(57)【要約】  空気調和装置は、空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎に温度を検出する環境検出センサと、空調対象空間を空気調和する負荷側ユニットと、を有するものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎に温度を検出する環境検出センサと、
前記空調対象空間を空気調和する負荷側ユニットと、
を有する空気調和装置。
【請求項２】
前記複数の区画のうち、指定区画の目標温度を設定する冷凍サイクル制御手段をさらに有する、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記冷凍サイクル制御手段は、
冷凍能力と前記空調対象空間の体積とから、前記指定区画の温度が前記目標温度に到達するまでの目標時間を決定する、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記目標時間以内に前記指定区画の温度が前記目標温度に到達しない場合、他の空気調和装置の空調制御情報を含む履歴情報を記憶するサーバとネットワークを介して接続する通信手段をさらに有し、
前記冷凍サイクル制御手段は、前記通信手段を介して前記履歴情報を参照する、請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記冷凍サイクル制御手段は、
冷凍能力を上げずに前記指定区画の温度を前記目標温度に到達させる補完制御情報を前記履歴情報から取得する場合、前記補完制御情報にしたがって空調制御を実行し、前記履歴情報から前記補完制御情報を取得できない場合、冷凍能力を上げる制御を行う、請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記冷凍サイクル制御手段は、
前記指定区画の温度が前記目標温度に到達すると、冷凍能力を下げる制御を行う、請求項２〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記環境検出センサが検出する複数の温度データは区画毎に位置および温度が対応付けられた３次元データ構造を構成する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記各温度データは検出時を示す時間データを有する、請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記環境検出センサが検出した複数の温度データを前記複数の区画に対応して表示する表示装置をさらに有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記環境検出センサは赤外線センサであり、
前記赤外線センサの検出値に基づいて、前記空調対象空間を前記複数の区画に区切る区画判定手段をさらに有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和装置と、
前記環境検出センサとして、前記複数の区画に設けられた複数の温度センサと、
を有する倉庫。
【請求項１２】
前記複数の区画毎に物の存在を検出する複数の物体検知センサをさらに有する、請求項１１に記載の倉庫。
【請求項１３】
請求項１０に記載の空気調和装置と、
前記複数の区画毎に物の存在を検出する物体検知センサと、
を有する倉庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置と、この空気調和装置を有する倉庫とに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵倉庫には、巨大な収容室を有しているものがある。また、冷蔵倉庫は、保管物の入出庫のため、扉の開閉頻度が大きい。その結果、倉庫内で温度のばらつきが生じやすい。【０００３】
従来、冷蔵室の温度を均一に保つ冷蔵システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された冷蔵システムは、冷蔵室内の温度を測定する複数の温度センサと、送風機とを有し、冷蔵室内において、相対的に温度の低い領域から相対的に温度の高い領域に空気を送るように送風機を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５２２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された冷蔵システムでは、冷却対象物が置かれてない空間を含め冷蔵室全体を一定の温度に保とうとする。この冷蔵システムは、冷却対象物が置かれていない空間も冷却しようとするため、必要以上に冷却を行ってしまうことになる。この場合、冷凍出力が無駄に消費され、空調の負荷が大きくなってしまう。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、消費電力量を抑制する空気調和装置およびこれを有する倉庫を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎に温度を検出する環境検出センサと、前記空調対象空間を空気調和する負荷側ユニットと、を有するものである。【０００８】
本発明に係る倉庫は、上記の空気調和装置と、前記環境検出センサとして、前記複数の区画に設けられた複数の温度センサと、を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎の温度が検出されるため、ユーザは、保管に適した温度の区画に保管物を置くことができる。保管物の置かれていない区画が必要以上に空気調和されないので、消費電力量を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置が適用される倉庫の一例を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示した空気調和装置の冷媒回路図である。
【図３】図１に示した保管棚の一構成例を示す外観斜視図である。
【図４】図１に示した倉庫の上面図である。
【図５】図１に示した倉庫の側面図である。
【図６】図３に示した温度センサが検出した温度データで構築される３次元データを模式的に示した図である。
【図７】図２に示したリモートコントローラの一構成例を示すブロック図である。
【図８】図２に示したメモリが記憶するテーブルの一例を示す図である。
【図９】図１に示した空気調和装置が空気調和を行う空調対象空間の温度分布のシミュレーション結果の一例を示す上面図である。
【図１０】図９に示した温度分布の側面図である。
【図１１】図１に示した負荷側ユニットが２台適用された場合の空調対象空間の温度分布のシミュレーション結果一例を示す上面図である。
【図１２】図１１に示した温度分布の側面図である。
【図１３】図２に示した表示装置が表示する画像の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置が適用される倉庫の別の構成例を示す外観斜視図である。
【図１６】図１５とは異なる倉庫の一例を示す上面図である。
【図１７】図３に示した温度センサの検出値を無線で制御部に送信する無線ユニットの一構成例を示すブロック図である。
【図１８】図１７に示すタイマーがバッファメモリおよび制御回路に通知するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置が適用される倉庫の一例を示す外観斜視図である。
【図２０】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の制御部の一構成例を示すブロック図である。
【図２１】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置において、制御部が記憶する３次元データ構造の一例を示す模式図である。
【図２２】本発明の実施の形態３の空気調和装置が適用される空調制御システムの一構成例を示す図である。
【図２３】図２２に示したサーバの一構成例を示すブロック図である。
【図２４】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図２５】図２４に示すステップＳ２０８〜Ｓ２０９の動作を説明するための模式図である。
【図２６】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置が適用される倉庫の保管棚の一構成例を示す外観斜視図である。
【図２７】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置のリモートコントローラの一構成例を示すブロック図である。
【図２８】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置が適用される倉庫の別の構成例を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
本実施の形態１の空気調和装置の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置が適用される倉庫の一例を示す外観斜視図である。空気調和装置１は、保管物を保管する倉庫４０の空調対象空間を空気調和するものである。本実施の形態１では、倉庫４０が冷凍倉庫の場合である。倉庫４０内には、３つの保管棚３０ａ〜３０ｃが設置されている。
