JP7258172B2 - 空気調和機の制御装置、空気調和機及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の制御装置、空気調和機及び、プログラムに関する。

空気調和装置の制御装置には、空気調和装置を動作させたときの室内温度変化を推定し、その推定結果に基づいて空気調和装置の動作を制御するものがある。

例えば、特許文献１には、住宅の熱エネルギーモデルを用いて、ヒートポンプ式の温水暖房機で住宅を暖房したときの温度を推定し、推定した温度に基づいて温水暖房機の制御パラメータを決定する温水暖房機の制御装置が開示されている。

特許文献２には、室内の空気の流れを表す流体モデルを用いて、空気調和機で空気を調和したときの、室内の目標地点の温度を推定し、推定した温度に基づいて空気調和機を制御する空気調和機の制御装置が開示されている。

国際公開第２０１６／０３５１２１号 特開２０１８－１０９４９４号公報

空気調和機の制御装置は、ユーザーの快適性を向上させるため、正確な室内温度を短時間に推定して、正確に空気調和することが望ましい。

しかしながら、特許文献１に記載の制御装置は、室内全体が同じ温度であると仮定した場合の、温度を推定するだけである。このため、室内温度分布が推定することができない。その結果、正確に空気調和することが難しい。

また、特許文献２に記載の制御装置は、流体モデルで室内の空気の流れを求めるため、正確な温度分布を予測できるものの、演算に時間がかかり実用的でない。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、正確な室内温度を短時間に推定して空気調和することができる空気調和機の制御装置、空気調和機及び、プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機の制御装置は、室内機、室内温度計、室外機及び、室外温度計を備え、室内機及び室外機が設定温度、設定風量及び、設定風向に基づいた空気調和条件で動作する空気調和機の制御装置である。空気調和機の制御装置は、パラメータ特定部、代表温度推定部、室内温度分布推定部及び、空気調和条件調整部を備える。パラメータ特定部は、室内機の空気調和条件、室内温度計が測定した室内温度及び、室外温度計が測定した室外温度に基づいて、室内機が室内に吹き出す風の風量、風向及び、温度の各パラメータを特定する。代表温度推定部は、室内の熱エネルギーから室内温度を推定する熱エネルギーモデルを用いて、パラメータ特定部が特定した温度の風で室内が空気調和され、第一時間だけ経過したときの室内温度を代表する代表温度を推定する。室内温度分布推定部は、室内の空気の流れと空気の熱エネルギーから室内の複数位置の温度を推定する流体モデルを用いて、第一時間だけ経過したときに、代表温度推定部によって推定された代表温度に全体が空気調和された室内の空気が、その後、パラメータ特定部が特定した風の風量、風向及び温度で調和されるとした場合の、第一時間よりも長い第二時間だけ経過したときの、室内温度分布を推定する。空気調和条件調整部は、室内温度分布推定部が推定した室内温度分布から代表値又は特定の位置の温度を求め、求めた代表値又は特定の位置の温度と設定温度の差に応じて、室内機と室外機の空気調和条件を調整する。また、空気調和機の制御装置は、代表温度推定部に第一時間として一定の時間である指定時間を指定することにより、代表温度推定部に指定時間だけ演算させ、代表温度推定部が推定した代表温度を室内温度分布推定部に入力する演算管理部をさらに備える。

本発明の構成によれば、代表温度推定部が熱エネルギーモデルを用いて、第一時間だけ経過したときの室内温度を代表する代表温度を推定し、室内温度分布推定部が流体モデルを用いて、第一時間だけ経過したときに、代表温度推定部によって推定された代表温度に全体が空気調和された室内の空気が、その後、パラメータ特定部が特定した風の風量、風向及び温度で調和されるとした場合の、第一時間よりも長い第二時間だけ経過したときの、室内温度分布を推定する。このため、空気調和機の制御装置は、短時間に正確な室内温度を推定することができる。

本発明の実施の形態１に係る制御装置の制御対象物である空気調和機のブロック図 本発明の実施の形態１に係る制御装置の制御対象物である空気調和機が備える室内機の断面図 本発明の実施の形態１に係る制御装置の制御対象物である空気調和機が備える室内機が吹き出す風の向きの一例の概念図 本発明の実施の形態１に係る制御装置の制御対象物である空気調和機が備える室内機が吹き出す風の向きの別の例の概念図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置のブロック図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置が備える記憶部に記憶されたデータテーブルの概略図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置が備える記憶部に記憶された熱伝導データの概略図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置が備える記憶部に記憶された部屋データの概略図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置が備える記憶部に記憶された室内機風分布データの概略図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置が備える記憶部に記憶された判定データの概略図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置が備える温度分布推定部が演算で使用する部屋のセルの概略図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置のハードウエア構成図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置が実施する空気調和機制御処理のフローチャート 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置が実施する空気調和機制御処理で温度分布を推定するときのセルの概念図 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の制御装置が制御する空気調和機が備えるリモートコントローラのブロック図 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御装置の変形例が備える空気調和条件調整部が設定データを調整するときに、代表値を求める部屋の各領域の概念図 各領域での平均温度の変化を表すグラフ

以下、本発明の実施の形態に係る空気調和機の制御装置、空気調和機及び、プログラムについて図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る空気調和機の制御装置は、室内温度をユーザーが設定した設定温度に近づけるため、空気調和機が空気調和したときの室内温度を推定し、その推定結果を空気調和機にフィードバックする装置である。この制御装置では、正確かつ短時間に室内温度の推定を行うために、室内機が設置された部屋の熱エネルギーモデルと、その部屋内の空気の流体モデルと、を用いる。

まず、図１－図４を参照して、制御対象の空気調和機について説明する。次に、図５－図１２を参照して、制御装置の構成について説明する。続いて、図１３及び図１４を参照して、その制御装置の動作について説明する。なお、以下、空気調和機の制御装置のことを単に制御装置という。

図１は、実施の形態１に係る制御装置１Ａの制御対象物である空気調和機１００のブロック図である。図２は、その空気調和機１００が備える室内機１３０の断面図である。図３は、室内機１３０が吹き出す風の向きの一例の概念図である。図４は、室内機１３０が吹き出す風の向きの別の例の概念図である。なお、図３及び図４では、理解を容易にするため、特定の風速の風が吹く領域を点線で囲むことにより、室内機１３０が吹き出す風の向きを示している。

図１に示すように、空気調和機１００は、冷媒管１１０によって接続され、冷媒が流通する圧縮機１２１、四方弁１２２、室外熱交換器１２３、膨張弁１２４及び、室内熱交換器１３１を備えている。

圧縮機１２１、四方弁１２２、室外熱交換器１２３及び膨張弁１２４は、室外機１２０の部品である。圧縮機１２１は、モータ１２５を有し、モータ１２５の回転によって冷媒を圧縮する。四方弁１２２は、冷媒管１１０内の冷媒の流れを切り換える。室外熱交換器１２３は、室外に設置され、ファン１２６によって室外の空気を送風する。これにより、室外熱交換器１２３を流通する冷媒が室外の空気と熱交換する。膨張弁１２４は、冷媒を膨張させる。

