(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室温を調整する室内機と、
室温を検出する温度検出器と、
目標温度を設定するための温度設定部と、
目標時刻を設定するための時刻設定部と、
前記目標時刻に前記室温が前記目標温度に到達するように、前記目標時刻よりも予備運転時間だけ早い時刻に前記室内機を起動させる制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記室内機の過去の運転データに基づいて、前記室内機の起動時における室温と前記目標温度との温度差と、前記室内機の運転時間との関係を学習する学習部と、
前記学習部の学習結果に基づいて、前記室温を前記目標温度にするために必要な前記予備運転時間を求める演算部とを含み、
前記学習部は、前記温度差と前記室内機の運転時間との関係を前記温度差の大きさに応じて第１〜第Ｎの学習領域に分割し、各学習領域に含まれる前記過去の運転データに基づいて前記温度差と前記室内機の運転時間との関係を学習し、Ｎは２以上の整数である、空気調和装置。
【請求項２】
冷房時における前記温度差は、前記室内機の起動時における室温から前記目標温度を減算した値であり、
暖房時における前記温度差は、前記目標温度から前記室内機の起動時における室温を減算した値であり、
前記学習部は、冷房時における前記温度差および前記室内機の運転時間の関係を学習するとともに、暖房時における前記温度差および前記室内機の運転時間の関係を学習する、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記学習部は、各学習領域毎に前記温度差と前記室内機の運転時間との関係を直線で近似する、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記室内機の空調能力は制御可能になっていて、
前記第１の学習領域における前記温度差は前記第Ｎの学習領域における前記温度差よりも小さく、
前記制御装置は、前記温度差が前記第１の学習領域である場合における前記室内機の空調能力を、前記温度差が前記第Ｎの学習領域である場合における前記室内機の空調能力よりも低くする、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記室内機は、
熱媒体と室内空気との熱交換を行なう室内熱交換器と、
前記室内熱交換器によって熱交換された空気を室内に送る送風機とを含み、
前記制御装置は、前記送風機から室内への送風量を減少させることにより、前記室内機の空調能力を低くする、請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記室内機は、
熱媒体と室内空気との熱交換を行なう室内熱交換器と、
前記室内熱交換器に流入する熱媒体の流量を調整する流量調整部とを含み、
前記制御装置は、前記流量調整部を制御して前記室内熱交換器に流入する熱媒体の流量を減少させることにより、前記室内機の空調能力を低くする、請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記室内機は、
熱媒体と室内空気との熱交換を行なう室内熱交換器と、
前記室内熱交換器に流入する熱媒体の温度を調整する温度調整部とを含み、
前記制御装置は、冷房時には前記温度調整部を制御して熱媒体の温度を上げることにより、前記室内機の空調能力を低くする、請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記室内機は、
熱媒体と室内空気との熱交換を行なう室内熱交換器と、
前記室内熱交換器に流入する熱媒体の温度を調整する温度調整部とを含み、
前記制御装置は、暖房時には前記温度調整部を制御して熱媒体の温度を下げることにより、前記室内機の空調能力を低くする、請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記温度差と前記室内機の運転時間との関係は、曲線で表される、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空気調和装置に関し、特に、設定された目標時刻に室温が目標温度になるように、目標時刻よりも早い時刻から冷房または暖房を行なう空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、設定された目標時刻に室温が目標温度になるように、目標時刻よりも予備運転時間だけ早い時刻に室内機を起動させる空気調和装置がある（たとえば、特許文献１参照）。このような空気調和装置では、室内機の起動時における室温と目標温度との温度差ΔＴと、室内機の運転時間ｔＤとの関係に基づいてゲイン（ｔＤ／ΔＴ）を学習し、室温を目標温度にするために必要な予備運転時間ｔＤを求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２０７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、温度差ΔＴと運転時間ｔＤとの関係は一般的には線形でないので、１つのゲインのみを用いて学習すると、予備運転時間ｔＤの精度が低下するという問題がある（図４、図９参照）。