【００１２】
図１に示すように、空気調和装置１は、倉庫４０内の空間を空気調和する負荷側ユニット１０と、負荷側ユニット１０と冷媒配管で接続される熱源側ユニット２０と、リモートコントローラ５０とを有する。図１では、負荷側ユニット１０と熱源側ユニット２０とを接続する冷媒配管を図に示すことを省略している。リモートコントローラ５０と負荷側ユニット１０および熱源側ユニット２０とを接続する信号線を図に示すことを省略している。負荷側ユニット１０は倉庫４０の壁に取り付けられている。
【００１３】
なお、図１は、倉庫４０内に保管棚３０ａ〜３０ｃが設置されている場合を示しているが、保管棚の数は３つの場合に限定されない。保管棚の数は、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。図１は、倉庫４０の外郭が箱体である場合を示しているが、倉庫４０の外郭形状は箱体に限らない。リモートコントローラ５０と負荷側ユニット１０および熱源側ユニット２０との通信手段は、有線を用いるものであってもよく、無線であってもよい。
【００１４】
図２は、図１に示した空気調和装置の冷媒回路図である。図２に示すように、熱源側ユニット２０は、圧縮機２１と、熱源側熱交換器２２とを有する。負荷側ユニット１０は、膨張装置１２と、負荷側熱交換器１３と、ファン１４と、風向調節部１５とを有する。圧縮機２１と、熱源側熱交換器２２と、膨張装置１２と、負荷側熱交換器１３とが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路６０が構成される。
【００１５】
圧縮機２１は、冷媒回路６０を循環する冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機２１は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機および往復圧縮機等の圧縮機である。熱源側熱交換器２２は、凝縮器として機能する熱交換器である。
【００１６】
膨張装置１２は、熱源側熱交換器２２から流入する冷媒を膨張させて減圧する。膨張装置１２は、例えば、冷媒の流量を調整できる電動膨張弁である。負荷側熱交換器１３は、蒸発器として機能する熱交換器である。負荷側熱交換器１３は、例えば、フィン・アンド・チューブ型熱交換器である。ファン１４は、倉庫４０内から空気を吸い込み、負荷側熱交換器１３で冷媒と熱交換を行った後の空気を倉庫４０内に流出する。ファン１４は、例えば、プロペラファンおよびシロッコファン等のファンである。風向調節部１５は、ファン１４が倉庫４０内に送り出す空気の流通方向を調節する。
【００１７】
図２に示す冷媒回路図を参照し、冷却運転時の冷媒の流れを説明する。圧縮機２１から吐出した高温高圧の冷媒は、熱源側熱交換器２２に流入すると、熱源側熱交換器２２において、空気と熱交換を行って放熱することで凝縮される。凝縮されて液化した冷媒は、冷媒配管を経由して、膨張装置１２に流入する。膨張装置１２において、液冷媒は減圧されて膨張する。続いて、液冷媒は、負荷側熱交換器１３に流入すると、倉庫４０内の空気と熱交換を行って空気から吸熱する。これにより、倉庫４０の空気が冷却される。吸熱した冷媒は蒸発して気体になる。気化した冷媒は、冷媒配管を経由して熱源側ユニット２０の圧縮機２１に戻る。
【００１８】
図１に示した保管棚３０ａ〜３０ｃの構成を説明する。図３は、図１に示した保管棚の一構成例を示す外観斜視図である。保管棚３０ａ〜３０ｃは同様な構成であるため、ここでは、保管棚３０ａの構成を説明し、保管棚３０ｂおよび３０ｃの説明を省略する。
【００１９】
保管棚３０ａは、図３に示すように、４本のポール３２と、天板３３と、上段、中段および下段の支持板３４ａ〜３４ｃとで構成される。天板３３および支持板３４ａ〜３４ｃは、図に示すことを省略しているが、空気が流通する複数の開口が設けられている。保管棚３０ａには、環境検出センサ３６が取り付けられている。支持板３４ａ〜３４ｃの各支持板に、環境検出センサ３６として、３つの温度センサ３７が等間隔に配置されている。図３では、支持板３４ａおよび３４ｂに温度センサの符号を付すことを省略している。本実施の形態１では、環境検出センサ３６が複数の温度センサ３７の場合で説明するが、温度および湿度の両方を検出する複数のセンサであってもよい。
【００２０】
支持板３４ａ〜３４ｃの各支持板には、３つの温度センサ３７の位置に対応して、保管物を３つ設置するスペースがある。各温度センサ３７が検出する温度を示す空間を、図３に示す区画３１と定義する。図３に破線で示す区画３１は、支持板３４ａと支持板３４ｂとの間の空間であって、温度センサ３７ａによって温度が検出される空間に相当する。
【００２１】
図４は、図１に示した倉庫の上面図である。図５は、図１に示した倉庫の側面図である。各温度センサ３７が温度を検出する空間を占める区画３１について、区画３１の位置と温度センサ３７の検出値とを対応付けるために、区画３１の識別子として、図に示すＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸を用いた３次元座標で表す。本実施の形態１では、区画３１の識別子をアドレスと称する。図１に示す倉庫４０の場合、保管棚３０ａ〜３０ｃの各保管棚に９個の温度センサ３７が設けられているため、９×３＝２７個の区画３１が倉庫４０内に構成される。２７個の区画３１のアドレスは座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）〜（ｘ３，ｙ３，ｚ３）で表される。図４および図５には、区画３１の一部の座標を、区画３１毎に表示している。また、このアドレスは温度センサ３７を一意に特定するための識別子の役目も果たす。
【００２２】
図６は、図３に示した温度センサが検出した温度データで構築される３次元データを模式的に示した図である。区画３１毎にアドレス情報と温度センサ３７の検出値とを対応づけることで、図６に示すように、２７個の温度センサ３７が検出した温度データで３次元の温度分布を示す３次元データが構築される。図６に示す３次元データは、区画３１毎に水平面（Ｘ軸およびＹ軸による２次元）の温度分布だけでなく、垂直方向（Ｚ軸矢印方向）の温度分布も示す。
【００２３】
図２に示したリモートコントローラ５０の構成を説明する。図７は、図２に示したリモートコントローラの一構成例を示すブロック図である。リモートコントローラ５０は、空気調和装置１を制御する制御部５１と、倉庫４０を利用するユーザが指示を入力するための操作部５２と、表示装置５３とを有する。
【００２４】
制御部５１は、例えば、マイクロコンピュータである。図２に示すように、制御部５１は、プログラムを記憶するメモリ５４と、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５５とを有する。図７に示すように、制御部５１は、通信手段５６と、冷凍サイクル制御手段５７と、時間を計測するタイマー５８とを有する。ＣＰＵ５５がプログラムを実行することで、通信手段５６および冷凍サイクル制御手段５７が空気調和装置１に構成される。
【００２５】
通信手段５６は、全ての温度センサ３７と通信接続される。接続手段は、有線であってもよく、無線であってもよい。通信手段５６は、一定の周期Ｐ１で全ての温度センサ３７から検出値を取得する。具体的には、通信手段５６は、周期Ｐ１毎に、周期Ｐ１より短い周期Ｐ２で各温度センサ３７から検出値を取得する。例えば、周期Ｐ１＝１×６０［ｓ］、周期Ｐ２＝０．１［ｓ］である。
【００２６】
通信手段５６は、周期Ｐ１毎に取得する複数の検出値をメモリ５４に格納する。メモリ５４は、アドレスに対応して検出値を記録するテーブルを記憶する。テーブルが記憶する温度データから、図６に示した３次元データが構築される。その際、通信手段５６は、温度センサ３７から検出値を取得した時刻を、検出時刻を示す時間データとして検出値と一緒にメモリ５４に格納してもよい。この場合、各温度データは、検出時を示す時間データを有する。通信手段５６は、３次元データを用いて空調対象空間の温度分布を示す画像を生成して表示装置５３に表示させてもよい。
【００２７】
図８は、図２に示したメモリが記憶するテーブルの一例を示す図である。図８に示すテーブルは、空調対象空間において、水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画３１の温度データを含む３次元データの一例である。アドレスＡＤ１〜ＡＤ２７は区画３１の座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）〜（ｘ３，ｙ３，ｚ３）に対応している。テーブルには、アドレス情報に対応して、温度センサ３７の検出値を含む温度データが記録されている。図８では、説明のために、温度データがアドレス情報および検出値の他に座標情報を含んでいるが、座標情報を含んでいなくてもよい。例えば、アドレスと座標情報との関係を示す情報を別途、メモリ５４が記憶していればよい。
【００２８】