これに対して、室内熱交換器１３１は、室内機１３０の部品である。室内熱交換器１３１は、室内に設置され、ファン１３２によって室内の空気を送風する。これにより、室内熱交換器１３１を流通する冷媒が室内の空気と熱交換する。

室外機１２０と室内機１３０のこれらの部材は、圧縮機１２１、四方弁１２２、室外熱交換器１２３、膨張弁１２４、室内熱交換器１３１、四方弁１２２、圧縮機１２１の順序で、冷媒管１１０によって接続されている。これにより、冷媒を循環させる冷媒回路が形成されている。その冷媒回路は、四方弁１２２が冷媒の流れを切り換えることにより、室内の空気を冷房又は暖房する。

詳細には、四方弁１２２が一方向に切り換えられた場合、冷媒は、圧縮機１２１で高温かつ高圧の気体にされた後に、室外熱交換器１２３へ流れる。さらに、冷媒は、室外熱交換器１２３で室外の空気と熱交換をして冷却され、続いて、膨張弁１２４で膨張されて低温の液体に変化する。低温かつ液体に変化した冷媒は、室内熱交換器１３１へ流れ、室内熱交換器１３１で室内の空気と熱交換する。このとき、冷媒は、室内の空気の熱を吸収する。その結果、室内が冷房される。室内を冷房後、冷媒は、圧縮機１２１に戻る。

この状態から四方弁１２２が切り換えられると、冷媒は逆に流れる。すなわち、冷媒は、圧縮機１２１から室内熱交換器１３１へ流れる。冷媒は、室内熱交換器１３１で室内の空気と熱交換をして冷却され、さらに、膨張弁１２４で膨張されて低温の液体に変化する。続いて、冷媒は、室外熱交換器１２３へ流れ、室外の空気と熱交換をし、圧縮機１２１に戻る。この場合、冷媒は、室内熱交換器１３１で室内の空気と熱交換するときに、室内の空気に放熱する。その結果、屋内が暖房される。

このように、空気調和機１００は、四方弁１２２の切換により、冷房又は暖房で動作する。この動作をユーザーの意図に応じて実現するため、空気調和機１００は、リモートコントローラ１４０と、リモートコントローラ１４０の出力に基づいて動作する室内機制御部１５０及び室外機制御部１６０と、を備えている。

リモートコントローラ１４０は、ユーザーが空気調和機１００の冷房又は暖房の運転モードを選択するための選択ボタン１４１、ユーザーが空気調和の目標温度を設定するための温度設定ボタン１４２、ユーザーが目標風量を設定する風量設定ボタン１４３及び、ユーザーが目標風向を設定する風向設定ボタン１４４を備えている。また、リモートコントローラ１４０は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する制御部１４５を備える。制御部１４５は、選択ボタン１４１、温度設定ボタン１４２、風量設定ボタン１４３、風向設定ボタン１４４のいずれかが押された場合に、その操作により設定された設定データを室内機制御部１５０に送信する。

なお、設定データとは、運転モード、温度、風量及び風向のデータのうち、ユーザーが上記ボタンを押して設定したデータのことである。以下、ユーザーが選択ボタン１４１、温度設定ボタン１４２、風量設定ボタン１４３及び風向設定ボタン１４４を押すことにより設定された運転モード、温度、風量及び風向のことを、設定モード、設定温度、設定風量及び、設定風向という。

室内機制御部１５０は、設定モード、設定温度、設定風量及び、設定風向のいずれかの設定データを受信する毎に、その設定データに基づいて、ファン１３２の回転数を制御する。これにより、室内機制御部１５０は、ファン１３２の風量を調整する。その結果、室内熱交換器１３１内を流れる冷媒から室内の空気に伝熱する熱量が調整され、冷房又は暖房の温度が調整される。

また、室内機制御部１５０は、設定モード、設定温度、設定風量及び、設定風向のいずれかの設定データを受信する毎に、その設定データに基づいて、ファン１３２が送風する風の向きを調整する。

詳細には、室内機１３０は、図２に示すように、板面を上下方向に傾けることにより、ファン１３２による風Ｗの上下方向に対する向きを変更できる風向制御板１３３を備えている。また、室内機１３０は、板面を左右方向に傾けることにより、ファン１３２による風Ｗの左右方向に対する向きを変更できる風向制御板１３４を備えている。室内機制御部１５０は、設定データを受信する毎に、その設定データに基づいて、風向制御板１３３又は１３４の板面の傾きを調整する。これにより、室内機制御部１５０は、図３及び図４に示すように、ファン１３２の風向を調整する。

さらに、室内機制御部１５０は、設定モード、設定温度、設定風量及び、設定風向のいずれかの設定データを受信する毎に、その設定データを室外機制御部１６０に送信する。

室外機制御部１６０は、受信した設定データに応じて四方弁１２２を切り換える。これにより、空気調和機１００が、ユーザーの設定モードで、すなわち、冷房又は暖房のモードで動作する。

また、室外機制御部１６０は、受信した設定データに基づいてモータ１２５の回転周波数を制御する。これにより、室外機制御部１６０は、圧縮機１２１による冷媒の圧縮の程度を調整する。その結果、冷媒の温度が調整される。

室外機制御部１６０は、受信した設定データに基づいて膨張弁１２４の開度を制御する。これにより、室外機制御部１６０は、冷媒の減圧の程度を調整する。その結果、冷媒の温度が調整される。

室外機制御部１６０は、受信した設定データに基づいてファン１２６の回転数を制御する。これにより、室外機制御部１６０は、室外の空気から室外熱交換器１２３の冷媒に伝わる熱の量を調整する。その結果、冷房又は暖房の温度が調整される。

なお、空気調和機１００は、室内温度を測定し、その測定結果を室内機制御部１５０に送信する室内温度センサ１７０を備えている。室内機制御部１５０は、上記設定データだけでなく、室内温度センサ１７０が測定した室内温度のデータに基づき、ファン１３２の回転数と風向制御板１３３又は１３４の板面の傾きを制御する。なお、室内温度センサ１７０は、本明細書でいうところの室内温度計の一例である。

また、室内機制御部１５０は、室内温度センサ１７０の室内温度のデータを室外機制御部１６０に送信する。室外機制御部１６０は、上記設定データだけでなく、この室内温度のデータに基づき、圧縮機１２１が有するモータ１２５の回転周波数、膨張弁１２４の開度及び、ファン１２６の回転数を制御する。

このように、空気調和機１００では、リモートコントローラ１４０に設定された設定モード、設定温度、設定風量、設定風向及び室内温度のデータに基づいて、室外機１２０、室内機１３０が動作する。これにより、室外機１２０と室内機１３０は、ユーザーが設定した設定モードで動作する。また、室外機１２０と室内機１３０は、ユーザーが設定した設定温度、設定風量及び、設定風向を目標にして室内の空気を調和する。

しかし、空調対象の部屋のサイズは、空気調和機１００の設置される部屋毎に異なることが多い。その結果、空気調和機１００で室内を空気調和したときに、ユーザーが所望する目標時間までに、室内温度が設定温度に達しないことがある。また、室内のユーザーがいる位置の室内温度が設定温度に達しないことがある。このような背景から、部屋内の任意の位置の温度が目標時間でどのような温度になるのかを予めシミュレーションし、その結果で空気調和機１００の動作が制御されることが望まれる。