予備運転時間ｔＤが長過ぎると、目標時刻ｔｓよりも早い時刻に目標温度Ｔｓに到達してしまい、電力が無駄に消費される。逆に、予備運転時間ｔＤが短か過ぎると、目標時刻ｔｓになっても室温Ｔｒが目標温度Ｔｓにならず、快適性が低下してしまう。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、室内機の予備運転時間を高精度で求めることが可能な空気調和装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る空気調和装置は、室温を調整する室内機と、室温を検出する温度検出器と、目標温度を設定するための温度設定部と、目標時刻を設定するための時刻設定部と、目標時刻に室温が目標温度に到達するように、目標時刻よりも予備運転時間だけ早い時刻に室内機を起動させる制御装置とを備えたものである。制御装置は、室内機の過去の運転データに基づいて、室内機の起動時における室温と目標温度との温度差と、室内機の運転時間との関係を学習する学習部と、学習部の学習結果に基づいて、室温を目標温度にするために必要な予備運転時間を求める演算部とを含む。学習部は、温度差と室内機の運転時間との関係を温度差の大きさに応じて第１〜第Ｎの学習領域に分割し、各学習領域毎に温度差と室内機の運転時間との関係を学習する。Ｎは２以上の整数である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る空気調和装置では、室内機の起動時における室温と目標温度との温度差と、室内機の運転時間との関係を温度差の大きさに応じて複数の学習領域に分割し、各学習領域毎に温度差と室内機の運転時間との関係を学習し、その学習結果に基づいて予備運転時間を求める。したがって、温度差が小さな学習領域においても、温度差が大きな学習領域においても、温度差と室内機の運転時間との関係を高精度で学習することができ、その結果、室内機の予備運転時間を高精度で求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による空気調和装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した室内機の使用方法を示す図である。
【図３】冷房時における室内機の運転時間と室温との関係を示す図である。
【図４】冷房時における室温および目標温度の温度差と室内機の運転時間との関係を示す図である。
【図５】冷房時における学習部の学習方法を説明するための図である。
【図６】冷房時における制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】冷房時における空気調和装置の動作を示す図である。
【図８】暖房時における室内機の運転時間と室温との関係を示す図である。
【図９】暖房時における室温および目標温度の温度差と室内機の運転時間との関係を示す図である。
【図１０】暖房時における学習部の学習方法を説明するための図である。
【図１１】暖房時における制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】暖房時における空気調和装置の動作を示す図である。
【図１３】実施の形態１の問題点を説明するための図である。
【図１４】この発明の実施の形態２による空気調和装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】冷房時における空気調和装置の動作を示す図である。
【図１６】暖房時における空気調和装置の動作を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態３による空気調和装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１による空気調和装置の構成を示すブロック図である。図１において、この空気調和装置は、室内機１、操作部３、および制御装置６を備える。室内機１は、図２に示すように、室内９の壁の上部、あるいは天井に取り付けられ、冷房時には冷風を吹き出し、暖房時には温風を吹き出し、室内温度を調整するものである。
【００１０】
図１に戻って、室内機１は、制御装置６によって制御される。室内機１は、冷房時には、室内空気を吸い込み、吸い込んだ室内空気を冷やして吹き出し、室内温度Ｔｒを目標温度Ｔｓに下げる。室内機１は、暖房時には、室内空気を吸い込み、吸い込んだ室内空気を暖めて吹き出し、室内温度Ｔｒを目標温度Ｔｓに上げる。室内機１には、温度検出器２が設けられている。温度検出器２は、室温（室内空気の温度）Ｔｒを検出し、検出値を示す信号を制御装置６に出力する。
【００１１】