図８のテーブルは、通信手段５６が、２０１８年１月２６日の１５時３０分の時刻から、１番目の温度センサ３７から２７番目の温度センサ３７まで周期Ｐ２で順に検出値を取得した場合を示す。通信手段５６が各温度センサ３７から周期Ｐ２＝０．１秒で検出値を取得ししても、全取得時間は０．３秒以内なので、同じ時刻で記録されている。
【００２９】
なお、図８に示すテーブルは、温度データが時刻データを有する場合を示すが、時刻データを有していなくてもよい。時刻データをテーブルに持たせてもよい。
【００３０】
冷凍サイクル制御手段５７は、通信手段５６が生成した３次元データから１つの区画が指定されると、指定区画の温度が目標温度Ｔｓと一定の範囲で一致するように、冷媒回路６０の冷凍サイクルを制御する。具体的には、冷凍サイクル制御手段５７は、圧縮機２１およびファン１４の回転数と、膨張装置１２の開度と、風向調節部１５の風向とのうち、いずれかを制御する。また、冷凍サイクル制御手段５７は、指定区画が複数ある場合、複数の指定区画の温度の平均値が目標温度と一定の範囲で一致するように冷凍サイクルを制御する。
【００３１】
表示装置５３は、例えば、液晶ディスプレイである。表示装置５３は、通信手段５６が生成する温度分布の画像を表示する。操作部５２は、例えば、タッチパネルである。操作部５２は、倉庫４０を利用するユーザが保管物を保管する区画３１を指定する際に用いられる。
【００３２】
ここで、ユーザが指定する区画に基づいてリモートコントローラ５０が目標温度を設定する場合を、２種類の温度分布の例を参照して、説明する。
【００３３】
図９は、図１に示した空気調和装置が空気調和を行う空調対象空間の温度分布のシミュレーション結果の一例を示す上面図である。図９は、図１に示した保管棚３０ａ〜３０ｃにおける最上段の区画３１の温度分布を示す。図１０は、図９に示した温度分布の側面図である。図１０は、図１に示した保管棚３０ｂにおける９個の区画３１の温度分布を示す。各区画３１をアドレスＡＤ１〜ＡＤ２７で示す。図９および図１０は、負荷側ユニット１０が倉庫から吸い込む空気の温度が６［℃］に設定されている場合である。
【００３４】
図９および図１０において、空気層３０１の温度が７．２〜７．６［℃］であり、空気層３０２の温度が７．６〜８．０［℃］であり、空気層３０３の温度が８．０〜８．４［℃］である。空気層３０４の温度が８．４〜８．７［℃］であり、空気層３０５の温度が８．７〜９．１［℃］であり、空気層３０６の温度が９．１〜９．５［℃］であり、空気層３０７の温度が９．５〜９．９［℃］である。
【００３５】
図９を参照して、水平方向の温度分布に注目すると、アドレスＡＤ１２、ＡＤ１５およびＡＤ１８の区画３１の温度が、アドレスＡＤ３、ＡＤ６、ＡＤ９、ＡＤ２１、ＡＤ２４およびＡＤ２７の区画３１の温度に比べて低いことがわかる。図１０を参照して、Ｙ軸座標がｙ２の垂直方向の温度分布に注目すると、アドレスＡＤ１３、ＡＤ１４およびＡＤ１５の順で温度が低くなっており、区画３１の高さが高いほど、温度が低いことがわかる。
【００３６】
図９および図１０の温度分布は、アドレスＡＤ１２、ＡＤ１５およびＡＤ１８の区画３１の温度が他の区画３１に比べて低いことを示す。図９および図１０から、アドレスＡＤ１０、ＡＤ１３およびＡＤ１６のうち、いずれかのアドレスの区画３１に保管物を置けば、保管物がより早く冷却されることがわかる。
【００３７】
通信手段５６は、アドレスＡＤ１２、ＡＤ１５およびＡＤ１８のうち、いずれかのアドレスが示す区画３１をユーザが指定区画に設定すると、指定区画のアドレスＡＤ１０を冷凍サイクル制御手段５７に通知する。冷凍サイクル制御手段５７は、指定区画に目標温度を設定する。
【００３８】
図１１は、図１に示した負荷側ユニットが２台適用された場合の空調対象空間の温度分布のシミュレーション結果一例を示す上面図である。図１２は、図１１に示した温度分布の側面図である。図１１および図１２は、２台の負荷側ユニット１０が対向して配置されている場合である。
【００３９】
図１１は、図１に示した保管棚３０ａ〜３０ｃにおける最上段の区画３１の温度分布を示す。図１２は、図１に示した保管棚３０ｂにおける９個の区画３１の温度分布を示す。各区画３１をアドレスＡＤ１〜ＡＤ２７で示す。図１１および図１２は、負荷側ユニット１０が倉庫から吸い込む空気の温度が６［℃］に設定されている場合である。
【００４０】
図１１および図１２において、空気層３１２の温度が６．４〜６．８［℃］であり、空気層３１１の温度が６．８〜７．２［℃］であり、空気層３０１の温度が７．２〜７．６［℃］であり、空気層３０２の温度が７．６〜８．０［℃］である。空気層３０３の温度が８．０〜８．４［℃］であり、空気層３０４の温度が８．４〜８．７［℃］であり、空気層３０５の温度が８．７〜９．１［℃］であり、空気層３０６の温度が９．１〜９．５［℃］である。
【００４１】
図１１を参照して、水平方向の温度分布に注目すると、アドレスＡＤ１２、ＡＤ１５、ＡＤ１８およびＡＤ２４の区画３１の温度が、アドレスＡＤ３、ＡＤ６、ＡＤ９、ＡＤ２１およびＡＤ２７の区画３１の温度に比べて低いことがわかる。図１２を参照して、Ｙ軸座標がｙ２の垂直方向の温度分布に注目すると、アドレスＡＤ１３およびＡＤ１４よりもアドレスＡＤ１５の区画の温度が低くなっており、区画３１の高さが高いほど、温度が低いことがわかる。
【００４２】
図１１および図１２に示す温度分布では、アドレスＡＤ１２、ＡＤ１５およびＡＤ１８の区画３１の温度が他の区画３１に比べて低いことを示す。そのため、図９および図１０から、アドレスＡＤ１０、ＡＤ１３およびＡＤ１６のうち、いずれかのアドレスの区画３１に保管物を置けば、保管物がより早く冷却されることがわかる。
【００４３】
図１１および図１２の温度分布は、アドレスＡＤ１２、ＡＤ１５およびＡＤ１８の区画３１の温度が最も低く、これらの区画３１の次にアドレスＡＤ１３およびＡＤ１４の区画３１の温度が低いことを示す。図１１および図１２から、アドレスＡＤ１２〜ＡＤ１５およびＡＤ１８のうち、いずれかのアドレスの区画３１に保管物を置けば、保管物がより早く冷却されることがわかる。
【００４４】
通信手段５６は、アドレスＡＤ１２〜ＡＤ１５およびＡＤ１８のうち、いずれかのアドレスが示す区画３１をユーザが指定区画に設定すると、指定区画のアドレスＡＤ１０を冷凍サイクル制御手段５７に通知する。冷凍サイクル制御手段５７は、指定区画に目標温度を設定する。
【００４５】
本実施の形態１の空気調和装置１の動作を説明する。図１３は、図２に示した表示装置が表示する画像の一例を示す図である。図１３は、ユーザが保管物の保管場所を指定する操作画像の一例である。図１４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の動作手順を示すフローチャートである。
【００４６】
表示装置５３が図１３に示す操作画像を表示すると、ユーザは、温度分布を参照し、保管場所のアドレスを決める。ユーザが操作部５２を介してアドレスの番号を入力すると、通信手段５６は、入力されたアドレスの番号に対応する区画３１を冷凍サイクル制御手段５７に通知する。冷凍サイクル制御手段５７は、通信手段５６から通知された区画３１を指定区画に設定する（ステップＳ１０１）。また、通信手段５６は、メモリ５４が記憶する３次元データを参照し、入力されたアドレスに対応する温度データをメモリ５４から読み出して表示装置５３に表示させる。
【００４７】
ユーザは、図１３に示す操作画像を参照して、アドレスで指定した区画３１の現在の温度を確認する。保管場所の現在の温度が保管物の保管温度範囲に属していない場合、ユーザは、操作部５２を介して目標温度Ｔｓを入力し、続いて、確定ボタン１３０を選択する。通信手段５６は、入力された目標温度Ｔｓを冷凍サイクル制御手段５７に通知する。冷凍サイクル制御手段５７は、指定区間に目標温度Ｔｓを設定する（ステップＳ１０２）。続いて、冷凍サイクル制御手段５７は、冷凍能力と空調対象空間の体積とから、指定区画の温度が目標温度Ｔｓに到達するまでの目標時間ｔｍに到達するまでの目標時間ｔｍを算出する（ステップＳ１０３）。メモリ５４が空調対象空間の体積を記憶している。
【００４８】
冷凍サイクル制御手段５７は、負荷側ユニット１０から送出される空気の風向が指定区画に向くように風向調節部１５を制御する（ステップＳ１０４）。そして、冷凍サイクル制御手段５７は、タイマー５８を起動して、時間ｔの計測を開始する（ステップＳ１０５）。冷凍サイクル制御手段５７は、時間ｔが目標時間ｔｍまで経過するか否かを判定し（ステップＳ１０６）、時間ｔが目標時間ｔｍに到達すると、ステップＳ１０７に進む。
【００４９】
ステップＳ１０７において、冷凍サイクル制御手段５７は、目標時間ｔｍ内に指定区間の温度センサ３７の検出値が目標温度Ｔｓに到達したか否かを判定する。ステップＳ１０７の判定の結果、指定区画の温度が目標時間ｔｍ内に目標温度Ｔｓに到達しない場合、冷凍サイクル制御手段５７は、冷凍能力を上げ（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０５に戻る。ステップＳ１０８において、冷凍サイクル制御手段５７は、例えば、圧縮機２１の回転数を上げる。一方、ステップＳ１０７の判定の結果、指定区画の温度が目標時間ｔｍ内に目標温度Ｔｓに到達した場合、冷凍サイクル制御手段５７は、冷凍能力を下げる（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９において、冷凍サイクル制御手段５７は、例えば、圧縮機２１の回転数を下げる。
