（図示省略）の使用情報、すなわち、各種電気機器の操作履歴をＨＥＭＳコントローラー２２３で収集させ、その収集結果に基づいて在室情報を求めてもよい。
【００７１】
また、過去の情報からの推定値は、図１８で後述する電力計測器２２１で計測した消費電力量を分析することで在室情報を求めてもよい。また、過去の情報からの推定値は、図１３で後述する赤外線センサ４３又は人感センサ４４の検知結果を利用することで在室情報を求めてもよい。また、過去の情報からの推定値は、図１で示す室内空間７１に取り付けられている室内ドア（図示省略）の開閉情報を利用することで在室情報を求めてもよい。また、使用者が図１８で後述する通信装置２２８を保有し、通信装置２２８に現在位置を検出する機能が搭載されていると想定した場合、使用者の位置情報を利用して在室情報を求めてもよい。また、インターホン（図示省略）にカメラが設けられている場合には、そのカメラの撮像結果を用いることで使用者の帰宅が検知されてもよい。なお、使用者の位置情報は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）接続有無又はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の位置情報が用いられればよい。
【００７２】
なお、空調装置制御モジュール９０は、本発明における制御部に相当する。また、空調装置制御モジュール９０は、計測制御装置５１に制御指令を供給してもよい。また、空調装置制御モジュール９０は、計測制御装置５３に制御指令を供給してもよい。また、空調装置制御モジュール９０は、計測制御装置５１及び計測制御装置５３を経由させ、空調装置１の駆動機器、例えば、圧縮機２１、四方弁２２、膨張弁２４、室外送風機３１、及び室内送風機３３に制御指令を供給してもよい。また、空調装置制御モジュール９０は、計測制御装置５１及び計測制御装置５３を経由せず、空調装置１の駆動機器、例えば、圧縮機２１、四方弁２２、膨張弁２４、室外送風機３１、及び室内送風機３３に制御指令を供給してもよい。
【００７３】
第６演算部１４２は、在室情報から在室開始時刻を求め、求めた在室開始時刻を第７演算部１４３に供給する。第７演算部１４３は、在室開始時刻と、空調情報とに基づいて、予冷予暖開始時刻を求め、求めた予冷予暖開始時刻を第８演算部１４４に供給する。空調情報は、例えば、空調装置１の機種特性に関連する情報である。第７演算部１４３は、空調情報から各設定温度に対応する時間間隔Δｔを求め、在室開始時刻から時間間隔Δｔの合計時間を差し引いて予冷予暖開始時刻を決定する。なお、時間間隔Δｔについては、後述する図８〜図１０を用いて詳細に説明する。
【００７４】
なお、予冷予暖開始時刻は、図１８で後述する公衆回線２２７及び通信機２２５を介して、ＨＥＭＳコントローラー２２３等にダウンロードされてもよい。また、予冷予暖開始時刻は、使用者が直接指定してもよい。
【００７５】
第８演算部１４４は、予冷予暖開始時刻が到来した場合、省エネ制御部９２に省エネ制御の指令を供給する。
【００７６】
なお、過去の情報からの推定値に基づいて在室情報を得る動作は、その在室情報は日々異なることが想定される場合に有効となる。
【００７７】
上記で説明した省エネ制御では、運転開始時から室内温度が目標温度に到達するまでの消費電力量を最小化するように空調装置１の運転容量が制御される。つまり、空気調和システムは、空調装置１の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでの合計の消費電力量を大幅に削減する省エネ制御を実行する。省エネ制御を実行する際の注意点は、圧縮機２１の回転数を通常制御と比べて単純に下げれば運転効率ＣＯＰは向上するが、能力Ｑが低下するため、室内温度が設定温度に到達しなくなったり、室内温度が設定温度に到達するまでに時間がかかったりすることがある点である。よって、空気調和システムは、省エネ制御を実行する際、圧縮機２１の回転数を適切に制御する必要がある。そこで、その適切に制御する動作原理について以降で説明する。
【００７８】
＜省エネ制御の動作点＞
圧縮機２１の回転数を適切に制御する一手法として、空調装置１の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでの合計の消費電力を大幅に削減させる動作原理について、図８〜図１０を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態１における圧縮機回転数の変動に伴う室内温度１℃変化に対応する時間間隔Δｔ及び時間間隔Δｔあたりの消費電力量のそれぞれの変動を運転開始時と室内温度変化後とで比較した一例を示す図である。図８においては、中抜きの丸印が省エネ制御の動作点を意味するものとして説明する。
【００７９】
図４に示すように、圧縮機２１の回転数が小さくなるにつれ、空調装置１の能力Ｑは減少する。よって、上記で説明した式（３）から、圧縮機２１の回転数が小さくなるにつれ、時間間隔Δｔは増加する。また、上記で説明した式（３）から、空調装置１の能力Ｑと、熱負荷Ｄとが同等となる圧縮機２１の回転数では、室内温度は変化しないため、時間間隔Δｔは無限大となる。
【００８０】
また、一般的に、外気温度と、室内温度との温度差が大きくなるにつれ、熱負荷Ｄは大きくなる。例えば、空調装置１の運転開始時に外気温度が３０℃、室内温度が３０℃であれば、外気温度と室内温度との温度差は０℃である。また、空調装置１の運転開始後であって、室内温度変化後に外気温度が３０℃、室内温度が２５℃であれば、外気温度と室内温度との温度差は５℃である。よって、運転開始時と比べて室内温度変化後のほうが熱負荷Ｄは大きくなる。したがって、時間間隔Δｔは、運転開始時Δｔ１と比べて室内温度変化後Δｔ２のほうが長くかかる。
【００８１】
また、図８に示すように、時間間隔Δｔあたりの消費電力量は、最小点が存在する。最小点から圧縮機回転数を増加させると、入力Ｗが増加して運転効率ＣＯＰが低下するため、消費電力量は増加する。また、最小点から圧縮機回転数を低下させると、時間間隔Δｔが延びるため、消費電力量は増加する。
【００８２】
運転開始時と比べて室内温度変化後のほうが熱負荷Ｄが大きくなり、式（５）において消費電力量最小点の能力Ｑ０は増加するため、消費電力量最小点に対応する圧縮機回転数は、図８に示すようにＮ１からＮ２にかけて増加する。
【００８３】
ここで、運転効率ＣＯＰの観点から、上記で説明した式（５）の運転効率ＣＯＰ特性のＡ及びＢについて説明する。図４に示したように、運転効率ＣＯＰは運転開始時と比べて室内温度変化後のほうが傾き（−Ａ）は小さく、緩やかになる。圧縮機回転数が小さいほど、室内熱交換器２５の冷媒飽和温度は室内温度に近く、室内温度変化の影響を強く受ける。よって、室内温度変化後のＣＯＰ低下は圧縮機回転数が小さいほど顕著になる。
【００８４】
室内温度変化後のほうが、傾き（−Ａ）は小さくなるため、Ｂ／（−Ａ）は増加傾向となる。よって、上記で説明した式（５）において、運転開始時と比べ室内温度変化後のほうが消費電力量最小点の能力Ｑ０は増加する。よって、室内温度の変化とともに、圧縮機２１の運転容量、すなわち、圧縮機回転数を大きくしたほうがよい。
【００８５】
省エネ制御では、最適な圧縮機回転数Ｎを指令制御してもよく、設定温度を時間間隔Δｔごとに指令制御してもよい。なお、冷却能力Ｑ又は加熱能力Ｑには、顕熱及び潜熱が含まれているが、室内温度の変化には、顕熱能力が影響するため、冷却能力Ｑ又は加熱能力Ｑは、顕熱分だけの能力Ｑとしてもよい。
【００８６】
以上の説明から、熱負荷Ｄを介して、最小の消費電力量となる圧縮機２１の回転数と、室内温度１℃変化に対応する時間間隔Δｔと、を紐付けしておき、設定温度の刻み幅を１℃として設定温度を設定し、設定温度と、最小の消費電力量となる圧縮機２１の回転数と、を紐付けした状態で、設定温度を段階的に変更すれば、時間間隔Δｔの間に圧縮機２１が消費する消費電力量は最小となる。よって、空調装置１の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでの合計の消費電力量を大幅に削減することができる。したがって、空気調和システムは、空調装置１の運転効率を高めることで、消費電力の少ない省エネルギー運転を行うことができる。
【００８７】
＜省エネ制御；圧縮機回転数制御＞
図９は、本発明の実施の形態１における空調装置１を圧縮機回転数の指令で省エネ制御を行った場合の室内温度の経時変化の一例を示す図である。図９は、暖房運転の場合の一例を示す。図９に示すように、空気調和システムは、運転開始時から室内温度変化後にかけて、圧縮機回転数をＮ１からＮ２にかけて制御すると、室内温度は、時間間隔Δｔ１及び時間間隔Δｔ２のそれぞれで、１℃の温度勾配で変化する。よって、最適な圧縮機回転数Ｎを指令することで、省エネ制御が実行される。
【００８８】
＜省エネ制御；設定温度制御＞
図１０は、本発明の実施の形態１における空調装置１を設定温度の指令で省エネ制御を行った場合の圧縮機回転数の経時変化の一例を示す図である。図１０は、暖房運転の場合の一例を示す。図１０に示すように、空気調和システムは、運転開始時では設定温度を室内温度＋１℃に設定し、時間間隔Δｔ１経過したら、設定温度を１℃増加する。そして、室内温度変化後では時間間隔Δｔ２経過したら設定温度を１℃増加する。このとき、空気調和システムは、圧縮機回転数を通常制御と同様に設定温度と室内温度との温度差に応じて制御すると、結果的にＮ１からＮ２に近い回転数で制御される。
【００８９】
なお、上記では、室内温度１℃変化に対応する時間間隔Δｔと、圧縮機２１の消費電力量が最小となる圧縮機回転数とが紐付けされる一例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、室内温度０．１℃変化に対応する時間間隔Δｔと、圧縮機２１の消費電力量が最小となる圧縮機回転数とが紐付けされてもよい。また、例えば、室内温度１．７５℃変化に対応する時間間隔Δｔと、圧縮機２１の消費電力量が最小となる圧縮機回転数とが紐付けされてもよい。要するに、室内温度の変化に対応する時間間隔Δｔと、圧縮機２１の消費電力量が最小となる圧縮機回転数とが紐付けされていればよい。
【００９０】
＜省エネ制御の動作＞
次に、上記で説明した動作原理に基づいて、省エネ制御を行う動作について図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの制御例のうち、省エネ制御処理の一例を説明するフローチャートである。
