CN102575864B - 空气调节机 - Google Patents

Abstract

本发明的空气调节机(1)能够基于从设置于室内机的照度传感器(2)以规定时间间隔输出的照度，调节供冷供暖能力，该空气调节机(1)包括：对以所述规定时间间隔输出的照度进行记录的记录装置；和控制部(8)，其在规定时间范围中，当被所述记录装置记录的照度在规定时间以上处于预先决定的第一基准值以上时，进行供冷供暖能力的调节处理。

Description

空气调节机

技术领域

本发明涉及检测室内的照度，基于输出结果调节供冷供暖能力的空气调节机。

背景技术

现有技术中，这种空气调节机基于关于来自日照量测定单元的日照量的信息和来自温度计的外部气温的信息，决定设置于起居室的室内机的设定温度(例如参照专利文献1)。

专利文献1记载的空气调节机，在冬季供暖的情况下，设置于室内机的设定温度决定装置的设定温度决定单元，输入来自日照量测定单元的日照量的信息，在日照量多于预先设定的值时，判断为因太阳光的温室效应而使起居室内部的温度上升，将设定温度设定得较低，以减少能量消耗。

此外，还提案有根据从窗户入射至室内的日照量来修正室内空间的空气调节控制的设定温度的空调装置(例如参照专利文献2)。

专利文献2记载的空调装置，在根据检测窗户的日照量的日光传感器判断为存在日照的情况下，相对于无日照的设定温度模式使设定温度下降。由此通过组合而得到节能效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-88316号公报

专利文献2：日本特开2005-37109号公报

发明内容

但是，一般在室内温度成为设定值之前需要一定的时间，但是专利文献1和2的空气调节机在日照量多于设定值时将设定温度设定得较低，所以设定温度根据日照量而变动，在日照量不是继续保持在设定值以上的情况下，室内温度不稳定，居住者反而会有不舒服的可能性。此外，专利文献1和2的空气调节机中一律以变更设定温度的方式进行控制，虽然能够达到节能效果但是不能够反映居住者喜好的温度设定。此外，还存在供冷时使设定温度变低并不能够节能的问题。

本发明鉴于现有技术具有的上述问题而提出，目的在于提供一种空气调节机，其在室内的照度在规定时间范围内在规定时间以上超过基准值的情况下，进行供冷供暖能力的调节，所以能够实现不损伤舒适感的节能运转。

为了达成上述目的，本发明的空气调节机，其能够基于从设置于室内机的照度传感器以规定时间间隔输出的照度，调节供冷供暖能力，该空气调节机的特征在于，包括：对以规定时间间隔输出的照度进行记录的记录装置；和控制部，其在规定时间范围中，当被记录装置记录的照度在规定时间以上处于预先决定的第一基准值以上时，进行供冷供暖能力的调节处理。

发明效果

本发明的空气调节机在室内的照度在规定时间范围内在规定时间以上超过基准值的情况下，进行供冷供暖能力的调节，所以在判断日照的热量稳定供给的基础上调节室内温度，使得居住者不会感到不舒适，所以能够实现不损伤舒适感的节能运转。

附图说明

图1是本发明的实施方式1～3的空气调节机的立体图。

图2是图1所示的空气调节机的框图。

图3是本发明的实施方式1的控制流程。

图4是表示各种房间的照度与传感器输出电压的关系的图表。

图5是表示受验者实验的设定温度、冷热感、舒适感的变化(冬季)的图表。

图6是本发明的实施方式2的控制流程图。

图7是本发明的实施方式3的控制流程图。

图8是受验者实验的设定温度、冷热感、舒适感的变化(夏季)的图表。

图9是表示摄像模块的照度与曝光时间的关系的图表。

图10是表示与图9相比较使增益为4倍的情况下的照度与曝光时间的关系的图表。

具体实施方式

本发明的一个实施方式是一种空气调节机，其能够基于从设置于室内机的照度传感器以规定时间间隔输出的照度，调节供冷供暖能力，该空气调节机的特征在于，包括：对以规定时间间隔输出的照度进行记录的记录装置；和控制部，其在规定时间范围中，当被记录装置记录的照度在规定时间以上处于预先决定的第一基准值以上时，进行供冷供暖能力的调节处理，由此能够在判断日照的热量稳定供给的基础上调节室内的温度，使得居住者不会感到不舒适，所以能够实现不损伤舒适感的节能运转。