【００５０】
また、図１３に示した操作画像において、ユーザは、アドレスで指定した区画３１の現在の温度が保管物の保管温度範囲に属している場合、目標温度を入力しなくてもよい。この場合、冷凍サイクル制御手段５７は、現在の空調制御の状態を維持すればよい。
【００５１】
ユーザは、３次元データから倉庫内の各区画３１の温度を知ることができ、保管に適した温度の区画３１に保管物を置くことができる。倉庫内に任意に保管物が置かれる場合に比べて、空気調和装置１が無駄に空気調和を行う必要がない。また、保管物が置かれた区画３１の温度が保管温度範囲に属していない場合、空気調和装置１が風向を調節して保管物の区画３１の温度を保管温度範囲まで下げることで、冷凍能力を上げる必要がない。さらに、ユーザが保管物の区画３１を指定して目標温度を設定した場合、空気調和装置１が保管物の置かれていない区画３１に無駄な空調を行うことが抑制される。その結果、空調負荷が軽減するだけでなく、消費電力量を抑制できる。
【００５２】
図１３を参照して、表示装置５３がユーザに倉庫４０内の温度分布を表示する場合を説明したが、ユーザに対する、３次元データの表示形式はこの場合に限らない。例えば、通信手段５６は、アドレス情報とアドレス情報に対応する区画３１の温度とを組み合わせた情報を一定の時間間隔で表示装置５３に表示させてもよい。また、ユーザは、図９〜図１２に示す温度分布を知っていれば、複数の区画３１のうち、１つの区画３１の温度がわかれば、他の区画３１の温度を予測して、保管物に適した指定区画を決めてもよい。
【００５３】
なお、図１に示した倉庫４０に、風向および風量を調節できる送風機が設けられていてもよい。この場合、図１４に示したステップＳ１０４において、冷凍サイクル制御手段５７が送風機の風量および風向を制御することで、風向調節部１５だけの場合よりも、より広範囲に風向および風量を調節できる。倉庫４０に設置される送風機の台数は１台に限らない。倉庫４０内に設置される送風機の台数は、倉庫４０内の保管物エリアの面積に比例した数でもよい。
【００５４】
また、本実施の形態１では、図１を参照して、倉庫４０に保管棚３０ａ〜３０ｃが設置されている場合で説明したが、倉庫に保管棚が設置されていなくてもよい。図１５は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置が適用される倉庫の別の構成例を示す外観斜視図である。
【００５５】
図１５に示すように、倉庫４０ａには保管棚が設置されていない。保管棚が設置されていない倉庫４０ａでは、例えば、柱４１に温度センサ３７が取り付けられていてもよい。図１４に示す例では、４本の柱４１のそれぞれに垂直方向（Ｚ軸矢印方向）に３つの温度センサ３７が等間隔で取り付けられている。この場合でも、１２個の温度センサ３７が検出した温度データで３次元データが構築される。倉庫内に柱４１が設置されていない場合、２つ以上の温度センサ３７が垂直方向に等間隔で配置された複数のポールを床面の上に設置してもよい。
【００５６】
図１６は、図１５とは異なる倉庫の一例を示す上面図である。図１６に示す倉庫４０ｂには、全部で７台の負荷側ユニット１０が設置されている。具体的には、４台の負荷側ユニット１０と３台の負荷側ユニット１０とが対向して配置されている。また、倉庫４０ｂには、１２本の柱４１が空調対象空間内に設けられている。各柱４１には、図１５に示したように、異なる高さで３つの温度センサ３７が取り付けられている。図１５および図１６に示す倉庫の場合でも、空調対象空間の温度について、図６に示した３次元データが構築される。
【００５７】
また、本実施の形態１において、通信手段５６と全ての温度センサ３７との通信接続手段に有線を用いる場合で説明したが、通信が無線で行われる場合の一例を説明する。図１７は、図３に示した温度センサの検出値を無線で制御部に送信する無線ユニットの一構成例を示すブロック図である。ここでは、通信手段５６は無線通信の機能を備えているものとする。無線通信の技術として、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信技術がある。
【００５８】
図１７に示す無線ユニット７０が、例えば、保管棚３０ａ〜３０ｃの支持板３４ａ〜３４ｃの各支持板に設けられている。無線ユニット７０は、１つの支持板に設置された３つの温度センサ３７に接続される３つのバッファメモリ７１ａ〜７１ｃと、タイマー７２と、制御回路７３と、無線通信回路７４と、電源部７５とを有する。電源部７５は、バッファメモリ７１ａ〜７１ｃ、タイマー７２、制御回路７３および無線通信回路７４に電力を供給する。電源部７５は、例えば、蓄電池である。
【００５９】
図１８は、図１７に示すタイマーがバッファメモリおよび制御回路に通知するタイミングを示すタイミングチャートである。タイマー７２は、検出値を取得するタイミングＴＰ１を周期Ｐ３でバッファメモリ７１ａ〜７１ｃに通知し、温度データを読み込むタイミングＴＰ２を周期Ｐ３で制御回路７３に通知する。タイマー７２は、タイミングＴＰ２がタイミングＴＰ１の後になるように、これらのタイミングをずらしている。バッファメモリ７１ａ〜７１ｃの各メモリは、タイミングＴＰ１に温度センサ３７から検出値を取得し、取得した時刻を検出時間として検出値と一緒に記憶する。
【００６０】
制御回路７３に設けられた図に示さないメモリは、バッファメモリ７１ａ〜７１ｃに接続される各温度センサ３７の区画３１のアドレス情報を記憶している。制御回路７３は、タイミングＴＰ２に検出値および時間データをバッファメモリ７１ａ〜７１ｃから取得する。そして、制御回路７３は、アドレス情報、時間データおよび検出値を含む３つの温度データを温度センサ３７毎に生成し、生成した３つの温度データを無線通信回路７４に順次、渡す。無線通信回路７４は、制御回路７３から３つの温度データを順次、受信すると、３つの温度データを通信手段５６と共通の通信プロトコルの無線信号に変換し、無線信号を順次、出力する。
【００６１】
複数の温度センサ３７が無線通信回路７４を共有化する構成とすることで、無線通信手段の数量を低減できる。図１７を参照して、支持板３４ａ〜３４ｃの各支持板に１台の無線ユニット７０が設けられる場合で説明したが、無線ユニット７０の台数はこの場合に限らない。例えば、保管棚３０ａ〜３０ｃの各保管棚に１台の無線ユニット７０が設けられてもよい。
【００６２】
倉庫には、フォークリフト等の車両および作業者が移動するものがある。各温度センサ３７とリモートコントローラ５０とを配線で接続する場合、車両および作業者の移動に邪魔にならないように配線を設置しなければならない。また、倉庫には、柱および棚が設けられ、保管物エリアもあるため、柱、棚および保管物エリアを避けて配線を設置しなければならない。このように、各温度センサ３７とリモートコントローラ５０とを接続する配線の設置に制約がある。これに対して、図１７を参照して説明したように、温度センサ３７の検出値のリモートコントローラ５０への伝送手段を無線通信にすることで、複数の温度センサ３７を倉庫に導入しやすくなる。
【００６３】
例えば、無線ユニット７０が、図３に示した上下方向（Ｚ軸矢印方向）に延びる配線を介して、複数の温度センサ３７と接続されることが望ましい。この場合、水平方向の配線の長さが抑制されるので、水平面での設置制約を受けなくてすむ。また、無線ユニット７０が、例えば、蓄電池で動作する場合、外部から電源ケーブルを無線ユニット７０に接続する必要がなく、電源ケーブル設置に関する制約を受けなくてすむ。無線ユニット７０に電源ケーブルが接続されていないので、保管物の入出庫を行う車両および作業者は、電源ケーブルに起因する移動制限を受けることがない。さらに、倉庫内のレイアウトを変更する場合、無線ユニット７０に電源ケーブルが接続されていないので、自由に保管棚３０ａ〜３０ｃを移動させることができる。
【００６４】
倉庫には、多くの温度センサ３７が設けられており、多くの温度センサ３７が検出と同時にデータをリモートコントローラ５０に送ることは困難である。これに対して、無線ユニット７０は、時間を計測するタイマー７２を有している。無線ユニット７０が、各温度センサ３７が温度を検出した時間を示す時間データを温度データに対応づけてリモートコントローラ５０に送信している。無線ユニット７０が複数ある場合、全ての無線ユニット７０は互いにタイマー７２の時刻を同期させる。これにより、各温度センサ３７が検出する温度の検出時間を同期させることができる。リモートコントローラ５０が全ての温度センサ３７から取得する検出値は、各温度センサ３７が同じタイミングで検出した温度となる。各温度センサ３７の検出値が同じ時刻で検出されているため、これらの検出値で構築される３次元データも同じ時刻の温度分布を示すものとなる。そのため、時間変化に対して温度変化が速い空調対象空間であっても、空気調和装置１は、より精度の高い温度分布の情報を取得できる。
【００６５】
また、倉庫が冷蔵倉庫のように保管物エリアが低温で、電源部７５が蓄電池である場合、蓄電池の電力の消耗が加速してしまう。そのため、無線ユニット７０が自動的にオンおよびオフする機能を備えていてもよい。例えば、蓄電池は制御回路７３およびタイマー７２に電力供給を継続し、バッファメモリ７１ａ〜７１ｃおよび無線通信回路７４が動作する際、制御回路７３は、蓄電池に、これらの回路に電力を供給させ、回路動作が終了すると、電力供給を停止させてもよい。これにより、蓄電池の電力の消耗を抑制できる。