【００９１】
なお、ステップＳ１１〜ステップＳ２０の処理が、上記で説明した省エネ制御処理に対応し、ステップＳ２１の処理が、上記で説明した通常制御処理に対応する。
【００９２】
（ステップＳ１１）
空気調和システムは、省エネ制御が選択された状態であるか否かを判定する。空気調和システムは、省エネ制御が選択された状態である場合、ステップＳ１２に進む。一方、空気調和システムは、省エネ制御が選択された状態でない場合、ステップＳ２１に進む。
【００９３】
（ステップＳ１２）
空気調和システムは、温度に関連したデータを取得する。例えば、空気調和システムは、室内温度、外気温度、目標温度、及び在室開始温度等の空調情報を取得する。また、空気調和システムは、空調情報として、設定温度の刻み幅を取得する。
【００９４】
（ステップＳ１３）
空気調和システムは、ｎに１を設定する。ここで、ｎは、複数の時間間隔Δｔのうち、該当する時間間隔Δｔを参照するために用いる添え字である。よって、ｎには１以外の値が設定されてもよい。要するに、複数の時間間隔Δｔのうち、該当する時間間隔Δｔを参照することができればよい。
【００９５】
（ステップＳ１４）
空気調和システムは、何れの運転モードが選択されているかを判定する。空気調和システムは、運転モードが暖房である場合、ステップＳ１５に進む。空気調和システムは、運転モードが冷房である場合、ステップＳ１６に進む。空気調和システムは、運転モードがそれ以外の場合、ステップＳ２１に進む。
【００９６】
（ステップＳ１５）
空気調和システムは、室内温度に刻み幅を加算して設定温度とする。例えば、空気調和システムは、設定温度の刻み幅が１℃である場合、設定温度＝室内温度＋刻み幅℃＝室内温度＋１℃と設定する。
【００９７】
（ステップＳ１６）
空気調和システムは、室内温度に刻み幅を減算して設定温度とする。例えば、空気調和システムは、設定温度の刻み幅が１℃である場合、設定温度＝室内温度−刻み幅℃＝室内温度−１℃と設定する。
【００９８】
（ステップＳ１７）
空気調和システムは、空調装置１の運転を開始する。
【００９９】
（ステップＳ１８）
空気調和システムは、時間間隔Δｔｎが経過したか否かを判定する。空気調和システムは、時間間隔Δｔｎが経過した場合、ステップＳ１９に進む。一方、空気調和システムは、時間間隔Δｔｎが経過しない場合、ステップＳ１８に戻る。
【０１００】
（ステップＳ１９）
空気調和システムは、ｎに１を加算する。例えば、空気調和システムは、ｎを＋１歩進するために、ｎ＝ｎ＋１と設定する。
【０１０１】
（ステップＳ２０）
空気調和システムは、設定温度が目標温度に到達したか否かを判定する。空気調和システムは、設定温度が目標温度に到達した場合、ステップＳ２１に進む。一方、空気調和システムは、設定温度が目標温度に到達しない場合、ステップＳ１４に戻る。
【０１０２】
（ステップＳ２１）
空気調和システムは、通常制御を実行し、処理を終了する。なお、通常制御は、上記で説明したように、比例制御、積分制御、及び微分制御の何れか又はその組み合わせである。
【０１０３】
以上の結果、空気調和システムは、時間間隔Δｔが経過したら、暖房では設定温度を１℃上げ、冷房では設定温度を１℃下げるといった処理を行う。つまり、空気調和システムは、設定温度が目標温度に到達するまで時間間隔Δｔごとに設定温度を変更していく。なお、設定温度の刻み幅は１℃に限定せず、さらに小さい値であっても、さらに大きい値であってもよい。また、ステップＳ２０において、設定温度が目標温度に到達したか否かで判定されるのではなく、現在時刻が在室開始時刻等の指定時刻に到達したか否かで判定されてもよい。
【０１０４】
＜省エネタイマー制御の動作＞
次に、省エネ制御を実行させるタイミングの制御例について、図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの制御例のうち、省エネタイマー制御処理の一例を説明するフローチャートである。
【０１０５】
なお、ステップＳ４１〜ステップＳ４７の処理は、省エネタイマー制御処理に対応し、ステップＳ４８の処理は、上記で説明した省エネ制御処理に対応し、ステップＳ４９の処理は、上記で説明した通常制御処理に対応する。
【０１０６】
（ステップＳ４１）
空気調和システムは、在室情報を取得する。
【０１０７】
（ステップＳ４２）
空気調和システムは、在室情報に基づいて在室開始時刻を求める。
【０１０８】
（ステップＳ４３）
空気調和システムは、空調情報を取得する。
【０１０９】
（ステップＳ４４）
空気調和システムは、空調情報に基づいて設定温度ごとの時間間隔Δｔを求める。
【０１１０】
（ステップＳ４５）
空気調和システムは、時間間隔Δｔの合計時間を求める。
【０１１１】
（ステップＳ４６）
空気調和システムは、在室開始時刻から時間間隔Δｔの合計時間を差し引いて予冷予暖開始時刻を決定する。
【０１１２】
（ステップＳ４７）
空気調和システムは、予冷予暖開始時刻であるか否かを判定する。空気調和システムは、予冷予暖開始時刻である場合、ステップＳ４８に進む。一方、空気調和システムは、予冷予暖開始時刻でない場合、ステップＳ４７に戻る。
【０１１３】
（ステップＳ４８）
空気調和システムは、省エネ制御処理を実行する。具体的には、上記で説明したステップＳ１１〜ステップＳ２０の処理を実行する。
【０１１４】
（ステップＳ４９）
空気調和システムは、通常制御処理を実行する。具体的には、上記で説明したステップＳ２１の処理を実行し、処理を終了する。
【０１１５】
＜赤外線センサの利用＞
次に、図１で説明した空調装置１に各種センサを追加した一例について図１３を用いて説明する。図１３は、本発明の実施の形態１における空調装置１の概略構成の別の一例を示す図である。図１３に示すように、室内機１３に赤外線センサ４３が設けられ、室内空間７１に人感センサ４４が設けられている。赤外線センサ４３は、放射温度等のような物体の放射エネルギーを検知する。よって、赤外線センサ４３は、室内空間７１に存在する躯体の温度を検知することができる。したがって、赤外線センサ４３の検知結果を空調装置１の制御に用いる各種パラメータのうちの一つである室内温度に利用することができる。なお、赤外線センサ４３は、本発明における第１センサに相当する。
【０１１６】
また、人感センサ４４は、赤外線センサ４３と同様に、放射温度等のような物体の放射エネルギーを検知することで制御対象空間である室内空間７１における人の存否を検知する。例えば、人感センサ４４は、チューニング又はその構成に応じて、赤外線を検知したり、超音波を検知したり、可視光を検知したりできるようにすればよい。よって、人感センサ４４の検知結果を空調装置１の制御に用いる各種パラメータのうちの一つに利用することができる。なお、人感センサ４４は、本発明における第２センサに相当する。
【０１１７】
次に、各種パラメータに制限をかけて動作を行わせる一例について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、本発明の実施の形態１における設定温度を制限して空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。図１５は、本発明の実施の形態１における電流を制限して空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。
【０１１８】
＜設定温度制限＞
図１４においては、図５で示した空調装置制御モジュール９０と比べ、例えば、温度範囲補正テーブルが追加され、省エネ制御部９２に設定温度制限指令が供給される点が相違する。温度範囲補正テーブルは、設定温度の範囲と、制限をかけた目標温度とが紐付けされたものである。省エネ制御部９２は、設定温度制限指令が供給された場合、温度範囲補正テーブルを参照し、設定温度に対応する目標温度に制限をかける。
【０１１９】
例えば、省エネ制御部９２に設定温度制限指令が供給されたと想定する。この場合、省エネ制御時に、目標温度の上限又は下限をリモートコントローラー５５の操作可能範囲と比べて狭く限定することができる。例えば、冷房運転で省エネ制御が実行されている場合、リモートコントローラー５５では設定温度の範囲が１６℃〜３０℃で選択できたとしても、省エネ制御の目標温度は２５℃〜２８℃に限定される。また、例えば、暖房運転で省エネ制御が実行されている場合、リモートコントローラー５５では設定温度の範囲が１６℃〜３０℃で選択できたとしても、省エネ制御の目標温度は１９℃〜２２℃に限定される。
【０１２０】
＜電流制限＞
図１５において、図５で示した空調装置制御モジュール９０と比べ、例えば、使用電流範囲補正テーブルが追加され、省エネ制御部９２に電流制限指令が供給される点が相違する。使用電流範囲補正テーブルは、使用電流の範囲と、制限をかけた使用電流の範囲とが紐付けされたものである。省エネ制御部９２は、電流制限指令が供給された場合、使用電流範囲補正テーブルを参照し、使用電流に制限をかける。
【０１２１】
例えば、省エネ制御部９２に電流制限指令が供給されたと想定する。この場合、省エネ制御をする際には電流制限値が何段階かに分けて設定されてもよい。また、例えば、空調装置１又はＨＥＭＳコントローラー２２３（後述する）に節電モードの設定がされ、第４演算部１１９に電流制限指令が供給されている場合、電流制限値が設定されてもよい。
【０１２２】
例えば、空調装置１の消費電力の内訳は、圧縮機２１が約８０％〜９０％、室内送風機３３が約５％〜１０％、及び室外送風機３１が約５％〜１０％を占める。よって、空調装置１の電流を制限する場合、空気調和システムは、圧縮機２１の回転数を下げることで運転容量を減少させたり、室内送風機３３又は室外送風機３１の回転数を下げることで風量を減少させたりする必要がある。
【０１２３】
電流を制限するには、電流制限値は、例えば、電流制限のない場合を１００％とした場合、電流制限値７０％と入った相対値（％）で設定されてもよく、具体的に電流制限値３Ａ（アンペア）等のような絶対値で設定されてもよい。
【０１２４】
例えば、空調装置１又はＨＥＭＳコントローラー２２３（後述する）に節電モードの設定がされていると想定する。この場合、例えば、電流制限値が７０％であれば、空気調和システムは、圧縮機２１の上限回転数を最大回転数の７０％に制限したり、室内送風機３３又は室外送風機３１の回転数を最大回転数の７０％に制限したりすればよい。
【０１２５】