操作部３は、目標温度設定部４および目標時刻設定部５を含む。目標温度設定部４は、目標温度Ｔｓを設定するために、空気調和装置のユーザによって操作される。目標時刻設定部５は、目標時刻ｔｓを設定するために、空気調和装置のユーザによって操作される。目標時刻ｔｓは、ユーザにとって室内温度Ｔｒが目標温度Ｔｓになっていて欲しい時刻である。たとえば、ユーザが帰宅する時刻を目標時刻ｔｓとして設定すると、その目標時刻ｔｓよりも予備運転時間ｔＤだけ早い時刻に室内機１が起動され、ユーザが帰宅した時刻（すなわち目標時刻ｔｓ）に室内９が目標温度Ｔｓに調整される。
【００１２】
操作部３は、たとえば、ユーザによって操作されるリモートコントロール装置であり、電源のオン／オフ、冷房と暖房の切り換え、目標温度Ｔｓの設定、目標時刻ｔｓの設定などを行なうための複数のボタン、設定された目標温度Ｔｓ、目標時刻ｔｓなどを表示する液晶表示装置、時刻を示す時計、設定された目標温度Ｔｓ、目標時刻ｔｓなどを示す信号を制御装置６に送信する送信機などを含む。
【００１３】
制御装置６は、室内機１の筐体内に設けられていてもよいし、筐体外に設けられていても構わない。制御装置６は、操作部３および温度検出器２からの信号に従って室内機１を制御する。制御装置６は、目標時刻ｔｓに室温Ｔｒが目標温度Ｔｓに到達するように、目標時刻ｔｓよりも予備運転時間ｔＤだけ前の起動時刻ｔｘに室内機１を起動させる。制御装置６は、学習部７および演算部８を含む。
【００１４】
学習部７は、室内機１が運転される度に、操作部３の時計(図示せず)からの時刻を示す信号、室内機１の温度検出器２からの信号などに基づいて、運転時間ｔＤと室温Ｔｒの関係（室内機１の運転データ）を取得し、内蔵メモリ(図示せず)に記録する。学習部７は、記録した過去の運転データに基づいて、室内機１の起動時における室温Ｔｒと目標温度Ｔｓとの温度差ΔＴと、室内機１の運転時間ｔＤとの関係を学習する。学習部７は、温度差ΔＴと室内機１の運転時間ｔＤとの関係を第１〜第Ｎの学習領域に分割し、各学習領域毎に温度差ΔＴと室内機１の運転時間ｔＤとの関係を学習する。Ｎは２以上の整数である。ここでは、Ｎ＝２の場合について説明する。第１の学習領域における温度差ΔＴは、第２の学習領域における温度差ΔＴよりも小さい。
【００１５】
学習部７は、各学習領域毎に温度差ΔＴと運転時間ｔＤとの関係を直線で近似する。学習部７は、冷房時における温度差ΔＴｃ＝Ｔｒ−Ｔｓと運転時間ｔＤｃとの関係を学習するとともに、暖房時における温度差ΔＴｈ＝Ｔｓ−Ｔｒと運転時間ｔＤｈとの関係を学習する。
【００１６】
演算部８は、学習部７の学習結果に基づいて、室温Ｔｒを温度差ΔＴ分だけ変更するために必要な室内機１の予備運転時間ｔＤを求める。演算部８は、冷房時には、室温Ｔｒを温度差ΔＴｃ分だけ低下させるために必要な室内機１の予備運転時間（予冷時間）ｔＤｃを求める。演算部８は、暖房時には、室温Ｔｒを温度差ΔＴｈ分だけ上昇させるために必要な室内機１の予備運転時間（予暖時間）ｔＤｈを求める。
【００１７】
制御装置６は、目標時刻設定部５を用いて設定された目標時刻ｔｓと現在時刻ｔｎとの差Δｔ＝ｔｓ−ｔｎと、演算部８によって求められた予備運転時間ｔＤとを比較し、ｔＤ≦Δｔとなったことに応じて室内機１を起動させる。
【００１８】
次に、冷房時における空気調和装置の動作についてより詳細に説明する。図３は、冷房時における室内機１の運転時間ｔＤｃと室温Ｔｒとの関係を示す図である。図３において、室内機１を起動させると、室温Ｔｒは徐々に低下する。冷房開始時には室温Ｔｒは速く低下するが、時間が経過して室温Ｔｒが低くなると、室温Ｔｒの低下速度が遅くなる。これは、時間が経過して外気温度と室温Ｔｒの差が大きくなるに従って、室外から室内９に進入する熱が増大するからである。学習部７は、操作部３の時計(図示せず)からの時刻を示す信号、室内機１の温度検出器２からの信号などに基づいて、図３に示した運転時間ｔＤと室温Ｔｒの関係（室内機１の運転データ）を取得し、内蔵メモリ(図示せず)に記録する。
【００１９】
図４は、冷房時における温度差ΔＴｃと室内機１の運転時間ｔＤｃとの関係を示す図である。温度差ΔＴｃは、室内機１の起動時の室温Ｔｒと目標温度Ｔｓとの差ΔＴｃ＝Ｔｒ−Ｔｓである。すなわち冷房時における温度差ΔＴｃは、室温Ｔｒから目標温度Ｔｓを減算した値である。図４に示すように、温度差ΔＴｃが小さい場合は曲線Ｃ１の接線の傾きｔＤｃ／ΔＴｃは小さく、温度差ΔＴｃが大きくなる程に曲線Ｃ１の接線の傾きｔＤｃ／ΔＴｃが大きくなる。学習部７は、室内機１の過去の運転データに基づいて、温度差ΔＴｃと室内機１の運転時間ｔＤｃとの関係を示す曲線Ｃ１を得る。
【００２０】