そこで、空気調和機１００には、空気調和機１００がユーザーの設定温度、設定風量及び、設定風向で動作したときの、その後の室内の温度分布を推定し、その推定結果に基づいて空気調和機１００の動作を調整する制御装置１Ａが設けられている。次に、図５－図１２を参照して、制御装置１Ａの構成について説明する。

図５は、実施の形態１に係る空気調和機１００の制御装置１Ａのブロック図である。図６－図１０は、制御装置１Ａが備える記憶部５０に記憶されたデータテーブル５１、熱伝導データ５２、部屋データ５３、室内機風分布データ５４、判定データ５５の概略図である。図１１は、制御装置１Ａが備える温度分布推定部３０が演算で使用する部屋２００のセル２１０の概略図である。図１２は、制御装置１Ａのハードウエア構成図である。なお、図５では、理解を容易にするために、制御装置１Ａの構成のほか、空気調和機１００の主要な構成も示している。

図５に示すように、制御装置１Ａは、室内機１３０が室内に吹き出す風特性パラメータを特定するパラメータ特定部１０と、パラメータ特定部１０が特定した風特性パラメータの風で室内を空気調和したときの、一定時間後の室内の代表温度を推定する代表温度推定部２０と、代表温度推定部２０が推定した室内の代表点の温度から空気調和したときの、その後の室内温度分布を推定する温度分布推定部３０と、温度分布推定部３０が推定した温度分布に応じて、室外機１２０及び室内機１３０の空気調和条件を調整する空気調和条件調整部４０と、各種データが記憶された記憶部５０と、室内機制御部１５０と通信するための無線通信モジュール６０と、を備えている。

パラメータ特定部１０は、室外機１２０と室内機１３０の空気調和条件から演算に必要なパラメータを特定する部分である。後述するように、代表温度推定部２０と温度分布推定部３０は、室外機１２０と室内機１３０の空気調和条件から室内の温度を推定する動作モデルではなく、部屋２００の熱エネルギーモデルと流体モデルを用いて室内温度を推定する。このため、その演算には、室外機１２０と室内機１３０の空気調和条件ではなく、熱エネルギー、流体のパラメータが必要である。パラメータ特定部１０は、室外機１２０と室内機１３０の空気調和条件からこのパラメータを特定する。

詳細には、制御装置１Ａと室内機制御部１５０のそれぞれは、無線通信モジュール６０、１５１を有している。パラメータ特定部１０は、無線通信モジュール６０、１５１により、ネットワーク７０を経由して室内機制御部１５０と接続されている。パラメータ特定部１０は、室内機制御部１５０から室外機１２０と室内機１３０の空気調和条件のデータを取得する。

ここで、室外機１２０と室内機１３０の空気調和条件とは、室外機１２０が備える四方弁１２２の切り換え方向、圧縮機１２１の回転周波数、膨張弁１２４の開度、ファン１２６の回転数、室内機１３０が備えるファン１３２の回転数及び、風向制御板１３３、１３４の傾きのことである。

空気調和機１００は、上述した室内温度センサ１７０のほか、室外温度を測定して室外温度を室内機制御部１５０に送信する室外温度センサ１８０を備えている。パラメータ特定部１０は、無線通信モジュール６０、１５１を介して、室内温度センサ１７０が測定した室内温度、室外温度センサ１８０が測定した室外温度を取得する。なお、室外温度センサ１８０は、本明細書でいうところの室外温度計の一例である。

記憶部５０には、予め実験により求めたデータテーブル５１が記憶されている。そのデータテーブル５１では、図６に示すように、空気調和条件、室内温度及び室外温度のデータと、それら空気調和条件、室内温度及び室外温度のときに、室内機１３０が室内へ吹き出す風の風特性パラメータと、が対応付けられている。

ここで、風特性パラメータとは、室内機１３０が室内へ吹き出す風を特定するための風量、風向及び、風の温度の各パラメータのことである。

パラメータ特定部１０は、図５に示す記憶部５０からデータテーブル５１を読み取り、そのデータテーブル５１から、取得した空気調和条件、室内温度及び、室外温度データに対応する風特性パラメータを特定する。パラメータ特定部１０は、特定した風特性パラメータを代表温度推定部２０と温度分布推定部３０に送信する。

代表温度推定部２０は、空気調和機１００が空気を調和するときの、初期段階での室内の代表温度を推定する部分である。後述する温度分布推定部３０は、流体モデルを用いて室内温度を推定するので、空気調和機１００の動作時間全てを演算すると、演算量が多く演算時間が長くなってしまう。代表温度推定部２０は、演算量を少なくして演算時間を短くするため、部屋２００の熱エネルギーモデルを用いて、空気調和機１００の初期段階での室内温度を推定する。

ここで、熱エネルギーモデルとは、部屋２００の熱エネルギーから室内温度が推定するモデルのことである。熱エネルギーモデルは、室内温度Ｔ_ｉｎに対する室外温度Ｔ_ｏｕｔの相対温度、すなわち温度差をＴ_ｄ、空気調和機１００の動作開始からの経過時間をｔ、室内から室外への熱抵抗をＲ、室内の熱容量をＣ、室内機が室内に供給する、すなわち室内に拡散する熱の熱量をＱ、空気の密度をρ、空気の比熱をＣ_ｐ、室内機が室内に吹き出す風の風量をＡ_ｑ、その風の温度をＴ_Ｗ、室内温度をＴ_ｉｎとする場合に、以下の数式１、数式２で表される。

なお、数式１の、熱容量Ｃ、熱抵抗Ｒ、熱量Ｑの単位は、Ｗ／℃、℃／Ｗ、Ｗである。温度差Ｔ_ｄの単位は、℃である。数式２の空気の密度ρ、空気の比熱Ｃ_ｐ、風量Ａ_ｑの単位は、ｋｇ／ｍ^３、（Ｗ・ｓ）／（ｋｇ・℃）、ｍ^３／秒である。風の温度Ｔ_Ｗ、室内温度Ｔ_ｉｎの単位は、共に℃である。数式１と２の経過時間ｔの単位は秒である。

また、数式１の熱抵抗Ｒと熱容量Ｃは、部屋２００の壁の熱伝導率をｈ、部屋２００の壁面積をＳ、壁の比熱をｃ、壁の体積をＶ_ｏとする場合に、以下の数式３と数式４で表される。

ここで、数式３の熱伝導率ｈ、壁面積Ｓの単位は、Ｗ／（ｍ^２・℃）、ｍ^２である。数式４の壁の比熱ｃ、壁の体積Ｖ_ｏの単位は、Ｗ／（℃・ｍ^３）、ｍ^３である。

この熱エネルギーモデルを用いた代表温度推定部２０について詳細に説明すると、代表温度推定部２０は、熱エネルギーモデルの温度差Ｔ_ｄの初期値を求めるため、パラメータ特定部１０から、パラメータを特定したときの室内温度、室外温度を取得する。そして、代表温度推定部２０は、室内温度から室外温度を減算して熱エネルギーモデルの温度差Ｔ_ｄの初期値を求める。また、代表温度推定部２０は、取得した室内温度を熱エネルギーモデルの室内温度Ｔ_ｉｎとする。

