具体实施方式
以下,关于本发明的实施方式,参照附图进行说明。
图1是本发明的立式空气调节机的室内机的立体图,图2是沿着纵向的中心线的局部剖面图。该立式空气调节机通过由致冷剂配管相互连接的室外机和室内机构成,图1以及图2特别表示室内机。
如图1以及图2所示,本发明的立式空气调节机具有大致长方体形状的外壳1,在外壳1的前面下部形成有用于吸引室内空气的横向长的吸入口2a,在外壳1的下方的前面和两侧面的角落部同样地用于吸引室内空气的纵向长的吸入口2b。另外,在外壳1的前面上部形成有用于将从吸入口2a、2b吸引的空气向室内吹出的横向长的吹出口5。
在外壳1的内部下方配置送风风扇3,在送风风扇3的上方配置热交换器4,室内空气经由吸入口2a、2b由送风风扇3吸引并由热交换器4热交换,经由吹出口5向室内吹出。因此,热交换器4从在外壳1的内部通过的空气流观察时位于送风风扇3的下游侧。
如图2以及图3所示,在吹出口5的后方配置用于将吹出空气向上下分开吹送的在横向延伸的多个上下翼片(第一风向翼片)6,在上下翼片6的前方配置用于将吹出空气向左右分开吹送的在纵向延伸的多个左右翼片(第二风向翼片)8。上下翼片6连接在驱动马达7上,由驱动马达7驱动,多张上下翼片6一体地上下摆动。另一方面,左右翼片8例如由九张构成,将吹出口5分为左侧、中央、右侧三个区域,在各区域上配置通过连结闩9结合的由三张左右翼片构成的左翼片单元8a、中央翼片单元8b、右翼片单元8c,在各单元上连接驱动马达(步进马达)10,能够分别独立对三个区域的左右翼片8a、8b、8c进行角度变更。
如图3以及图4所示,在吹出口5的下方设置有前面面板11,在前面面板11上以不从前面面板11的主平面突出的状态安装有构成人体检测装置的多个(例如三个)传感器单元(人体检测传感器)12。这些传感器单元12以中央的传感器单元12朝向正面,其两侧的传感器单元12朝向左斜前方或右斜前方的状态下由安装在外壳1上的传感器保持架13保持,在这些传感器单元12的前方以覆盖传感器保持架13的前面开口部的方式安装传感器罩体14。该传感器罩体14安装在形成于前面面板11上的横向长的矩形开口部11a,用于防止垃圾侵入机器内部并同时防止人手直接接触传感器单元12。传感器罩体14例如是聚乙烯制,为了提高红外线的透射率而设定为0.5毫米程度的厚度。
各传感器单元12通过安装在传感器保持架13上的与室内机的控制装置(未图示)电气连接的电路基板12a、安装在电路基板12a上的菲涅尔透镜12b、安装在菲涅尔透镜12b的内部的人体检测元件(未图示)构成。另外,人体检测元件例如由通过检测从人体放射的红外线来检测人的存在与否的红外线元件构成,通过电路基板12a基于根据红外线元件检测的红外线量的变化而输出的脉冲信号判定人的存在与否。
图5A以及图5B分别表示上述结构的人体检测装置的平面图和正面图,附图标记12c表示在菲涅尔透镜12a的多个焦点中通过的红外线光接收路径。
如图4、图5A以及图5B所示,在传感器单元12和传感器罩体14之间设置衬垫15。传感器罩体14比较薄,当从外部施压,有变形(凹陷)的可能性,所以衬垫15为了加强传感器罩体14而配设,以传感器单元12的红外线光接收路径12c通过的部位不遮挡红外线光接收路径12c的方式,在衬垫15中与多个传感器单元12对置的位置形成圆形或椭圆形的贯通孔15a、15b、15c。
作为提高传感器罩体14的其它方法,也能够是图6的结构。图6是传感器罩体14从背面观察的立体图,在传感器罩体14中不遮挡红外线光接收路径12c的部位增厚其厚度,遮挡的部位比不遮挡的部位的厚度设定得薄,并且通过设置朝向传感器单元12突出的基盘网状的肋部14a,从而能够确保传感器罩体14所需要的强度。另外,如图7所示,肋部14a的高度设定为根据其位置不同,其理由参照图8的曲线图进行说明。
图8是表示红外线的透射率和传感器罩体14的厚度的关系的曲线图,随着传感器罩体14的厚度增大,红外线的透射率逐渐减少。根据传感器单元12的灵敏度设定最小容许透射率,则根据该最小容许透射率,传感器罩体14的最大容许厚度由图8的曲线图决定。另外,在此所谓的传感器罩体14的“厚度”是红外线在传感器罩体14中通过的长度,沿红外线光接收路径12c的传感器罩体14的厚度(相当于红外线通过距离)。
因此,设与最小容许透射率对应的最大容许厚度为t,则如图7所示,肋部14a的高度根据红外线的入射角度而不同,以红外线的通过距离不超过t的方式根据肋部14a的位置改变肋部14a的高度,从而在全部多个红外线通过路径12c中,将传感器罩体14的厚度设定为比最大容许厚度t设定得小。
另外,也可以代替肋部14a,如图9所示,根据红外线的入射角度,以红外线的通过距离不超过最大容许厚度t的方式逐渐改变传感器罩体14的厚度,从而也能够加强传感器罩体14。
图10以及图11表示加强传感器罩体14的再一方法,在衬垫15中形成有贯通孔15a、15b、15c的部位上缝合红外线光接收路径12c的间隙而设置在大致相同方向上延伸的多个肋部15d,从而能够缓和传感器罩体14的松弛。
图12A、图12B以及图12C是从衬垫15的贯通孔15a、15b、15c的周围朝向传感器单元12的菲涅尔透镜12b的外周部延伸的筒状(圆锥状)肋部15e与衬垫15一体形成的图示,从机器外部观察,形成覆盖电路基板12a的形状。通过如此构成,即使在传感器罩体14由锐利物件刺破的情况下,手也不会触及电路基板12a上,所以没有触电等的担心,能够使安全性提高。
另外,上述的传感器罩体14固定在前面面板11上,但是也可以代替固定式传感器罩体14,采用可动式传感器罩体,由室内机的控制装置开闭控制可动式传感器罩体,空气调节机停止时关闭可动式传感器罩体,而在空气调节机运转中开放可动式传感器罩体。
图13A、图13B以及图14A、图14B表示将升降式传感器罩体14A安装在前面面板11的背面的例子,图13A和图14A表示传感器罩体14A的闭状态,图13B以及图14B表示传感器罩体14A的开状态。
如图13A、图13B以及图14A、图14B所示,在前面面板11的背面升降自如地安装传感器罩体14A,在传感器罩体14A开闭的开口部11a的上方的前面面板11的背面安装有电动机等驱动源17。
在空气调节机停止时,不从室内机的控制装置向驱动源17输入传感器罩体14A的开信号,如图13A以及图14A所示,传感器罩体14A位于闭锁位置。
另一方面,在空气调节机的运转开始时,从室内机的控制装置向驱动源17输入传感器罩体14A的开信号,如图13B以及图14B所示,传感器罩体14A由驱动源17向上方滑动,保持在开口部11a的全开位置,检测传感器罩体12形成能够检测人的存在与否的状态。之后,当空气调节机停止时,从室内机的控制装置向驱动源17输入传感器罩体14A的闭信号,传感器罩体14A由驱动源17向下方滑动,保持在开口部11a的全闭位置。
在该结构中,空气调节机为停止状态时,传感器单元12由传感器罩体14A覆盖,所以不容易接触居住者,另外设计性也优良。
图15以及图16A、图16B表示可动式传感器罩体的其它实施例,将旋转式传感器罩体14B安装在前面面板11上。另外,图16A表示传感器罩体14B的闭状态,图15以及图16B表示传感器罩体14B的开状态。
在该结构中,在前面面板11上形成大致圆筒状的凹部11b,并将安装有多个传感器单元12的图4所示的传感器保持架13与大致圆筒状的传感器罩体14B一体形成,将该传感器罩体14B转动自如地收容在凹部11b。
传感器罩体14B的一部分形成在平面上,在该平面上形成矩形开口部14C,使多个传感器单元12从该开口部14C露出,并由传感器罩体14B覆盖传感器单元12的背面侧。另外,传感器罩体14B与包含电动机等驱动源的驱动机构(未图示)连结。
在空气调节机停止时,不从室内机的控制装置向驱动机构输入传感器罩体14B的开信号,如图16A所示,前面面板11的开口部11a由传感器罩体14B闭锁,传感器单元12朝向后方。
另一方面,在空气调节机的运转开始时,从室内机的控制装置向驱动机构输入传感器罩体14B的开信号,如图15以及图16B所示,驱动机构将传感器罩体14B与传感器单元12一体旋转180度,使传感器单元12经由传感器罩体14B的开口部14C和前面面板11的开口部11a露出。之后,当空气调节机停止时,从室内机的控制装置向驱动机构输入传感器罩体14B的闭信号,传感器罩体14B由驱动机构旋转180度,保持在开口部11a的全闭位置。