优选的是，特征在于，还具有通过居住者的操作能够设定室内温度的操作器，当在规定时间范围内用操作器设定了室内温度时，控制部停止供冷供暖能力的调节处理，所以在居住者喜好的温度设定变更的情况下，控制部不会一律变更设定温度，所以能够维持居住者的舒适感。

此外，优选的是，特征在于，控制部，在空气调节机进行供暖运转时，当在规定时间范围中，被记录装置记录的照度在规定时间以上处于规定的基准值以上时，使供暖能力下降规定量，所以与日照的辐射热带来的温暖感觉相应地使设定温度下降，由此能够实现不损伤居住者的舒适感的节能运转。

此外，优选的是，特征在于，控制部，在空气调节机进行供冷运转时，当在规定时间范围内，被记录装置记录的照度在规定时间以上为预先决定的第二基准值以下时，使供冷能力下降规定量，所以在供冷时日照变暗的情况下或采取了用窗帘遮蔽日照等行动的情况下不会将设定温度设定得过低，由此不会在居住者还没有发现的时候身体已经过冷，而且供冷能力下降所以能够实现节能运转。

此外，优选的是，特别在于，控制部，在空气调节机进行供冷运转时，当在规定时间范围中，被记录装置记录的照度在规定时间以上处于规定的基准值以上时，使供冷能力上升规定量，所以在判断日照的热量稳定供给的基础上对室内温度以居住者不会感到不舒适的方式进行调节，所以能够得到进一步的舒适感。

(实施方式1)

图1是本发明的第一实施方式的空气调节机的室内机的外观图。此外，图2是图1所示的空气调节机的室内机的框图。如图1和图2所示，在空气调节机1的正面设置有照度传感器2，该照度传感器2检测居室内的照度。此外，如图2所示，空气调节机1具有基于照度传感器2的检测结果控制空气调节的控制部8。该控制部8例如具有微机、非易失性存储器和RAM。

对于以上述方式构成的空气调节机1，以下说明供暖运转时的动作和作用。空气调节机1根据遥控器(未图示)的指示开始运转时，空气调节机1通过从吹出品5向室内送出加热空气，控制成由遥控器指示的室温。室温由设置于吸入口4的温度传感器3检测。

图3表示图2所示的控制部8的控制流程。以下根据图3的流程，说明控制部8的控制。在空气调节机1开始运转的同时，照度传感器2开始检测居室内的照度L1(步骤S1)。该检测值向控制部8发送并记录在例如RAM中。控制部8在照度检测值L1为一定值α以上的情况下(步骤S2)，开始检测时间P的计数(步骤S3)。α的值设定得比室内的一般的照明器具的照度高，由此能够与照明的照度相区别，来确认日照引起的照度的上升。例如，在供冷时，α的值设定为照度传感器2的输出最大值Lmax的0.4程度，在供暖时，α的值设定为照度传感器2的输出最大值Lmax的0.5程度。

此处，图4是表示在各种房间中设置有空气调节机1的位置测定的照度的值与照度传感器2的输出值的关系的图表。以下，参照图4说明供冷时或供暖时设定的α的值。根据图4，日照引起的照度传感器2的输出值与空气调节机1的设置位置无关，在太阳高度高的夏季不会低于照度传感器2的输出最大值的0.4，此外，在太阳高度低、日照容易进入窗户的冬季不会低于照度传感器2的输出最大值的0.5。此外，在存在日照时室内被厚窗帘等遮蔽的情况下，室内的照明引起的照度传感器2的输出值不会高于上述日照的输出值。

再一次参照图3。此处，在规定时间范围β的期间检测出L1≥α的时间P为可以认为日照确实会影响到室内热负载的β/2以上的情况下(步骤S4)，控制部8判定为存在日照(步骤S5a)。该β/2考虑到了暂时阴天等的可能性。此外，规定时间范围β例如设定为室内的空气调节温度稳定的10分钟程度。