このように、温度差ΔＴｃと室内機１の運転時間ｔＤｃとの関係は、一般的には直線ではなく曲線Ｃ１で表される。この特性を１本の直線（たとえばＬ０）を用いて近似しようとすると、ｔＤｃ／ΔＴｃの誤差が大きくなる。そこで、本実施の形態１では、学習部７は、図５に示すように、温度差ΔＴｃと運転時間ｔＤｃの関係を温度差ΔＴｃの大きさに応じて第１の学習領域Ａ１と第２の学習領域Ａ２とに分割し、第１および第２の学習領域Ａ１，Ａ２の各々において温度差ΔＴｃと室内機１の運転時間ｔＤｃとの関係を学習する。第１の学習領域Ａ１はΔＴｃ＜Ｔ１の領域であり、第２の学習領域Ａ２はＴ１＜ΔＴｃの領域である。
【００２１】
学習部７は、第１の学習領域Ａ１における温度差ΔＴｃと運転時間ｔＤｃとの関係を直線Ｌ１で近似し、第２の学習領域Ａ２における温度差ΔＴｃと運転時間ｔＤｃとの関係を直線Ｌ２で近似する。その際、最小二乗法を用いて近似してもよいし、他の方法を用いて近似してもよい。第１および第２の学習領域Ａ１，Ａ２の境界値ΔＴｃ＝Ｔ１は、予め決めておいてもよいし、温度差ΔＴｃと運転時間ｔＤｃとの関係を直線Ｌ１，Ｌ２で近似しながら決定してもかまわない。たとえば、直線Ｌ１は数式ｔＤｃ＝Ａ×ΔＴｃで表されて学習部７に記憶され、直線Ｌ２は数式ｔＤｃ＝Ｂ×ΔＴｃ−Ｃで表されて学習部７に記憶される。Ａ，Ｂ，Ｃの各々は正の実数であり、Ａ＜Ｂである。
【００２２】
演算部８は、温度検出器２によって検出された室温Ｔｒと、目標温度設定部４を用いて設定された目標温度Ｔｓとに基づいて温度差ΔＴｃ＝Ｔｒ−Ｔｓを求める。演算部８は、学習部７によって学習された温度差ΔＴｃと運転時間ｔＤｃとの関係に基づき、室温Ｔｒを温度差ΔＴｃだけ低下させるために必要な予備運転時間ｔＤｃを求める。
【００２３】
[冷房時の制御]
図６は、冷房時における制御装置６の動作を示すフローチャートである。学習部７によって温度差ΔＴｃと運転時間ｔＤｃとの関係が直線Ｌ１，Ｌ２によって近似され、目標温度設定部４を用いて目標温度Ｔｓが設定され、目標時刻設定部５を用いて目標時刻ｔｓが設定されたものとする。
【００２４】
ステップＳ１において制御装置６の演算部８は、温度検出器２によって検出された室温Ｔｒと目標温度設定部４を用いて設定された目標温度Ｔｓとの温度差ΔＴｃ＝Ｔｒ−Ｔｓを求める。ステップＳ２において演算部８は、学習部７によって学習された温度差ΔＴｃと運転時間ｔＤｃとの関係（図５の直線Ｌ１，Ｌ２）に基づいて、ステップＳ１で求めた温度差ΔＴｃ分だけ室温Ｔｒを低下させるのに必要な予備運転時間ｔＤｃを求める。
【００２５】
ステップＳ３において制御装置６は、目標時刻設定部５を用いて設定された目標時刻ｔｓと現在時刻ｔｎとの差Δｔ＝ｔｓ−ｔｎを求める。ステップＳ４において制御装置６は、ｔＤｃ≦Δｔであるか否かを判別し、ｔＤｃ≦Δｔでない場合はステップＳ３に戻り、ｔＤｃ≦Δｔである場合はステップＳ５において室内機１を起動させる。したがって、室内機１は、目標時刻ｔｓよりも予備運転時間ｔＤｃだけ早い時刻ｔｘ＝ｔｓ−ｔＤｃに起動される。
【００２６】
図７は、冷房時における室温Ｔｒの時間変化を例示する図である。図７に示すように、目標時刻ｔｓよりも予備運転時間ｔＤｃだけ早い時刻ｔｘに室内機１の運転が開始され、室温Ｔｒが低下し、目標時刻ｔｓにおいて室温Ｔｒが目標温度Ｔｓに到達する。
【００２７】
[暖房時の制御]
次に、暖房時における空気調和装置の動作について詳細に説明する。図８は、暖房時における室内機１の運転時間ｔＤｃと室温Ｔｒとの関係を示す図である。図８において、室内機１を起動させると、室温Ｔｒは徐々に上昇する。暖房開始時には室温Ｔｒは速く上昇するが、時間が経過して室温Ｔｒが高くなると、室温Ｔｒの上昇速度が遅くなる。これは、時間が経過して外気温度と室温Ｔｒの差が大きくなるに従って、室外から室内９に進入する熱が増大するからである。学習部７は、室内機１が暖房運転される度に、操作部３の時計(図示せず)からの時刻を示す信号、室内機１の温度検出器２からの信号などに基づいて、図８に示した運転時間ｔＤと室温Ｔｒの関係（室内機１の運転データ）を取得し、内蔵メモリ(図示せず)に記録する。
【００２８】
図９は、暖房時における温度差ΔＴｈと室内機１の運転時間ｔＤｈとの関係を示す図である。温度差ΔＴｈは、目標温度Ｔｓと室内機１の起動時の室温Ｔｒとの差ΔＴｈ＝Ｔｓ−Ｔｒである。すなわち暖房時における温度差ΔＴｈは、目標温度Ｔｓから室温Ｔｒを減算した値である。図９に示すように、温度差ΔＴｈが小さい場合は曲線Ｃ１１の接線の傾きｔＤｈ／ΔＴｈは小さく、温度差ΔＴｈが大きくなる程に曲線Ｃ１１の接線の傾きｔＤｈ／ΔＴｈが大きくなる。学習部７は、内蔵メモリ(図示せず)に記録した過去の運転データに基づいて、温度差ΔＴｈと室内機１の運転時間ｔＤｈとの関係を示す曲線Ｃ１１を得る。
【００２９】
このように、温度差ΔＴｈと室内機１の運転時間ｔＤｈとの関係は、一般的には直線ではなく曲線Ｃ１１で表される。この特性を１本の直線（たとえばＬ１０）を用いて近似しようとすると、ｔＤｈ／ΔＴｈの誤差が大きくなる。そこで、本実施の形態１では、学習部７は、図１０に示すように、温度差ΔＴｈと室内機１の運転時間ｔＤｈとの関係を温度差ΔＴｈの大きさに応じて第１の学習領域Ａ１１と第２の学習領域Ａ１２とに分割し、第１および第２の学習領域Ａ１１，Ａ１２の各々において温度差ΔＴｈと室内機１の運転時間ｔＤｈとの関係を学習する。第１の学習領域Ａ１１はΔＴｈ＜Ｔ１１の領域であり、第２の学習領域Ａ１２はＴ１１＜ΔＴｈの領域である。