また、例えば、電流制限値が３Ａであれば、電流制限がないときの運転電流が５Ａであれば、空気調和システムは、圧縮機２１の上限回転数を最大回転数の３／５に制限したり、室内送風機３３又は室外送風機３１の回転数を最大回転数の３／５に制限したりすればよい。なお、一般的には、電流制限がないときの運転電流は機種ごとに明示されている。
【０１２６】
以上、上記の説明では、電流制限がない基準（１００％）が圧縮機回転数の最大値又は送風機回転数の最大値とした場合について説明したが、特にこれらに限定されない。例えば、通常制御で通常運転時の圧縮機回転数又は送風機回転数を基準として制限が設定されてもよい。例えば、電流制限がない場合の通常制御では、圧縮機回転数が５０ｒｐｓ（ｒｏｔａｔｉｏｎ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）の予定であれば、電流制限値７０％の場合、３５ｒｐｓとすればよい。また、電流制限がない通常制御において、室内送風機３３が強風設定で回転数１０００ｒｐｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）の予定であれば、電流制限値７０％の場合、７００ｒｐｍとすればよい。
【０１２７】
＜自動運転の通達＞
次に、省エネ制御を時限制御する場合に、外部に許可を求める一例について、図１６を用いて説明する。図１６は、本発明の実施の形態１における省エネタイマー制御の許可判定を実行して空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。図１６においては、図５で示した空調装置制御モジュール９０と比べ、省エネタイマー制御部９３の第８演算部１４４から外部に許可判定要求又は運転開始通知が供給される点が相違する。
【０１２８】
例えば、省エネタイマー制御の許可判定要求が使用者に送信されたり、又は省エネタイマー制御の運転開始通知が使用者に送信されたりした場合を想定する。例えば、空気調和システムは、後述する公衆回線２２７を介して、使用者が所有する携帯電話、スマートフォン、パソコン、又はカーナビ等の通信装置２２８（後述する）に許可判定要求を送って運転開始の許可ボタンを押すように要求したり、メール等を送って運転開始の通達を行う。
【０１２９】
＜使用者が帰宅しなかった場合＞
次に、省エネ制御を時限制御する場合に、人の存否判定結果に応じて、制御内容を変更する一例について図１７を用いて説明する。図１７は、本発明の実施の形態１における室内空間７１での人の存否判定結果に基づいて空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０の機能ブロックの一例を示す図である。図１７においては、図５で示した空調装置制御モジュール９０と比べ、省エネタイマー制御部９３の第８演算部１４４に、人の存否に関するデータである存否判定データが供給されたり、省エネタイマー制御部９３の第８演算部１４４から空調装置１に空調停止命令が供給されたり、省エネタイマー制御部９３の第８演算部１４４から省エネ制御部９２に設定温度変更指令が供給されたりする点が相違する。
【０１３０】
図１７に示すように、例えば、省エネタイマー制御を実行中に、存否判定データを受信した場合を想定する。例えば、省エネタイマー制御を運転開始後、予め設定された時間が経過しても使用者の在室、すなわち、使用者の帰宅が検知されなかった場合、空気調和システムは、設定温度を変更したり、空調装置１を停止させたりする。
【０１３１】
ここで、使用者の在室の検知には、上記で説明した赤外線センサ４３又は人感センサ４４の検知結果を用いればよい。また、使用者の在室の検知には、リモートコントローラー５５の入力操作が利用されてもよい。また、使用者の在室の検知には、上記で説明したように、各種電気機器の操作履歴をＨＥＭＳコントローラー２２３で収集させ、その収集結果に基づいて在室情報を求めてもよい。また、使用者の在室の検知には、消費電力量、室内ドア（図示省略）の開閉情報、使用者の位置情報、又はインターホン（図示省略）に設けられたカメラの撮像結果等が用いられてもよい。
【０１３２】
また、設定温度が変更される場合、特定の温度で固定に決めてもよい。また、設定温度が変更される場合、本来の目標温度との相対値、例えば、冷房であれば目標温度と比べて２℃高い値に設定し、暖房であれば目標温度と比べて２℃低い値に設定してもよい。
【０１３３】
＜効果＞
上記の構成で、空気調和システムは、省エネ制御の場合、設定温度と、最小の消費電力となる圧縮機２１の回転数と、を紐付けした状態で、設定温度を段階的に変更することができる。よって、空気調和システムは、余分に使われる消費電力量を削減する。したがって、空気調和システムは、空調装置１の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでに使われる余分な消費電力量を削減することができる。この結果、空気調和システムは、空調装置１の運転効率を高めることで、消費電力の少ない省エネルギー運転を行うことができる。
【０１３４】
換言すれば、空気調和システムは、空調装置１の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまで、空調装置１の能力Ｑと、空調装置１の運転効率ＣＯＰ特性とに応じて、空調装置１の運転容量を決定する。空気調和システムは、このように空調装置１の運転容量を決定することで、室内温度が目標温度に到達するまでの合計の消費電力、すなわち、消費電力量を最小化することができる。
【０１３５】
例えば、空気調和システムは、省エネ制御では、圧縮機２１の運転容量、すなわち、圧縮機２１の回転数を適度に低い容量で運転させ、高効率の運転を実施している。一方、空気調和システムは、通常制御では、室内温度と、設定温度との温度差が大きい場合、この温度差を早急になくすように運転する。よって、空気調和システムは、通常制御では、圧縮機２１の運転容量が高くなる。したがって、空気調和システムは、通常制御では、室内温度の変化が早くなって使用者の快適性の悪化を最低限に抑制することができるものの、その分だけ運転容量が増大することで運転効率ＣＯＰは低下し、空調装置１の消費電力量が増加する。そこで、空気調和システムは、上記で説明したように、このような運転を回避し、空調装置１の圧縮機２１の運転容量を抑制することで、空調装置１の運転効率ＣＯＰを高め、さらなる消費電力の少ない省エネルギー運転を行うことができる。
【０１３６】
具体的には、空気調和システムは、消費電力量の最小点で運転させるために、設定温度を時間間隔Δｔごとに変更する場合、空調装置１の運転開始時から室内温度変化後にかけて、設定温度の時間間隔Δｔを長くしていく制御をする。この結果、空気調和システムは、圧縮機２１の運転容量を抑制することができつつ、消費電力量の最小点近傍で運転できるため、省エネルギ−運転を行うことができる。
【０１３７】
例えば、冷房運転又は暖房運転を開始後、時間の経過と共に、室内温度が変化していくため、室内温度と、外気温度との温度差が広がっていく。この結果、熱負荷Ｄが増加していくため、設定温度の時間間隔Δｔが一定では、時間の経過と共に、室内温度と、設定温度との温度差が生じやすくなる。圧縮機２１の運転容量は、室内温度と、設定温度との温度差に応じて定まっていくため、室内温度と、設定温度との温度差が広がるにつれ、圧縮機２１の運転容量は増加する。よって、設定温度の時間間隔Δｔが一定であれば、圧縮機回転数は、消費電力量最小点の動作点からずれる。そこで、空気調和システムは、時間の経過と共に、室内温度と、外気温度との温度差が広がるにつれ、時間間隔Δｔを長くしていけば、消費電力量最小点の動作点を維持できるため、省エネルギー運転を行うことができる。
【０１３８】
さらに、空気調和システムは、省エネ制御では、設定温度が目標温度に到達したら、通常制御に切り替えるので、室内温度が目標温度に到達する前後では、圧縮機回転数をそれぞれ最適な動作点で運転できるので、空調装置１の消費電力量を削減することができる。また、空気調和システムは、省エネ制御では、室内温度を変化させることを前提としているため、熱負荷Ｄと比べて大きい能力Ｑを出させているが、室内温度を一定に保ちたい場合には、熱負荷Ｄを同等の能力Ｑで運転させればよいため、通常制御に切り替えることで能力過多を防いでいる。
【０１３９】
また、空気調和システムは、省エネ制御では、予め定めた時刻になった場合に通常制御に切り替える動作をすれば、省エネ制御と、通常制御との切り替えタイミングを明確にすることができる。
【０１４０】
また、空気調和システムは、使用者で定められた時刻と比べて前に省エネ制御を実行するタイマー予約運転を行う場合、家屋３の入室時には冷房運転又は暖房運転が実施されているため、使用者が部屋に入室したときの快適性を向上させることができる。
【０１４１】
また、省エネ制御実施時には、外部からの熱侵入に起因する熱負荷と比べ、室内空間７１の躯体を設定温度まで冷却するのに要する熱のほうが大きい。よって、省エネ制御を適切に実施するために、躯体の熱量を処理できているか否かを判定することが重要となる。例えば、室内温度を判定基準とした場合、躯体と比べて熱容量が少ないため、空調装置１の応答結果が早く表れる。よって、躯体がまだ高温であったとしても、室内空間７１が十分に冷却されたと判定される虞がある。そこで、空気調和システムは、赤外線センサ４３を用いて躯体温度を検知し、躯体温度が設定温度となるように省エネ制御を行えば、さらに快適性の高い運転を実現することができる。
【０１４２】
また、睡眠中の人又は小さい子供等のようにリモートコントローラー５５を操作できない状態の人が室内空間７１に存在する場合、タイマー運転が自動的に働くと、暑さ又は寒さ等で健康を損ねる虞がある。そこで、空気調和システムは、目標温度の範囲を限定すれば、そのような事態を回避することができ、同時に、冷房での冷やしすぎ又は暖房での暖めすぎを防ぐことができることで省エネ性を向上させることができる。
【０１４３】
また、空気調和システムは、電流制限値を設定すれば、使用者の意図をさらに制御に反映させることができ、狙い通りに消費電力を抑制できることで省エネ性を向上させることができる。
【０１４４】
また、タイマー予約は使用者が不在の場合に空調装置１の状態が確認できないが、空気調和システムは、タイマー予約の開始前に使用者に確認する動作を行えば、安全性を向上させることができる。また、使用者の帰宅時間がいつもと変わったとしても、空気調和システムは、タイマー予約の開始前に使用者に確認する動作を行えば、運転を回避することができるため、電力を浪費することを防ぐことができ、省エネ性を向上させることができる。
