JP2003185226A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動センサと複数の固定センサとを使用する
ことで、人の方向をほぼ特定できるようにし、空調を効
果的に行う。 【解決手段】 本発明に係る空調装置は、可動ダクト７
を回動中心軸の回りに回動させて、その可動ダクト７に
設けられた空気吹出し口７ｅを人の方向に向け、空調を
行う空調装置であって、空調領域Ｓを仮想的に分割する
ことにより形成された複数の分割領域I〜IIIのいずれか
に人が居るか否か感知可能に設置された複数の赤外線式
の固定センサ３２，３３と、空気吹出し口７ｅと同方向
に向けられた状態で、可動ダクト７に取付けられた赤外
線式の移動センサ３１と、人が居る分割領域の方向に前
記可動ダクトを回動させ、前記移動センサが人を感知し
た時に可動ダクトの回動を止める回動制御手段３０とを
有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可動ダクトを回動
中心軸の回りに回動させて、その可動ダクトに設けられ
た空気吹出し口を人の方向に向け、空調を行う空調装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】可動ダクトを基端部の軸回りに回動させ
て、その可動ダクトの空気吹出し口５４ｆの方向を変え
る空調装置の一例が特開平５−９９４７９号公報に記載
されている。この空調装置は、図８に示すように、自立
式の空調装置本体５２を備えており、この空調装置本体
５２の上面隅部に可動ダクト５４が水平回動可能に設置
されている。可動ダクト５４の基端部には、空気吹出し
口５４ｆとほぼ同方向を向けられた状態で一対の超音波
センサ５４ｓが装着されており、その可動ダクト５４の
回動中にそれらの超音波センサ５４ｓが人を感知した段
階で可動ダクト５４の回動が停止するように構成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、超音波センサ
５４ｓを使用する方式では人以外の動く物、例えば、ロ
ボット等を誤って感知することがあり、好ましくない。
また、人とロボット等とを識別できる比較的安価なセン
サとして赤外線センサが考えられるが、赤外線センサは
一般的に感知領域が広いため、人の有無は感知できて
も、人の方向を具体的に特定することは難しい。本発明
は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、赤外線セ
ンサを複数使用して人の方向をほぼ特定できるようにす
ることで、空調を効果的に行える空調装置の提供を目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、各請求
項の発明によって解決される。請求項１の発明は、可動
ダクトを回動中心軸の回りに回動させて、その可動ダク
トに設けられた空気吹出し口を人の方向に向け、空調を
行う空調装置であって、空調領域を仮想的に分割するこ
とにより形成された複数の分割領域のいずれかに人が居
るか否か感知可能に設置された複数の赤外線式の固定セ
ンサと、前記空気吹出し口と同方向に向けられた状態
で、前記可動ダクトに取付けられた赤外線式の移動セン
サと、人が居る分割領域の方向に前記可動ダクトを回動
させ、前記移動センサが人を感知した時に可動ダクトの
回動を止める回動制御手段とを有することを特徴とす
る。

【０００５】本発明によると、人が空調領域内に入れ
ば、複数の固定センサによってその人が空調領域内のい
ずれの分割領域に居るか感知可能となる。このため、回
動制御手段によって人が居る分割領域の方向に可動ダク
トを回動させ、移動センサが人を感知した時に可動ダク
トの回動を止めることで、空気吹出し口を人の方向に向
けることができる。即ち、移動センサと複数の固定セン
サとを使用することで、人の方向をほぼ特定することが
できるため、空調を効果的に行えるようになる。

【０００６】また、請求項２に示すように、一の固定セ
ンサの感知領域と他の固定センサの感知領域とを部分的
に重複させ、重複する感知領域と重複しない感知領域と
をそれぞれ分割領域に対応させることにより、例えば、
二台の固定センサで三個所の分割領域における人の有無
を感知できるようになる。このため、固定センサを効率
的に使用することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図７に基づいて本発
明の実施形態１に係る空調装置の説明を行う。ここで、
図１は、本実施形態に係る空調装置の要部側面図等であ
り、図２は空調装置の駆動機構を表す正面図等である。
また、図３は可動ダクトと分岐固定ダクトとの接続部分
を表す縦断面図等である。また、図４〜図６は空調装置
の動作フローチャート、図７は空調装置の正面図であ
る。

