JP2005214433A

JP2005214433A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2005214433A
Application number: JP2004017893A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takai; 和郎高井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】居住空間の室内温度変動を少なくでき、高い快適性および省エネルギー効果を実現することのできる空気調和機を提供することを目的としている。
【解決手段】居住空間Ａ１０４ａおよび居住空間Ｂ１０４ｂに設けられた吹出口と室内供給ダクト１０２を介して連通し空調された空気が強制的に吹き出される吐出口と、前記居住空間に設けられた複数の吸込口と室内吸込ダクト１０２ａ、１０２ｂを介して連通し前記居住空間の空気が強制的に吸い込まれる複数の吸入口とを設けた室内機本体１０３を備え、前記吸込口に吸い込まれる居住空間Ａ１０４ａの空気の温度を検知する温度センサー１０１と、居住空間Ｂ１０４ｂの温度を検知する外付け温度センサー１を接続可能とする外部接続端子部とを室内機本体１０３に設け、温度センサー１０１および外付け温度センサー１から送られる信号に基づいて室内機本体１０３の運転を制御する空気調和機の構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度センサーなどの環境センサーを使用して、室内の空気調和を行う空気調和機に関する。

従来、この種の空気調和機は、室内機本体に環境センサーなどの多種多様なセンサーを搭載したものが一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。以下、その空気調和機について図５を参照しながら説明する。

図５に示すように、室内機本体１０３内部の吸い込みダクト１０２ａ側に温度センサー１０１を備えることにより、居住空間Ａ１０４ａの室内温度を検出しリモコン１０５の設定温度に近づくように電子制御装置１０８によりファンモータ１０６の回転数を変更したり、熱交換器１０７の冷媒量を可変したりして制御する構成としている。そして、温度センサー１０１を設けていない吸い込みダクト１０２ｂの居住空間Ｂ１０４ｂは、居住空間Ａ１０４ａの室内温度に依存して、室内温度が変動することになる。
特開平９−３１０９２７号公報（第４図など）

このような従来の空気調和機では、居住空間のダクト位置、居住空間の大きさ、家の間取り、輻射熱などの要因により居住空間ごとに温度のバラツキが発生するという課題があり、居住空間全体の温度差を少なくすることが求められている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、居住空間の室内温度変動を少なくでき、高い快適性および省エネルギー効果を実現することのできる空気調和機を提供することを目的としている。

また、無人の居住空間も安定した室内温度になるように制御され、無駄な電力を使用しているという課題であった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、有人または無人の居住空間を判断して無駄な電力を消費しない空気調和機提供することを目的としている。

また、寝室の室内温度は、昼夜を問わずリモコンの設定温度通りの室内温度に保つようにされているが、例えば、冷房時の昼間と夜間の設定温度が同一温度の場合には、睡眠中の体温も変動し、体調不良や風邪をひく原因となっていた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、リモコン設定温度を変動させて睡眠後の体調不良や風邪をひく原因を防止することができる空気調和機を提供することを目的としている。

また、急激な換気により居住空間の室内温度が変動するという課題があり、急激な温度変動によるエネルギーロスを防止することが要求されている。

本発明は、急激な温度変動が発生したとき、換気風量を低減させ室内温度の急激な変動を排除する空気調和機を提供することを目的とする。

本発明の空気調和機は上記目的を達成するために、室内に設けられた吹出口と室内供給ダクトを介して連通し空調された空気が強制的に吹き出される吐出口と、室内に設けられた複数の吸込口と室内吸込ダクトを介して連通し前記室内の空気が強制的に吸い込まれる複数の吸入口とを設けた室内機本体と、この室内機本体に備えられ前記吸込口に吸い込まれる室内空気の温度を検知する温度センサーと、前記室内機本体に室内の温度を検知する外付け温度センサーを接続可能とする外部接続端子部とを備え、前記温度センサーおよび前記外付け温度センサーから送られる信号に基づいて前記室内機本体の運転を制御することを特徴とするものである。

この手段により、居住空間の温度変動を少なくすることができる快適性の高い空気調和機が得られる。また、機器の設置状況、使用者の使用パターンに応じた機能を付加した空気調和機が得られる。

また、本発明の空気調和機は上記目的を達成するために、前記外付け温度センサーは前記温度センサーが検知する室内の空気を除く他の室内の温度を検知することを特徴とするものである。