【０１４５】
また、空気調和システムは、省エネタイマー制御を運転開始した後、予め定めた時間が経過しても使用者の在室、すなわち、使用者の帰宅が検知されなかった場合、設定温度を変更したり、空調装置１を停止したりすれば、急な用事で使用者の帰宅が予定と比べて遅れたとしても、使用者の不在時に、無駄な運転を回避することができ、空調装置１の消費電力量を削減することができる。
【０１４６】
以上、本実施の形態１において、圧縮機２１を備える空調装置１を制御する空気調和システムであって、空調装置１を制御する制御部を備え、制御部は、通常制御と、通常制御と比べて消費電力量を低減させる省エネ制御と、を切り替えて空調装置１を制御するものであって、通常制御の場合、室内温度と、設定温度との差に応じて圧縮機２１の回転数を制御し、省エネ制御の場合、設定温度と、設定温度に対応した最小の消費電力量となる圧縮機２１の回転数と、を紐付けした状態で、設定温度を段階的に変更する空気調和システムが構成される。
【０１４７】
上記構成で、設定温度と、最小の消費電力となる圧縮機２１の回転数と、を紐付けした状態で、設定温度を段階的に変更することができる。よって、空気調和システムは、余分に使われる消費電力量を削減する。したがって、空気調和システムは、空調装置１の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでの合計の消費電力量を大幅に削減することができる。この結果、空気調和システムは、空調装置１の運転効率を高めることで、消費電力の少ない省エネルギー運転を行うことができる。
【０１４８】
また、本実施の形態１において、制御部は、省エネ制御の場合、設定温度の増減幅である温度の増減幅を設定し、設定温度を、増減幅ごとに変更し、増減幅に対応する時間間隔Δｔを、増減幅に対応する熱負荷ごとに設定し、設定温度と、時間間隔Δｔとが紐付けされた状態で、時間間隔Δｔを段階的に大きな値に設定する。
【０１４９】
また、本実施の形態１において、熱負荷は、外気温度と、室内温度との温度差が大きくなるにつれ、増加するものであって、制御部は、熱負荷が増加するにつれ、時間間隔Δｔを段階的に大きな値に設定する。
【０１５０】
また、本実施の形態１において、制御部は、省エネ制御に対応する目標温度を設定し、省エネ制御で空調装置１を運転中、設定温度が目標温度に到達した場合、通常制御に切り替える。
【０１５１】
また、本実施の形態１において、制御部は、通常制御を開始する指定時刻が予め設定され、省エネ制御で空調装置１を運転中、現在時刻が指定時刻に到達した場合、通常制御に切り替える。
【０１５２】
また、本実施の形態１において、制御部は、空調装置１の制御対象空間に在室を開始する在室開始時間が予め設定された場合、在室開始時間と、時間間隔Δｔの合計時間とに基づいて、予冷又は予暖を開始する予冷予暖開始時刻を決定し、予冷予暖開始時刻に省エネ制御の実行を開始する。
【０１５３】
また、本実施の形態１において、制御部は、物体の放射エネルギーを検知する赤外線センサ４３が設けられている場合、赤外線センサ４３の検知結果に基づいて、室内温度を求める。
【０１５４】
また、本実施の形態１において、制御部は、設定温度を整数値に設定する。
【０１５５】
また、本実施の形態１において、制御部は、省エネ制御の場合、設定温度の上限値を、設定温度の上限値と比べて下げた目標上限値に設定し、設定温度の下限値を、設定温度の下限値と比べて上げた目標下限値に設定する。
【０１５６】
また、本実施の形態１において、制御部は、省エネ制御の場合、空調装置１に供給する電流の上限値を、電流の上限値と比べて下げた制限上限値に設定する。
【０１５７】
また、本実施の形態１において、制御部は、省エネ制御を開始する場合、運転開始を通知する運転開始通知又は運転開始の許可を求める許可判定要求を、空調装置１の使用者に送信する。
【０１５８】
また、本実施の形態１において、制御部は、省エネ制御の開始時から予め設定された時間までの待ち時間が予め設定され、制御対象空間に人の存否を検知する人感センサ４４が設けられている場合、省エネ制御を実行中、人感センサ４４の検知結果と、待ち時間とに基づいて、設定温度の変更又は空調装置１の停止を実行する。
【０１５９】
また、本実施の形態１において、制御部は、制御対象空間における人の存否の判定情報を含む在室情報に基づいて、人の存否を判断するものであって、在室情報は、空調装置１の使用者で設定された設定値又は過去の情報からの推定値を含み、過去の情報は、空調装置１に各種指令を送信するリモートコントローラー５５の操作履歴、電気機器の使用履歴、消費電力量に関する電力情報、人感センサ４４の検知結果、ドアの開閉情報、又は空調装置１の使用者の位置情報を含む。
【０１６０】
以上の説明から、空気調和システムは、空調装置１の運転を開始してから室内温度が目標温度に到達するまでの合計の消費電力量を特に顕著に削減することができる。したがって、空気調和システムは、空調装置１の運転効率を特に顕著に高めることで、消費電力の少ない省エネルギー運転を特に顕著に行うことができる。
【０１６１】
実施の形態２．
実施の形態１との相違点は、ＨＥＭＳを空気調和システムの制御対象とする点である。具体的には、実施の形態１では、空調装置制御モジュール９０は、空調装置１を制御対象としていた。そこで、実施の形態２では、空調装置制御モジュール９０は、空調装置１の他に、ＨＥＭＳを制御対象に加える。よって、実施の形態２では、ＨＥＭＳの制御と、空調装置制御モジュール９０の制御とが連係して行われることで、余分に使われる消費電力量をさらに削減する。まず、実施の形態２におけるＨＥＭＳについて説明する。図１８は、本発明の実施の形態２における空気調和システムの制御対象であるＨＥＭＳの概略構成の一例を示す図である。
【０１６２】
＜ＨＥＭＳの構成＞
図１８に示すように、ＨＥＭＳは、図１に示す家屋３には、空調装置１の室内機１３、端末２２９、ＩＨクッキングヒーター２３１、レンジグリル２３３、及び照明２３５等の家電機器である電気機器が設けられている。また、ＨＥＭＳは、図１に示す家屋３の屋外には、蓄電池２４１を搭載した電気自動車２１１、パワーコンディショナー２１３、太陽電池アレイ２１５、分電盤２１９、及び電力計測器２２１等の電気機器が設けられている。各電気機器は、電源線２５１で接続されている。また、電気機器のうち、家電機器は、電力会社２１７から供給される電力、太陽電池アレイ２１５から供給される電力、又は電気自動車２１１に搭載された蓄電池２４１から供給される電力で駆動し、電力計測器２２１で消費電力が測定される。
【０１６３】
電気機器のうち、家電機器は、ＨＥＭＳコントローラー２２３と通信線２５３で接続されているため、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、家電機器の運転情報を取得したり、家電機器へ制御指令を送信することができる。例えば、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、空調装置１の運転指示、空調装置１の停止指示、空調装置１の冷房、暖房、送風、及び除湿等の運転モードの変更指示、又は空調装置１の設定温度、風量、及び風向きの変更指示のようなリモートコントローラー５５の操作で得られる指示を空調装置１に送ることができる。また、例えば、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０と各種信号を送受信する。よって、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、空調装置制御モジュール９０と連係して各種処理を実行することで、余分な消費電力量を削減することができる。
【０１６４】
また、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、パワーコンディショナー２１３及び電力計測器２２１と通信線２５３で接続されているため、パワーコンディショナー２１３及び電力計測器２２１の電力情報を取得することができる。また、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、通信機２２５と接続され、通信機２２５が公衆回線２２７と接続されているため、外部と各種データの送受信をすることができる。例えば、通信装置２２８が、公衆回線２２７を介して、ＨＥＭＳコントローラー２２３と通信を行うことができる。通信装置２２８は、使用者が操作する機器であって、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パソコン、又はカーナビ等である。
【０１６５】
ＨＥＭＳが構成されているシステム内での各種通信は、有線であっても無線であってもよく、通信形態は特に限定されない。また、上記で説明したＨＥＭＳの構成は一例を示し、特にこれに限定されない。
【０１６６】
＜遠隔操作＞
遠隔から通信装置２２８を用いることで、空調装置１の省エネ制御を実行する一例について説明する。使用者は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パソコン、又はカーナビ等の通信装置２２８を所有していると想定する。また、家屋３の内側である宅内又は家屋３の外側である宅外の何れかに存在する通信装置２２８が、公衆回線２２７を介して各種データをＨＥＭＳコントローラー２２３へ向けて送信したと想定する。
【０１６７】
この場合、通信機２２５は、通信装置２２８から送信された各種データを受信し、受信した各種データをＨＥＭＳコントローラー２２３に供給する。また、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、必要に応じて、各種データに対する返信をする場合、通信機２２５を介して、通信装置２２８に返信がなされる。
【０１６８】
よって、ＨＥＭＳコントローラー２２３を使用者が直接操作する場合と同様に、遠隔からＨＥＭＳコントローラー２２３が保有する各種情報を取得したり、遠隔から各種操作指令をすることができる。したがって、通信装置２２８から家電機器に操作指令を送信したり、家電機器の運転情報を通信装置２２８で受信したり、パワーコンディショナー２１３又は電力計測器２２１の電力情報を通信装置２２８で受信したりすることができる。
【０１６９】