【００３０】
学習部７は、第１の学習領域Ａ１１における温度差ΔＴｈと運転時間ｔＤｈとの関係を直線Ｌ１１で近似し、第２の学習領域Ａ１２における温度差ΔＴｈと運転時間ｔＤｈとの関係を直線Ｌ１２で近似する。その際、最小二乗法を用いて近似してもよいし、他の方法を用いて近似してもよい。第１および第２の学習領域Ａ１１，Ａ１２の境界値ΔＴｃ＝Ｔ１１は、予め決めておいてもよいし、温度差ΔＴｈと運転時間ｔＤｈとの関係を直線Ｌ１，Ｌ２で近似しながら決定してもかまわない。たとえば、直線Ｌ１１は数式ｔＤｃ＝Ｅ×ΔＴｃで表されて学習部７に記憶され、直線Ｌ１２は数式ｔＤｃ＝Ｆ×ΔＴｃ−Ｇで表されて学習部７に記憶される。Ｅ，Ｆ，Ｇの各々は正の実数であり、Ｅ＜Ｆである。
【００３１】
演算部８は、温度検出器２によって検出された室温Ｔｒと、目標温度設定部４を用いて設定された目標温度Ｔｓとに基づいて温度差ΔＴｈ＝Ｔｓ−Ｔｒを求める。演算部８は、学習部７によって学習された温度差ΔＴｈと運転時間ｔＤｈとの関係（図５の直線Ｌ１１，Ｌ１２）に基づき、室温Ｔｒを温度差ΔＴｈだけ上昇させるために必要な予備運転時間ｔＤｈを求める。
【００３２】
図１１は、暖房時における制御装置６の動作を示すフローチャートである。学習部７によって温度差ΔＴｈと運転時間ｔＤｈとの関係が学習され、目標温度設定部４を用いて目標温度Ｔｓが設定され、目標時刻設定部５を用いて目標時刻ｔｓが設定されたものとする。
【００３３】
ステップＳ１１において制御装置６の演算部８は、目標温度設定部４を用いて設定された目標温度Ｔｓと温度検出器２によって検出された室温Ｔｒとの温度差ΔＴｈ＝Ｔｓ−Ｔｒを求める。ステップＳ１２において演算部８は、学習部７によって学習された温度差ΔＴｈと運転時間ｔＤｈとの関係（図１０の直線Ｌ１１，Ｌ１２）に基づいて、ステップＳ１１で求めた温度差ΔＴｈ分だけ室温Ｔｒを上昇させるのに必要な予備運転時間ｔＤｈを求める。
【００３４】
ステップＳ１３において制御装置６は、目標時刻設定部５を用いて設定された目標時刻ｔｓと現在時刻ｔｎとの差Δｔを求める。ステップＳ１４において制御装置６は、ｔＤｈ≦Δｔであるか否かを判別し、ｔＤｈ≦Δｔでない場合はステップＳ１３に戻り、ｔＤｈ≦Δｔである場合はステップＳ１５において室内機１を起動させる。したがって、室内機１は、目標時刻ｔｓよりも予備運転時間ｔＤｈだけ早い時刻ｔｘ＝ｔｓ−ｔＤｈに起動される。
【００３５】
図１２は、暖房時における室温Ｔｒの時間変化を例示する図である。図１２示すように、目標時刻ｔｓよりも予備運転時間ｔＤｈだけ早い時刻ｔｘに室内機１の運転が開始され、室温Ｔｒが上昇し、目標時刻ｔｓにおいて室温Ｔｒが目標温度Ｔｓに到達する。
【００３６】
以上のように、この実施の形態１では、室内機１の起動時における室温Ｔｒと目標温度Ｔｓとの温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）と、室内機１の運転時間ｔＤｃ（またはｔＤｈ）との関係を温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）の大きさに応じて複数の学習領域Ａ１，Ａ２（またはＡ１１，Ａ１２）に分割し、各学習領域毎に温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）と室内機１の運転時間ｔＤｃ（またはｔＤｈ）との関係を学習し、その学習結果に基づいて室内機１の予備運転時間ｔＤｃ（またはｔＤｈ）を求める。
【００３７】
したがって、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が小さな学習領域においても、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が大きな学習領域においても、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）と室内機１の運転時間ｔＤｃ（またはｔＤｈ）との関係を高精度で求めることができ、その結果、室内機１の予備運転時間ｔＤｃ（またはｔＤｈ）を高精度で求めることができる。このため、目標時刻ｔｓよりも早い時刻に室温Ｔｒが目標温度Ｔｓに到達して消費電力が増大したり、目標時刻ｔｓよりも遅い時刻に室温Ｔｒが目標温度Ｔｓに到達して快適性が低下することを防止することができ、省エネ性と快適性を両立した最適な起動制御を実現することができる。
【００３８】
[実施の形態２]