この手段により、居室間の温度変動、温度差を少なくすることができる空気調和機が得られる。

また、本発明の空気調和機は上記目的を達成するために、前記温度センサーおよび前記外付け温度センサーから送られる信号に基づいて室内機本体のファンの運転量または熱交換器に流れる冷媒量を制御することを特徴とするものである。

この手段により、居住空間の温度変動を少なくすることができる空気調和機が得られる。

また、本発明の空気調和機は上記目的を達成するために、前記外付け温度センサーの代わりに人の有無を確認する人感センサーを設け、前記人感センサーが無人と判断した場合は能力を低減または停止することを特徴とするものである。

この手段により、不要なエネルギーを使用しない空気調和機が得られる。

また、本発明の空気調和機は上記目的を達成するために、室内に設けられた吹出口と室内供給ダクトを介して連通し空調された空気が強制的に吹き出される吐出口と、室内に設けられた複数の吸込口と室内吸込ダクトを介して連通し前記室内の空気が強制的に吸い込まれる複数の吸入口とを設けた室内機本体と、この室内機本体に運転を命令するリモコンと、前記室内機本体に室内の照度を検知する光センサーを接続可能とする外部接続端子部とを備え、前記光センサーの信号と前記リモコンが有する時計機能とから居住者が睡眠しているか否かを判断して、そのときの運転モードに応じて前記リモコンによる設定温度を調整することを特徴とするものである。

この手段により、睡眠中の体温変動を防止することができる空気調和機が得られる。

また、本発明の空気調和機は上記目的を達成するために、前記温度センサーまたは前記外付け温度センサーの検出信号により、急激な温度変動を検出すると、前記熱交換気システムの風量変更を行うことを特徴とするものである。

この手段により、換気による急激な温度変動に適切に対応できる空気調和機が得られる。

本発明によれば、居住空間内、または居室間の温度変動を少なくして、快適性の高い空気調和機が得られる。また、機器の設置状況、使用者の使用パターンに応じた機能を付加した空気調和機が得られる。

また、使用者の快適性に寄与しない無駄な運転を削減したり、換気による温度変動を抑制したりすることによって、無駄な電力消費量を抑えた空気調和機が得られる。

また、既存の空気調和機に使用状況に応じた環境センサーを付加することができるので、機能アップ、性能アップの使用者のニーズに応えることのできる汎用性のある空気調和機が得られる。

本発明の請求項１記載の空気調和機の発明は、室内に設けられた吹出口と室内供給ダクトを介して連通し空調された空気が強制的に吹き出される吐出口と、室内に設けられた複数の吸込口と室内吸込ダクトを介して連通し前記室内の空気が強制的に吸い込まれる複数の吸入口とを設けた室内機本体と、この室内機本体に備えられ前記吸込口に吸い込まれる室内空気の温度を検知する温度センサーと、前記室内機本体に室内の温度を検知する外付け温度センサーを接続可能とする外部接続端子部とを備え、前記温度センサーおよび前記外付け温度センサーから送られる信号に基づいて前記室内機本体の運転を制御することにより、温度センサーが設けられていない吸い込みダクトと通じる居住空間の温度制御が可能になり、居住空間の温度変動を少なくして快適性の向上を付加することができるという作用を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、前記外付け温度センサーは前記温度センサーが検知する室内の空気を除く他の室内の温度を検知することを特徴とすることにより、温度センサーが設けられていない吸い込みダクトと通じる居住空間の温度制御が可能になり、居室間の温度変動、温度差を少なくすることができるという作用を有する。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の空気調和機において、前記温度センサーおよび前記外付け温度センサーから送られる信号に基づいて室内機本体のファンの運転量または熱交換器に流れる冷媒量を制御することを特徴とすることにより、居住空間の温度変動を少なくすることができるとともに、電気部品の熱ストレスを軽減して部品の高寿命化および省エネルギー化を図ることができるという作用を有する。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、前記外付け温度センサーの代わりに人の有無を確認する人感センサーを設け、前記人感センサーが無人と判断した場合は機器の能力を低減または停止することを特徴とすることにより、居住空間の人の数、および居住空間に人が存在する時間帯の情報を収集し、そのデータから得られる使用者の生活パターンの予測を空気調和機の運転制御に活用することができるという作用を有する。