进一步，在该P≥β/2的规定时间范围β连续的情况下，或者规定时间范围3β中的2β中P≥β/2成立的情况下(步骤S6)，判断为不是暂时的日照而存在持续的日照(以下称为日照确定)(步骤S7a)，进行供暖能力的调节(步骤S8)。

具体地说，在日照确定判断后，控制设置于空气调节机的压缩机和/或送风风扇等使供暖能力下降，使设定温度下降1/3℃程度。然后，如果条件仍持续成立，则在每2β时使设定温度下降1/3℃程度，但不使温度下降超过1℃。在供暖运转时使设定温度下降1℃的节能效果为约10％。

针对该设定温度的下降方法的有效性，能够利用图5所示的受验者实验结果来进行说明。根据图5，在实验时间60分钟的期间，使被辐射与冬季的日照相当的热量的受验者自由调节设定温度的结果是，与不进行辐射的情况相比，在保持大致相同程度的冷热感、舒适感的状态下，使设定温度下降了约1.5℃。认为这是由于日照的辐射热的影响而相应地感觉变暖。在实际的空气调节中也考虑到居住者的生活位置、活动量的变化，使设定温度在小于1.5℃的范围内下降。即，在居住者位于难以受到日照影响的离开窗户的位置的情况下、活动量较少而希望使设定温度较高的情况下，也能够在不影响舒适感的范围内进行供暖能力的调节。一般来说，如果在10分钟内使设定温度下降1℃则多数的人会感觉到温度的变化，而如果在1个小时中使设定温度变化1℃则感觉到的人很少。

接着，说明在居住者在上述控制流程中变更设定温度的情况。在居住者感觉到室内受到日照的辐射热的影响的情况下，存在在上述控制流程的供暖能力的变更之前亲自利用遥控器使设定温度下降的可能性。在该情况下控制流程暂时回到步骤S1。这是因为，在变更了设定温度的情况下，居住者希望将室内设定为变更后的温度，所以如果保持原样进行控制流程则存在损害居住者的舒适感的可能性。如果之后没有变更设定温度，则其成为舒适温度，所以从此开始控制流程，如上所述在不损害舒适感的程度下进行供暖能力的调节。

另外，为了进一步维持舒适感，设定如果外部气温不足0℃则不进入上述控制流程。这是因为考虑到在外部气温低的情况下，相比于日照的影响，外部气温的冷辐射的影响更大。

通过上述控制，在判断日照的热量稳定供给的基础上，与由于辐射热而感到温暖的程度相应地使设定温度下降，所以能够实现不损伤居住者的舒适感的节能运转。此外，在居住者变更设定温度的情况下暂时结束控制，控制部并不是一律变更设定温度，所以能够维持居住者喜好的设定温度。

另外，在步骤S4中，在检测时间P不是β/2以上的情况下，控制部8判断为无日照(步骤S5b)，回到步骤S1。此外，在步骤S6中，在该P≥β/2的规定时间范围β没有连续的情况下，或者在规定时间范围3β中的2β中P≥β/2不成立的情况下，控制部8判断为没有持续的日照的状态(以下称为日照不确定)，不进行供暖能力的调节而回到步骤S1。

另外，照度传感器2也可以利用摄像模块来实现。对该方法进行说明。

在摄像模块中，为了防止明亮场景下的图像的过白(过曝光)和暗场景下的过黑(曝光不足)，多装载有使摄影的曝光时间变化的自动曝光调整(AEC)功能、自动增益控制(AGC)功能等自动画质调整功能。通过利用这些功能，能够利用摄像模块测定照度。

此处，不利用AGC功能，使增益的值一定。作为AEC功能，以拍摄的图像的平均亮度值为一定值的方式控制曝光时间。此时，拍摄的图像的平均亮度值与曝光时间的关系为反比例的关系。即，照度与曝光时间具有反比例的关系，通过求取照度计测时的曝光时间能够求取照度。图9是表示装载有AEC功能的摄像模块的照度与曝光时间的关系的示意图。根据该图可知，与利用照度传感器2时同样，能够检测出居室内的照度L1。在摄像模块装载有AEC功能时，曝光时间通过读取摄像模块的寄存器值而取得。

此外，也可以不使增益值一定，而同时利用AGC功能和AEC功能。在照度一定的情况下，增益与曝光时间成为反比例的关系，在使增益为2倍的情况下，曝光时间成为1/2。即，通过取得照度计测时的增益值和曝光时间，能够计测照度。