在该结构中,当空气调节机为停止状态时,传感器单元12收纳在外壳1的内部,所以不容易触及居住者,另外设计性也优秀。另外,由于设置有旋转传感器单元12的驱动机构,所以能够将该驱动机构作为用于自动调整传感器单元12的朝向的驱动源兼用,传感器单元12的旋转驱动机构以及自动调整机构能够形成便宜且简约的结构。
在本实施方式中,传感器单元12其上下方向的中心位置安装在外壳1的底面、即设置室内机的室内的地面100~120厘米的高度,优选距外壳1的底面110厘米的高度。以下,参照图17说明其理由。
图17(a)表示将传感器单元12配置在距外壳1的底面110厘米的高度时传感器单元12能够检测人的存在与否的范围(斜线部)。人坐在椅子上时的头的位置距地面大约110厘米,配置在室内的沙发、餐桌等家具的高度为大约90厘米以下,将传感器单元12配置在距地面100~120厘米的位置上的情况下,若将传感器单元12的上下方向的视野范围的上限从传感器单元12观察设定为朝向水平方向的稍上方,则从跟前到远方,与距离无关地能够感知人头的移动。作为传感器单元12的视野范围的上限,例如优选设定在水平方向的约上方3度,到大致5度上方能够容许。通过如此设定,即使有家具,也能够感知人头,能够极力减少不能感知红外线的死角部分。
另外,作为传感器单元12的上下方向的视野范围的下限,从传感器单元12观察从水平方向尽量朝下方设定,以视野范围的下限的朝向角度比上下方向的视野范围的上限的朝上角度大的方式设定视野范围,从而从更跟前的人的头部感知下方身体的移动。通过如此设定,即使仅通过头下方的移动也能够感知人,另外,能够极力减少不能感知红外线的死角部分。
另外,图12C表示传感器单元12的安装部分的垂直剖面图,人头12C所示,从衬垫15的贯通孔15a、15b、15c的周围朝向传感器单元12的菲涅尔透镜12b的外周部延伸的筒状(圆锥状)肋部15e分割设置为红外线光接收路径12c的上下方向的视野范围的上限的外侧附近和下限的外侧附近。另外,以位于上下方向的视野范围的下限的下部附近的相对于肋部材料15e的朝下倾斜角度比位于上下方向的视野范围的上限的上部附近的肋部材料15e的相对于水平面的朝上倾斜角度大的方式形成肋部材料15e,从而能够确保检测人所需要的上下方向的视野并同时遮挡红外线从视野外射入,能够防止来自视野外的红外线干扰导致传感器单元12误检测,并能够可靠地进行视野内的人的检测。即,肋部15e起到作为视野外红外线遮光部件或传感器误检测防止部件的作用。
图17(b)表示在距外壳1的底面190厘米的高度的外壳1的上部配置传感器单元12时传感器单元12能够感知人的存在与否的范围(斜线部)。这种情况下,吹出口5位于传感器单元12的下方,供暖时暖空气从下至上上升,受该表面温度表化的影响,传感器单元12的敏感度不稳定。另外,在室内机的跟前侧(图17(b)的黑色部)产生不能感知红外线的四角,为了也感知到该四角,设置新的传感器单元,如图17(c)所示需要减少四角部,成本增加。
即,通过在图17(a)所示的位置上配置传感器单元12,从而传感器单元12的灵敏度稳定化,尽管价位低,也能够极力减少四角,构筑能够感知人的系统。
在此,作为立式空气调节机的室内机的设置位置考虑到图18(a)、(b)、(c)所示的方式。图18(a)表示室内机配置在由四壁面包围的居室99的一壁面的大致中央的情况,图18(b)表示室内机以朝向居室99的大致中央吹出风的方式配置在两壁面的角落部上的情况。另外,图18(c)表示室内机沿室内机主体的背面配置在居室99的一壁面的端部的情况。另外,图18(a)、(b)、(c)的各图中所示的扇形100a、100b表示由传感器单元12检测的人体位置辨别区域。
在图18(a)所示的室内机的设置方式中,若不是中心角宽的扇形100a的人体位置辨别区域,则不能网络居室99的大致整个区域,相对于此,则图18(b)所示的方式中,在中心角宽的扇形100a的人体位置辨别区域中,由于人体位置辨别区域的两侧被居室99的两壁面遮挡,所以会有不能进行有效的人体位置辨别的情况,该方式中,优选中心角狭窄的扇形100b的人体位置辨别区域。另外,在图18(c)所示的方式中,在中心角宽的扇形100a的人体位置辨别区域中,由于人体位置辨别区域的单侧被居室99的一壁面遮挡,所以会有不能进行有效的人体位置辨别的情况,该方式中优选中心角狭窄并且扇形100b的中心线在居室99的中央方向上变位的人体位置辨别区域。
因此,在本实施方式中,通过将传感器单元12相对于外壳1可动设定,从而能够根据室内机的设置位置调整人体位置辨别区域。以下,关于其结构进行说明。
图19表示传感器单元12的可动机构。
如图19所示,传感器单元12由电路结构图12a和菲涅尔透镜12b(包含人体检测元件)构成,在菲涅尔透镜12b上设置有保持共用的轴心的上下一对旋转轴12b1,菲涅尔透镜12b经由该一对旋转轴12b1转动自如地安装在大致U字状的传感器单元支承部件112上。传感器单元支承部件112安装在外壳1上,传感器单元支承部件12是相对于外壳1能够在大致水平方向上转动的结构。
另外,图19表示多个传感器单元12之一,单在各多个传感器单元12上设置同样的结构,分别独立形成可动结构,从而能够或宽或窄调整人体位置辨别区域的扇形的中心角或错开扇形的中心位置。
另外,在一对旋转轴12b1相对于传感器单元支承部112的安装部上形成多个凹痕,若将旋转轴12b1的一个凹痕量的旋转角度设定为规定的角度,则人体位置辨别区域的扇形的中心角调整操作容易。
另外,图19的可动结构表示手动调整的结构,但是也能够将一对旋转轴12b1的一方连结在电动机等驱动源上,这种情况下,也能够操作遥控器(远距离操作装置),由驱动源驱动传感器单元可动结构。
更详细论述,将表示室内机的设置位置的“中央设置”、“左设置”、“右设置”或“角落设置”等按钮设置在遥控器上,如图18(a)所示设置室内机的情况下按下“中央设置”的按钮,如图18(b)所示设置室内机的情况下按下“角落设置”的按钮,如图18(c)所示设置室内机的情况下按下“右设置”的按钮,从而能够自动设定人体位置辨别区域的扇形的中心位置以及中心角,能够容易进行效率高的空气调节运转。
另外,也能够不使用遥控器,自动设定人体位置辨别区域的扇形的中心位置或中心角。其结构参照图18(c)进行说明。
如图18(c)所示设置室内机的情况下,该图右侧的区域能够根据多个传感器单元12的检测结果会被判定为人不生活的非生活区域。这种情况下,由于非生活区域是不需要进行空气调节的,所以由传感器可动机构将各传感器单元12向非生活区域的相反侧自动移动,错开人体位置辨别区域的扇形的中心位置并变更中心角,从而能够进行与室内机的设置位置对应的效率高的空气调节运转。另外,关于多个传感器单元12的检测结果以及人不生活的非生活区域在后面论述。
图20表示传感器单元12的视野角调整机构。
如图20所示,视野角调整机构具有大致U字状的一对遮蔽部件113a、113b,各遮蔽部件113a、113b的上下两个臂113a1、113b1的一端分别转动自如地安装在设置于菲涅尔透镜12b的上下的保持共用的轴心的一对支轴12b2上。一对遮蔽部件113a、113b的棱镜遮蔽部113a2、113b2位于菲涅尔透镜12b的前面的两侧,能够遮蔽向传感器单元12进入的红外线的一部分。
另外,当将图19所示的传感器单元12的可动机构和图20所示的传感器单元12的视野角调整机构一体化则会特别有效,能够任意变更由传感器单元12检测的室内的区域划分。例如将人体位置辨别区域的扇形的中心角设定得较窄的情况下,通过遮蔽部件113a、113b将菲涅尔透镜12b的视野角设定得较窄,从而能够在狭窄的范围内进行有效的人体位置辨别。这种情况下,在图19所示的传感器单元12的可动机构中,也能够将一对旋转轴12b1作为遮蔽部件113a、113b的支轴12b2使用。
在本实施方式中,传感器单元12配置在距居室的地面100~120厘米的高度、优选110厘米的高度,所以人容易触及,能够进行手动调整。