本発明の請求項５に記載の空気調和機の発明は、この室内機本体に運転を命令するリモコンと、前記室内機本体に室内の照度を検知する光センサーを接続可能とする外部接続端子部とを備え、前記光センサーの信号と前記リモコンが有する時計機能とから居住者が睡眠しているか否かを判断して、そのときの運転モードに応じて前記リモコンによる設定温度を調整することにより、光センサーの信号とリモコンの時計機能から睡眠時間帯を判断し、睡眠時間帯に室内の蛍光灯の光を検出しない場合は睡眠中と判断し、そのときの運転モードに応じて前記リモコンに指示された設定温度を調整して睡眠中の体温変動を防止することができるという作用を有する。

本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、前記室内機本体に熱交換気装置を連結し、前記外付け温度センサーの代わりに設けたＣＯ₂センサーの検出信号に応じて前記熱交換気装置の運転を制御することを特徴とすることにより、既存の空気調和機に、一時的または局所的空気汚染の除去という使用者のニーズに応じた機能を付加して、居住空間の空気調和に加え快適性を向上できるという作用を有する。

本発明の請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の空気調和機において、前記温度センサーまたは前記外付け温度センサーの検出信号により、急激な温度変動を検出すると、前記熱交換気装置の風量変更を行うことを特徴とすることにより、熱交換気装置の急激な換気により、室内機本体に設けられた温度センサーまたは外付け温度センサーの検出信号が変動したとき、換気による室内温度変動と判断し、熱交換気装置に対し風量を下げる信号を送出して室内温度の急激低下を防止するという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態の空気調和機は、居住空間Ａ１０４ａおよび居住空間Ｂ１０４ｂに設けられた吹出口と室内供給ダクト１０２を介して連通し空調された空気が強制的に吹き出される吐出口と、居住空間Ａ１０４ａおよび居住空間Ｂ１０４ｂに設けられた複数の吸込口と室内吸込ダクト１０２ａ、１０２ｂを介して連通し居住空間Ａ１０４ａおよび居住空間Ｂ１０４ｂの空気が強制的に吸い込まれる複数の吸入口とを設けた室内機本体１０３を備え、室内機本体１０３に備えられ前記吸込口に吸い込まれる居住空間Ａ１０４ａの空気の温度を検知する温度センサー１０１を設け、居住空間Ｂ１０４ｂの温度を検知する外付け温度センサー１を接続可能とする外部接続端子部を演算装置２に連結させて室内機本体１０３に設け、温度センサー１０１および外付け温度センサー１から送られる信号に基づいて室内機本体１０３の運転を制御する構成である。また、外付け温度センサー１は、温度センサー１０１が検知する居住空間Ａ１０４ａに連通する空間の空気を検知してもよいし、居住空間Ａ１０４ａとは別室の空気の温度を検知する構成としてもよい。

具体的には、図１に示すように、居住空間Ａ１０４ａの室内温度を検出する温度センサー１０１が室内機本体１０３内部の室内吸込ダクト１０２ａ側に設けられ、温度センサー１０１は、演算装置２に接続され信号を送信している。さらに、居住空間Ｂ１０４ｂは、南側に面した窓を設けている熱ロスの大きい部屋や、北側に面した日当たりが悪い部屋、また、高齢者や身体障害者の居住空間などであり、このような最も温度変動をさせたくない部屋や場所に外付け温度センサー１を設け、この外付け温度センサー１は演算装置２に連結された外部接続端子部に接続され、信号を送信する。演算装置２は電子制御装置１０８に接続されており、電子制御装置１０８はファン１０６や熱交換器１０７を制御する構成となっている。

上記構成において、室内機本体１０３内のファン１０６により強制的に居住空間Ａ１０４ａ、居住空間Ｂ１０４ｂから吸い込まれ室内吸込ダクト１０２ａ、１０２ｂを通って室内機本体１０３内に取り込まれた空気は、室内機本体１０３内の熱交換器１０７で冷房または暖房され、室内供給ダクト１０２内を通って居住空間Ａ１０４ａおよび居住空間Ｂ１０４ｂに吹出される。居住空間Ａ１０４ａの室内温度を検出する温度センサー１０１の信号と居住空間Ｂ１０４ｂに外付けされた複数の外付け温度センサー１の信号は、演算装置２に送信され、これらの信号を演算装置２が平均化し、その平均化信号を電子制御装置１０８に送信し、電子制御装置１０８は、その前記信号に基づきリモコン１０５の設定温度と平均化信号が同じ信号値になるようにファン１０６の回転数、およびまたは熱交換器１０７の冷媒量を制御することとなる。