【００６６】
また、無線ユニット７０が図に示さない表示部を有し、制御回路７３が表示部に光で種々の表示をさせてもよい。例えば、蓄電池の容量が少なくなったとき、制御回路７３が表示部に光を点滅させて、作業者に電池交換を促すことができる。また、検出値が異常値を示す温度センサ３７がある場合、制御回路７３は、表示部に光を点滅させて、異常値を検出した温度センサ３７があることを作業者に通知することができる。この場合、倉庫に設置された送風機が、カメラ等の受光装置を備え、受光装置が光の点滅を検出すると、検出した光の方向に風向を向けるようにしてもよい。温度センサ３７が故障ではなく、温度センサ３７が設置された区画３１の空気の温度が実際に高い場合、送風機からの送風が、保管物エリア内の温度が高くなってしまうことを抑制する。
【００６７】
また、通信手段５６は、複数の無線ユニット７０と通信する際、無線ユニット７０から受信する信号の電波強度に基づいて各無線ユニット７０の位置を検出してもよい。例えば、通信手段５６と無線ユニット７０との距離が長いほど、電波強度が小さくなる。さらに、各無線ユニット７０が自ユニットに接続される複数の温度センサ３７から取得する検出値と区画３１のアドレスとを決められた順に対応づけて、温度データを通信手段５６に送信してもよい。この場合、通信手段５６は、無線ユニット７０から受信する温度データの電波強度から無線ユニット７０の倉庫内の位置を推定する。そして、通信手段５６は、無線ユニット７０から受信する３つの温度データの各検出値を決められた順のアドレスに対応づけることで、各検出値が検出された保管棚および区画３１を特定できる。そのため、無線ユニット７０から通信手段５６に無線で送信される温度データにアドレスの情報が含まれていなくてもよい。無線通信されるデータ量が少なくてすむので、通信手段５６と無線ユニット７０との無線通信の負荷が軽減する。
【００６８】
本実施の形態１の空気調和装置１は、空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎に温度を検出する環境検出センサ３６と、空調対象空間を空気調和する負荷側ユニット１０とを有するものである。
【００６９】
本実施の形態１によれば、空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎の温度を環境検出センサ３６が検出するため、ユーザは倉庫内のうち、保管に適した温度の区画に保管物を置くことができる。ユーザが倉庫内の任意の区画に保管物を置き、保管物の温度が目標温度以下になるように空気調和装置が空調制御を行う場合に比べて、空調負荷が軽減する。保管物の置かれていない区画が必要以上に空気調和されないので、消費電力量を抑制できる。
【００７０】
本実施の形態１において、冷凍サイクル制御手段５７は、複数の区画３１のうち、指定区画の目標温度を設定する。例えば、冷凍サイクル制御手段５７は、指定区画に対する目標温度が入力されない場合、指定区画の現在の温度を目標温度に設定して空調制御を維持する。また、冷凍サイクル制御手段５７は、指定区画に対する目標温度が入力された場合、入力された目標温度を指定区画の目標温度に設定する。ユーザは、保管物を保管する区画３１の温度が保管に適した温度である場合、自動的に目標温度が設定されるため、目標温度を入力する必要がなく、入力の手間が省ける。
【００７１】
本実施の形態１において、冷凍サイクル制御手段５７は、冷凍能力と空調対象空間の体積とから、指定区画の温度が目標温度Ｔｓに到達するまでの目標時間ｔｍを決定してもよい。空気調和装置１が保管物を目標時間ｔｍ内に目標温度Ｔｓまで冷却する条件を満たすか否かを判定し、判定の結果、条件を満たさない場合、冷凍能力を上げる制御を行うことで、保管物の温度が目標温度Ｔｓまで低下する時間が長くなることが抑制される。その結果、保管物の品質劣化を防止できる。
【００７２】
本実施の形態１において、複数の温度データは区画毎に位置および温度が対応付けられた３次元データ構造を構成する。３次元データから、空調対象空間において、水平方向および垂直方向に限らず、斜め方向の２つの区画３１の間の空間の温度分布も予測することができる。また、倉庫内により多くの温度センサ３７を設置すれば、空気調和装置１は、冷気供給の死角となる位置の温度も取得できる。倉庫には、柱、棚および保管物等で冷気供給の死角が発生しやすい。そのため、温度センサ３７の設置数が多いほど、空気調和装置１が、温度が上昇する傾向のある場所を見つけやすくなるメリットがある。
【００７３】
また、本実施の形態１において、各温度データが時間データを有していてもよい。複数の温度データが有する複数の時間データが示す時刻が同じ場合、同じ時刻の温度分布を示す３次元データを構築することができる。
【００７４】
また、本実施の形態１において、表示装置５３は複数の温度データを複数の区画３１に対応して表示してもよい。この場合、ユーザは、各区画３１の温度を見て、どの区画３１に保管物を置くべきかを判断できる。
【００７５】
実施の形態２．
実施の形態２は、環境検出センサが赤外線センサの場合である。本実施の形態２では、実施の形態１で説明した構成と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
本実施の形態２の空気調和装置の構成を説明する。図１９は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置が適用される倉庫の一例を示す外観斜視図である。本実施の形態２の空気調和装置１ａが適用される倉庫４０ｃは、図１９に示すように、保管棚が設置されておらず、床４３の上に保管物６５が積み上げられる倉庫である。倉庫４０ｃの場合、保管物が置かれる空間に保管棚および柱が設けられている倉庫に比べて、保管物の設置に関して自由度がより向上するという利点がある。なお、図１９は、保管物６５が床４３の上に直接に置かれている場合を示しているが、保管物６５はパレット等の荷台の上に置かれた状態で倉庫４０ｃに保管されてもよい。
【００７７】
本実施の形態２の空気調和装置１ａは、環境検出センサ３６として、赤外線センサ３８を有する。図１９に示す倉庫４０ｃの場合、赤外線センサ３８は天井４２に取り付けられている。
【００７８】
図２０は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の制御部の一構成例を示すブロック図である。制御部５１ａは、通信手段５６、冷凍サイクル制御手段５７および区画判定手段５９を有する。赤外線センサ３８は、周囲温度に対して温度が一定温度以上異なる物体を検出する。一定温度は、赤外線センサ３８の感度によって異なるが、例えば、５［℃］である。赤外線センサ３８は、検出した物体の表面温度Ｔｇと、物体のサイズＳｇと、基準位置から物体までの距離Ｌｇと、基準位置から物体への方向Ｄｇとを検出する。サイズＳｇは、温度が周囲温度と異なるサイズである。基準位置は、赤外線センサ３８の設置位置である。赤外線センサ３８は、検出した表面温度Ｔｇ、サイズＳｇ、距離Ｌｇおよび方向Ｄｇを、通信手段５６を介して区画判定手段５９に渡す。
【００７９】
区画判定手段５９は、赤外線センサ３８から受け取る検出値に基づいて、空調対象空間を複数の区画３１に区切り、区画３１の座標情報および温度を含む温度データを区画３１に対応づけてメモリ５４に格納する。本実施の形態２においても、メモリ５４に蓄積される複数の温度データによって３次元データが構築される。
【００８０】
ここで、図１９を参照して、区画判定手段が３次元データを生成する手順を説明する。例えば、床４３の上に保管物が置かれていない状態で、ユーザが保管物６５ａを床４３の上に置いた場合を考える。
【００８１】
このとき、赤外線センサ３８が周囲温度と異なる温度の保管物６５ａを検出すると、保管物６５ａの表面温度Ｔｇ、サイズＳｇ、距離Ｌｇおよび方向Ｄｇの情報を区画判定手段５９に渡す。区画判定手段５９は、赤外線センサ３８から表面温度Ｔｇ、サイズＳｇ、距離Ｌｇおよび方向Ｄｇを受け取ると、サイズＳｇをサイズ閾値Ｓｔｈと比較することで、検出された物体が人か保管物かを判定する。メモリ５４がサイズ閾値Ｓｔｈを記憶している。
【００８２】
また、区画判定手段５９は、検出された物体が保管物６５ａと判定すると、検出されたサイズＳｇの２次元形状の中心点を直方体の重心とした区画３１を設定する。このときの区画３１の直方体の各辺の長さは、予め決められていてもよく、検出されたサイズから区画判定手段５９が決められた手順にしたがって推測したものであってもよい。区画３１の直方体の各辺の長さが予め決められている場合、メモリ５４が各辺の長さを記憶している。
【００８３】
また、区画判定手段５９は、赤外線センサ３８の設置位置の座標と、検出された距離Ｌｇおよび方向Ｄｇとから、保管物６５ａの座標情報を算出する。メモリ５４は、赤外線センサ３８の設置位置の座標を記憶している。さらに、区画判定手段５９は、設定した区画３１の座標情報および表面温度Ｔｇを含む温度データを、通信手段５６を介して、メモリ５４に格納する。
【００８４】