【０００８】空調装置１は、図７に示すように、工場の
天井部分に設置された主固定ダクト２を備えており、そ
の主固定ダクト２の側面に複数の分岐固定ダクト４が所
定の間隔で接続されている。分岐固定ダクト４の先端部
分はハウジング６の内部に収納されており、そのハウジ
ング６内で可動ダクト７と接続されている。なお、図７
には、主固定ダクト２、分岐固定ダクト４及びハウジン
グ６を支持するブラケット及び送風装置等は省略されて
いる。

【０００９】分岐固定ダクト４の先端部４ｆは、図３
（Ａ）に示すように、ほぼ水平に位置決めされており、
ハウジング６内でブラケット６ａ，６ｂにより支持され
ている。分岐固定ダクト４の先端部４ｆは円筒形に形成
されており、その内側先端寄りに一対の第１軸受け部材
１２がその分岐固定ダクト４と同軸に固定されている。
第１軸受け部材１２は、回転軸１８を回転可能な状態で
分岐固定ダクト４の先端部４ｆと同軸に保持する部材で
あり、図３（Ｃ）に示すように構成されている。即ち、
第１軸受け部材１２は、分岐固定ダクト４の内径とほぼ
等しい外径を有する外部リング１２ｒと、軸受けとして
働く内部リング１２ｓとを備えており、両リング１２
ｒ，１２ｓが四本の支持棒１２ｂによって互いに同軸と
なるように連結されている。

【００１０】分岐固定ダクト４の先端には、可動ダクト
７の基端部７ｂが軸回りに回動可能な状態で連結され
る。可動ダクト７は、側面略Ｌ字形をしており、空気吹
出し口７ｅを有する先端部７ｆと曲がり部７ｗ及び上記
した基端部７ｂとから構成されている。可動ダクト７の
基端部７ｂは円筒形に形成されてその内径が分岐固定ダ
クト４の先端部４ｆの外径よりも若干大きく設定されて
おり、図３（Ａ）に示すように、その基端部７ｂの後端
が分岐固定ダクト４の先端に被せられる。

【００１１】可動ダクト７の基端部７ｂにはその内部後
端寄りに第２軸受け部材１４が同軸に固定されている。
第２軸受け部材１４は、上記した回転軸１８に可動ダク
ト７を連結するための部材であり、図３（Ｂ）に示すよ
うに構成されている。即ち、第２軸受け部材１４は可動
ダクト７の基端部７ｂの内径とほぼ等しい外径を有する
外部リング１４ｒと、上記した回転軸１８が連結される
内部リング１４ｓとを備えており、両リング１４ｒ，１
４ｓが四本の支持棒１４ｂによって互いに同軸となるよ
うに連結されている。上記した構造により、可動ダクト
７は分岐固定ダクト４の軸回りに回動可能となり、空気
吹出し口７ｅの向きを変えることが可能になる。即ち、
可動ダクト７及び分岐固定ダクト４の軸心が本発明の回
動中心軸に相当する。

【００１２】可動ダクト７の基端部７ｂの外周面には、
図２（Ａ）に示すように、チェーン２２がその基端部７
ｂの外周面の周方向に固定されている。チェーン２２
は、可動ダクト７を回動させる部材であり、可動ダクト
７の上端部を除く部分を囲んでいる。なお、図２（Ａ）
に示す状態で、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅは真下
を向いている。チェーン２２は、少なくとも両端部が連
結部材２３によって可動ダクト７に固定されている。

【００１３】ハウジング６内には、モータ＆減速機８が
分岐固定ダクト４の真下位置に取付けられており、その
モータ＆減速機８の駆動軸８ｊの先端にチェーン２２と
噛合するスプロケット８ｓが固定されている。この構造
により、モータ＆減速機８が駆動されてスプロケット８
ｓが回転すると、チェーン２２及びスプロケット８ｓの
働きで可動ダクト７は分岐固定ダクト４に対して回動す
る。

【００１４】可動ダクト７の基端部７ｂの外周面には、
チェーン２２と平行にベルト状の第１ストライカ２５ａ
と第２ストライカ２５ｂとが貼着されている。第１スト
ライカ２５ａは、図２（Ｃ）に示すように、可動ダクト
７の下端から上端近傍までその可動ダクト７の左外周面
に貼着されており、第２ストライカ２５ｂは同じく可動
ダクト７の下端から上端近傍までその可動ダクト７の右
外周面に貼着されている。両ストライカ２５ａ，２５ｂ
は可動ダクト７の軸方向に位置をずらした状態で配置さ
れており、互いのストライカ２５ａ，２５ｂが連続しな
いように配慮されている。