另外,如图21(a)所示,居室99的形状为接近正方形的长方形的情况下,人体位置辨别区域优选中心角宽的扇形100a,但是如图21(b)所示,居室99为横向长的长方形,室内机设置在作为短边的壁面上的情况下,人体位置辨别区域相比于中心角宽的扇形100a,优选中心角窄的扇形100b,并优选对从室内机的正面沿大致直线在距离方向上被分割的每个区域判别人的存在与否。
图22表示传感器单元旋转机构,将由电路基板12a和菲涅尔透镜12b分别构成的多个传感器单元12安装在转动自如地安装于传感器保持架13上的传感器安装台16上,能够与中心角宽、进深短的扇形100a的人体位置辨别区域和中心角窄、进深长的扇形100b的人体位置辨别区域两者对应而构成。
即、对于如图21(a)所示中心角宽的扇形100a的人体位置辨别区域,在图22(a)所示的状态下使用传感器单元12,而对于如图21(b)所示中心角窄的扇形100b的人体位置辨别区域,从图22(a)所示的状态以90度旋转传感器安装台16,将多个传感器单元12一体旋转90度,从而从室内机观察人体位置辨别区域,能够从在宽度方向上较宽的扇形100a,在从宽度方向较窄的室内机正面在大致直线上在距离方向分割的多个区域中辨别人体位置。
实际上,在图22(a)的状态下以各菲涅尔透镜12b的前面或多或少朝下的方式,传感器安装台16相对于传感器保持架13倾斜安装,以90度旋转传感器安装台16后的图22(b)的状态下,能够在上方的传感器单元12中辨别如图21(b)所示距室内机最远的区域中的人的存在与否,在中央的传感器单元12中辨别中央的区域的人的存在与否,在下方的传感器单元12中辨别距室内机最近的区域的人的存在与否。
接着,关于人的位置判定方法,如图23所示,人体位置辨别区域从室内机观察,以在宽度方向上宽的扇形为例进行说明。
图23是表示通过由三个传感器单元12构成的人体检测装置检测的人体位置辨别区域的划分的平面图,能够由人体检测装置检测哪个区域有人。在以下的说明中,朝向传感器单元12配置在左侧的传感器单元12称作传感器A,配置在中央的传感器单元12称作传感器B,配置在右侧的传感器单元12称作传感器C,由这些传感器A、B、C检测人的存在与否的区域如下所示。
传感器A:区域A(朝向室内机配置在左侧的区域)
传感器B:区域B(朝向室内机配置在中央的区域)
传感器C:区域C(朝向室内机配置在右侧的区域)
图24是使用传感器A、B、C,用于对区域A~C各区域设定后述的区域特性的流程图,图25是使用传感器A、B、C,判定区域A~C哪个区域有人的流程图。
在步骤S1中,以规定周期T1(例如5秒)根据表1判定各区域中人的存在与否,在步骤S2中,清空全部传感器输出。
〔表1〕
传感器 |
反应结果 |
位置判定 |
传感器A |
1 |
A |
传感器B |
1 |
B |
传感器C |
1 |
C |
在此,参照图26,使用传感器A、B、C的输出说明区域A、B、C中人的存在与否判定。
如图26所示,在时间t1之前的周期T1中传感器A、B、C都为OFF(没有脉冲)的情况下,在时间t1中判定为区域A、B、C中没有人(A=0、B=0、C=0)。接着,在从时间t1到周期T1后的时间t2之间的期间仅第一传感器A输出ON信号(有脉冲),传感器B、C为OFF的情况下,在时间t2中判定为区域A中有人,在区域B、C中没有人(A=1、B=0、C=0)。另外,在从时间t2到周期T1后的时间t3之间的期间传感器A、C输出ON信号,传感器B为OFF的情况下,在时间t3中判定为在区域A、C中有人,在区域B中没有人(A=1、B=0、C=1)。以下,同样地对每个周期T1判定各区域A、B、C中人的存在与否。
在本实施方式中,根据上述的判定结果,将各区域A~C辨别为常有人的第一区域(常在区域)、有人时间短的第二区域(人只是通过的区域、停留时间短的区域等通过区域)、有人时间非常短的第三区域(墙壁、窗户等人几乎不去的非生活区域)。以下,将第一区域、第二区域、第三区域分别称作生活分区I、生活分区II、生活分区III,生活分区I、生活分区II、生活分区III也分别能够称作区域特性I的区域、区域特性II的区域、区域特性III的区域。另外,生活分区I(区域特性I)、生活分区II(区域特性II)统称作生活区域(人生活的区域),相对于此,生活分区III(区域特性III)称作非生活区域(人不生活的区域),也可以根据人的存在与否的频度来更细地将生活区域进行分类。
该辨别在图24的流程图中的步骤S3以后进行,关于该辨别方法,参照图27和图28进行说明。
图27表示在由一个日式房间、LD(起居室兼餐厅)和厨房构成的1LDK的LD中设置本发明的空气调节机的室内机的情况,图27中椭圆形所示的区域表示实验对象申报的常在场所。
如上所述,对每个周期T1判定各区域A~C中人的存在与否,但是作为周期T1的反应结果(判定)输出1(有反应)或0(无反应),多次操作后,在步骤S3中判定是否经过规定的空气调节机的累积运转时间。当在步骤S3中判定为未经过规定时间,则返回步骤S1,当判定为经过规定时间,则将各区域A~C中在该规定时间中累积的反应结果与两个阈值比较,从而将各区域A~C分别辨别为生活分区I~III的任一个。
参照表示长期累积结果的图28进一步详述,设定第一阈值以及比第一阈值小的第二阈值,在步骤S4中,判定各区域A~C的长期累积结果是否比第一阈值多,判定为多的区域在步骤S5中辨别为生活分区I。另外,在步骤S4中,当判定为各区域A~C的长期累积结果比第一阈值少时,在步骤S6中,判定各区域A~C的长期累积结果是否比第二阈值多,判定为多的区域,在步骤S7中辨别为生活分区II,而判定为少的区域,在步骤S8中辨别为生活分区III。
在图27的例子中,区域A、C辨别作为生活分区I,区域B辨别作为生活分区II。
另外,图29表示在另一LDK的LD中设置本发明的空气调节机的室内机的情况,图30表示基于这种情况下的长期累积结果辨别各区域的A~C的结果。图29的例子中,区域B辨别作为生活分区I,区域C辨别作为生活分区II,壁侧的区域A辨别作为生活分区III。
另外,上述的区域特性(生活分区)的辨别在每一规定时间反复进行,但是只要不移动配置在需要辨别的室内的沙发、餐桌等,辨别结果几乎不变。
接着,参照图25的流程图,关于各区域A~C中人的存在与否的最终判定进行说明。
步骤S11~S12,由于与上述图24的流程图中的步骤S1~S2相同,所以其说明省略。在步骤S13中,判定是否已经得到规定数M(例如15次)的周期T1的反应结果,当判定为周期T1未达到规定数M,则返回步骤S11,而当判定为周期T1达到规定数M,则在步骤S14中,以周期T1×M的反应结果的合计作为累积反应期间次数,算出一次分的累积反应期间次数。反复进行多次该累积反应期间次数的计算,在步骤S15中判定是否已经达到规定次数分(例如N=4)的累积反应期间次数的算出结果,当判定为未达到规定次数,则返回步骤S11,而当判定为达到规定次数,则在步骤S16中,基于既已辨别的区域特性和规定次数分的累积反应期间次数推断各区域A~C中人的存在与否。
另外,在步骤S17中从累积反应期间次数的算出次数(N)减去1,返回步骤S11,从而反复进行规定次数分的累积反应期间次数的计算。
表2表示最新的一次分(时间T1×M)的反应结果的履历,表2中,例如ΣA0意味区域A中的一次分的累积反应期间次数。
【表2】
在此,ΣA0之前的一次分的累积反应期间次数为ΣA1、另外其之前的一次分的累积反应期间次数为ΣA2……,在N=4的情况下,过去四次分的履历(ΣA4、ΣA3、ΣA2、ΣA1)中,关于生活分区I,一次以上的累积反应期间次数即使为一次,也判定为有人。另外,关于生活分区II,在过去四次的履历中,若一次以上的累积反应期间次数有两次以上,则判定为有人,并且关于生活分区III,则过去四次的履历中,若两次以上的累积反应期间次数有三次以上,则判定为有人。
接着,从上述的人的存在与否的判定经过时间T1×M后,同样根据过去的四次分的履历(ΣA3、ΣA2、ΣA1、ΣA0)进行人的存在与否判定。
即,在本发明的空气调节机的室内机中,根据长期积累每规定周期的区域判定结果的区域特性和N次分累积每规定周期的区域判定结果而求得的各区域的累积反应期间次数的过去的履历来推断人的所在地,从而得到概率高的人的位置推断结果。