例えば、通信装置２２８がスマートフォンであると想定する。この場合、通信装置２２８の画面から空調装置１の運転指示、空調装置１の停止指示を行うことができる。また、通信装置２２８の画面から空調装置１の冷房運転、暖房運転、送風運転、又は除湿運転というような運転モードの選択をすることができる。また、通信装置２２８の画面から空調装置１の設定温度、風量、又は風向の変更というようなリモートコントローラー５５の操作のような指令を送ることができる。
【０１７０】
また、通信装置２２８の画面から、運転若しくは停止、冷房、暖房、送風、及び除湿というような運転モード、並びに設定温度、風量、若しくは風向き等の空調装置１の空調情報を確認できる。また、通信装置２２８の画面から、空調装置１で計測している吸込空気温度（室内温度）、室内湿度、又は外気温度というような空調情報を表示して確認することができる。例えば、空調装置１の状態を確認した結果、既に空調装置１が動いていた場合、他の家族等が使用していると想定し、遠隔からの操作をやめる判断をしたり、空調情報を確認して室内温度が３０℃を超えていたら遠隔から冷房をつけるといった判断をすることができる。
【０１７１】
また、上記で説明したＨＥＭＳの構成を前提とすれば、通信装置２２８から省エネモードを選択して直ちに空調装置１を起動したり、通信装置２２８から省エネタイマーの在室開始時刻（帰宅時間）を通信装置２２８から変更したり、通信装置２２８から予冷予暖開始時刻を指令したりすることができる。
【０１７２】
また、上記で説明したＨＥＭＳの構成を前提とし、通信装置２２８にＧＰＳが搭載されていると想定した場合、通信装置２２８は、現在値情報と、家の位置情報とを比較し、予冷予暖開始時刻を自動的に判断してもよい。例えば、通信装置２２８がＧＰＳを搭載したカーナビ又は携帯電話であると想定すると、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、通信装置２２８から運転指令があったとき、現在地が家から３０ｋｍ離れていて、予想到着時間が１時間後であったと判断した場合、直ちに省エネ制御を行わない。
【０１７３】
具体的には、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、省エネ制御での冷房を空調装置１に直ちに行わせず、現在地と家との距離が予め定めた距離内に入った場合又は予想到着時間が予め定めた時間内になった場合、省エネ制御を空調装置１に実行させる。また、例えば、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、空調装置１の目標温度、室内温度、又は外気温度から自動的に求めた最適な予冷予暖時間が２０分の場合、予想到着時間が２０分になった時点で省エネ制御を空調装置１に開始させる。
【０１７４】
＜空調装置１の選択方法＞
なお、ＨＥＭＳに空調装置１が複数台ある場合を想定すると、通信装置２２８から空調装置１の操作指令をするときに、複数台の空調装置１のうち、どの空調装置１を操作対象とするかを選択する必要がある。例えば、通信装置２２８の操作指令用のアプリケーションに空調装置１を選択するボタン又は選択画面等を表示させてもよい。この場合、１度選択された空調装置１が記憶され、次回操作時には自動的に記憶された空調装置１が操作対象となるようにしてもよい。また、通信装置２２８ごとに、操作対象となる空調装置１を予め固定登録してもよい。また、通信装置２２８と、空調装置１との組み合わせ情報は、ＨＥＭＳコントローラー２２３で記憶させてもよく、通信装置２２８で記憶させてもよい。
【０１７５】
また、帰宅後の生活パターンを日常的にＨＥＭＳコントローラー２２３が記憶すれば、通信装置２２８から操作指令があったときには、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、生活パターンに応じて自動的に空調装置１を選択してもよい。例えば、生活パターンとしては、料理をする、食事をする、テレビを見る、入浴する、眠る、パソコン又は読書をする等があり、それらの生活パターンに応じて、キッチン、ダイニング、リビング、お風呂場、寝室、及び書斎にそれぞれの空調に対応する空調装置１が選択対象となればよい。
【０１７６】
また、使用者が複数存在する場合、使用者ごとに生活パターンをＨＥＭＳコントローラー２２３に記憶させておけば、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、通信装置２２８の識別情報から使用者を特定し、特定した使用者に対応する生活パターンに基づいて、該当する空調装置１を制御することができる。
【０１７７】
また、ＨＥＭＳコントローラー２２３で使用者の帰宅を検知するには、通信装置２２８が携帯電話であると想定すると、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、携帯電話からの各種情報、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）接続有無又はＧＰＳの位置情報で使用者の帰宅を判断し、携帯電話の識別で使用者を特定してもよい。
【０１７８】
また、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、インターホン（図示省略）のカメラで顔認識をすることで使用者を特定してもよい。また、ＨＥＭＳコントローラー２２３は、使用者の帰宅検知後、家電機器の消費電力から生活パターンを分析したり、人感センサ４４の検知結果から生活パターンを分析したりして、各種情報を日常的に蓄積することができる。人感センサ４４は、物体の放射エネルギーを検知するため、赤外線、超音波、及び可視光等の検出度合いに応じて、生活パターンを分析してもよい。なお、赤外線、超音波、及び可視光等の検出に用いるセンサは、人感センサ４４である必要はなく、これらのセンシングを行うことができるセンサであればよく、その設置場所も特に特定されず、家屋３の壁、家屋３の天井、又は家屋３の床等に設置されてもよい。
【０１７９】
次に、空気調和システムの機能構成の一例を説明するために、空気調和システムの機能ブロック例として、空調装置制御モジュール９０、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１、及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２について図１９を用いて説明する。図１９は、本発明の実施の形態２におけるシステムの空調装置１を制御する空調装置制御モジュール９０、ＨＥＭＳコントローラー２２３、及び通信装置２２８のそれぞれの機能ブロックの一例を示す図である。
【０１８０】
図１９に示すように、ＨＥＭＳコントローラー２２３の機能ブロックとしては、送受信部３０１、記憶部３０２、出力部３０３、入力部３０４、及び制御部３０５が設けられている。記憶部３０２は、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０が設けられている。ＨＥＭＳ制御モジュール３１０は、生活パターンデータ群３１１、運転情報データ群３１２，電力情報データ群３１３、及び管理部３１４が設けられている。生活パターンデータ群３１１は、複数の使用者生活パターンデータと、複数の対象空調装置データとが紐付けされている。
【０１８１】
また、通信装置２２８の機能ブロックとしては、送受信部３３１、記憶部３３２、出力部３３３、入力部３３４、及び制御部３３５が設けられている。記憶部３３２には、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２が設けられている。仮想ＨＥＭＳモジュール３５１には、設定確認部３６１、空気調和情報確認部３６２、現在地推定部３６３、位置情報データ群３６４、設定入力部３６５が設けられている。設定入力部３６５には、空調装置選択部３７１及び仮想リモートコントローラー呼出部３７２が設けられている。仮想リモートコントローラーモジュール３５２には、運転モード設定部３６７が設けられている。運転モード設定部３６７には、通常制御モード設定部３７５、省エネ制御モード設定部３７６、及び省エネタイマー制御モード設定部３７７が設けられている。
【０１８２】
なお、空調装置制御モジュール９０、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１、及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２の何れかが、本発明における制御部に相当する。また、空調装置制御モジュール９０、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１、及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２の全てが、本発明における制御部に相当してもよい。この場合には、空調装置制御モジュール９０、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０、仮想ＨＥＭＳモジュール、及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２が互いに連係することで、一つのシステムとして有機的に機能する。
【０１８３】
なお、実施の形態１においては、リモートコントローラー５５で省エネモード等の運転モードの選択、運転開始指令の送信、及びタイマー予約が行われる一例について説明したが、実施の形態２においては、リモートコントローラー５５の他に、例えば、ＨＥＭＳコントローラー２２３、通信装置２２８、及び端末２２９等で同様の動作が行われてもよい。また、各種動作は、計測制御装置５１、計測制御装置５３、リモートコントローラー５５、ＨＥＭＳコントローラー２２３、通信装置２２８、及び端末２２９等の何れが行ってもよい。
【０１８４】
次に、ＨＥＭＳコントローラー２２３を制御主体とした場合の空気調和システムの動作例について、図２０及び図２１を用いてそれぞれ説明する。
【０１８５】
図２０は、本発明の実施の形態２における空気調和システムの制御例のうち、距離又は予想到着時間に基づいて実行するＨＥＭＳ制御処理の一例を説明するフローチャートである。
【０１８６】
（ステップＳ６１）
空気調和システムは、運転指令があるか否かを判定する。空気調和システムは、運転指令がある場合、ステップＳ６２に進む。一方、空気調和システムは、運転指令がない場合、ステップＳ６１に戻る。