保管物６５ａの表面温度は、一定時間が経過すると、周囲温度に対して一定温度以下の温度になる。続いて、ユーザが図１９に示す保管物６５ｂを床４３の上に置くと、赤外線センサ３８が周囲温度と異なる温度の保管物６５ｂを検出する。区画判定手段５９は、保管物６５ａと同様にして、赤外線センサ３８から受け取る検出値に基づいて、保管物６５ｂの区画３１を設定し、区画３１の温度データをメモリ５４に格納する。
【００８５】
図２１は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置において、制御部が記憶する３次元データ構造の一例を示す模式図である。図１９を参照して説明したように、新たに保管物６５が図１９に示した倉庫４０ｃの床４３または他の保管物の上に置かれる度に、区画判定手段５９が、新たに置かれた保管物６５の区画３１を設定する。そして、区画判定手段５９は、設定した区画３１の温度データを生成してメモリ５４が記憶する３次元データを更新する。その結果、図２１に示すような３次元データが構築される。区画判定手段５９は、冷凍サイクル制御手段５７が実行する空調制御の情報を通信手段５６に通知する。通信手段５６は、区画判定手段５９から通知される空調制御情報に対応して３次元データを管理する。これにより、冷凍サイクル制御手段５７が行う空調制御毎に、空調対象空間の温度分布を示す３次元データがメモリ５４に蓄積される。
【００８６】
本実施の形態２の空気調和装置１ａの動作については、通信手段５６が図１３に示す操作画像を表示装置５３に表示させる際、現在の空調制御情報に対応する温度分布を表示させることを除いて、図１４を参照して説明した動作と同様になる。そのため、本実施の形態２では、空気調和装置１ａの動作について、その詳細な説明を省略する。
【００８７】
なお、倉庫に設置される赤外線センサ３８は１つに限らず、複数でもよい。例えば、赤外線センサ３８の位置から既に置かれている保管物を見たとき、赤外線センサ３８の死角になる場所に保管物が新しく置かれたとき、赤外線センサ３８が検出できない場合がある。そのため、倉庫内に複数の赤外線センサ３８を設置して、赤外線センサ３８の死角になる場所を極力減らすことが望ましい。倉庫内に複数の赤外線センサ３８が設置される場合、メモリ５４は各赤外線センサ３８の識別子と設置位置の座標情報とを記憶する。区画判定手段５９は、複数の赤外線センサ３８の座標情報と複数の赤外線センサ３８から取得する検出値とを関連付けることで、新たに置かれた１つの保管物を、複数の保管物に誤判定してしまうことを防ぐ。
【００８８】
倉庫には、作業車がフォークリフト等の車両を運転して保管物を入出庫する倉庫もある。この場合、複数の保管棚が設置された倉庫では、隣り合う２つの保管棚の間の通路が狭く、車両が通路を通れない場合がある。また、温度センサ３７が取り付けられたポールが倉庫の床面上に設置されている場合、車両がポールに接触してしまうことが起こり得る。ポールが倒れると、温度センサ３７が故障してしまうおそれがある。
【００８９】
これに対して、本実施の形態２の空気調和装置１ａは、赤外線センサ３８の検出値を用いて空間の温度分布を示す３次元データを生成する。本実施の形態２の空気調和装置１ａは、倉庫内に複数の温度センサ３７を設ける必要がないため、倉庫内に保管棚および柱が設けられてない倉庫、および倉庫内にポールを設置することができない倉庫に、特に有効である。
【００９０】
実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１で説明した空気調和装置が、他の空気調和装置の空調制御情報を参照して空調制御を行う場合である。本実施の形態３では、実施の形態１で説明した構成と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９１】
本発明の実施の形態３の空気調和装置が適用される空調制御システムの構成を説明する。図２２は、本発明の実施の形態３の空気調和装置が適用される空調制御システムの一構成例を示す図である。
【００９２】
空調制御システム２００は、空気調和装置１と、サーバ９０とを有する。図２２に示すように、空気調和装置１は、ネットワーク１００を介してサーバ９０と接続される。また、サーバ９０には、ネットワーク１００を介して、他の空気調和装置１２０１〜１２０ｎ（ｎは２以上の整数）が接続される。サーバ９０は、空気調和装置１が実行する空調制御を分析し、他の空気調和装置１２０１〜１２０ｎの空調制御情報を含む履歴情報を参照して空気調和装置１に適した空調制御情報を抽出し、抽出した空調制御情報を空気調和装置１に提供するものである。
【００９３】
ネットワーク１００は、例えば、インターネットである。空気調和装置１の通信手段５６、および空気調和装置１２０１〜１２０ｎの図に示さないリモートコントローラと、サーバ９０とは、共通の通信プロトコルで通信する。通信プロトコルは、例えば、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）である。
【００９４】
空気調和装置１の通信手段５６は、空調環境情報および空調制御情報をメモリ５４に格納し、これらの情報が変化すると、メモリ５４が記憶する情報を更新する。空気調和装置１の通信手段５６および空気調和装置１２０１〜１２０ｎのリモートコントローラは、空調環境情報を一定の周期でネットワーク１００を介してサーバ９０に送信する。また、空気調和装置１の通信手段５６および空気調和装置１２０１〜１２０ｎのリモートコントローラは、空調制御内容を変更したタイミングで空調制御情報を、ネットワーク１００を介してサーバ９０に送信する。
【００９５】
空調環境情報は、例えば、空気調和装置が適用される倉庫の保管物の種類と、空調対象空間の体積と、温度センサ３７毎に保管物と温度センサ３７との距離を含む位置関係などの情報を含む。また、倉庫外の温度が倉庫内に影響を及ぼすことがあるので、空調環境情報が外気温度の情報を含んでもよい。空調環境情報は、倉庫に設けられた扉の数および扉の位置の情報を含んでいてもよい。
【００９６】
空調制御情報は、例えば、熱源側ユニット、負荷側ユニットおよび送風機の運転データと、倉庫内の平均温度を一定の温度まで下げるまでにかかった時間と、負荷側ユニットの風向調節の有無および風向の角度などの情報を含む。熱源側ユニットの運転データとは、例えば、圧縮機の回転数である。負荷側ユニットの運転データとは、例えば、膨張装置の開度およびファンの回転数である。送風機の運転データとは、例えば、送風機の台数、ならびに送風機毎の風量および風向である。
【００９７】
図２２に示したサーバ９０の構成を説明する。図２３は、図２２に示したサーバの一構成例を示すブロック図である。図２３に示すように、サーバ９０は、記憶装置９１と、制御装置９２とを有する。制御装置９２は、プログラムを記憶するメモリ９３と、プログラムを実行するＣＰＵ９４とを有する。記憶装置９１は、例えば、ハードディスクドライブ装置である。記憶装置９１は、空気調和装置１および１２０１〜１２０ｎの各空気調和装置が適用される倉庫に対応して、空調環境情報および空調制御情報の時系列変化を示す履歴情報を記憶する。
【００９８】
制御装置９２は、空気調和装置１および１２０１〜１２０ｎの各空気調和装置から受信する空調環境情報および空調制御情報を記憶装置９１に格納する。また、制御装置９２は、空調環境情報および空調制御情報を含む対応策要求信号を空気調和装置１から受信すると、記憶装置９１が記憶する履歴情報を参照する。そして、制御装置９２は、対応策要求信号に含まれる空調環境情報および空調制御情報に最も近似した倉庫の空調制御情報を記憶装置９１から読み出し、読み出した空調制御情報を補完制御情報として空気調和装置１に送信する。
【００９９】
本実施の形態３の空気調和装置１の動作を説明する。図２４は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の動作手順を示すフローチャートである。図２４に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０６の動作は、図１４を参照して説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０６と同じため、本実施の形態３では、その詳細な説明を省略する。
【０１００】
冷凍サイクル制御手段５７は、タイマー５８が計測する時間ｔが目標時間ｔｍに到達したか否かを判定し（ステップＳ２０６）、時間ｔが目標時間ｔｍに到達すると、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７において、冷凍サイクル制御手段５７は、目標時間ｔｍ内に指定区間の温度センサ３７の検出値が目標温度Ｔｓに到達したか否かを判定する。ステップＳ２０７の判定の結果、指定区画の温度が目標時間ｔｍ内に目標温度Ｔｓに到達しない場合、冷凍サイクル制御手段５７は、冷凍能力を上げずに指定区画の温度を目標温度Ｔｓに到達させる対応策をサーバ９０に要求することを通信手段５６に指示する。
【０１０１】