また、代表温度推定部２０は、熱エネルギーモデルの風量Ａ_ｑ、風の温度Ｔ_Ｗの初期値を得るため、パラメータ特定部１０の風特性パラメータを受信する。代表温度推定部２０は、風特性パラメータの風量、風の温度を、熱エネルギーモデルの風量Ａ_ｑ、風の温度Ｔ_Ｗとする。

記憶部５０には、図７に示す、室内機１３０が設置された部屋２００の壁の熱伝導率、壁面積、壁の比熱、壁の体積、空気の密度、空気の比熱を含む熱伝導データ５２が記憶されている。代表温度推定部２０は、熱エネルギーモデルの空気の密度ρ、空気の比熱Ｃ_ｐを得るため、記憶部５０から、熱伝導データ５２を読み出す。そして、代表温度推定部２０は、読み出した熱伝導データ５２に含まれる空気の密度、空気の比熱のデータを、熱エネルギーモデルの空気の密度ρ、空気の比熱Ｃ_ｐとする。

また、代表温度推定部２０は、読み出した熱伝導データ５２に含まれる壁の熱伝導率、壁面積、壁の比熱、壁の体積のデータと数式３と数式４を用いて、熱抵抗と熱容量を求める。そして、代表温度推定部２０は、求めた熱抵抗と熱容量を熱エネルギーモデルの熱抵抗Ｒと熱容量Ｃとする。

代表温度推定部２０は、求めた温度差Ｔ_ｄ、得たＴ_ｉｎ等の各パラメータと熱エネルギーモデルとを用いて、空気調和機１００の動作開始ｔ_０から一定時間が経過したときの時刻ｔ_１での室内温度Ｔ_ｉｎと室外温度Ｔ_ｏｕｔの温度差Ｔ_ｄ（ｔ_１）を求める。代表温度推定部２０は、求めた温度差Ｔ_ｄ（ｔ_１）に室外温度Ｔ_ｏｕｔを加算することにより、一定時間経過後の室内温度Ｔ_ｉｎ（ｔ_１）を求める。代表温度推定部２０は、求めた室内温度Ｔ_ｉｎ（ｔ_１）を、室内温度を代表する代表温度とし、その代表温度を温度分布推定部３０に送信する。

温度分布推定部３０は、代表温度推定部２０が推定した室内温度の後の正確な室内の温度分布を推定する部分である。温度分布推定部３０は、正確な温度分布を推定するため、室内の空気の流体モデルを用いる。これにより、温度分布推定部３０は、代表温度推定部２０が推定した後の時間での室内の温度分布を推定する。なお、温度分布推定部３０は、本明細書でいうところの室内温度分布推定部の一例である。

ここで、流体モデルとは、室内の空気の流れとその空気の熱エネルギーから室内の任意の箇所の温度を推定して室内の温度分布を推定するモデルである。流体モデルは、室内の空気の圧力をｐ、空気の流速ベクトルをＶ＝（ｕ，ｖ，ｗ）、室内温度をＴ_ｉｎとした場合に、以下の数式５－数式８で表される。

なお、数式５、数式６のＲｅは、レイノルズ数である。数式６のＰｒは、プラントル数である。

温度分布推定部３０は、上述した流体モデルで温度分布を推定するため、部屋２００の温度推定箇所を決める。詳細には、記憶部５０には、図８に示す、部屋２００の三次元データを含む部屋データ５３が記憶されている。温度分布推定部３０は、部屋データ５３を読み出し、読み出した部屋データ５３の部屋２００の三次元データから部屋２００の形状とサイズを求める。そして、温度分布推定部３０は、求めた形状とサイズに基づいて、図１５に示す部屋２００を立方体状のセル２１０で区切った場合の、各セル２１０の中心座標を求める。これにより、温度分布推定部３０は、部屋２００の温度推定箇所を決める。なお、各セル２１０の中心座標のことを、以下、セル座標というものとする。

また、温度分布推定部３０は、数式５－数式８で表される流体モデルの室内温度Ｔ_ｉｎの初期値を決めるため、代表温度推定部２０から、熱エネルギーモデルで求められた室内の代表温度を取得する。そして、温度分布推定部３０は、上記の各セル２１０の座標に、温度分布推定部３０から得た代表温度を割り当てる。これにより、温度分布推定部３０は、全セル２１０の空気の温度が温度分布推定部３０から得た代表温度であると仮定する。これにより、温度分布推定部３０は、全セル２１０について、流体モデルの温度Ｔ_ｉｎの初期値を決定する。

さらに、温度分布推定部３０は、各セル２１０での、流体モデルの空気の流速ベクトルＶの境界条件、初期値を決める。

詳細には、記憶部５０の、上述した図８に示す部屋データ５３には、部屋２００内の、室内機１３０の空気の吹き出し口と吸い込み口の３次元座標を表す吹き出し口位置データ及び吸い込み口位置データが含まれている。温度分布推定部３０は、部屋データ５３から、吹き出し口位置データと吸い込み口位置データを読み取り、そのデータから、吹き出し口、吸い込み口が配置されているセル２１０のセル座標を特定する。

また、温度分布推定部３０は、パラメータ特定部１０から、風特性パラメータ、すなわち、吹き出し口の風量、風向及び風速のデータを受信する。一方、記憶部５０には、実験により求めた、吹き出し口近傍の風分布を示す吹き出し口風分布データと吸い込み口近傍の風分布を示す吸い込み口風分布データを含む、図９に示す室内機風分布データ５４が記憶されている。温度分布推定部３０は、記憶部５０から室内機風分布データ５４を読み出す。

ここで、パラメータ特定部１０は、上述したように、風特性パラメータ、すなわち、吹き出し口から吹き出す風の風量、風向及び風速のデータを、データテーブル５１の空気調和条件に対応付けられた風量、風向及び風速から決定している。これに対して、室内機風分布データ５４には、データテーブル５１の風量、風向及び風速の組み合わせ毎に、その風量、風向及び風速での、吹き出し口風分布データ及び吸い込み口風分布データが記憶されている。

温度分布推定部３０は、パラメータ特定部１０から受信した吹き出し口の風量、風向及び風速のデータと読み出した室内機風分布データ５４から、受信した吹き出し口の風量、風向及び風速のデータに対応する吹き出し口風分布データ及び吸い込み口風分布データを特定する。そして、温度分布推定部３０は、特定した吹き出し口風分布データ及び吸い込み口風分布データと上記の、吹き出し口、吸い込み口が配置されていると特定したセル座標を用いて、吹き出し口、吸い込み口近傍に位置するセル２１０の風向と風速を求める。

温度分布推定部３０は、求めた風向と風速から、空気の流速ベクトルＶを求め、その流速ベクトルＶを、吹き出し口、吸い込み口近傍に位置するセル２１０のセル座標に割り当てる。また、温度分布推定部３０は、吹き出し口、吸い込み口近傍以外のセル２１０のセル座標には、大きさが０の流速ベクトルＶを割り当てる。以上により、温度分布推定部３０は、全セル２１０について、数式５－数式８で表される流体モデルの流速ベクトルＶの初期値、境界条件を得る。