実施の形態１では、図５（または図１０）で示したように、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）と運転時間ｔＤｃ（またはｔＤｈ）の関係を２つの直線Ｌ１，Ｌ２（またはＬ１１，Ｌ１２）によって近似し、室内機１の予備運転時間ｔＤｃ（またはｔＤｈ）を求め、目標時刻ｔｓよりも予備運転時間ｔＤｃ（またはｔＤｈ）だけ早い時刻ｔｘに室内機１を起動させた。しかし、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が小さい場合は、室温Ｔｒから目標温度Ｔｓに変化させる時間が短くなり、室温Ｔｒがオーバーシュートする場合がある。
【００３９】
図１３は、冷房時における室温Ｔｒの時間変化を例示する図であって、図７と対比される図である。図１３に示すように、室温Ｔｒと目標温度Ｔｓとの温度差ΔＴｃ＝Ｔｒ−Ｔｓが小さい場合は、室内機１の予備運転時間ｔＤｃが短くなり、室温Ｔｒが目標温度Ｔｓよりも低下してしまう場合がある。このように、室温Ｔｒがオーバーシュートしてしまうと、オーバーシュートした分だけ電力が無駄に消費される。
【００４０】
この問題は、暖房時でも同様である。目標温度Ｔｓと室温Ｔｒとの温度差ΔＴｈ＝Ｔｓ−Ｔｒが小さい場合は、室内機１の予備運転時間ｔＤｈが短くなり、室温Ｔｒが目標温度Ｔｓを超えてしまう場合がある。この場合も、オーバーシュート分だけ電力が無駄に消費される。本実施の形態２では、この問題の解決が図られる。
【００４１】
図１４は、この発明の実施の形態２による空気調和装置の構成を示す図であって、図１と対比される図である。図１４において、空気調和装置は、室内機１Ａ、熱源機（温度調整部）１０、操作部３、および制御装置６Ａを備える。室内機１Ａは、図２で示したように室内機１と同様に、室内９の壁の上部または天井に取り付けられる。
【００４２】
室内機１Ａは、流量調整弁（流量調整部）１１、熱交換器１２、送風機１３、および温度検出器２，１４を含む。流量調整弁１１の一方端は配管１５を介して熱源機１０の吐出口に接続され、その他方端は配管１６を介して熱交換器１２の吸込口に接続される。熱交換器１２の出口は配管１７を介して熱源機１０の吸込口に接続される。
【００４３】
熱源機１０は、制御装置６Ａによって制御される。熱源機１０は、冷房時には、熱交換器１２から配管１７を介して戻された水（熱媒体）を冷やして冷水を生成し、その冷水を配管１５、流量調整弁１１、および配管１６を介して熱交換器１２に供給する。冷水の温度は制御可能になっている。空気調和器の冷房能力は冷水の温度を低下させるほど増大する。
【００４４】
熱源機１０は、暖房時には、熱交換器１２から配管１７を介して戻された水を温めて温水を生成し、その温水を配管１５、流量調整弁１１、および配管１６を介して熱交換器１２に供給する。温水の温度は制御可能になっている。空気調和器の暖房能力は、温水の温度に応じて増大する。
【００４５】
流量調整弁１１は、制御装置６Ａによって制御され、熱源機１０から熱交換器１２に供給される冷水（または温水）の流量を調整する。熱交換器１２は、熱源機１０から供給される冷水（または温水）と室内空気との熱交換を行なう。冷房時には室内空気は冷水によって冷却され、暖房時には室内空気は温水によって温められる。冷房能力は冷水の流量に応じて増大し、暖房能力は温水の流量に応じて増大する。
【００４６】
送風機１３は、制御装置６Ａによって制御され、室内空気を吸い込んで熱交換器１２に供給する。冷房時は、熱交換器１２において冷やされた空気が室内９に吹き出される。暖房時は、熱交換器１２において温められた空気が室内９に吹き出される。送風機１３によって生成される風量は制御可能になっている。冷房能力および暖房能力はともに、送風機１３の風量に応じて増大する。
【００４７】
温度検出器２は、室温Ｔｒを検出し、検出値を示す信号を制御装置６Ａに出力する。温度検出器１４は、配管１７を通過する冷水（または温水）の温度を検出し、検出値を示す信号を制御装置６Ａに出力する。
【００４８】
操作部３は、図１で示したものであり、目標温度Ｔｓおよび目標時刻ｔｓの設定などを行なうためにユーザによって使用される。制御装置６Ａは、図１で示した学習、演算機能に加え、操作部３からの信号、温度検出器２，１４の出力信号に基づいて、熱源機１０、流量調整弁１１、および送風機１３を制御する。制御装置６Ａは、室内機１Ａの筐体内に設けられていてもよいし、室内機１Ａの筐体外に設けられていても構わない。
【００４９】
図１５は、冷房時における制御装置６Ａの動作を示す図である。制御装置６Ａは、室温Ｔｒと目標温度Ｔｓの温度差ΔＴｃがＴ１よりも小さな第１の学習領域Ａ１にあり、直線Ｌ１に基づいて冷房を開始する場合は、送風機１３の送風能力を低レベルに設定する。これにより、室内機１Ａの冷房能力を小さくして室温Ｔｒのオーバーシュートを抑制し、消費電力を低減化することができる。
【００５０】
制御装置６Ａは、室温Ｔｒと目標温度Ｔｓの温度差ΔＴｃがＴ１よりも大きな第２の学習領域Ａ２にあり、直線Ｌ２に基づいて冷房を開始する場合は、送風機１３の送風能力を高レベルに設定する。これにより、室内機１Ａの冷房能力を大きくして室温Ｔｒを迅速に目標温度Ｔｓにすることが可能となる。
【００５１】