表3表示如此判定人的存在与否,设定为T1=5秒、M=12次的情况下的在推断所需的时间、不在推断所需的时间。
【表3】
生活分区 |
在推断 |
不在推断 |
I |
60秒(快) |
240秒(慢) |
II |
120秒(标准) |
180秒(标准) |
III |
180秒(慢) |
120秒(快) |
如此,将要由本发明的空气调节机的室内机进行空气调节的区域通过传感器A、B、C划分为多个区域A~C后,决定各区域A~C的区域特性(生活分区I~III),另外根据各区域A~C的区域特性,变更在推断所需的时间和不在推断所需的时间。
即,变更空气调节设定后,在风吹到之前需要一分钟左右,所以即使短时间(例如数秒)变更空气调节设定,也不会有损舒适性,不仅如此而且,对于人不久居(巣ぐいない)的场所从节能的观点优选不太进行空气调节。因此,首先检测各区域A~C中人的存在与否,尤其将有人的区域的空气调节设定最佳化。
详细地说、以辨别为生活分区II的区域的存在与否推断所需的时间标准,在辨别为生活分区I的区域中,以比辨别为生活分区II的区域短的时间间隔推断人的存在,而在人从该区域离开的情况下,以比辨别为生活分区II的区域长的时间间隔推断人的存在与否,从而缩短在推断所需的时间,不在推断所需的时间被设定得较长。相反,在辨别为生活分区III的区域中,以比辨别为生活分区II的区域长的时间间隔推断人的存在与否,而在人从该区域离开的情况下,以比辨别为生活分区II的区域短的时间间隔推断人的不存在,从而增长在推断所需的时间,不在推断所需的时间设定得较短。另外,如上所述,各区域的生活分区由长期累积结果变化,与此对应地,在推断所需的时间和不在推断所需的时间也被设定为可变。
另外,使用传感器A、B、C,不仅能够判定人的存在与否,还能够判定区域A~C中的人的“活动量”。
人的活动量是表示人的动作的大小的尺度的概念,分类为多个活动量级别,例如“安静”、“活动量大”、“活动量中等”、“活动量小”。
“安静”是指在沙发上休息、看电视、操作电脑等人持续在相同场所的状态持续的情况,安静状态持续的情况下,代谢量降低,感到冷。活动量“大”是指室内清扫等大范围内进行活动的情况,因代谢量增加,感到热。活动量“中”是指在炊事等区域活动的情况,因代谢量增加而稍感到热,代谢量未见较大变化。
接着,关于人的活动量的分类方法,参照图31的流程图进行详细论述。
首先,在步骤S21中,对每个规定时间T1测量各传感器A、B、C的反应频度(有输出脉冲),在步骤S22中,判定测量次数是否达到规定次数。另外,规定时间T1与上述的人的存在与否判定中的规定的周期T1相同,但是在此例如设定为2秒,测量次数的规定次数例如假定设定为15次,总称15次的测量为1单元测量(30秒钟的测量)。另外,在此所谓“测量次数”是指区域A~C的任一个区域中测量次数,对全部区域A~C进行同样的测量。
在步骤S22中,当判定为测量次数未达到规定次数时返回步骤S21,判定为测量次数得到规定次数、1单元测量结束时,在步骤S23中,判定4单元测量(两分钟的测量)是否结束。在步骤S23中,4单元测量为结束的情况下返回步骤S21,4单元测量结束的情况下移向步骤S24。
在步骤S24中,判定4单元测量(包括现在的1单元测量,过去四次单元测量)的传感器的合计反应频度是否达到规定数(例如、5次),若达到规定次,则在步骤S25中,判定为“活动量小”后的合计单元测量数(p、详细地后面论述)被清空后,移向步骤S26。
在步骤S26中,判定全区域A~C中传感器的合计反应频度达到规定数(例如40次),在达到规定数的情况下,在步骤S27中除去判定为“安静”的区域,被在判定的全部区域判定为“活动量大”,而在未达到规定数的情况下,在步骤S28中,4单元测量的传感器的合计反应频度达到规定数的区域判定为“活动量中等”。步骤S27或步骤S28中的活动量判定后在步骤S29中从单元测量数(q)减去1而返回步骤S21。即、连续的4单元测量中各传感器的合计反应频度超过规定数,判定为“活动量大”或“活动量中等”的区域中,在下一次的1单元测量后,此时刻的4单元测量的合计反应频度超过规定数的情况下,继续判定为“活动量大”或“活动量中等”。
另外,步骤S24中,当4单元测量中判定为传感器的合计反应频度不到规定数,则在步骤S30中,判定该区域是否为“安静”,若不是“安静”,则在步骤S31中判定为“活动量小”。在下一个步骤S32中,计数判定为“活动量小”后的合计单元测量数“p”,在步骤S33中,判定为“活动量小”后判定60单元测量(30分钟的测量)是否结束。
在步骤S33中,当判定为60单元测量未结束时,移向步骤S29,而当判定为60单元测量结束时,60单元测量全部判定为“活动量小”的区域在步骤S34中判定为“安静”后,移向步骤S29。即、通过移向步骤S29,从而在包含下一个1单元测量的过去4次单元测量中根据各传感器的合计反应频度,各区域A~C判定为“活动量大”、“活动量中等”、“活动量小”或“安静”。
空气调节机的单元为ON后的活动量测量当初,哪个区域的活动量也不清楚,但是根据该流程图,自测量开始,4单元测量结束后才进行各领域A~C中“活动量大”、“活动量中等”或“活动量小”的判定,60单元测量结束后才进行“安静”的判定。因此,测量开始后即不存在“安静”的区域,所以在步骤S30中判定为NO,在步骤S31中判定为“活动量小”。之后,继续“活动量小”判定的区域在60单元测量结束后在步骤S34中判定为“安静”,之后若4单元测量的传感器合计反应频度不到规定数,则继续判定为“安静”。
另外,则在步骤S25中,清空判定为“活动量小”后的合计单元测量数(p)是因为“安静”的判定是以“活动量小”的判定为起点。
总之,各传感器A、B、C在起到作为人体检测部件的作用的基础上,也起到作为活动量检测部件的作用,根据图31的流程图,各区域A~C例如如以下判定。
(1)安静
传感器反应频度为不到5次/2分钟持续30分钟以上的区域
(2)活动量大
全部区域A~C的传感器反应频度的总和为40次以上/2分钟,至少一个区域中传感器反应频度持续2分钟期间5次以上的情况下,除了判定为“安静”的区域外的全部区域
(3)活动量大
全部区域A~C的传感器反应频度的总和为不到40次/2分钟的情况下,传感器费用判定持续2分钟期间5次以上的区域
(4)活动量小
不判定为安静、活动量大、活动量中等的区域
另外,根据各区域A~C中的空气调节设定,进行上下翼片6和左右翼片8的风向控制以及送风风扇3的旋转数控制,以下关于这些控制进行说明。
风向控制通过在遥控器等上设置能够选择是否将风朝向判定为有人的区域的避风选择部件,从而根据是否要将风直接吹附居住者的选择,能够变更将风朝向判定为有人的区域的风向设定和将风朝向判定为没有人的区域的风向设定。另外,来自遥控器的输出信号输入到室内机的控制装置,通过该控制装置进行上下翼片6和左右翼片8的风向控制以及送风风扇3的转速控制。
图23所示的人体位置辨别区域的情况下,关于上下翼片6的风向控制,在供暖时无避风选择时为了取暖脚跟,以地面方向为目标,将上下翼片6的角度朝下设定,有避风选择时朝上设定以使暖风不直接吹向身体。供冷时无避风选择时,以人的上半身为目标,将上下翼片6的角度朝从水平或稍朝下方控制,有避风选择时朝上设定以使冷风不直接吹附身体。
接着,关于左右翼片8的方向控制进行说明。
如上所述,存在于左侧区域的三张左翼片单元8a与一个驱动马达(步进马达)10连结,根据驱动马达10的旋转角度,三张左翼片单元8a在相同方向上以相同角度旋转,能够可变设定为规定角度。另外,三张中央翼片单元8b、三张右翼片单元8c也同样地分别与驱动马达10连结而被旋转控制,九张左右翼片8分左、中央、右各三张,对每区域分离的状态下独立被角度设定。
判定为有人的区域为一个的情况下,左右翼片8基本上如以下控制。
(1)通过避风选择部件选择“无避风”的情况下
·全部左右翼片8被控制朝向有人的区域
(2)通过避风选择部件选择“有避风”的情况下