【００１５】ハウジング６の上部には、図２（Ｃ）に示
すように、第１ストライカ２５ａによって動作する第１
マイクロスイッチ２６ａと、第２ストライカ２５ｂによ
って動作する第２マイクロスイッチ２６ｂとが取付けら
れている。第１マイクロスイッチ２６ａは、可動ダクト
７の空気吹出し口７ｅが真下を向いた状態からその空気
吹出し口７ｅが図中左に移動（可動ダクト７が右回動）
する間だけオンできる位置に取付けられている。第２マ
イクロスイッチ２６ｂは、可動ダクト７の空気吹出し口
７ｅが真下を向いた状態からその空気吹出し口７ｅが図
中右に移動（可動ダクト７が左回動）する間だけオンで
きる位置に取付けられている。

【００１６】このため、第１マイクロスイッチ２６ａ、
第２マイクロスイッチ２６ｂが共にオンのときは、可動
ダクト７の空気吹出し口７ｅは真下を向いている。ま
た、第１マイクロスイッチ２６ａがオンで第２マイクロ
スイッチ２６ｂがオフのときは可動ダクト７の空気吹出
し口７ｅは左下を向いている。第１マイクロスイッチ２
６ａがオフで第２マイクロスイッチ２６ｂがオンのとき
は可動ダクト７の空気吹出し口７ｅは右下を向いてい
る。なお、第１マイクロスイッチ２６ａ、第２マイクロ
スイッチ２６ｂの信号は、ハウジング６内のコントロー
ラ３０（図１（Ａ）参照）に入力される。

【００１７】可動ダクト７の先端部７ｆには、図１
（Ａ），（Ｂ）に示すように、空気吹出し口７ｅと同じ
方向に向けられた赤外線式の移動センサ３１が取付けら
れている。このため、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅ
が空調領域Ｓ内の作業員の方向に向けられた状態で、そ
の移動センサ３１はオンするようになる。また、ハウジ
ング６の下部には、空調領域Ｓ内に入った作業員の概略
位置を把握するための赤外線式の固定センサ３２，３３
が二台取付けられている。ここで、空調領域Ｓとは、可
動ダクト７の空気吹出し口７ｅが作業員の方向に向けら
れたときに、吹出された空気がその作用者に対して有効
に当たり、空調が良好に行われる範囲をいう（図１
（Ｂ）参照）。

【００１８】第１固定センサ３２は、図１（Ｂ）に示す
ように、その感知領域が空調領域Ｓの図中左約2/3をカ
バーできるように位置決め調整されている。即ち、第１
固定センサ３２は、空調領域Ｓを左右方向（図１（Ｂ）
において左右方向）に仮想的に三分割した場合の分割領
域I及び分割領域IIに位置する作業員を感知できるよう
になる。また、第２固定センサ３３は、その感知領域が
空調領域Ｓの図中右約2/3をカバーできるように位置決
め調整されている。即ち、第２固定センサ３３は、空調
領域Ｓを左右方向に仮想的に三分割した場合の分割領域
II及び分割領域IIIの作業員を感知できるようになる。

【００１９】したがって、第１固定センサ３２がオン
で、第２固定センサ３３がオフであれば、作業員が分割
領域Iに居ることが分かる。第１固定センサ３２と第２
固定センサ３３とが共にオンの場合には、作業員が分割
領域IIに居ることが分かる。第１固定センサ３２がオフ
で、第２固定センサ３３がオンであれば、作業員が分割
領域IIIに居ることが分かる。また、第１固定センサ３
２と第２固定センサ３３とが共にオフの場合には、作業
員が空調領域Ｓ内に居ないことが分かる。

【００２０】移動センサ３１、第１固定センサ３２及び
第２固定センサ３３の出力信号はハウジング６内のコン
トローラ３０に入力される。コントローラ３０は、図４
〜図６のフローチャートに示すように、移動センサ３
１、第１固定センサ３２及び第２固定センサ３３からの
信号に基づいてモータ＆減速機８を駆動させ、可動ダク
ト７の空気吹出し口７ｅを作業員の方向に向ける働きを
する。即ち、コントローラ３０が本発明の回動制御手段
に相当する。なお、第１固定センサ３２及び第２固定セ
ンサ３３は同じ位置に角度を変えて設置しても良いし、
二つのセンサが一体型となったものを使用しても良い。