図１６は、暖房時における制御装置６Ａの動作を示す図である。制御装置６Ａは、目標温度Ｔｓと室温Ｔｒの温度差ΔＴｈがＴ１１よりも小さな第１の学習領域Ａ１１にあり、直線Ｌ１１に基づいて暖房を開始する場合は、送風機１３の送風能力を低レベルに設定する。これにより、室内機１Ａの暖房能力を小さくして室温Ｔｒのオーバーシュートを抑制し、消費電力を低減化することができる。
【００５２】
制御装置６Ａは、目標温度Ｔｓと室温Ｔｒの温度差ΔＴｈがＴ１１よりも大きな第２の学習領域Ａ１２にあり、直線Ｌ１２に基づいて暖房を開始する場合は、送風機１３の送風能力を高レベルに設定する。これにより、室内機１Ａの暖房能力を大きくして室温Ｔｒを迅速に目標温度Ｔｓにすることが可能となる。
【００５３】
なお、この実施の形態２では、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が第１の学習領域Ａ１（またはＡ１１）である場合における送風機１３の送風能力を、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が第２の学習領域Ａ２（またはＡ１２）である場合における送風機１３の送風能力よりも低くしたが、これに限るものではなく、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が第１の学習領域Ａ１（またはＡ１１）である場合における空調能力を、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が第２の学習領域Ａ２（またはＡ１２）である場合における空調能力よりも低くすれば同じ効果が得られる。
【００５４】
空調能力は、冷房能力と暖房能力を含む。冷房能力を下げる方法としては、熱源機１０を制御して冷水の温度を高くする方法がある。暖房能力を下げる方法としては、熱源機１０を制御して温水の温度を低くする方法がある。冷房能力および暖房能力を下げる方法としては、流量調整弁１１を制御して冷水（または温水）の流量を小さくする方法がある。
【００５５】
[実施の形態３]
図１７は、この発明の実施の形態３による空気調和装置の構成を示す図であって、図１４と対比される図である。図１７において、空気調和装置は、室内機１Ｂ、室外機２０、操作部３、および制御装置６Ｂを備える。室内機１Ｂは、図２で示したように室内機１と同様に、室内９の壁の上部または天井に取り付けられる。室外機２０は、屋外に設置される。制御装置６Ｂは、室内機１Ｂの筐体内に設けられていてもよいし、室内機１Ｂの筐体の外部に設けられていてもよい。操作部３は、室内機１Ｂの筐体の外面に設けられていてもよいし、リモートコントローラとして室内機１Ｂとは別に設けられていてもよい。
【００５６】
室外機２０は、圧縮機２１、四方弁２２、および室外熱交換器２３を含む。室内機１Ｂは、膨張弁２４、室内熱交換器２５、送風機２６、および温度検出器２を含む。圧縮機２１は、制御装置６Ｂによって制御され、吸込口２１ａから吸い込んだ冷媒（熱媒体）を圧縮し、高温で高圧の冷媒を吐出口２１ｂから吐出する。圧縮機２１の運転周波数を制御することにより、冷媒の流量および温度を制御することが可能となっている。
【００５７】
四方弁２２は、制御装置６Ｂによって制御される。四方弁２２は、冷房時には、圧縮機２１の吸込口２１ａを室内熱交換器２５に接続するとともに、吐出口２１ｂを室外熱交換器２３に接続する。四方弁２２は、暖房時には、圧縮機２１の吸込口２１ａを室外熱交換器２３に接続するとともに、吐出口２１ｂを室内熱交換器２５に接続する。室外熱交換器２３は、冷媒と外気との熱交換を行なう。
【００５８】
膨張弁２４は、室外熱交換器２３と室内熱交換器２５の間に設けられる。膨張弁２４は、制御装置６Ｂによって制御され、冷媒の流量を制御するとともに冷媒を膨張させる。膨張弁２４の開度を制御することにより、冷媒の流量および温度を制御することが可能となっている。膨張弁２４の開度は、圧縮機２１の運転周波数に応じて設定される。室内熱交換器２５は、冷媒と室内空気との熱交換を行なう。
【００５９】
送風機２６は、制御装置６Ｂによって制御され、室内空気を吸い込んで室内熱交換器２５に供給する。冷房時は、室内熱交換器２５において冷やされた空気が室内９に吹き出される。暖房時は、室内熱交換器２５において温められた空気が室内９に吹き出される。送風機２６によって生成される風量は制御可能になっている。冷房能力および暖房能力はともに、送風機２６の風量に応じて増大する。温度検出器２は、室温Ｔｒを検出し、検出値を示す信号を制御装置６Ｂに出力する。
【００６０】
操作部３は、図１で示したものであり、目標温度Ｔｓおよび目標時刻ｔｓの設定などを行なうためにユーザによって操作される。制御装置６Ｂは、図１で示した学習、演算機能に加え、操作部３からの信号、温度検出器２の出力信号に基づいて、圧縮機２１、四方弁２２、膨張弁２４、および送風機２６を制御する。
【００６１】