通信手段５６は、冷凍サイクル制御手段５７からの指示にしたがって、現在の空調環境情報および空調制御情報に近似した倉庫を参照するために（ステップＳ２０８）、空調環境情報および空調制御情報を含む対応策要求信号をサーバ９０に送信する。サーバ９０の制御装置９２は、対応策要求信号を空気調和装置１から受信すると、記憶装置９１が記憶する履歴情報を参照する。そして、制御装置９２は、対応策要求信号に含まれる空調環境情報および空調制御情報に近似した倉庫の履歴情報がある場合、履歴情報から補完制御情報を記憶装置９１から読み出して空気調和装置１に送信する。通信手段５６は、サーバ９０から補完制御情報を受信すると（ステップＳ２０９）、受信した補完制御情報を冷凍サイクル制御手段５７に渡す。一方、制御装置９２は、対応策要求信号に含まれる空調環境情報および空調制御情報に近似した倉庫の履歴情報がない場合、対応策要求信号に対して何も空気調和装置１に返信しない。
【０１０２】
図２５は、図２４に示すステップＳ２０８〜Ｓ２０９の動作を説明するための模式図である。ここでは、説明を簡単にするために、空気調和装置１が、倉庫の保管物の種類を検索条件として、補完制御情報を取得する場合で説明する。倉庫４０の保管物の種類が保管物Ｘである場合、空気調和装置１は、図２５に示すように、サーバ９０が記憶する、保管物Ａ、ＢおよびＣ等の各保管物の倉庫の履歴情報を参照し、保管物Ｘに近似した保管物の倉庫を特定する。保管物Ｘが保管物Ｂに近似したものである場合、ステップＳ２０９において、空気調和装置１は、保管物Ｂを保管する倉庫に設置された空気調和装置の空調制御情報をサーバ９０が記憶する履歴情報から取得する。
【０１０３】
冷凍サイクル制御手段５７は、通信手段５６から補完制御情報を受け取ると、受け取った補完制御情報にしたがって空調制御内容を変更する（ステップＳ２１０）。例えば、倉庫４０内に送風機が設置されている場合、冷凍サイクル制御手段５７は、送風機の風向を指定区画に向ける制御を行う。冷凍サイクル制御手段５７は、ステップＳ２１０の後、ステップＳ２０５に戻る。
【０１０４】
ステップＳ２０８の判定の結果、冷凍サイクル制御手段５７は、サーバ９０から空調制御情報を取得できなかった場合、冷凍能力を上げ（ステップＳ２１１）、ステップＳ２０５に戻る。ステップＳ２１１において、冷凍サイクル制御手段５７は、例えば、圧縮機２１の回転数を上げる。また、ステップＳ２０７の判定の結果、指定区画の温度が目標時間ｔｍ内に目標温度Ｔｓに到達した場合、冷凍サイクル制御手段５７は、冷凍能力を下げる（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１２において、冷凍サイクル制御手段５７は、例えば、圧縮機２１の回転数を下げる。
【０１０５】
なお、サーバ９０の制御装置９２は、空気調和装置１から対応策要求信号を受信するか否かに関わらず、記憶装置９１が記憶する大量の履歴情報を解析し、最適な空調環境実現のための情報を空気調和装置１に提供してもよい。
【０１０６】
例えば、空調環境情報が、倉庫内における、負荷側ユニット、送風機および保管物エリアのレイアウトの情報を含む場合、制御装置９２は、他の倉庫のレイアウト情報を利用して、冷却効率のよいレイアウトを空気調和装置１に提供してもよい。また、空調環境情報または空調環境情報が空気調和装置１の稼働時間を含む場合、制御装置９２は、稼働時間が買い替えの基準時間に到達している場合、空気調和装置の買い替えを提案する情報を空気調和装置１に提供してもよい。また、空調環境情報が保管物の入出庫の頻度および時間帯等の運用情報を含む場合、制御装置９２は、空気調和装置１の現在の運用情報を解析し、保管物を効率よく入出庫する運用情報を空気調和装置１に提供してもよい。
【０１０７】
また、制御装置９２は、ネットワーク１００を介して他のサーバから、倉庫４０が設置された地域の天気情報および交通情報を取得してもよい。この場合、制御装置９２は、天気情報から外気温度の変化を予測し、交通情報から保管物の入出庫の時間を予測し、これらの予測結果に基づく空調制御を空気調和装置１に提供することができる。
【０１０８】
さらに、空気調和装置１は、倉庫内全体の温度分布を示す３次元データをサーバ９０に提供してもよい。この場合、制御装置９２は、３次元データを解析して、温度管理が重要では無い区画３１の温度と温度管理が重要な区画３１の温度とが異なるように制御するゾーニング空調制御情報を空気調和装置１に提供する。空気調和装置１は、サーバ９０から提供されたゾーニング空調制御情報にしたがって空気調和を実行することで、倉庫のエネルギー管理を高機能化できるだけでなく、低消費電力化を実現できる。
【０１０９】
本実施の形態３の空気調和装置１は、他の空気調和装置の空調制御の履歴情報を参照し、履歴情報を用いて空調制御を行って、指定区画の温度を目標温度Ｔｓに近づけるものである。
【０１１０】
本実施の形態３によれば、空気調和装置１は、保管物が置かれた指定区画の温度を目標温度Ｔｓに近づける際、冷凍能力を上げる制御の代わりに、空気調和装置１の空調環境に近似した倉庫で過去に実行された空調制御を適用できる。空気調和装置１は、他の空気調和装置の履歴情報を参照し、同じような空調環境で過去に行われた多くの空調制御の実績を活用することで、消費電力量が増加する制御を採用しないですむ。その結果、空気調和装置１は消費電力量の増加を抑制できる。なお、本実施の形態３を実施の形態２に適用してもよい。
【０１１１】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、ユーザが保管物を保管する区画を空気調和装置に指定する場合で説明したが、本実施の形態４は、複数の区画毎に物の存在を検出する物体検知センサを有するものである。本実施の形態４では、実施の形態１で説明した構成と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１２】
本実施の形態４の空気調和装置の構成を説明する。図２６は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置が適用される倉庫の保管棚の一構成例を示す外観斜視図である。図２７は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置のリモートコントローラの一構成例を示すブロック図である。保管棚３０ａ〜３０ｃは同様な構成であるため、ここでは、保管棚３０ａの構成を説明し、保管棚３０ｂおよび３０ｃの説明を省略する。
【０１１３】
図２６に示すように、保管棚３０ａにおいて、区画３１毎に物体検知センサ４５が設けられている。物体検知センサ４５は、例えば、光センサである。保管棚３０ａ〜３０ｃに設けられた全ての物体検知センサ４５は通信手段５６と接続されている。物体検知センサ４５は、物体を検知すると、オン信号を出力し、物体を検知しないと、オフ信号を出力する。物体検知センサ４５と通信手段５６との接続手段は、有線であってもよく、無線であってもよい。メモリ５４は、全ての物体検知センサ４５に対応する区画３１のアドレスを記憶している。
【０１１４】
通信手段５６は、全ての温度センサ３７の検出値と全ての物体検知センサ４５の検出値とを、アドレスに対応づけてメモリ５４に記憶させる。例えば、図８に示したテーブルにおいて、通信手段５６は、アドレス情報に対応して、物体検知センサ４５の検出値を記録する。また、通信手段５６は、検出値がオン信号である物体検知センサ４５に対応する区画３１を冷凍サイクル制御手段５７に通知する。
【０１１５】
冷凍サイクル制御手段５７は、通信手段５６から通知された区画を指定区画に設定する。冷凍サイクル制御手段５７は、実施の形態１と同様に、指定区画の温度が目標温度Ｔｓと一定の範囲で一致するように、冷媒回路６０の冷凍サイクルを制御する。通信手段５６から通知された区画３１が複数である場合、冷凍サイクル制御手段５７は、通知された複数の区画３１を指定区画に設定し、複数の指定区画の温度の平均値が目標温度と一定の範囲で一致するように冷凍サイクルを制御する。
【０１１６】
本実施の形態４の空気調和装置１の動作については、図１４に示したステップＳ１０１において、保管物が置かれた区画３１を指定区画に自動的に設定することを除いて、図１４を参照して説明した動作と同様になるため、その詳細な説明を省略する。
【０１１７】
なお、物体検知センサ４５は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）読み取り装置であってもよい。この場合、各保管物にＲＦＩＤタグが貼り付けられていればよい。
【０１１８】
また、本実施の形態４においても、図１７に示した無線ユニット７０を適用してもよい。この場合、制御回路７３に複数の物体検知センサ４５が接続され、制御回路７３は、一定の周期で物体検知センサ４５の検出値を、無線通信回路７４を介してリモートコントローラ５０に送信する。また、無線ユニット７０が図に示さない表示部を有し、制御回路７３が表示部に光で種々の表示をさせてもよい。例えば、制御回路７３が、物体検知センサ４５の検出値から区画３１に保管物が置かれていると判定すると、表示部に光を点灯させることで、その区画３１に保管物があることを作業者に知らせることができる。
【０１１９】
また、倉庫が図１９に示した倉庫４０ｃである場合、物の存在を検出する物体検知センサ４５ａは、複数の物体検知センサ４５の代わりに、カメラであってもよい。図２８は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置が適用される倉庫の別の構成例を示す外観斜視図である。
【０１２０】