【００２１】次に、図４から図６のフローチャートに基
づいて空調装置１の動作を説明する。電源がオンされる
と、モータ＆減速機８の働きで可動ダクト７がホームポ
ジション（空気吹出し口７ｅが真下を向く位置）まで回
動する。さらにこの状態で分岐固定ダクト４のダンパー
（図示されていない）が開かれる（図４ ステップ１０
１）。次に、赤外線センサが安定する時間（30秒）が経
過すると（ステップ１０２）、第１固定センサ３２及び
第２固定センサ３３によって空調領域Ｓ内に作業員が居
るか否かが判定される（図５ ステップ１０３）。

【００２２】第１固定センサ３２と第２固定センサ３３
とが共に作業員を感知しない場合、即ち、空調領域Ｓ内
に作業員が居ないと判定された場合には（ステップ１０
３ＮＯ）、可動ダクト７がホームポジションに保持され
た状態で前記ダンパーが閉じられ、待機状態となる（ス
テップ１０５）。

【００２３】第１固定センサ３２あるいは第２固定セン
サ３３が作業員を感知してオンすると（図５ ステップ
１０３ ＹＥＳ）、前記ダンパーの開信号が出力され、
そのダンパーが開状態に保持される（ステップ１０
４）。次に、可動ダクト７がモータ＆減速機８の働きで
作業員の居る分割領域の方向に回動（スイング）する
（ステップ１０６）。例えば、作業員が分割領域Iに居
る場合には、可動ダクト７がホームポジションから図１
（Ｂ）において左スイングする。

【００２４】そして、可動ダクト７のスイング中に移動
センサ３１が作業員を感知してオンすると（ステップ１
０８ ＹＥＳ）、モータ＆減速機８が停止し、可動ダク
ト７のスイングが停止する（ステップ１０９）。この状
態で、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅが作業員の方向
に向けられ、分割領域Iの空調が行われる。なお、第１
固定センサ３２あるいは第２固定センサ３３と移動セン
サ３１とが共にオンの状態では、ステップ１０８、ステ
ップ１０９及びステップ１１０（図６参照）のプログラ
ムが繰り返し実行され、可動ダクト７はスイング停止状
態に保持される。

【００２５】次に、作業員が、例えば、分割領域IIIに
移動すると、第１固定センサ３２、移動センサ３１がオ
フして、第２固定センサ３３がオンする。このため、図
６のステップ１１０の判断はＹＥＳ、図５のステップ１
０８の判断はＮＯとなる。したがって、プログラムがス
テップ１０８からステップ１０６に進み、可動ダクト７
がモータ＆減速機８の働きで作業員の居る分割領域III
の方向にスイングする。そして、スイング中に移動セン
サ３１がオンすると（ステップ１０８ ＹＥＳ）、可動
ダクト７のスイングが停止し（ステップ１０９）、空気
吹出し口７ｅが作業員の方向に向けられて、分割領域II
Iの空調が行われる。

【００２６】次に、その作業員が、分割領域IIに移動す
ると、移動センサ３１がオフするため、図６のステップ
１１０の判断はＹＥＳ、図５のステップ１０８の判断は
ＮＯとなる。このため、上記したように、可動ダクト７
が分割領域IIの方向にスイングし、分割領域IIの空調が
行われる（ステップ１０９）。

【００２７】次に、作業員が空調領域Ｓから出ると、第
１固定センサ３２、第２固定センサ３３が共にオフする
ため、図６のステップ１１０の判断がＮＯとなる。これ
によって、プログラムはステップ１１１に進み、可動ダ
クト７は、例えば、三往復スイングする。そして、スイ
ング中に移動センサ３１が作業員を感知しなければ（ス
テップ１１２ ＮＯ）、プログラムは図５のステップ１
０５に進み、可動ダクト７がホームポジションまで戻さ
れて、前記ダンパーが閉じられる。

【００２８】また、図６のステップ１１１における三往
復スイング中あるいはその後に、移動センサ３１がオン
すると（ステップ１１２ ＹＥＳ）、プログラムはステ
ップ１０９に進み、可動ダクト７のスイングが停止す
る。これによって、作業員の居る分割領域の空調が行わ
れる。なお、作業員の一人が、例えば、分割領域Iに居
る状態でその分割領域Iの空調が行われているときに、
別の作業員が、例えば、分割領域IIIに入っても、ステ
ップ１０８〜ステップ１１０の働きで、可動ダクト７は
スイング停止状態に保持される。