（実施の形態２）
図２に示すように、実施の形態１の外付け温度センサー１の代わりに人の有無を確認する人感センサー３を居住空間内１０４ａ、１０４ｂに設け、人感センサー３は人感制御装置４に連結された外部接続端子部に接続する構成とする。人感制御装置４は電子制御装置１０８に接続され、電子制御装置１０８はファン１０６や熱交換器１０７を制御するとともに室外機５に接続される構成である。また、人感センサー３が無人と判断した場合は室内機本体１０３の能力を低減または停止させるものである。なお、本実施の形態は実施の形態１と同一符号の構成要素については同様でありその説明は省略する。

上記構成において、ある一定の時間、居住空間内に人感センサー３の出力信号がない場合、つまり居住空間に人間がいないことを判断すると、例えば、リモコン１０５の設定温度に対し、電子制御装置１０８内部のマイコンで冷房時は４℃をプラスし、暖房時は４℃をマイナスし、その値をリモコン１０５の設定温度と置き換え、居住空間が前記温度になるように電子制御装置１０８がファン１０６の回転数、およびまたは熱交換器１０７の冷媒量を制御してシステム全体の能力を低減し省エネルギー化を図ることとなる。また、人感センサー３の検知によって、居住空間の人の数、および居住空間に人が存在する時間帯の情報を電子制御装置１０８内のマイコンでデータを収集するとともに、そのデータを基に使用者の生活パターンを予測する。

居住空間が無人の時間帯は、前述の運転モードのように、冷房時は４℃をプラスし、暖房時は４℃をマイナスし、その値をリモコン１０５の設定温度と置き換えて、居住空間が置き換えた温度になるよう電子制御装置１０８はファン１０６の回転数、または熱交換器１０７の冷媒量を制御する。また、居住空間が有人の時間帯の１時間前になると、除々に居住空間がリモコンの設定温度になるようにファン１０６の回転数、およびまたは熱交換器１０７の冷媒量を電子制御装置１０８が制御することにより、急激なシステム能力の変動による電気部品の熱ストレスを軽減して部品の高寿命化および省エネルギー化を図ることとなる。

なお、上記説明は、室内機本体１０３の能力の低減について説明したが、電子制御装置１０８でファン１０６や熱交換器１０７を停止し、さらに室外機５に対し停止信号を送出することにより、システム全体を停止でき、さらなる省エネルギー効果も実現できる。

なお、人感センサー３を人感制御装置４に接続したが、直接、電子制御装置１０８に接続する構成としても部品の削減ができ、製品としてコストを低減することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態の空気調和機は、室内機本体１０３Ａに運転を命令するリモコン１０５と、室内機本体１０３に室内の照度を検知する光センサー６を接続可能とする外部接続端子部を備え、光センサー６の信号とリモコン１０５が有する時計機能とから居住者が睡眠しているか否かを判断して、そのときの運転モードに応じてリモコン１０５による設定温度を調整する構成である。具体的には、図３示すように、寝室７に光センサー６を設け、光センサー６は電子制御装置１０８に連結されている外部接続端子部に接続されており、電子制御装置１０８はリモコン１０５に接続されている。リモコン１０５は２４時間時計機能を有している。また、電子制御装置１０８はファン１０６の回転数や熱交換器１０７の冷媒量を制御する構成である。なお、本実施の形態は実施の形態１と同一符号の構成要素については同様でありその説明は省略する。

上記構成において、リモコン１０５の時計機能を活用し、睡眠時間帯、例えば０：００〜６：００と仮定し、その時間帯に光センサー６の出力信号が送出されない場合、つまり寝室が暗く睡眠中と判断したときは、電子制御装置１０８内部のマイコンで冷房時はリモコン１０５の設定温度を２℃上げ、暖房時はリモコン１０５の設定温度を２℃下げた値をリモコン１０５の設定温度と置き換え、睡眠中の体温変動を防止することができる。