左右翼片8被控制朝向没有人的区域,这种情况下的根据没有人的区域对有人的区域的邻接度(邻接程度)或没有人的区域的区域特性进行。另外,邻接度意味着没有人的区域相对于有人的区域的距离,左区域B有人、区域A、C没有人的情况下,相对于区域B,区域A以及区域C的邻接度相同,在区域A有人、区域B、C没有人的情况下,相对于区域A,企业版B比区域C邻接度高。
(i)在没有人的两个区域相对于有人的区域的邻接度相同的情况下
·以有人频度高的区域的风量比有人频度低的区域的风量多的方式控制左右翼片8。
·有人频度相同的情况下,以多个区域的风量相同的方式控制左右翼片8。
(ii)在没有人的两个区域相对于有人的区域的邻接度不同的情况下
·以邻接度高的区域的风量变多的方式控制左右翼片8。
·邻接度低的区域为非生活区域的情况下,全部左右翼片8被控制朝向邻接度高的区域。
接着,参照图32详细说明其具体例。
图32表示判定为有人的区域为一个的情况下的、无避风的情况和有避风的情况下的左右翼片8的风向角度的设定的一例。图32(a1)以及(a2)为正面区域B有人的情况,(b)为左侧区域A有人的情况,(c)为右侧区域C有人的区域的情况。
无避风选择时的左右风向的设定以吹出气流朝向有人的区域方向的方式设定各左右翼片8的角度。
例如,在正面区域B有人(a1)或(a2)的情况下,左翼片单元8a和右翼片单元8c设定为朝内35度的角度,中央翼片单元8b设定为朝向正面0度。由此,能够缩减吹出气流朝向区域B的正面方向的开口宽度,使吹出气流向有人的区域B集中,能够进行将空气调节范围限定在有人的区域的效率更高的空气调节。
另外,在(b)区域A有人的情况下,左翼片单元8a和中央翼片单元8b设定为朝左35度的角度,右翼片单元8c设定为朝左50度。由此,能够缩减吹出气流向朝向区域A的左方的开口宽度,使吹出气流集中在有人的区域A,能够进行将空气调节范围限定在有人的区域的效率更高的空气调节。
另外,在(c)区域C有人的情况下,与有人的区域左右相反(b)的情况相同,所以其说明省略。
另一方面,有避风选择时的左右风向的设定以吹出气流朝向没有人各区域的方式设定各左右翼片8的角度。
例如,(a1)所示,关于在正面区域B有人,在与没有人的区域B邻接的两个区域A、C上没有人的情况,进而、没有人的区域A的区域特性为生活分区I,没有人的区域C的区域特性为生活分区II的情况进行说明。这种情况下,将与有人的区域B邻接的没有人的两个区域A、C中的生活分区进行比较,朝向有人频度更高的区域A的方向的吹出气流以与朝向有人频度更低的区域C的方向的吹出气流相比吹出口的开口比率大的方式左翼片单元8a和中央翼片单元8b设定为朝左35度的角度,右翼片单元8c设定为朝右35度的角度。由此,能够将吹出气流朝向区域A和区域C的风量的比率以约2:1分配,在没有人的区域中也优先对有人频度高的区域进行空气调节,从而能够对人进行避风,能够减少对有人可能性低的区域的无用的空气调节,进行效率更高的空气调节。
另外,如(a2)所示,在正面区域B有人,在与没有人的区域B邻接的两个区域A、C上没有人的情况,进而、没有人的两个区域A、C的区域特性相同的情况下,左翼片单元8a设定为朝左35度的角度,右翼片单元8c设定为朝右35度的角度,并且中央翼片单元8b在朝左35度的角度和朝右35度的角度之间摆动(摇动)设定。这种情况下的中央翼片单元8b反复进行以规定时间固定在区域A上后,向区域C的方向摇动,以规定时间固定在区域C上,之后向区域A的方向摇动,以规定时间固定在区域A上的动作。另外,风向移动时,以风不吹附位于正面区域B的人的方式朝水平或稍朝上设定上下翼片6的风向。由此,吹出气流的朝向区域A和区域C的风量的比率能够以约1:1分配,能够尽量不损害有人的区域B的舒适性的方式进行对人的避风。
另外,例如(b)所示,关于在左区域A中有人,与邻接(邻接度高)有人的区域A的区域B不邻接的(邻接度低)的区域C中没有人的情况、以及没有人的区域B的区域特性是生活分区II,没有人的区域C的区域特性是生活分区I的情况进行说明。这种情况下,优先有人的区域A的舒适性,在多个没有人的区域B、C中,与区域特性无关地、优先对与有人的区域A邻接的区域B进行空气调节。以向与有人的区域A邻接的区域B的吹出气流比向不邻接的区域C的方向的吹出气流其吹出口的开口比率大的方式,左翼片单元8a和中央翼片单元8b设定在朝向正面0度的角度,右翼片单元8c设定在朝右35度的角度。由此,能够将向区域B和区域C的吹出气流的风量的比率约2:1分配,在没有人的区域B、C中也能够优先对与有人的区域A邻接的区域B进行空气调节,从而能够尽量不损害有人的区域A的舒适性而对人进行避风,并且能够减少向从有人的区域A离开的区域C的无用的空气调节,能够进行更有效率的空气调节。另外,该风量比率的分配在区域B为非生活区域(生活分区III)的情况也相同。
另外,例如(c)所示,关于在右区域C中有人,与邻接有人的区域C的区域B不邻接的区域A中没有人的情况、以及没有人的区域B的区域特性是生活分区II,没有人的区域A的区域特性是生活分区III的情况进行说明。这种情况下,由于区域A不与有人的区域C邻接,并且为生活分区III(=非生活区域),所以以吹出气流不朝向区域A,将风量100%对与有人的区域C邻接且作为生活区域的区域B分配的方式设定左右翼片8的角度。由此,能够对人进行避风,并且能够减少向非生活区域的无用的空气调节,能够进行更有效率的空气调节。
另外,将要进行空气调节的区域分割为四个,判定为有人的区域为一个的情况下也大致同样地被进行控制,着重有人的区域、与有人的区域邻接的两个区域或对有人的区域邻接度不同的两个区域进行左右翼片8的风向控制。
接着,判定为有人的区域为两个的情况下,左右翼片8基本上如以下被进行控制。
(1)通过避风选择部件选择“无避风”的情况下
这种情况下的左右翼片8的风向控制,以使吹出气流朝向有人的各区域方向的方式设定各左右翼片8的角度。吹出气流的风量比率根据有人的各区域的区域特性或活动量进行。
(i)两个区域的人的活动量相同的情况下
·以有人频度高的区域的风量比有人频度低的区域的风量多的方式控制左右翼片8。
·有人频度相同的情况下,以多个区域的风量相同的方式控制左右翼片8。
(ii)两个区域的人的活动量不同的情况下,
·供冷时:以活动量大的区域的风量比活动量小的区域的风量多的方式控制左右翼片8。
·供暖时:以活动量大的区域的风量比活动量小的区域的风量少的方式控制左右翼片8。
(iii)两个区域的人的活动量和区域特性都不同的情况下,
·以活动量优先如上述(ii)所示控制左右翼片8。
(2)通过避风选择部件选择“有避风”的情况下
·全部的左右翼片8被控制朝向没有人的区域。
接着,参照图33和图34详述其具体例。
图33和图34表示判定为有人的区域为两个的情况下的、无避风的情况和有避风的情况的左右翼片8的风向角度的设定的一例。图33的(d1)和(d2)为左区域A和右区域C中有人的情况,图34的(e1)和(e2)为正面的区域B和右区域C中有人的情况,(f)为左区域A和正面的区域B有人的情况。
作为无避风选择时,例如(d1)所示,关于在左区域A和右区域C中有人,在正面的区域B没有人的情况、以及有人的两个区域A、C的活动量相同而区域特性不同的情况(有人的区域A的区域特性为生活分区I、有人的区域C的区域特性为生活分区II的情况)进行说明。这种情况下,比较有人的两个区域A、C的区域特性,以向区域特性的数值较小(=有人的频度高)区域A的方向的吹出气流比向区域特性的数值较大(=有人的频度低)的区域C的方向的吹出气流其吹出口的开口比率大的方式,左翼片单元8a和中央翼片单元8b设定在朝左35度的角度,右翼片单元8c设定在朝右35度的角度。由此,能够将向区域A和区域C的吹出气流的风量的比率约2:1分配,在有人的区域A、C中也能够优先对频度高的区域A进行空气调节,从而能够对推测停留时间长的人增多空气调节分配,相反对推测停留时间短的人减少空气调节分配,从而能够配合各区域中的各停留时间进行无浪费的舒适的空气调节运转。
另外,例如(d2)所示,有人的区域A、C的活动量以及区域特性都相同的情况下,左翼片单元8a设定在朝左35度的角度,右翼片单元8c设定在朝右35度的角度,中央翼片单元8b设定为在朝左35度的角度与朝右35度的角度之间摆动(摇动)。这种情况下的中央翼片单元8b反复进行以规定时间固定在区域A后,向区域C的方向摇动,以规定时间固定在区域C上,之后向区域A的方向摇动,以规定时间固定在区域A上的动作。由此,能够将向区域A和区域C的吹出气流的风量的比率约1:1分配,能够尽量不损害有人的区域A、C的舒适性的方式进行没有浪费的舒适的空气调节运转。