图10是与图9相比较，表示使增益为4倍时的照度与曝光时间的关系的图。此处，考虑到照度计测的分辨能力。在利用曝光时间计测照度的情况下，在照度变化一定值时，曝光时间的变化越大，分辨能力越高，可以认为适于照度计测。将使增益变大的图10与图9相比较，在照度高的区域，曝光时间的变化幅度变小，分辨能力变低，所以不适于照度计测，反之，在照度低的区域，曝光时间的变化幅度变大，分辨能力变高，所以适于照度计测。即，在照度高的情况下使增益变小，在照度低的情况下使增益变大，由此能够实现最佳的照度计测。这与防止过白或过黑的通常的AGC的动作一致，所以能够利用一般的摄像模块的AGC、AEC功能来计测照度。

当然，也可以仅利用AGC功能而不利用AEC功能，根据增益值计测照度。

(实施方式2)

以下对本发明的第二实施方式的空气调节机1说明供冷运转时的动作和作用。当空气调节机1根据遥控器(未图示)的指示开始运转时，空气调节机1通过从吹出口5向空内送出冷却空气，控制成由遥控器指示的室温。室温由设置于吸入口4的温度传感器3检测。

图6表示图1所示的控制部8的控制流程。以下根据图6的流程说明控制部8的控制。对于与实施方式1同样的流程标注相同的符号而省略说明。

在步骤S6中，在P＞β/2的规定时间范围β连续的情况下，或者在3β中的2β中P＞β/2成立的情况下，判断为日照确定(步骤S7a)，进行供冷能力的调节(步骤S8b)。

具体地说，在判断为日照确定后，通过控制压缩机和/或送风风扇等提高供冷能力，将设定温度下降1/3℃程度。而且，在条件继续成立时，进一步在每2β时使设定温度下降1/3℃程度，但不下降超过1℃。

接着，说明在居住者在上述控制流程中变更设定温度的情况。在居住者感觉到室内受到日照的辐射热的影响的情况下，存在在上述控制流程的供冷能力的变更之前亲自利用遥控器使设定温度下降的可能性。在该情况下控制流程暂时回到步骤S1。这是因为，在变更了设定温度的情况下，居住者希望将室内设定为变更后的温度，所以如果保持原样进行控制流程则存在损害居住者的舒适感的可能性。如果之后没有变更设定温度，则其成为舒适温度，所以从此开始控制流程，如上所述在不损害舒适感的程度下进行供冷能力的调节。

另外，为了进一步维持舒适感，设定如果外部气温低于30℃则不进入控制流程。这是因为考虑到在外部气温低的情况下，日照的影响较小。

通过上述控制，在判断日照的热量稳定供给的基础上，与因辐射热而感到温暖的程度相应地使设定温度下降，由此能够不损伤居住者的舒适感。此外，在居住者变更设定温度的情况下暂时结束控制，控制部并不是总是变更设定温度，所以能够维持居住者的舒适感。

(实施方式3)

以下对本发明的第三实施方式的空气调节机1说明供冷运转时的动作和作用。当空气调节机1根据遥控器(未图示)的指示开始运转时，空气调节机1通过从吹出口5向空内送出冷却空气，控制成由遥控器指示的室温。室温由设置于吸入口4的温度传感器3检测。

图7表示图1所示的控制部8的控制流程。以下根据图6的流程说明控制部8的控制。对于与实施方式1同样的流程标注相同的符号而省略说明。

在步骤S6之后，在P＞β/2的规定时间范围β连续的情况下，或者在3β中的2β中P＞β/2成立的情况下，判断为该区域是日照确定区域(步骤S7c)。而且，在日照确定区域中，在规定时间范围β的全部期间的照度检测值L1为一定值γ以下时(步骤9)，判断为存在日照遮蔽(步骤10)。γ例如根据图4可知可以为α/2程度的值。该步骤10考虑到了日照由于阴天而变暗，或者居住者觉得日照过热而采取关闭窗帘等行动的情况。此时如果以与受到日照影响的区域同样的供冷能力继续运转则居住者会感觉寒冷，所以进行供冷能力的调节(步骤S11)。