また、温度分布推定部３０は、各セル２１０での、流体モデルの圧力ｐを求める。詳細には、温度分布推定部３０は、各セル２１０について、割り当てた流速ベクトルＶの流速の大きさから動圧を求める。そして、温度分布推定部３０は、静圧を１気圧として、各セル２１０の全圧、すなわち、圧力ｐを求める。温度分布推定部３０は、求めた各セル２１０の圧力ｐを、各セル２１０のセル座標に割り当てる。これにより、温度分布推定部３０は、全セル２１０について、流体モデルの圧力ｐの初期値を得る。

温度分布推定部３０は、以上の処理で得た各セル２１０の温度Ｔ_ｉｎ、流速ベクトルＶ、圧力ｐを初期値にして、全セル２１０について数式５－数式８を解くことにより、目標時刻での各セル２１０の空気の温度を求める。これにより、温度分布推定部３０は、目標時刻での室内の温度分布を求める。温度分布推定部３０は、求めた温度分布、すなわち、全セル２１０の空気の温度を空気調和条件調整部４０に送信する。

なお、温度分布推定部３０は、目標時刻から代表温度推定部２０が演算した一定時間を差し引いた時間の分だけ演算するが、この差し引いて得た時間は、本明細書でいうところの第二時間の一例である。また、温度分布推定部３０は、本明細書でいうところの室内温度分布推定部の一例である。

空気調和条件調整部４０は、温度分布推定部３０から全セル２１０の空気の温度データを受信して、全セル２１０のうち、設定された位置にあるセル２１０の空気の温度が、上記目標時刻で設定温度から許容できる許容範囲内であるか否かを判定する。

詳細には、空気調和条件調整部４０は、無線通信モジュール６０、１５１を介して、室内機制御部１５０から設定データを取得する。また、記憶部５０には、図１０に示すように、室内温度を判定すべき、室内にある特定の位置の座標と、室内温度と設定温度の温度差の閾値と、を含む判定データ５５が記憶されている。空気調和条件調整部４０は、記憶部５０から判定データ５５を読み出し、読み出した判定データ５５の特定の位置の座標に基づいて特定の位置を含むセル２１０を特定する。空気調和条件調整部４０は、その特定されたセル２１０の室内温度と、取得した設定データに含まれる設定温度との温度差の絶対値を求める。空気調和条件調整部４０は、求めた絶対値が閾値を超えているか否かを判定する。

空気調和条件調整部４０は、絶対値が閾値を超えていると判定した場合、設定温度と上記セル２１０の室内温度の温度差を算出し、その算出された温度差に基づいて、設定温度を修正する。例えば、空気調和条件調整部４０は、温度差だけ設定温度を上げる、又は下げる。そして、空気調和条件調整部４０は、修正した設定温度を、無線通信モジュール６０、１５１を介して室内機制御部１５０に送信する。

また、空気調和条件調整部４０は、絶対値が閾値を超えていないと判定した場合、室内機制御部１５０にデータを送信しない。

室内機制御部１５０は、空気調和条件調整部４０から受信した、修正された設定温度に基づいてファン１３２の回転数を制御する。また、室内機制御部１５０は、修正された設定温度を室外機制御部１６０に送信する。これにより、室外機制御部１６０は、修正された設定温度に基づいて圧縮機１２１が備えるモータ１２５の回転周波数、膨張弁１２４の開度及び、ファン１２６の回転数を制御する。その結果、空気調和機１００の空気調和がより正確に調整される。

なお、制御装置１Ａは、図１２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３００と、無線通信モジュール６０が接続されたＩ／Ｏポート（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｐｏｒｔ）３１０と、を備える。また、記憶部５０には、空気調和機制御プログラムが格納されている。上述したパラメータ特定部１０、代表温度推定部２０、温度分布推定部３０及び、空気調和条件調整部４０は、ＣＰＵ３００が記憶部５０に格納された空気調和機制御プログラムを実行することより実現されている。

次に、図１３及び図１４を参照して、制御装置１Ａの動作について説明する。以下の説明では、制御装置１Ａは、ネットワーク７０を経由して空気調和機１００に接続された、ＣＰＵ３００とＩ／Ｏポート３１０を備えるパーソナルコンピュータ、サーバ等の情報処理装置を用いて実現されるものとする。

図１３は、制御装置１Ａが実施する空気調和機制御処理のフローチャートである。図１４は、空気調和機制御処理で温度分布を推定するときのセルの概念図である。

上述した情報処理装置で空気調和機制御プログラムが立ち上げられると、ＣＰＵ３００によって空気調和機制御プログラムが実行される。その結果、空気調和機制御処理のフローが開始される。

空気調和機制御処理のフローが開始されると、まず、制御装置１Ａは、図１３に示すように、室内機制御部１５０が設定データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１）。詳細には、室内機制御部１５０は、リモートコントローラ１４０からの設定データの送信がある毎に、制御装置１Ａに対して設定データ受信完了信号を送信する。制御装置１Ａは、この設定データ受信完了信号があったか否かを判定する。

制御装置１Ａは、室内機制御部１５０が設定データを受信していないと判定した場合（ステップＳ１のＮｏ）、ステップＳ１の前に戻る。

一方、制御装置１Ａは、室内機制御部１５０が設定データを受信したと判定した場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、室外機１２０と室内機１３０の空気調和条件、すなわち、室外機１２０が備える四方弁１２２の切り換え方向、圧縮機１２１の回転周波数、膨張弁１２４の開度、ファン１２６の回転数、室内機１３０が備えるファン１３２の回転数及び、風向制御板１３３、１３４の傾きを取得する。また、制御装置１Ａは、室内温度Ｔ_ｉｎ及び室外温度Ｔ_ｏｕｔを取得する（ステップＳ２）。

続いて、制御装置１Ａは、室内機１３０が送風する風特性パラメータを決定する（ステップＳ３）。詳細には、制御装置１Ａは、記憶部５０からデータテーブル５１を読み出し、そのデータテーブル５１と、ステップＳ２で取得した空気調和条件、室内温度及び室外温度と、に基づいて、室内機１３０の風特性パラメータを特定する。なお、ステップＳ２とＳ３は、本明細書でいうところのパラメータ特定ステップの一例である。

風特性パラメータを決定した後、制御装置１Ａは、熱エネルギーモデルで室内の代表温度を推定する（ステップＳ４）。

詳細には、制御装置１Ａは、記憶部５０から熱伝導データ５２を読み出し、読み出した熱伝導データ５２を用いて、数式３と数式４の、室内から室外への熱抵抗Ｒと室内の熱容量Ｃを算出する。制御装置１Ａは、算出した熱抵抗及び熱容量と、ステップＳ２で取得した室内温度Ｔ_ｉｎ及び室外温度Ｔ_ｏｕｔと、ステップＳ３で決定した風特性パラメータとを上述した熱エネルギーモデルの数式１及び数式２に適用して、空気調和機１００の動作開始から一定時間経過した時刻ｔ_１での、室内温度Ｔ_ｉｎと室外温度Ｔ_ｏｕｔの温度差Ｔ_ｄ（ｔ_１）を演算する。