【０１８７】
（ステップＳ６２）
空気調和システムは、各種フラグを読み込む。例えば、距離フラグは、運転指令の送信元と、運転指令の送信先との距離が閾値距離内であるか否かを判定する動作をするか否かを規定するものと想定する。また、時間フラグは、予想到着時間が閾値時間内であるか否かを判定する動作をするか否かを規定するものと想定する。
【０１８８】
（ステップＳ６３）
空気調和システムは、距離フラグが１であるか否かを判定する。空気調和システムは、距離フラグが１である場合、ステップＳ６４に進む。一方、空気調和システムは、距離フラグが１でない場合、ステップＳ６５に進む。
【０１８９】
（ステップＳ６４）
空気調和システムは、運転指令の送信元と運転指令の送信先である家との距離が閾値距離内であるか否かを判定する。空気調和システムは、運転指令の送信元と運転指令の送信先である家との距離が閾値距離内である場合、ステップＳ６７に進む。一方、空気調和システムは、運転指令の送信元と運転指令の送信先である家との距離が閾値距離内でない場合、処理を終了する。
【０１９０】
（ステップＳ６５）
空気調和システムは、時間フラグが１であるか否かを判定する。空気調和システムは、時間フラグが１である場合、ステップＳ６６に進む。一方、空気調和システムは、時間フラグが１でない場合、処理を終了する。
【０１９１】
（ステップＳ６６）
空気調和システムは、予想到着時間が閾値時間内であるか否かを判定する。空気調和システムは、予想到着時間が閾値時間内である場合、ステップＳ６７に進む。一方、空気調和システムは、予想到着時間が閾値時間内でない場合、処理を終了する。
【０１９２】
（ステップＳ６７）
空気調和システムは、省エネ制御処理を実行し、処理を終了する。なお、省エネ制御処理は、図１１で説明したステップＳ１１〜ステップＳ２０の処理に相当する。
【０１９３】
図２１は、本発明の実施の形態２における空気調和システムの制御例のうち、生活パターンに基づいて実行するＨＥＭＳ制御処理の一例を説明するフローチャートである。
【０１９４】
（ステップＳ８１）
空気調和システムは、運転指令があるか否かを判定する。空気調和システムは、運転指令がある場合、ステップＳ８２に進む。一方、空気調和システムは、運転指令がない場合、ステップＳ８１に戻る。
【０１９５】
（ステップＳ８２）
空気調和システムは、運転指令に含まれる識別コードから該当する使用者を特定する。識別コードは、例えば、通信装置２２８が携帯電話であると想定すると、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ）カードに記憶されている固有のＩＤ番号を用いればよい。なお、識別コードは特に限定されない。
【０１９６】
（ステップＳ８３）
空気調和システムは、該当する使用者に対応する生活パターンデータを取得する。
【０１９７】
（ステップＳ８４）
空気調和システムは、取得した生活パターンデータに対応する空調装置１を特定する。
【０１９８】
（ステップＳ８５）
空気調和システムは、該当する使用者の帰宅を検知したか否かを判定する。空気調和システムは、該当する使用者の帰宅を検知した場合、ステップＳ８６に進む。一方、空気調和システムは、該当する使用者の帰宅を検知しない場合、ステップＳ８５に戻る。
【０１９９】
（ステップＳ８６）
空気調和システムは、取得した生活パターンに基づいて取得した生活パターンに対応する空調装置１を制御し、処理を終了する。
【０２００】
なお、上記の説明では、ＨＥＭＳコントローラー２２３を制御主体とした場合の空気調和システムの動作例について説明したが、制御主体は特にこれに限定されない。例えば、ＨＥＭＳコントローラー２２３で取得した各種データを取得できる機器であれば、制御主体として動作してもよい。例えば、室内機１３が制御主体となってもよい。また、例えば、端末２２９が制御主体となってもよい。また、例えば、通信装置２２８が制御主体となってもよい。つまり、制御主体は特に限定されるものではない。
【０２０１】
＜効果＞
上記の説明から、ＨＥＭＳは、空調装置１の省エネ制御を他の家電機器が多く使われる時間帯を避けて実施することで、家庭全体の消費電力のピークを下げて平準化でき、社会的な電力不足の要請にも節電で貢献することができる。また、ＨＥＭＳは、家屋３に設置された太陽電池アレイ２１５又は蓄電池２４１の電力を家電機器に供給する場合も電力の平準化で効率良く電力を使用することができる。
【０２０２】
そして、ＨＥＭＳは、ＨＥＭＳコントローラー２２３と、空調装置制御モジュール９０とが互いに連係して各種処理を実行する。また、ＨＥＭＳは、ＨＥＭＳコントローラー２２３と、空調装置制御モジュール９０と、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１と、仮想リモートコントローラーモジュール３５２とが互いに連係して各所処理を実行する。よって、ＨＥＭＳは、家庭全体の消費電力を削減できつつ、特に、空調装置１の余分な消費電力量を削減することができる。したがって、ＨＥＭＳは、システム全体として、消費電力をさらに削減することができる。
【０２０３】
また、ＨＥＭＳコントローラー２２３等の外部の制御装置から空調装置１を制御する場合、圧縮機回転数の指令と比べ、設定温度の指令のほうが制御が容易になり、既存の空調装置１に適用しやすい。
【０２０４】
また、ＨＥＭＳコントローラー２２３等の外部の制御装置から空調装置１を制御する場合、どのメーカーの空調装置１であっても、運転停止、運転モードの変更、及び設定温度の変更等の操作が共通にできるように、ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅ（登録商標）等の推奨標準インタフェース規格がある。このような標準インタフェースでは、設定温度の変更は、１℃の刻み幅であるため、省エネ制御の設定温度を整数値に設定することで、空調装置１のメーカーを問わずに上記で説明した省エネ制御を適用することができるため、汎用性を向上させることができる。
【０２０５】
また、通信装置２２８から空調装置１が遠隔操作をすることができるため、帰宅前に運転を開始し、帰宅したときに部屋を快適な温度にできる。よって、快適性を向上させることができる。帰宅時間が日々異なる場合であっても、適切な時間に運転を開始することができるため、家屋３に設けられているリモートコントローラー５５からの予約運転と比べ、利便性を向上させることができると共に、不在時の無駄な運転を回避することで、消費電力量を削減することができる。
【０２０６】
また、空調装置１の操作に不慣れな人が家屋３に存在したり、ペットを家屋３に残して外出中の場合には、使用者が遠隔操作をすることで、室内空間７１の室内環境を管理することができ、利便性を向上させることができる。また、通信装置２２８から空調装置１の状態又は空調情報を閲覧可能であるため、遠隔から運転操作をするか否かの判断基準として参照することができ、利便性を向上させることができる。また、通信装置２２８の位置情報から自動的に予冷制御の開始を判断することができるため、さらに利便性を向上させることができると共に、不在時の無駄な運転を回避し、消費電力量を削減することができる。
【０２０７】
また、ＨＥＭＳに空調装置１が複数台設けられている場合、通信装置２２８から自由に操作対象となる空調装置１を選択できるので、汎用性を向上させることができる。また、複数台の空調装置１のうち、自動的に操作対象となる空調装置１が決定されれば、使用者が毎回操作のたびに選択する必要がなくなるため、利便性を向上させることができる。
【０２０８】
また、ＨＥＭＳに空調装置１が複数台設けられ、帰宅後の生活パターンに応じて複数台の空調装置１のうち、自動的に操作対象となる空調装置１が決定される場合、使用者が空調装置１を選択する必要がなくなり、利便性を向上させることができる。
【０２０９】
以上、本実施の形態２において、制御部は、空調装置１が複数台設けられている場合、空調装置１の使用者の操作履歴に基づいて、複数台の空調装置１のうち、該当する空調装置１を選択する。
【０２１０】
また、本実施の形態２において、制御部は、空調装置１が複数台設けられている場合、空調装置１の使用者の生活パターンに基づいて、複数台の空調装置１のうち、該当する空調装置１を選択する。
【０２１１】
上記構成で、空調装置１を使用する際の利便性を向上させることができる。
【０２１２】
実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２では、空気調和システムの構成例及び動作例について説明した。実施の形態３においては、空気調和システムの実装形態例について、図２２を用いて説明する。
【０２１３】
図２２は、本発明の実施の形態３における記録媒体４０１、４０３、４０５又はサーバー装置４１１から各種制御モジュールが各種装置へ搭載される一例を示す図である。図２２に示すように、記録媒体４０１には、空調装置制御モジュール９０が記憶され、空調装置１に記録媒体４０１がマウントされ、空調装置制御モジュール９０が空調装置１にインストールされることで、上記で説明した各種動作を実行するシステムが構成される。
【０２１４】
また、記録媒体４０３には、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０が記憶され、ＨＥＭＳコントローラー２２３に記録媒体４０３がマウントされ、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０がＨＥＭＳコントローラー２２３にインストールされることで、上記で説明した各種動作を実行するシステムが構成される。
【０２１５】
また、記録媒体４０５には、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２が記憶され、通信装置２２８に記録媒体４０５がマウントされ、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２が通信装置２２８にインストールされることで、上記で説明した各種動作を実行するシステムが構成される。
【０２１６】