物体検知センサ４５ａは図２０に示した制御部５１ａの通信手段５６と接続される。物体検知センサ４５ａは、一定の周期で撮影し、撮影で取得した画像データを出力する。通信手段５６は、物体検知センサ４５ａから取得する画像データをメモリ５４に格納し、一定時間保存する。区画判定手段５９は、メモリ５４が記憶する複数の画像データを用いて保管物が置かれた位置を判定する。例えば、区画判定手段５９は、メモリ５４が記憶する複数の画像データのうち、格納された時間が現在時刻に近い２つの画像データを比較し、２つの画像データの違いから保管物が置かれたか否かを判定する。
【０１２１】
区画判定手段５９は、画像データを用いて保管物の位置を特定すると、保管物が占める空間を指定区画に設定する。そして、区画判定手段５９は、指定区画に対応する赤外線センサ３８の検出値を読み出し、指定区画の座標情報に対応づけて温度データをメモリ５４に記憶させる。なお、区画判定手段５９は、物体検知センサ４５ａから取得する画像データと赤外線センサ３８から取得する検出値とを解析して保管物の置かれた位置を判定してもよい。
【０１２２】
本実施の形態４では、区画判定手段５９は、倉庫内の画像データを解析することで、保管物と作業者との大きさの違いから保管物をより正確に識別することができ、指定区画の判定精度が向上する。また、作業者が保管物を倉庫に運び込んだとき、保管物の温度が倉庫内の周囲温度に近い温度であっても、区画判定手段５９は、画像データから保管物が運び込まれたことを認識でき、保管物の検知精度が向上する。
【０１２３】
本実施の形態４の空気調和装置１および１ａは、保管物が区画３１に置かれると物体検知センサ４５および４５ａが、保管物が置かれた区画３１を検出するため、ユーザは、操作部を介して保管物を置く位置を入力する必要がない。そのため、ユーザは、入力操作の手間を省くことができる。
【０１２４】
また、本実施の形態４の空気調和装置１および１ａは、倉庫内の複数の区画３１毎に保管物の有無と温度とが検出されるため、倉庫内で保管物が置かれた区画３１の温度と、倉庫内に保管物が置かれていない区画３１の温度との情報を取得できる。空気調和装置１および１ａは、保管物が保管された区画３１の温度を管理することで、保管物の冷却管理を確実に行うことができる。その結果、保管物の品質を向上させることができる。また、空気調和装置１および１ａは、冷却が不要な区画３１の冷却を弱めることで、省エネルギー化を図ることができる。なお、本実施の形態４を、実施の形態１だけでなく、実施の形態２および３に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１  空気調和装置、１ａ  空気調和装置、１０  負荷側ユニット、１２  膨張装置、１３  負荷側熱交換器、１４  ファン、１５  風向調節部、２０  熱源側ユニット、２１  圧縮機、２２  熱源側熱交換器、３０ａ〜３０ｃ  保管棚、３１  区画、３２  ポール、３３  天板、３４ａ〜３４ｃ  支持板、３６  環境検出センサ、３７、３７ａ  温度センサ、３８  赤外線センサ、４０、４０ａ〜４０ｃ  倉庫、４１  柱、４２  天井、４３  床、４５、４５ａ  物体検知センサ、５０  リモートコントローラ、５１、５１ａ  制御部、５２  操作部、５３  表示装置、５４  メモリ、５５  ＣＰＵ、５６  通信手段、５７  冷凍サイクル制御手段、５８  タイマー、５９  区画判定手段、６０  冷媒回路、６５、６５ａ、６５ｂ  保管物、７０  無線ユニット、７１ａ〜７１ｃ  バッファメモリ、７２  タイマー、７３  制御回路、７４  無線通信回路、７５  電源部、９０  サーバ、９１  記憶装置、９２  制御装置、９３  メモリ、９４  ＣＰＵ、１００  ネットワーク、１３０  確定ボタン、２００  空調制御システム、３０１〜３０７、３１１、３１２  空気層、１２０１〜１２０ｎ  空気調和装置。
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月29日(2020.9.29)
【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装置は、空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎に温度を検出する環境検出センサと、風向調節部が設けられ、前記空調対象空間を空気調和する負荷側ユニットと、前記環境検出センサが検出した複数の温度データを前記複数の区画に対応して表示する表示装置と、前記複数の区画のうち、ユーザによって設定される指定区画と、前記ユーザによって設定される目標温度とが入力されると、前記指定区画に前記目標温度を設定する冷凍サイクル制御手段と、を有し、前記冷凍サイクル制御手段は、前記負荷側ユニットから送出される空気の風向が前記指定区画に向くように前記風向調節部を制御するものである。
【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】
空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎に温度を検出する環境検出センサと、
風向調節部が設けられ、前記空調対象空間を空気調和する負荷側ユニットと、
前記環境検出センサが検出した複数の温度データを前記複数の区画に対応して表示する表示装置と、
前記複数の区画のうち、ユーザによって設定される指定区画と、前記ユーザによって設定される目標温度とが入力されると、前記指定区画に前記目標温度を設定する冷凍サイクル制御手段と、
を有し、
前記冷凍サイクル制御手段は、
前記負荷側ユニットから送出される空気の風向が前記指定区画に向くように前記風向調節部を制御する、
空気調和装置。
【請求項２】
前記冷凍サイクル制御手段は、
前記表示装置が前記環境検出センサによって検出された前記複数の温度データを前記複数の区画に対応して表示した後、前記指定区画および前記目標温度が入力されると、前記指定区画に前記目標温度を設定する、
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記冷凍サイクル制御手段は、
冷凍能力と前記空調対象空間の体積とから、前記指定区画の温度が前記目標温度に到達するまでの目標時間を決定する、請求項１または２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
空調対象空間が水平方向および垂直方向に区切られた複数の区画に対して、区画毎に温度を検出する環境検出センサと、
前記空調対象空間を空気調和する負荷側ユニットと、
前記複数の区画のうち、指定区画の目標温度を設定し、冷凍能力と前記空調対象空間の体積とから、前記指定区画の温度が前記目標温度に到達するまでの目標時間を決定する冷凍サイクル制御手段と、
他の空気調和装置の空調制御情報を含む履歴情報を記憶するサーバとネットワークを介して接続する通信手段と、を有し、
前記冷凍サイクル制御手段は、前記通信手段を介して前記履歴情報を参照して前記目標時間を決定する、
空気調和装置。
【請求項５】
前記冷凍サイクル制御手段は、
前記目標時間以内に前記指定区画の温度が前記目標温度に到達しない場合、前記通信手段を介して前記履歴情報を参照する、
請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記冷凍サイクル制御手段は、
冷凍能力を上げずに前記指定区画の温度を前記目標温度に到達させる補完制御情報を前記履歴情報から取得する場合、前記補完制御情報にしたがって空調制御を実行し、前記履歴情報から前記補完制御情報を取得できない場合、冷凍能力を上げる制御を行う、請求項５に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記冷凍サイクル制御手段は、
前記指定区画の温度が前記目標温度に到達すると、冷凍能力を下げる制御を行う、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記環境検出センサが検出する複数の温度データは区画毎に位置および温度が対応付けられた３次元データ構造を構成する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記各温度データは検出時を示す時間データを有する、請求項８に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記環境検出センサは赤外線センサであり、
前記赤外線センサの検出値に基づいて、前記空調対象空間を前記複数の区画に区切る区画判定手段をさらに有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和装置と、
前記環境検出センサとして、前記複数の区画に設けられた複数の温度センサと、
を有する倉庫。
【請求項１２】
前記複数の区画毎に物の存在を検出する複数の物体検知センサをさらに有する、請求項１１に記載の倉庫。
【請求項１３】
請求項１０に記載の空気調和装置と、
前記複数の区画毎に物の存在を検出する物体検知センサと、
を有する倉庫。
【国際調査報告】
2019224916.tif 000031
2019224916.tif 000032
2019224916.tif 000033
2019224916.tif 000034