（実施の形態４）
図４に示すように、居住空間の天井にＣＯ₂センサー８を設け、ＣＯ₂センサー８は電子制御装置１０８に連結された外部接続端子部に接続されている。また、居住空間の天井に外付け温度センサー１を設け、外付け温度センサー１は電子制御装置１０８に連結された外部接続端子部に接続されている。さらに、電子制御装置１０８は接続線１０により熱交換気装置９に接続する構成である。なお、本実施の形態は実施の形態１と同一符号の構成要素については同様でありその説明は省略する。

上記構成において、喫煙などにより天井に設けたＣＯ₂センサー８が信号を送出すると、電子制御装置１０８が熱交換気装置９に対し、接続線１０を介して運転信号を送出する。

熱交換気装置９はその信号を受信すると、電子制御装置１０８により熱交換気装置９内部のファン１１を回転させ、電子制御装置１０８は汚染空気の排出に必要な量の換気風量を制御して効率的にＣＯ₂やニコチン、臭いを室外に放出することとなる。また、電子制御装置１０８は、外付け温度センサー１と室内機本体１０３の温度センサー１０１の信号を常時確認し、急激な換気による温度変化時は、熱交換気装置９に対し接続線１０を介して風量を低下する信号を送出し室温の急激な変動をなくし快適な空気調和を行うことができる。

製品出荷時、施工後、または製品製作時に、温度センサーなどの環境センサーを後付けできる外部接続端子部を有する空気調和機であり、住宅、公共施設、多目的ホールなど使用環境の異なる条件に使用することにおいて有用である。

本発明の実施の形態１の空気調和機の構成及び設置状態を示す概略図本発明の実施の形態２の空気調和機の構成及び設置状態を示す概略図本発明の実施の形態３の空気調和機の構成及び設置状態を示す概略図本発明の実施の形態４の空気調和機の構成及び設置状態を示す概略図従来の空気調和機の構成及び設置状態を示す概略図

符号の説明

１外付け温度センサー
３人感センサー
６光センサー
７寝室
８ＣＯ₂センサー
９熱交換気装置
１０１温度センサー
１０２室内供給ダクト
１０２ａ室内吸込ダクト
１０２ｂ室内吸込ダクト
１０３室内機本体
１０３Ａ室内機本体
１０５リモコン

Claims

室内に設けられた吹出口と室内供給ダクトを介して連通し空調された空気が強制的に吹き出される吐出口と、室内に設けられた複数の吸込口と室内吸込ダクトを介して連通し前記室内の空気が強制的に吸い込まれる複数の吸入口とを設けた室内機本体と、この室内機本体に備えられ前記吸込口に吸い込まれる室内空気の温度を検知する温度センサーと、前記室内機本体に室内の温度を検知する外付け温度センサーを接続可能とする外部接続端子部とを備え、前記温度センサーおよび前記外付け温度センサーから送られる信号に基づいて前記室内機本体の運転を制御することを特徴とする空気調和機。
前記外付け温度センサーは前記温度センサーが検知する室内の空気を除く他の室内の温度を検知することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記温度センサーおよび前記外付け温度センサーから送られる信号に基づいて室内機本体のファンの運転量または熱交換器に流れる冷媒量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
前記外付け温度センサーの代わりに人の有無を確認する人感センサーを設け、前記人感センサーが無人と判断した場合は機器の能力を低減または停止させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
室内に設けられた吹出口と室内供給ダクトを介して連通し空調された空気が強制的に吹き出される吐出口と、室内に設けられた複数の吸込口と室内吸込ダクトを介して連通し前記室内の空気が強制的に吸い込まれる複数の吸入口とを設けた室内機本体と、この室内機本体に運転を命令するリモコンと、前記室内機本体に室内の照度を検知する光センサーを接続可能とする外部接続端子部とを備え、前記光センサーの信号と前記リモコンが有する時計機能とから居住者が睡眠しているか否かを判断して、そのときの運転モードに応じて前記リモコンによる設定温度を調整することを特徴とする空気調和機。
前記室内機本体に熱交換気装置を連結し、前記外付け温度センサーの代わりに設けたＣＯ₂センサーの検出信号に応じて前記熱交換気装置の運転を制御することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記温度センサーまたは前記後付け温度センサーの検出信号により、急激な温度変動を検出すると、前記熱交換気装置の風量変更を行うことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。