另外,如(e2)所示,有人的两个区域B、C邻接,活动量以及区域特性都相同的情况下,也同样地控制左右翼片8,左翼片单元8a设定在朝向正面0度的角度,右翼片单元8c设定在朝右35度的角度,并且中央翼片单元8b设定为在朝向正面0度的角度与朝右35度的角度之间摆动(摇动)。
另外,例如(e1)所示,关于在正面的区域B和右区域C中有人,在左区域A没有人的情况下,而且有人的两个区域B、C的区域特性相同且活动量不同的情况下(有人的区域B的活动量安静、有人的区域C的活动量中等的情况)进行说明。这种情况下,比较有人的两个区域B、C的活动量,以供冷时向活动量较大的区域C的方向的吹出气流比向活动量较小的区域B的方向的吹出气流其吹出口的开口比率大的方式,左翼片单元8a设定在朝向正面0度的角度,中央翼片单元8b和右翼片单元8c设定在朝右35度的角度。由此,能够将向区域B和区域C的吹出气流的风量的比率约1:2分配,在有人的区域B、C中也能够优先对活动量较大的区域C进行空气调节,对活动量大、感到热的人增多空气调节分配,相反对活动量小、感到凉的人减少空气调节分配,从而能够配合各区域中的各停留时间进行无浪费的舒适的空气调节运转。
另外,供暖时,与供冷时相反、以向活动量较大的区域C的方向的吹出气流比向活动量较小的区域B的方向的吹出气流其吹出口的开口比率小的方式,左翼片单元8a和中央翼片单元8b设定在朝向正面0度的角度,右翼片单元8c设定在朝右35度的角度,将向区域B和区域C的吹出气流的风量的比率约2:1分配,从而在有人的区域B、C中优先对活动量较小的区域B进行空气调节。
另外,例如(f)所示,关于在左区域A和正面的区域B中有人,在右区域C中没有人的情况、以及有人的两个区域A、B的区域特性和活动量都不同的情况(有人的区域A的活动量小、区域特性为I,有人的区域B的活动量为中等、区域特性为II的情况)进行说明。这种情况下,区域B比区域A其活动量大、区域特性小。即、在活动量的优先次序上区域B的优先度高,在区域特性的优先次序上区域A的优先度高。像这样活动量和区域特性上优先次序不同的情况下,以反映当时寒暑的活动量优先,决定吹出气流的风量分配。供冷时,以向活动量较大的区域B的方向的吹出气流比向活动量较小的区域A的方向的吹出气流其吹出口的开口比率大的方式,左翼片单元8a设定在朝左35度的角度,中央翼片单元8b和右翼片单元8c设定在朝向正面0度的角度。由此,能够将向区域A和区域B的吹出气流的风量的比率约1:2分配,能够配合各区域中各个人的活动状态进行更加舒适的空气调节运转。
另外,供暖时与(e1)同样地,在有人的区域A、B中优先对活动量较小的区域A进行空气调节。
接着,判定为有人的区域为两个、有避风的情况下的左右翼片8的风向控制以吹出气流朝向没有人的区域方向的方式设定各左右翼片8的角度。
关于这种情况下的左右翼片8的风向控制,以如(e1)所示在正面的区域B和右区域C中有人,在左区域A中没有人的情况为例进行说明。(e1)的情况下,左翼片单元8a和中央翼片单元8b设定在朝左35度的角度,右翼片单元8c设定在朝左50度。由此,向朝向区域A的左方的吹出气流的开口宽度被缩小,能够使吹出气流向没有人的区域A集中,由于吹出气流不吹到有人的区域,所以能够可靠地进行对人的避风,能够实现更舒适的空气调节运转。
另外,(d1)、(d2)、(e2)、(f)的情况也同样地,以使吹出气流朝向没有人的区域集中的方式对左右翼片8进行角度设定。
将要进行空气调节的区域分割为四个以上,判定为有人的区域为两个的情况也大致同样地被控制。即、有人的两个区域彼此邻接的情况下,例如着重在有人的两个区域和与这些区域邻接的一个区域进行左右翼片8的风向控制,有人的两个区域彼此不邻接的情况下,例如着重在有人的两个区域和位于这两个区域之间的一个区域进行左右翼片8的风向控制。
另外,判定为有人的区域为三个的情况下、无避风的情况下,向左、中央、右分离,控制各区域的左右翼片8分别朝向各区域,而有避风的情况下控制各区域的左右翼片8分别朝向各区域的状态下,将上下翼片6设定为朝上。另外,将要进行空气调节的区域分割为四个以上,判定为有人的区域为三个的情况、无避风的情况下、向左、中央、右分离,控制各区域的左右翼片8分别朝向各区域,而有避风的情况下,对各区域的左右翼片8以使吹出气流向没有人的区域集中的方式进行角度设定。
接着,关于送风风扇3的转速控制,例如根据以下所示进行空气调节的各区域A~C设定各区域的转速。
区域B:400rpm(供暖时)、300rpm(供冷时)
区域A、C:450rpm(供暖时)、350rpm(供冷时)
在此,作为表示各区域中距室内机的距离、距室内机正面的角度、高低差等、与室内机的位置关系的表现引入相对位置的变现形式。
另外,在各区域中进行空气调节容易、进行空气调节困难的程度由空气调节要求度的表现形式表示,空气调节要求度越高则约难以进行空气调节,空气调节要求度越低则更容易进行空气调节。例如,距室内机的距离越远则吹出空气越难到达,所以空气调节要求度高。即、空气调节要求度与距室内机的相对位置上有紧密的关联性,在本实施方式中,根据与距室内机的左右角度相关联的相对位置确定空气调节要求度。
即、进行各区域A~C的空气调节的情况下的送风风扇3的设定转速当空气调节要求度越高时越被设定得高。即、越是从正面左右离开的区域则送风风扇3的设定转速越被设定得高。另外,要进行空气调节的区域为一个的情况下,设定为该区域的设定转速(风量),要进行空气调节的区域为多个的情况下,设定为空气调节要求度高的区域的设定转速。
以上,关于左右翼片8的风向控制和送风风扇3的转速控制进行了说明,如图21(b)所示,关于在居室99为横长的长方形、室内机设置在作为短边的壁面上的情况下,将传感器单元12从图22(a)所示的状态90度旋转到(b)所示的状态的情况下的上下翼片6的风向控制以及送风风扇3的转速控制进行说明。
图22的设置传感器单元旋转机构的情况下,掌管上下翼片6以及左右翼片8的风向控制和送风风扇3的转速控制的控制程序准备两个,在图22(a)的状态下进行上述控制的第一控制程序动作,在从图22(a)的状态旋转90度后的图22(b)的状态下,通过旋转传感器安装台16而从第一控制程序切换到掌管以下说明的控制的第二控制程序。
关于这种情况下的上下翼片6的风向控制,在供暖时的无避风选择时为了取暖脚跟,以区域的前缘(室内机侧的缘部)为目标设定上下翼片6的角度,有避风选择时朝上设定以使暖风不直接吹向身体。供冷时无避风选择时,以人的上半身为目标,将上下翼片6的角度朝从水平稍朝下方设定,有避风选择时朝上设定以使冷风不直接吹附身体。
另外,全部的左右翼片8被控制朝向有人的区域。
上下翼片6的情况下,也可以将多个上下翼片6一体上下摇动,也能够由三张上下翼片6构成,使上方的上下翼片6、中央的上下翼片6和下方的上下翼片6分别独立摇动。
首先,关于使多个上下翼片6一体首先摇动的情况下的风向控制进行说明。
判定为有人的区域为一个的情况下,上下翼片6如以下被进行控制。
(1)由避风选择部件选择“无避风”的情况下
·供冷时:上下翼片6被从水平稍朝下控制。
·供暖时:上下翼片6被以有人的区域的前缘为目标控制。
(2)由避风选择部件选择“有避风”的情况下
·与有人的区域以及制冷供暖无关地将上下翼片6朝上控制。
另外,判定为有人的区域为两个以上的情况下,如以下控制上下翼片6。
(1)由避风选择部件选择“无避风”的情况下
·供暖时:上下翼片6被以有人的两个以上的区域中接近室内机的区域的前缘为目标控制。
·供冷时:上下翼片6被从水平稍朝上控制。
(2)由避风选择部件选择“有避风”的情况下
·与有人的区域以及制冷供暖无关地将上下翼片6朝上控制。
接着,关于由三张上下翼片6构成上下翼片6,使上方的上下翼片6、中央的上下翼片6和下方的上下翼片6分别独立摇动的情况下的风向控制进行说明。
判定为有人的区域为一个的情况下,各上下翼片6如使多个上下翼片6一体上下摇动的结构同样地被进行控制.