具体地说，在日照遮蔽确定且持续规定时间范围β后，使供冷能力下降，将设定温度上升1/3℃程度。而且，在条件继续成立时，进一步在每2β时使设定温度上升1/3℃程度，但不上升超过4/3℃。

根据图8所示的受验者实验结果能够说明该设定温度的上升方法的有效性。根据图8，在实验时间60分钟的期间，使被遮蔽地辐射与夏季的日照相当的热量的受验者自由调节设定温度的结果是，与不遮蔽相当于日照的热量而同样地调节设定温度的情况相比较，能够在保持相同程度的冷热感、舒适感的状态下，使设定温度上升约2℃。可以认为这是因日照的辐射热被遮蔽而感觉到凉爽的影响。在实际的空气调节时也考虑到居住者的生活位置、活动量的变化，在日照遮蔽确定时使设定温度在小于2℃的范围内上升。即，在居住者位于容易受到日照影响的窗户边的情况下、活动量较大而希望使设定温度较低的情况下，也能够在不影响舒适感的范围内进行供冷能力的调节。一般来说，如果在10分钟内使设定温度变化1℃则多数的人会感觉到，但如果在1个小时中使设定温度变化1℃则感觉到的人很少。

接着，说明在居住者在上述控制流程中变更设定温度的情况。在居住者感觉到室内受到日照的辐射热的影响，且日照被遮蔽的情况下，存在在上述控制流程的供冷能力的变更之前亲自利用遥控器使设定温度上升的可能性。在该情况下控制流程暂时回到步骤S1。这是因为，在变更了设定温度的情况下，居住者希望将室内设定为变更后的温度，所以如果保持原样进行控制流程则存在损害居住者的舒适感的可能性。如果之后没有变更设定温度，则其成为舒适温度，所以从此开始控制流程，如上所述在不损害舒适感的程度下进行供冷能力的调节。

另外，为了进一步维持舒适感，设定如果外部气温不足30℃则不进入上述控制流程。这是因为考虑到在外部气温低的情况下，日照的影响较小。

通过上述控制，在可靠地判断出在日照的热量稳定供给时日照被遮蔽的基础上，与因辐射热被遮蔽而感到凉爽的程度相应地使设定温度上升，由此能够实现不损伤居住者的舒适感的节能运转。此外，在居住者变更设定温度的情况下暂时结束控制，控制部并不是一律变更设定温度，所以能够维持居住者的舒适感。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的空气调节机在室内的照度在规定时间范围内在规定时间以上超过基准值的情况下，进行供冷供暖能力的调节，所以能够实现不损害舒适感的节能运转，所以能够应用于住宅的起居室或者旅馆的房间等的空气调节机的用途。

附图标记说明

1空气调节机

2照度传感器

3温度传感器

4吸入口

5吹出口

6水平挡板

7垂直挡板

8控制部

Claims (5)

1.一种空气调节机，其能够基于从设置于室内机的照度传感器以规定时间间隔输出的照度，调节供冷供暖能力，该空气调节机的特征在于，包括：

对以所述规定时间间隔输出的照度进行记录的记录装置；和

控制部，其在规定时间范围中，当被所述记录装置记录的照度在规定时间以上处于预先决定的第一基准值以上时，进行供冷供暖能力的调节处理，

所述空气调节机还具有通过居住者的操作能够设定室内温度的操作器，当在所述规定时间范围内用所述操作器设定了室内温度时，所述控制部停止供冷供暖能力的调节处理。

2.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：

所述控制部，在所述空气调节机进行供暖运转时，当在规定时间范围中，被所述记录装置记录的照度在规定时间以上处于规定的基准值以上时，使供暖能力下降规定量。

3.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：

所述控制部，在所述空气调节机进行供冷运转时，当在所述规定时间范围内，被所述记录装置记录的照度在规定时间以上为预先决定的第二基准值以下时，使供冷能力下降规定量。

4.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：

所述控制部，在所述空气调节机进行供冷运转时，当在所述规定时间范围中，被所述记录装置记录的照度在规定时间以上处于规定的基准值以上时，使供冷能力上升规定量。

5.如权利要求1或2所述的空气调节机，其特征在于：

所述照度传感器由摄像模块构成。