ここで、一定時間には、温度推定を所望する目標時間よりも短い時間が設定される。例えば、目標時間が１又は２時間である場合、一定時間は、３０分又は１時間である。また、一定時間は、代表温度推定部２０と温度分布推定部３０の全体の演算時間を短くするため、温度差Ｔ_ｄ（ｔ_１）が飽和する十分に長い時間であることが望ましい。一定時間は、例えば、数式３と数式４で表される熱抵抗Ｒと熱容量Ｃの積で表される時定数の２－３倍であることが望ましい。なお、一定時間は、本明細書でいうところの第一時間の一例である。

熱エネルギーモデルを用いて演算して得た温度差Ｔ_ｄ（ｔ_１）は、上述したように、室内温度Ｔ_ｉｎに対する室外温度Ｔ_ｏｕｔ（ｔ_０）の相対温度である。そこで、制御装置１Ａは、演算して得た温度差にステップＳ２で取得した室外温度Ｔ_ｏｕｔ（ｔ_０）を加算して、動作開始から一定時間経過したときの室内温度Ｔ_ｉｎ（ｔ_１）を算出する。そして、制御装置１Ａは、その室内温度Ｔ_ｉｎ（ｔ_１）を、室内を代表する代表温度とする。これにより、制御装置１Ａは、代表温度を推定する。なお、ステップＳ４は、本明細書でいうところの代表温度推定ステップの一例である。

続いて、制御装置１Ａは、流体モデルで室内の温度分布を推定する（ステップＳ５）。

詳細に説明すると、制御装置１Ａは、ＭＡＣ（Ｍａｒｋｅｒ Ａｎｄ Ｃｅｌｌ）法で上述した数式５－数式８を解いて温度分布を推定する。より具体的には、制御装置１Ａは、記憶部から部屋データ５３を読み出し、その部屋データ５３に基づいて、部屋２００を立方体状のセル２１０で区切った場合の、各セル２１０の中心座標を求める。

制御装置１Ａは、それら各セル２１０の温度として、ステップＳ４で推定した代表温度を割り当てる。また、制御装置１Ａは、記憶部５０に記憶された室内機風分布データ５４を用いて、セル２１０毎の空気の流速ベクトルを求め、求めた流速ベクトルを各セル２１０に割り当てる。さらに、制御装置１Ａは、記憶部５０に記憶された室内機風分布データ５４を用いて、セル２１０毎の空気の圧力を求める。制御装置１Ａは、求めた圧力を各セル２１０に割り当てる。

続いて、制御装置１Ａは、各セル２１０に割り当てた代表温度、流速ベクトル、圧力を用いて、数式５－数式８を解く。これにより、制御装置１Ａは、空気調和機１００の動作開始からステップＳ４の一定時間よりも後の全セル２１０の温度を演算する。これにより、制御装置１Ａは、目標時間だけ経過したときの全セル２１０の温度を得る。

この演算では、制御装置１Ａは、セル２１０に区切ったと仮定するときのセル２１０の大きさを、人体の頭部、胴体、脚等の各部位よりも小さく設定することが望ましい。例えば、制御装置１Ａは、一辺２０ｃｍの立方体で部屋２００を区切ったと仮定して各セル２１０の中心座標を求める。

また、制御装置１Ａは、数式９で表されるクーラン数が１以下となる時間ステップΔｔで演算する。例えば、制御装置１Ａは、セルのサイズが２０ｃｍ、室内機１３０が有する吹き出し口の風速が５ｍ／秒である場合に、時間ステップΔｔを０．０４秒以下とする。

なお、部屋２００に家具、冷蔵個等の立体物がある場合、その立体物を部屋２００の内壁形状とし、その立体物を内壁形状とした部屋２００の三次元データが部屋データ５３に予め記憶部５０に登録されていると良い。その場合、制御装置１Ａは、図１４に示すように、立体物を内壁形状とした部屋２００を立方体状のセル２１０で区切ったと仮定して、各セル２１０の中心座標を求めると良い。また、ステップＳ５は、本明細書でいうところの室内温度分布推定ステップの一例である。

室内の温度分布を推定した後、制御装置１Ａは、室内の特定の位置での温度と設定温度の差が閾値を超えている否かを判定する（ステップＳ６）。詳細には、制御装置１Ａは、記憶部５０から判定データ５５を読み出し、その判定データ５５に含まれる特定の位置の座標から、その座標を含むセル２１０を特定する。制御装置１Ａは、そのセル２１０の室内温度と設定温度との温度差の絶対値を求め、その温度差の絶対値が閾値を超えている否かを判定する。

制御装置１Ａは、温度差の絶対値が閾値を超えていると判定した場合（ステップＳ６のＹｅｓ）、上記セル２１０の、設定温度を基準とした室内温度の相対温度、すなわち温度差を算出し、その温度差だけ設定温度のデータを修正する（ステップＳ７）。続いて、制御装置１Ａは、修正した設定温度のデータを室内機１３０に送信する（ステップＳ８）。その後、制御装置１Ａは、空気調和機制御処理を終了させる。なお、ステップＳ６－Ｓ８は、本明細書でいうところの空気調和条件調整ステップの一例である。

一方、温度差の絶対値が閾値を超えていないと判定した場合（ステップＳ６のＮｏ）、制御装置１Ａは、室内温度が設定温度から許容範囲内にあるとして、設定温度のデータを修正しない。そして、制御装置１Ａは、今回の空気調和機制御処理を終了させ、ユーザーによるリモートコントローラ１４０への次回設定データの入力を備えて、ステップＳ１に戻る。

なお、ステップＳ７では、制御装置１Ａは、設定温度と室内温度の温度差だけ設定温度のデータを修正している。しかし、制御装置１Ａの動作はこれに限られず、制御装置１Ａは、設定温度と室内温度の温度差に基づいて設定風量のデータを修正しても良い。この場合、修正前設定風量、設定温度及び温度差と設定すべき風量との関係を実験で求めておき、その実験から作成したデータテーブルが予め記憶部５０に記憶されていると良い。そして、制御装置１Ａは、そのデータテーブル、設定風量、設定温度及び温度差に基づいて、制御装置１Ａは、設定風量のデータを修正すると良い。

また、ステップＳ７では、設定温度と室内温度の温度差があり、設定風向が、室内機１３０が有する吹き出し口からステップＳ６の特定の位置へ向かう方向にない場合、制御装置１Ａが設定風向をその方向に修正しても良い。

空気調和機制御処理のフローは、上述した情報処理装置で空気調和機制御プログラムが停止させるまで、続けられる。これにより、制御装置１Ａは、室内の温度分布のシミュレーションと、その結果に基づいた設定データの調整と、を続行する。

以上のように、実施の形態１に係る制御装置１Ａは、熱エネルギーモデルを用いる代表温度推定部２０と、流体モデルを用いる温度分布推定部３０と、を備えるので、短い時間かつ正確に室内温度分布を推定することができる。