次に、この空気調和装置の動作について説明する。冷房時には、室内熱交換器２５で室内空気と熱交換された冷媒が四方弁２２を介して圧縮機２１の吸込口２１ａに供給され、圧縮機２１によって圧縮される。圧縮機２１の吐出口２１ｂから吐出された高温で高圧の冷媒は、四方弁２２を介して室外熱交換器２３に供給され、室外熱交換器２３で外気と熱交換される。室外熱交換器２３で熱交換された冷媒は、膨張弁２４によって膨張されて低温になる。膨張した低温の冷媒は、室内熱交換器２５で室内空気と熱交換した後、四方弁２２を介して圧縮機２１の吸込口２１ａに戻る。室内空気は、送風機２６によって吸い込まれ、室内熱交換器２５で冷やされた後に、室内９に吹き出される。
【００６２】
目標時刻ｔｓが設定された場合、制御装置６Ｂは、図１５で示したように、室温Ｔｒと目標温度Ｔｓの温度差ΔＴｃがＴ１よりも小さな第１の学習領域Ａ１にあり、直線Ｌ１に基づいて冷房を開始する場合は、送風機２６の送風能力を低レベルに設定する。これにより、室内機１Ｂの冷房能力を小さくして室温Ｔｒのオーバーシュートを抑制し、消費電力を低減化することができる。
【００６３】
制御装置６Ｂは、室温Ｔｒと目標温度Ｔｓの温度差ΔＴｃがＴ１よりも大きな第２の学習領域Ａ２にあり、直線Ｌ２に基づいて冷房を開始する場合は、送風機２６の送風能力を高レベルに設定する。これにより、室内機１Ｂの冷房能力を大きくして室温Ｔｒを迅速に目標温度Ｔｓにすることが可能となる。
【００６４】
暖房時には、室外熱交換器２３で外気と熱交換された冷媒が四方弁２２を介して圧縮機２１の吸込口２１ａに供給され、圧縮機２１によって圧縮される。圧縮機２１の吐出口２１ｂから吐出された高温で高圧の冷媒は、四方弁２２を介して室内熱交換器２５に供給され、室内熱交換器２５で室内空気と熱交換される。室内空気は、送風機２６によって吸い込まれ、室内熱交換器２５で温められた後に、室内９に吹き出される。室内熱交換器２５で熱交換された冷媒は、膨張弁２４によって膨張されて低温になる。膨張した低温の冷媒は、室内熱交換器２５で室内空気と熱交換した後、四方弁２２を介して圧縮機２１の吸込口２１ａに戻る。
【００６５】
制御装置６Ｂは、図１６で示したように、目標温度Ｔｓと室温Ｔｒの温度差ΔＴｈがＴ１１よりも小さな第１の学習領域Ａ１１にあり、直線Ｌ１１に基づいて暖房を開始する場合は、送風機２６の送風能力を低レベルに設定する。これにより、室内機１Ｂの暖房能力を小さくして室温Ｔｒのオーバーシュートを抑制し、消費電力を低減化することができる。
【００６６】
制御装置６Ｂは、目標温度Ｔｓと室温Ｔｒの温度差ΔＴｈがＴ１１よりも大きな第２の学習領域Ａ１２にあり、直線Ｌ１２に基づいて暖房を開始する場合は、送風機２６の送風能力を高レベルに設定する。これにより、室内機１Ｂの暖房能力を大きくして室温Ｔｒを迅速に目標温度Ｔｓにすることが可能となる。
【００６７】
なお、この実施の形態３では、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が第１の学習領域Ａ１（またはＡ１１）である場合における送風機２６の送風能力を、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が第２の学習領域Ａ２（またはＡ１２）である場合における送風機２６の送風能力よりも低くしたが、これに限るものではなく、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が第１の学習領域Ａ１（またはＡ１１）である場合における空調能力を、温度差ΔＴｃ（またはΔＴｈ）が第２の学習領域Ａ２（またはＡ１２）である場合における空調能力よりも低くすれば同じ効果が得られる。
【００６８】
空調能力を下げる方法としては、圧縮機２１の運転周波数を下げる方法がある。圧縮機２１の運転周波数を下げると、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度および圧力が低下し、冷媒の流量が小さくなる。膨張弁２４の開度は、圧縮機２１の運転周波数に応じて設定される。圧縮機２１および膨張弁２４は、共同して、冷媒（熱媒体）の流量を調整する流量調整部と、冷媒（熱媒体）の温度を調整する温度調整部との両方を構成する。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ａ，１Ｂ  室内機、２，１４  温度検出器、３  操作部、４  目標温度設定部、５  目標時刻設定部、６，６Ａ，６Ｂ  制御装置、７  学習部、８  演算部、９  室内、１０  熱源機、１１  流量調整弁、１２  熱交換器、１３，２６  送風機、１５〜１７  配管、２０  室外機、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。
【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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