【００２９】このように、本実施形態に係る空調装置１
では、作業員が空調領域Ｓ内に入れば、固定センサ３
２，３３によってその作業員が空調領域Ｓ内のいずれの
分割領域に居るか感知可能となる。このため、回動制御
手段（コントローラ３０）によって作業員が位置する分
割領域の方向に可動ダクト７を回動させ、移動センサ３
１が作業員を感知した時に可動ダクト７の回動を止める
ことで、空気吹出し口７ｅを作業員の方向に向けること
ができる。即ち、移動センサ３１と複数の固定センサ３
２，３３とを使用することで、作業員の具体的な位置を
ほぼ特定することができるため、空調を効果的に行える
ようになる。

【００３０】また、第１固定センサ３２の感知領域と第
２固定センサ３３の感知領域とを部分的に重複させ、重
複する感知領域と重複しない感知領域とをそれぞれ分割
領域に対応させるようにしているため、二台の固定セン
サ３２，３３で三個所の分割領域I〜IIIにおける作業員
の有無を感知できるようになる。このため、固定センサ
３２，３３を効率的に使用することができる。

【００３１】なお、本実施形態では、固定センサ３２，
３３をハウジング６の下部に設ける例を示したが、ハウ
ジング６以外の支持架台に取付けることも可能である。
また、本実施形態では、固定センサ３２，３３を二台設
置する例を示したが、二台以上使用すれば、空調領域Ｓ
をさらに細かく分割して、作業員の位置をさらに正確に
把握することができる。また、本実施形態では、可動ダ
クトを水平の軸を中心として回動させる例を説明した
が、可動ダクトを垂直の軸を中心として回動させるよう
にしても良い。

【００３２】

【発明の効果】本発明によると、赤外線式の移動センサ
と複数の固定センサとを使用することで、人の方向をほ
ぼ特定することができるため、空調を効果的に行えるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る空調装置の要部側面
図（Ａ図）、要部正面図（Ｂ図）である。

【図２】空調装置の駆動機構を表す正面図（Ａ図）、Ａ
図のＢ部拡大図（Ｂ図）及びマイクロスイッチ等の取付
け図（Ｃ図）である。

【図３】空調装置の可動ダクトと固定ダクトとの接続部
分を表す縦断面図（Ａ図）、第２軸受け部材の正面図
（Ｂ図）及び第１軸受け部材の正面図（Ｃ図）である。

【図４】空調装置の動作を表すフローチャートである。

【図５】空調装置の動作を表すフローチャートである。

【図６】空調装置の動作を表すフローチャートである。

【図７】空調装置の正面図である。

【図８】従来の空調装置の全体斜視図である。

【符号の説明】

Ｓ 空調領域 I 分割領域 II 分割領域 III 分割領域 １ 空調装置 ４ 分岐固定ダクト ７ 可動ダクト ７ｅ 空気吹出し口 ３０ コントローラ（回動制御手段） ３１ 移動センサ ３２ 第１固定センサ ３３ 第２固定センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｆ 13/065 Ｆ２４Ｆ 13/065 (72)発明者 吉田 知由 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 トヨ タ車体株式会社内 (72)発明者 佐田 博孝 愛知県名古屋市東区葵３丁目17番地７号 大菱工業株式会社内 (72)発明者 則武 義孝 愛知県名古屋市東区葵３丁目17番地７号 ノリタケ有限会社内 Ｆターム(参考） 3L049 BA03 BB10 3L060 AA05 CC11 DD08 EE26 3L080 BA10 BB01 BC00 BD01 BD05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動ダクトを回動中心軸の回りに回動さ
   せて、その可動ダクトに設けられた空気吹出し口を人の
   方向に向け、空調を行う空調装置であって、 空調領域を仮想的に分割することにより形成された複数
   の分割領域のいずれかに人が居るか否か感知可能に設置
   された複数の赤外線式の固定センサと、 前記空気吹出し口とほぼ同方向に向けられた状態で、前
   記可動ダクトに取付けられた赤外線式の移動センサと、 人が居る分割領域の方向に前記可動ダクトを回動させ、
   前記移動センサが人を感知した時に前記可動ダクトの回
   動を止める回動制御手段と、を有することを特徴とする
   空調装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の空調装置であって、 一の固定センサの感知領域と他の固定センサの感知領域
   とが部分的に重複しており、重複する感知領域と重複し
   ない感知領域とがそれぞれ分割領域に対応していること
   を特徴とする空調装置。