また、空気調和条件調整部４０が、推定した室内温度分布を用いて設定温度のデータを修正するので、空気調和機１００は、より正確に空気調和することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１に係る制御装置１Ａは、推定した室内温度と設定温度の温度差に基づいて設定温度を修正している。しかし、制御装置１Ａはこれに限定されない。実施の形態２に係る制御装置は、推定した室内温度で体感温度を算出し、算出した体感温度と設定温度との差に基づいて設定温度のデータを修正する。以下、図１５を参照して、実施の形態２に係る制御装置について説明する。なお、実施の形態２では、実施の形態１と異なる構成について説明する。

図１５は、実施の形態２に係る制御装置が制御する空気調和機１００が備えるリモートコントローラ１９０のブロック図である。

図１５に示すように、リモートコントローラ１９０は、調整設定ボタン１９６を有している。その調整設定ボタン１９６は、制御装置が室内温度を体感温度に調整する調整モードをオン、オフするボタンである。リモートコントローラ１９０は、調整設定ボタン１９６が押されると、調整モードのオン、オフを室内機制御部１５０に送信する。

制御装置では、空気調和条件調整部４０が、室内機制御部１５０から、調整モードのオン、オフを受信する。

一方、実施の形態１で説明したように、温度分布推定部３０は、流体モデルで温度分布を推定するときに、室内の空気の流速ベクトルを演算する。このため、温度分布推定部３０は、目標時間での室内温度を推定するだけなく、目標時間での流速ベクトルも推定する。これにより、温度分布推定部３０は、風速を推定する。

空気調和条件調整部４０は、調整モードがオンであるときに、温度分布推定部３０が推定した室内温度と設定温度との温度差の絶対値が閾値を超えていると判定した場合、温度分布推定部３０が推定した室内温度及び風速から、判定した特定の位置にあるセル２１０での人の体感温度を算出する。なお、体感温度の算出には、温度分布推定部３０が湿度を予測しないため、リンケの式を用いる。ここで、リンケの式とは、風速と気温から体感温度を求める式のことである。

空気調和条件調整部４０は、算出した体感温度の設定温度に対する相対値を求め、求めた相対値に応じて設定温度のデータを修正する。詳細には、空気調和条件調整部４０は、設定温度を相対値だけ上げる又は下げる。

空気調和条件調整部４０は、修正した設定温度のデータを室内機制御部１５０に送信する。これにより、制御装置は、室内の特定の位置に存在する空気の温度を体感温度に近づける。

以上のように、実施の形態２に係る制御装置は、温度分布推定部３０が推定した室内温度及び風速から特定の位置の体感温度を算出し、その体感温度に基づいて、空気調和機１００の設定温度を調整する空気調和条件調整部４０を備えている。このため、制御装置は、空気調和機１００が空気調和したときの室内温度を体感温度に近づけることができる。その結果、制御装置は、ユーザーの快適性を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態に係る空気調和機の制御装置１Ａ、１Ｂ、空気調和機１００及び、プログラムを説明したが、制御装置１Ａ、１Ｂ、空気調和機１００及び、プログラムは上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態１及び２では、空気調和条件調整部４０が、温度分布推定部３０が推定した、部屋２００内の特定の位置での室内温度とリモートコントローラ１４０、１９０で設定された設定温度との差に応じて、設定温度、すなわち、設定データを調整している。

しかし、空気調和条件調整部４０はこれに限定されない。空気調和条件調整部４０は、これら温度の差に応じて室内機１３０と室外機１２０の空気調和条件を、設定データを介さないで調整しても良い。すなわち、空気調和条件調整部４０は、圧縮機１２１の回転周波数、膨張弁１２４の開度、ファン１２６の回転数、室内機１３０が備えるファン１３２の回転数及び、風向制御板１３３、１３４の傾きを直接調整しても良い。

例えば、上記の差及び設定データと、修正すべき圧縮機１２１の回転周波数、膨張弁１２４の開度、ファン１２６、１３２の回転数及び風向制御板１３３、１３４の傾きと、を対応付けたデータが記憶部５０に記憶されていると良い。そして、空気調和条件調整部４０は、記憶部５０からこのデータを読み出し、このデータに基づいて、圧縮機１２１の回転周波数、膨張弁１２４の開度、ファン１２６、１３２の回転数及び風向制御板１３３、１３４の傾きを求めても良い。さらに、空気調和条件調整部４０は、求めた条件を室内機制御部１５０又は室外機制御部１６０に送信しても良い。

実施の形態１及び２では、空気調和条件調整部４０が部屋２００内の特定の位置での室内温度を用いて設定データを調整している。しかし、空気調和条件調整部４０はこれに限定されない。空気調和条件調整部４０は、部屋２００内の温度分布の尺度となる数値である代表値を用いて設定データを調整しても良い。

図１６Ａは、空気調和条件調整部４０が設定データを調整するときに、代表値を求める部屋２００の各領域Ａ１、Ａ２の概念図である。図１６Ｂは、各領域Ａ１、Ａ２での平均温度の変化を表すグラフである。なお、図１６Ｂでは、代表温度推定部２０が初期段階の室内温度を推定する期間Ｐ１とその後の温度分布推定部３０が室内温度を推定する期間Ｐ２での推定した室内温度の変化を示している。その推定した室内温度は、期間Ｐ１では、部屋２００全体の平均温度である。期間Ｐ２では、温度分布推定部３０が室内の温度分布を推定するが、図１６Ｂでは、その温度分布を領域Ａ１の平均温度Ｔ１と領域Ａ２の平均温度Ｔ２に換算して示している。

空気調和条件調整部４０は、図１６Ａに示す部屋２００を２分割したときの領域Ａ１又はＡ２について、領域Ａ１又はＡ２の室内温度分布の代表値として、図１６Ｂに示す平均温度を求めても良い。そして、空気調和条件調整部４０は、求めた平均温度とリモートコントローラ１４０、１９０で設定された設定温度の差に応じて設定温度を調整しても良い。この場合、記憶部５０には、部屋２００の分割データと、どの領域の平均温度を用いて設定温度を調整するのかを示す領域指定データと、が記憶されていると良い。空気調和条件調整部４０は、それらデータに基づいて、温度分布推定部３０が領域を決定し、決定した領域の平均温度を求めると良い。なお、室内温度分布の代表値とは、平均温度のほか、例えば、室内の温度分布の中央値、最大値のことである。

実施の形態１及び２では、制御装置１Ａ、１Ｂが、代表温度推定部２０に代表温度を推定させた後、その代表温度を温度分布推定部３０に直接出力し、温度分布推定部３０がその代表温度を用いて、室内の温度分布を推定している。しかし、制御装置１Ａ、１Ｂはこれに限定されない。制御装置１Ａ、１Ｂは、代表温度推定部２０に指定時間だけ演算させ、代表温度推定部２０が推定した代表温度を温度分布推定部３０に入力する演算管理部をさらに備えていても良い。ここで、指定時間とは、演算管理部が指定する時間であり、実施の形態１で説明した一定時間に相当する期間を有する。