また、サーバー装置４１１がディスク装置等を備え、空調装置制御モジュール９０、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２がディスク装置等に格納されていると想定する。この場合、例えば、サーバー装置４１１は、搬送波に空調装置制御モジュール９０、ＨＥＭＳ制御モジュール３１０、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１及び仮想リモートコントローラーモジュール３５２を重畳させて、空調装置１、ＨＥＭＳコントローラー２２３、及び通信装置２２８にアップロードする。空調装置１、ＨＥＭＳコントローラー２２３、及び通信装置２２８は、サーバー装置４１１からアップロードされている空調装置１、ＨＥＭＳコントローラー２２３、及び通信装置２２８をダウンロードし、インストールすることで、上記で説明した各種動作を実行するシステムが構成される。
【０２１７】
また、例えば、通信装置２２８の記憶部３３２の論理的な記憶階層に着目すると、各種モジュールをインストール後には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）４２１、ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４２２、仮想ＨＥＭＳモジュール３５１、仮想リモートコントローラーモジュール３５２が構成されている。つまり、上記で説明した各種機能を、ＯＳ４２１が分担して実現したり、ＯＳ４２１と、各種アプリケーションとの協働で実現する場合等には、上記で説明したように、ＯＳ４２１以外の部分のみを媒体に格納して配布し、また、ダウンロードしてもよい。
【０２１８】
なお、記録媒体４０１、４０３、４０５は、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）を含む光ディスク、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｋ）等の光磁気ディスク、半導体メモリ等から構成されるリムーバブルメディア、又はハードディスク等のようなコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【０２１９】
＜効果＞
上記の説明から、記録媒体４０１、４０３、４０５又はサーバー装置４１１から各種モジュールをインストールすることができる。
【０２２０】
以上、本実施の形態３において、制御部の各種機能が記録媒体４０１、４０３、４０５に記憶された場合、記録媒体４０１、４０３、４０５を介して、制御部の各種機能が実装され、制御部の各種機能が通信媒体上で転送される場合、通信媒体を介して、制御部の各種機能が実装された。
【０２２１】
上記構成で、記録媒体４０１、４０３、４０５又はサーバー装置４１１から各種モジュールをインストールすることができる。
【符号の説明】
【０２２２】
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  膨張弁、２５  室内熱交換器、３１  室外送風機、３３  室内送風機、４１  室内温度センサ、４３  赤外線センサ、４４  人感センサ、５１、５３  計測制御装置、５５  リモートコントローラー、６１  冷媒配管、６３  通信線、７１  室内空間、７２  室外空間、９０  空調装置制御モジュール、９１  通常制御部、９２  省エネ制御部、９３  省エネタイマー制御部、１０１  比例制御部、１０２  積分制御部、１０３  微分制御部、１１１  第１演算部、１１３  第２演算部、１１５  第３演算部、１１９  第４演算部、１２１  設定温度制御部、１４１  第５演算部、１４２  第６演算部、１４３  第７演算部、１４４  第８演算部、２１１  電気自動車、２１３  パワーコンディショナー、２１５  太陽電池アレイ、２１７  電力会社、２１９  分電盤、２２１  電力計測器、２２３  ＨＥＭＳコントローラー、２２５  通信機、２２７  公衆回線、２２８  通信装置、２２９  端末、２３１  ＩＨクッキングヒーター、２３３  レンジグリル、２３５  照明、２４１  蓄電池、３０１、３３１  送受信部、３０２、３３２  記憶部、３０３、３３３  出力部、３０４、３３４  入力部、３０５、３３５  制御部、３１０  ＨＥＭＳ制御モジュール、３１１  生活パターンデータ群、３１２  運転情報データ群、３１３  電力情報データ群、３１４  管理部、３５１  仮想ＨＥＭＳモジュール、３５２  仮想リモートコントローラーモジュール、３６１  設定確認部、３６２  空気調和情報確認部、３６３  現在値推定部、３６４  位置情報データ群、３６５  設定入力部、３６７  運転モード設定部、３７１  空調装置選択部、３７２  仮想リモートコントローラー呼出部、３７５  通常制御モード設定部、３７６  省エネ制御モード設定部、３７７  省エネタイマー制御モード設定部、４０１、４０３、４０５  記録媒体、４１１  サーバー装置、４２１  ＯＳ、４２２  ＡＰＩ。
【図１】
2015029177.tif 000009
【図２】
2015029177.tif 000010
【図３】
2015029177.tif 000011
【図４】
2015029177.tif 000012
【図５】
2015029177.tif 000013
【図６】
2015029177.tif 000014
【図７】
2015029177.tif 000015
【図８】
2015029177.tif 000016
【図９】
2015029177.tif 000017
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2015029177.tif 000021
【図１４】
2015029177.tif 000022
【図１５】
2015029177.tif 000023
【図１６】
2015029177.tif 000024
【図１７】
2015029177.tif 000025
【図１８】
2015029177.tif 000026
【図１９】
2015029177.tif 000027
【図２０】
2015029177.tif 000028
【図２１】
2015029177.tif 000029
【図２２】
2015029177.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月11日(2015.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る空気調和システムは、圧縮機を備える空調装置を制御する空気調和システムであって、前記空調装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、通常制御と、前記通常制御と比べて消費電力量を低減させる省エネ制御と、を切り替えて前記空調装置を制御するものであって、前記通常制御の場合、室内温度と、設定温度との差に応じて前記圧縮機の回転数を制御し、前記省エネ制御の場合、前記設定温度の増減幅に対応する時間間隔と、前記設定温度と、前記設定温度に対応し前記通常制御と比較して小さい消費電力量となる前記圧縮機の回転数とに基づいて、前記設定温度及び前記時間間隔の両方を段階的に変更するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機を備える空調装置を制御する空気調和システムであって、
前記空調装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
通常制御と、前記通常制御と比べて消費電力量を低減させる省エネ制御と、を切り替えて前記空調装置を制御するものであって、
前記通常制御の場合、室内温度と、設定温度との差に応じて前記圧縮機の回転数を制御し、
前記省エネ制御の場合、前記設定温度の増減幅に対応する時間間隔と、前記設定温度と、前記設定温度に対応し前記通常制御と比較して小さい消費電力量となる前記圧縮機の回転数とに基づいて、前記設定温度及び前記時間間隔の両方を段階的に変更する
ことを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
前記省エネ制御の場合、前記設定温度の増減幅に対応する時間間隔と、前記設定温度と、前記設定温度に対応した最小の消費電力量となる前記圧縮機の回転数と、を紐付けした状態で、前記設定温度及び前記時間間隔の両方を段階的に変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記設定温度の増減幅である温度の増減幅を設定し、
前記設定温度を、前記増減幅ごとに変更し、
前記増減幅に対応する時間間隔を、前記増減幅に対応する熱負荷ごとに設定し、
前記設定温度と、前記時間間隔とが紐付けされた状態で、前記時間間隔を段階的に大きな値に設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記熱負荷は、外気温度と、前記室内温度との温度差が大きくなるにつれ、増加するものであって、
前記制御部は、
前記熱負荷が増加するにつれ、前記時間間隔を段階的に大きな値に設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記省エネ制御に対応する目標温度を設定し、前記省エネ制御で前記空調装置を運転中、前記設定温度が前記目標温度に到達した場合、前記通常制御に切り替える
ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和システム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記通常制御を開始する指定時刻が予め設定され、前記省エネ制御で前記空調装置を運転中、現在時刻が前記指定時刻に到達した場合、前記通常制御に切り替える
ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和システム。
【請求項７】
前記制御部は、
前記空調装置の制御対象空間に在室を開始する在室開始時間が予め設定された場合、
前記在室開始時間と、前記時間間隔の合計時間とに基づいて、予冷又は予暖を開始する予冷予暖開始時刻を決定し、
前記予冷予暖開始時刻に前記省エネ制御の実行を開始する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の空気調和システム。
【請求項８】
前記制御部は、
物体の放射エネルギーを検知する第１センサが設けられている場合、
前記第１センサの検知結果に基づいて、前記室内温度を求める