判定为有人的区域为两个的情况下,各上下翼片6如以下进行控制。
(1)由避风选择部件选择“无避风”的情况下
这种情况下的上下翼片6的风向控制以使吹出气流朝向有人的各区域方向的方式设定其角度。吹出气流的风量比率根据有人的各区域的区域特性或活动量进行。
(i)两个区域中人的活动量相同的情况下
·以有人的频度高的区域的风量比有人的频度低的区域的风量多的方式控制上下翼片6。
·两个区域中有人的频度相同的情况下,以接近室内机的区域为目标控制中央以及下方的上下翼片6,并以远离室内机的区域为目标控制上方的上下翼片6。
(ii)两个区域中人的活动量不同的情况下
·供冷时:以活动量大的区域的风量比活动量小的区域的风量多的方式控制上下翼片6。
·供暖时:以活动量大的区域的风量比活动量小的区域的风量少的方式控制上下翼片6。
(iii)两个区域中人的活动量以及区域特性都不同的情况下
·优先活动量如上述(ii)所示控制上下翼片6。
(2)由避风选择部件选择“有避风”的情况下
·与有人的区域以及制冷供暖无关地将上下翼片6朝上控制。
判定为有人的区域为三个的情况下,如以下控制各上下翼片6。
(1)由避风选择部件选择“无避风”的情况下
这种情况下的上下翼片6的风向控制以使吹出气流朝向有人的各区域方向的方式设定其角度。即,以接近室内机的区域为目标控制下方的上下翼片6,以中央的区域为目标控制中央的上下翼片6,并以远离室内机的区域为目标控制上方的上下翼片6。
(2)由避风选择部件选择“有避风”的情况下
·上下翼片6被朝上控制。
接着,关于送风风扇3的转速控制,例如下记所示,根据进行空气调节的各区域设定各区域的转速。
接近室内机的区域:800rpm(供暖时)、600rpm(供冷时)
中央的区域:1000rpm(供暖时)、720rpm(供冷时)
远离室内机的区域:1200rpm(供暖时)、850rpm(供冷时)
在此,进一步关于左右翼片8的配置、形状等进行说明。
如上所述,能够适当设定左右翼片8的角度,将距室内机的区域A和向区域C的吹出气流的风量比率以约2:1、约1:1等分配,但是当左右翼片8倾斜时,左右翼片8成为阻挡,吹出风量减少。
因此,如图35所示,使中央翼片单元8b的旋转轴8b1的位置比左右翼片8a的旋转轴8a1以及左翼片单元8c的旋转轴8c1的位置向前方突出,从而左右翼片8倾斜的情况下的左翼片单元8a(或右翼片单元8c)与中央翼片单元8b之间的间隔B比将中央翼片单元8b的旋转轴8b1与左翼片单元8a的旋转轴8a1以及右翼片单元8c的旋转轴8c1在横向上配置在同一直线上的情况下的间隔A取得大。其结果,即使左右翼片8倾斜,也能够取得较宽的风路宽度,能够抑制风量减少。
另一方面,这种情况下的右翼片单元8c与中央翼片单元8b的间隔由于较窄,所以也能够减少从该间隙泄漏,吹出方向既不向左方也不向右方被控制的吹出气流。
另外,当空气从吹出口5吹出时,位于吹出口5的两侧的侧壁5a成为阻挡,中央翼片单元8b所在的中央部其空气速度快。另外,空气当吹出速度越快,则即使要在左右翼片8改变吹出角度也越是难以弯曲。
因此,如图36所示,通过将中央翼片单元8b的翼片间的间隔(节距)C比左翼片单元8a以及右翼片单元8c的翼片间的间隔(节距)D设定得小,从而在中央翼片单元8b中通过的吹出空气其阻挡比在左翼片单元8a以及右翼片单元8c中通过的吹出空气大,前者的吹出速度若有减少,则空气难以弯曲。
另外,如图37所示,也可以使左翼片单元8a以及右翼片单元8c的左右翼片的两面以朝向内侧凸出的方式弯曲。即、通过使左翼片单元8a的左右翼片向左侧、右翼片单元8c的左右翼片向右侧弯曲,从而能够更容易变更向左方以及右方的气流。另外,左右翼片单元8b的翼片形状可以是平板状,也可以是在两侧具有凸状面的形状。
另外,如图38所示,在使左翼片单元8a和右翼片单元8c的左右翼片弯曲的基础上,分别使中央翼片单元8b的左侧的左右翼片向左侧弯曲,使右侧的左右翼片向右侧弯曲时,能够更容易进行向左右方的气流变更。另外,中央翼片单元8b由奇数个左右翼片构成的情况下,也可以除中央的左右翼片,使位于其左侧的左右翼片向左侧、位于右侧的左右翼片向右侧分别弯曲。
图39的实施例由四张左右翼片构成中央翼片单元8b,这种情况下,当分别使中央翼片单元8b的左侧两张左右翼片向左侧、右侧两张左右翼片向右侧弯曲,则能够容易进行向左右方的气流变更。另外,中央翼片单元8b由偶数个左右翼片构成的情况下,可以使比中央位于左侧的左右翼片向左侧、位于右侧的左右翼片向右侧分别弯曲。
另外,如图40所示,中央翼片单元8b的翼片张数为偶数的情况下,将位于左侧半数的左右翼片由连结闩18连结,将位于右侧半数的左右翼片由连结闩19连结,将其分别与驱动装置(未图示)连接,将中央翼片单元8b的左右翼片各左右半数独立变更角度。
该结构通过使左翼片单元8a朝向左方、将中央翼片单元8b的左半数朝向左侧、右翼片单元8c朝向右方、中央翼片单元8b的右半数朝向右侧,从而能够将向左右吹出的风量以1:1均等吹出,并且通过使左翼片单元8a朝向左方、中央翼片单元8b左半数、右半数都朝向左侧、右翼片单元8c朝向右方向,从而能够以约2:1分开吹附向左侧吹出的风量和向右侧吹出的风量。这时,左右翼片的形状,如图40所示,将比中央位于左侧的左右翼片向左侧、向位于右侧的左右翼片向右侧分别弯曲会使风容易向左右变更,可以是平板状,也可以是在两侧具有凸状面的形状。
另外,左翼片单元8a、中央翼片单元8b、右翼片单元8c的角度变更通过在组装在外壳1内的电子控制装置(未图示)的指示下从设置有驱动马达10的零点以指示角度旋转而进行。因此,空气调节机开始运转时,左右翼片进行暂时设置于零点的预置,变为向被指示的位置旋转的控制。
但是,空气调节机停止,再由人手动改变左右翼片的角度的情况下,运转再开始时要预置时,会有左右翼片彼此接触而不设置在零点的情况。例如,在图1所示的室内机中设置用于在空气调节机的运转中开放吹出口5,在停止中用于关闭吹出口5的可动前面面板(未图示),并如图35所示,中央翼片单元8b的旋转轴8b1的位置比左翼片单元8a的旋转轴8a1以及右翼片单元8c的旋转轴8c1的位置向前方突出的情况下,将中央翼片单元8b的左右翼片的旋转范围左右对称(例如±35°)设定时,即使中央翼片单元8b向右方或左方最大倾斜,也会撞击停止时的可动前面面板。因此,将中央翼片单元8b的左右翼片的左右任一方的最大旋转角度比通常时的旋转范围设定得大,在空气调节机停止时中央翼片单元8b的左右翼片倾斜到较大设定的最大旋转角度。这种情况下,若不根据各单元的左右翼片的长度或翼片间的间隔(节距)适当设定左右翼片的旋转中心的位置,则空气调节机停止时,由人手动改变左右翼片的角度的情况下,不能将三个单元同时设置在零点。因此,需要将三个单元顺次设定在零点,预置需要时间。