実施の形態１及び２では、パラメータ特定部１０がデータテーブル５１を用いて、室外機１２０、室内機１３０の空気調和条件、室内温度及び、室外温度データに対応する風特性パラメータを特定している。しかし、パラメータ特定部１０はこれに限定されない。パラメータ特定部１０は、室内機１３０の空気調和条件と、室内温度センサ１７０が測定した室内温度と、室外温度センサ１８０が測定した室外温度とに基づいて、室内機１３０が室内に吹き出す風の風量、風向及び、温度の各パラメータを特定すれば良い。

例えば、パラメータ特定部１０は、室内温度と室外温度との温度差に対して室内機１３０が特定の空気調和条件で動作する場合に、その特定の空気調和条件に対する風の風量、風向及び温度を表す近似関数を用いてパラメータが特定されても良い。この場合、予め、室内機１３０の空気調和条件に対する風量、風向及び、温度を表す近似関数を実験により求めておき、求めた近似関数が記憶部５０に記憶されていると良い。そして、パラメータ特定部１０は、記憶部５０からその近似関数を読み出すと良い。

なお、実施の形態１及び２において、空気調和機制御プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納されて配布され、そのプログラムがコンピュータにインストールされることにより、空気調和機制御処理を実行する制御装置１Ａ、１Ｂが構成されても良い。

また、空気調和機制御プログラムがインターネットの通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置、記憶装置に格納され、そのプログラムが、例えば、搬送波に重畳されて、ダウンロードされても良い。

また、空気調和機制御プログラムを、各ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が分担して実現する場合、又は、ＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみが媒体に格納されて配布されても良く、また、ダウンロードされても良い。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

１Ａ 制御装置、１０ パラメータ特定部、２０ 代表温度推定部、３０ 温度分布推定部、４０ 空気調和条件調整部、５０ 記憶部、５１ データテーブル、５２ 熱伝導データ、５３ 部屋データ、５４ 室内機風分布データ、５５ 判定データ、６０ 無線通信モジュール、７０ ネットワーク、１００ 空気調和機、１１０ 冷媒管、１２０ 室外機、１２１ 圧縮機、１２２ 四方弁、１２３ 室外熱交換器、１２４ 膨張弁、１２５ モータ、１２６ ファン、１３０ 室内機、１３１ 室内熱交換器、１３２ ファン、１３３，１３４ 風向制御板、１４０ リモートコントローラ、１４１ 選択ボタン、１４２ 温度設定ボタン、１４３ 風量設定ボタン、１４４ 風向設定ボタン、１４５ 制御部、１５０ 室内機制御部、１５１ 無線通信モジュール、１６０ 室外機制御部、１７０室内温度センサ、１８０ 室外温度センサ、１９０ リモートコントローラ、１９６ 調整設定ボタン、２００ 部屋、２１０ セル、３００ ＣＰＵ、３１０ Ｉ／Ｏポート、Ａ１，Ａ２ 領域、Ｐ１，Ｐ２ 期間、Ｔ１，Ｔ２ 平均温度、Ｗ 風。

Claims (5)

1. 室内機、室内温度計、室外機及び、室外温度計を備え、前記室内機及び前記室外機が設定温度、設定風量及び、設定風向に基づいた空気調和条件で動作する空気調和機の制御装置であって、
   前記室内機の前記空気調和条件、前記室内温度計が測定した室内温度及び、前記室外温度計が測定した室外温度に基づいて、前記室内機が室内に吹き出す風の風量、風向及び、温度の各パラメータを特定するパラメータ特定部と、
   前記室内の熱エネルギーから室内温度を推定する熱エネルギーモデルを用いて、前記パラメータ特定部が特定した前記温度の風で前記室内が空気調和され、第一時間だけ経過したときの室内温度を代表する代表温度を推定する代表温度推定部と、
   室内の空気の流れと前記空気の熱エネルギーから室内の複数位置の温度を推定する流体モデルを用いて、前記第一時間だけ経過したときに、前記代表温度推定部によって推定された前記代表温度に全体が空気調和された前記室内の空気が、その後、前記パラメータ特定部が特定した前記風の前記風量、前記風向及び前記温度で調和されるとした場合の、前記第一時間よりも長い第二時間だけ経過したときの、室内温度分布を推定する室内温度分布推定部と、
   前記室内温度分布推定部が推定した前記室内温度分布から代表値又は特定の位置の温度を求め、求めた前記代表値又は前記特定の位置の温度と前記設定温度の差に応じて、前記室内機と前記室外機の前記空気調和条件を調整する空気調和条件調整部と、
   を備え、
   前記代表温度推定部に前記第一時間として一定の時間である指定時間を指定することにより、前記代表温度推定部に前記指定時間だけ演算させ、前記代表温度推定部が推定した前記代表温度を前記室内温度分布推定部に入力する演算管理部をさらに備える空気調和機の制御装置。
2. 前記室内温度分布推定部は、特定の位置の温度及び風速を求め、
   前記空気調和条件調整部は、前記室内温度分布推定部が求めた前記特定の位置の温度及び前記風速に基づいて、前記特定の位置で体感する体感温度を算出し、算出した体感温度と前記設定温度との差に応じて、前記室内機と前記室外機の空気調和条件を調整する、
   請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
3. 前記制御装置は、ネットワークを介して前記室内機及び、前記室外機と接続されている、
   請求項１または２に記載の空気調和機の制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機の制御装置と、
   前記制御装置によって動作が制御される前記室内機と、
   前記制御装置によって動作が制御される前記室外機と、
   を備える空気調和機。
5. 室内機、室内温度計、室外機及び、室外温度計を備え、前記室内機及び前記室外機が設定温度、設定風量及び、設定風向に基づいた空気調和条件で動作する空気調和機を制御するコンピュータを、
   前記室内機の前記空気調和条件、前記室内温度計が測定した室内温度及び、前記室外温度計が測定した室外温度に基づいて、前記室内機が室内に吹き出す風の風量、風向及び、温度の各パラメータを特定するパラメータ特定部、
   前記室内の熱エネルギーから室内温度を推定する熱エネルギーモデルを用いて、前記パラメータ特定部が特定した前記温度の風で前記室内が空気調和され、第一時間だけ経過したときの室内温度を代表する代表温度を推定する代表温度推定部、
   室内の空気の流れと前記空気の熱エネルギーから室内の複数位置の温度を推定する流体モデルを用いて、前記第一時間だけ経過したときに、前記代表温度推定部によって推定された前記代表温度に全体が空気調和された前記室内の空気が、その後、前記パラメータ特定部が特定した前記風の前記風量、前記風向及び前記温度で調和されるとした場合の、前記第一時間よりも長い第二時間だけ経過したときの、室内温度分布を推定する室内温度分布推定部、
   前記室内温度分布推定部が推定した前記室内温度分布から代表値又は特定の位置の温度を求め、求めた前記代表値又は前記特定の位置の温度と前記設定温度の差に応じて、前記室内機と前記室外機の前記空気調和条件を調整する空気調和条件調整部、および、
   前記代表温度推定部に前記第一時間として一定の時間である指定時間を指定することにより、前記代表温度推定部に前記指定時間だけ演算させ、前記代表温度推定部が推定した前記代表温度を前記室内温度分布推定部に入力する演算管理部、
   として機能させるためのプログラム。

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