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項９】
前記制御部は、
前記設定温度を整数値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記設定温度の上限値を、前記設定温度の上限値と比べて下げた目標上限値に設定し、
前記設定温度の下限値を、前記設定温度の下限値と比べて上げた目標下限値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記空調装置に供給する電流の上限値を、前記電流の上限値と比べて下げた制限上限値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記省エネ制御を開始する場合、
運転開始を通知する運転開始通知又は運転開始の許可を求める許可判定要求を、前記空調装置の使用者に送信する
ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記省エネ制御の開始時から予め設定された時間までの待ち時間が予め設定され、前記制御対象空間に人の存否を検知する第２センサが設けられている場合、
前記省エネ制御を実行中、前記第２センサの検知結果と、前記待ち時間とに基づいて、前記設定温度の変更又は前記空調装置の停止を実行する
ことを特徴とする請求項７〜１２の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記制御対象空間における人の存否の判定情報を含む在室情報に基づいて、人の存否を判断するものであって、
前記在室情報は、
前記空調装置の使用者で設定された設定値又は過去の情報からの推定値を含み、
前記過去の情報は、
前記空調装置に各種指令を送信するリモートコントローラーの操作履歴、電気機器の使用履歴、消費電力量に関する電力情報、前記第２センサの検知結果、ドアの開閉情報、又は前記空調装置の使用者の位置情報を含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の空気調和システム。
【請求項１５】
前記制御部は、
前記空調装置が複数台設けられている場合、
前記空調装置の使用者の操作履歴に基づいて、複数台の前記空調装置のうち、該当する前記空調装置を選択する
ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１６】
前記制御部は、
前記空調装置が複数台設けられている場合、
前記空調装置の使用者の生活パターンに基づいて、複数台の前記空調装置のうち、該当する前記空調装置を選択する
ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１７】
前記制御部の各種機能が記録媒体に記憶された場合、前記記録媒体を介して、前記制御部の各種機能が実装され、
前記制御部の各種機能が通信媒体上で転送される場合、前記通信媒体を介して、前記制御部の各種機能が実装された
ことを特徴とする請求項１〜１６の何れか一項に記載の空気調和システム。
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月30日(2016.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る空気調和システムは、圧縮機を備える空調装置を制御する空気調和システムであって、前記空調装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、通常制御と、前記通常制御と比べて消費電力量を低減させる省エネ制御と、を切り替えて前記空調装置を制御するものであって、前記通常制御の場合、室内温度と、設定温度との差に応じて前記圧縮機の回転数を制御し、前記省エネ制御の場合、前記設定温度の増減幅に対応する時間間隔と、前記設定温度と、前記設定温度に対応した最小の消費電力量となる前記圧縮機の回転数と、を紐付けした状態で、前記設定温度及び前記時間間隔の両方を段階的に変更するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機を備える空調装置を制御する空気調和システムであって、
前記空調装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
通常制御と、前記通常制御と比べて消費電力量を低減させる省エネ制御と、を切り替えて前記空調装置を制御するものであって、
前記通常制御の場合、室内温度と、設定温度との差に応じて前記圧縮機の回転数を制御し、
前記省エネ制御の場合、前記設定温度の増減幅に対応する時間間隔と、前記設定温度と、前記設定温度に対応した最小の消費電力量となる前記圧縮機の回転数と、を紐付けした状態で、前記設定温度及び前記時間間隔の両方を段階的に変更する
ことを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記設定温度の増減幅である温度の増減幅を設定し、
前記設定温度を、前記増減幅ごとに変更し、
前記増減幅に対応する時間間隔を、前記増減幅に対応する熱負荷ごとに設定し、
前記設定温度と、前記時間間隔とが紐付けされた状態で、前記時間間隔を段階的に大きな値に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記熱負荷は、外気温度と、前記室内温度との温度差が大きくなるにつれ、増加するものであって、
前記制御部は、
前記熱負荷が増加するにつれ、前記時間間隔を段階的に大きな値に設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記省エネ制御に対応する目標温度を設定し、前記省エネ制御で前記空調装置を運転中、前記設定温度が前記目標温度に到達した場合、前記通常制御に切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記通常制御を開始する指定時刻が予め設定され、前記省エネ制御で前記空調装置を運転中、現在時刻が前記指定時刻に到達した場合、前記通常制御に切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和システム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記空調装置の制御対象空間に在室を開始する在室開始時間が予め設定された場合、
前記在室開始時間と、前記時間間隔の合計時間とに基づいて、予冷又は予暖を開始する予冷予暖開始時刻を決定し、
前記予冷予暖開始時刻に前記省エネ制御の実行を開始する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の空気調和システム。
【請求項７】
前記制御部は、
物体の放射エネルギーを検知する第１センサが設けられている場合、
前記第１センサの検知結果に基づいて、前記室内温度を求める
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項８】
前記制御部は、
前記設定温度を整数値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項９】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記設定温度の上限値を、前記設定温度の上限値と比べて下げた目標上限値に設定し、
前記設定温度の下限値を、前記設定温度の下限値と比べて上げた目標下限値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記省エネ制御の場合、
前記空調装置に供給する電流の上限値を、前記電流の上限値と比べて下げた制限上限値に設定する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記省エネ制御を開始する場合、
運転開始を通知する運転開始通知又は運転開始の許可を求める許可判定要求を、前記空調装置の使用者に送信する
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記省エネ制御の開始時から予め設定された時間までの待ち時間が予め設定され、前記制御対象空間に人の存否を検知する第２センサが設けられている場合、
前記省エネ制御を実行中、前記第２センサの検知結果と、前記待ち時間とに基づいて、前記設定温度の変更又は前記空調装置の停止を実行する
ことを特徴とする請求項６〜１１の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記制御対象空間における人の存否の判定情報を含む在室情報に基づいて、人の存否を判断するものであって、
前記在室情報は、
前記空調装置の使用者で設定された設定値又は過去の情報からの推定値を含み、
前記過去の情報は、
前記空調装置に各種指令を送信するリモートコントローラーの操作履歴、電気機器の使用履歴、消費電力量に関する電力情報、前記第２センサの検知結果、ドアの開閉情報、又は前記空調装置の使用者の位置情報を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の空気調和システム。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記空調装置が複数台設けられている場合、
前記空調装置の使用者の操作履歴に基づいて、複数台の前記空調装置のうち、該当する前記空調装置を選択する
ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１５】
前記制御部は、
前記空調装置が複数台設けられている場合、
前記空調装置の使用者の生活パターンに基づいて、複数台の前記空調装置のうち、該当する前記空調装置を選択する
ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１６】
前記制御部の各種機能が記録媒体に記憶された場合、前記記録媒体を介して、前記制御部の各種機能が実装され、
前記制御部の各種機能が通信媒体上で転送される場合、前記通信媒体を介して、前記制御部の各種機能が実装された
ことを特徴とする請求項１〜１５の何れか一項に記載の空気調和システム。
【国際調査報告】
2015029177.tif 000031
2015029177.tif 000032
2015029177.tif 000033
2015029177.tif 000034