作为其对策,如图41所示,设置改变各单元的旋转范围,例如左翼片单元8a设定在±50°(旋转范围左右对称合计100°)、中央翼片单元8b设定在+80°~-35°(空气调节机运转时的旋转范围左右对称合计70°(±35°)、空气调节机停止时的最大旋转角度为+80°)、右翼片单元8c设定在±50°(旋转范围左右对称合计100°)的旋转范围,并且超过该旋转范围而左右翼片不旋转的方式接触左右翼片的限位器(未图示),在该旋转范围内,在左右翼片彼此(例如左翼片单元8a的右侧的左右翼片与中央翼片单元8b的左侧的左右翼片、或中央翼片单元8b的右侧的左右翼片与右翼片单元8c的左侧的左右翼片)不接触的位置上设定左右翼片的旋转中心。因此,无论左右翼片停止在任何位置,都能够在零点设定时使三个单元同时,所以能够缩短预置所需要的时间。另外,在本实施方式中,以顺时针方向的旋转为(+),以逆时针方向的旋转为(-)。
另外,在室内机设置有计时器,使用该计时器进行不在检测节能控制和防止忘记断电控制,关于该不在检测节能控制和防止忘记断电控制在下面说明。
首先,参照表4和图42,关于供暖时的控制进行说明。
〔表4〕
图42表示温度转换的一例,在此关于设定温度Tset为28℃,目标温度(临界值)为20℃的情况进行说明。另外,△T为设定温度Tset和目标温度的温差。
当由传感器A、B、C检测全部区域A~C没有人时,计时器开始计数,计时器开始计数后,在时间t1(例如10分钟)确认人的不在时,以2℃(1/4△T)自动降低设定温度Tset。进而,当在时间t2(例如计数开始后30分钟)确认人的不在时,以2℃(1/4△T)进一步自动降低设定温度Tset。以下,同样地在时间t3(例如计数开始后1小时)以及时间t4(例如计数开始后2小时)确认人的不在时,分别以2℃(1/4△T)自动降低设定温度Tset。
在时间t4中,从设定温度Tset降低合计8℃,变为与目标温度相等的20℃,所以直到时间t5(例如计数开始后4小时)将设定温度Tset维持目标温度,但是在时间t5中也依然确认人的不在时,停止空气调节机的运转,防止空气调节机的忘记断电。
另外,从时间t1到时间t5期间检测人的存在,则恢复到时间t1以前的设定温度Tset。
另外,温度转换幅度(降低温度)根据设定温度Tset与目标温度的温差△T如表4所示设定,温差△T越小则温度转换幅度也越小。另外,设定温度Tset比目标温度带低的情况下,维持现状温度,而在时间t5中确认人的不在,则停止空气调节机的运转与图42的实施例相同。
首先,参照表5和图43,关于供冷时的控制进行说明。
〔表5〕
图43表示温度转换的一例,在此关于设定温度Tset为20℃,目标温度(临界值)为28℃的情况进行说明。另外,△T为设定温度Tset和目标温度的温差。
当由传感器A、B、C检测全部区域A~C没有人时,计时器开始计数,计时器开始计数后,在时间t1(例如10分钟)确认人的不在时,以2℃(1/4△T)自动降低设定温度Tset。进而,当在时间t2(例如计数开始后30分钟)确认人的不在时,以2℃(1/4△T)进一步自动降低设定温度Tset。以下,同样地在时间t3(例如计数开始后1小时)以及时间t4(例如计数开始后2小时)确认人的不在时,分别以2℃(1/4△T)自动降低设定温度Tset。
在时间t4中,从设定温度Tset降低合计8℃,变为与目标温度相等的28℃,所以直到时间t5(例如计数开始后4小时)将设定温度Tset维持目标温度,但是在时间t5中也依然确认人的不在时,停止空气调节机的运转,防止空气调节机的忘记断电。
另外,从时间t1到时间t5期间检测人的存在,则恢复到时间t1以前的设定温度Tset。
另外,温度转换幅度(增大降低温度)根据设定温度Tset与目标温度的温差△T如表5所示设定,温差△T越小则温度转换幅度也越小。另外,设定温度Tset比目标温度带高的情况下,维持现状温度,而在时间t5中确认人的不在时,则停止空气调节机的运转与图43的实施例相同。
图44表示通过控制送风风扇3的风量(转速)和设置于室外机的压缩机的能力来实现省电运转的实施例。
即、当送风风扇3的风量增大时,则热交换器6的热交换效率提高,压缩机的频率相同的情况下,制冷或供暖能力增强,所以为了使室内温度保持相同的设定温度,则能够降低压缩机的频率,必要的消耗电力减少。另外人不在时即使送风风扇3的风量增大,也不会出现气流过强导致的不快感、送风风扇3的噪音增大导致的舒适性问题。
如图44(a)所示,当由传感器A、B、C检测全部区域A~C没有人时,计时器开始计数,计时器开始计数后,在时间t1(例如10分钟)确认人的不在时,如图44(b)所示,使送风风扇3的风量增大,并如图44(c)所示,阶段性使压缩机的频率减少到时间t2(例如计数开始后30分钟)。结果时间t1后,送风风扇3的风量保持恒定(临界值),结果时间t2后,压缩机的频率保持恒定(临界值),而在时间t2、时间t3(例如计数开始后1小时)、时间t4(例如计数开始后2小时)、时间t5(例如计数开始后4小时)继续确认人的不在时,在时间t5中停止空气调节机的运转,防止空气调节机的忘记断电。
另外,从时间t1到时间t5期间检测人的存在,则恢复到时间t1以前的设定风量和设定频率。
另外,上述图42~图44的实施例都在通常运转中、规定时间没有人的情况下、进行消耗电力比通常运转时少的省电运转,之后进而在规定时间仍没有人的情况下,停止空气调节机的运转,实现节能(“所谓通常运转”是指“使用者指示的运转”)。
另外,尽管长时间继续人不在状态但人体检测传感器检测到有引起温度变化的风险的窗帘等人以外的干扰,也考虑到在不在(无人)状态下永远继续通常运转,所以经过比时间t5长的规定时间t6(例如24小时)时,停止运转,从而能够可靠地防止忘记断电。另外,经过时间t5或比时间t5长的规定时间t6后的运转停止前,优选对主体或遥控器通过声音或LED灯等进行听觉或视觉报知,或在画面上显示文字。另外,若在遥控器等上设置能够选择是否进行经过时间t5或比时间t5长的规定时间t6后的自动运转停止的自动停止旋转部件,则使用便利性提高。
上述的不在检测节能控制和防止忘记断电控制,若是在室内机上设置有至少一个人体检测传感器的空气调节机,则能够根据来自一个人体检测传感器的输出进行不在检测节能控制和防止忘记断电控制。
产业上的可利用性
本发明的空气调节机能够与居室内的室内机的设置位置无关地使人体检测传感器的检测区域整个区域有效地发挥作用,能够得到充分的视野范围,并且至少在空气调节机的停止时不容易接触人体检测传感器的结构,设计上也优秀,所以作为包含一般家庭用的立式空气调节机特别有用。