JP2013238397A - 空気調和機の室内機 - Google Patents
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Abstract
【課題】人が室内機に近い位置にいる場合に、快適な気流を提供することができる空気調和機の室内機を得る。
【解決手段】空気調和機の室内機1000は、風向を上下方向に制御するための上部上下風向板および下部上下風向板と、赤外線センサ10と、制御装置100とを有し、赤外線センサ10の検出した人体位置(室内機1000からの距離)の検出情報に基づいて、人体が室内機1000の近い位置にあると判断した場合、上部上下風向板と下部上下風向板との相対的な関係を下流側が広くなるハ字状にして、拡散流を形成する。
【選択図】図2
【解決手段】空気調和機の室内機1000は、風向を上下方向に制御するための上部上下風向板および下部上下風向板と、赤外線センサ10と、制御装置100とを有し、赤外線センサ10の検出した人体位置(室内機1000からの距離)の検出情報に基づいて、人体が室内機1000の近い位置にあると判断した場合、上部上下風向板と下部上下風向板との相対的な関係を下流側が広くなるハ字状にして、拡散流を形成する。
【選択図】図2
Description
本発明は空気調和機の室内機、特に、1台のファンと、調和空気の吹き出し方向を変更する風向板とを有する空気調和機の室内機に関するものである。
従来、上面ないし前面の上面寄りの範囲に設けられた吸込口から室内空気を吸込み、下面ないし前面の下面寄りの範囲に設けられた吹出口から調和空気を吹き出す空気調和機の室内機において、吹出口に、左側に上下2枚、右側に上下2枚の合計4枚の上下風向板を設置したものが知られている。
そして、部屋の右側および左側にいるそれぞれの人に快適な気流を提供するために、片方(例えば、左側)の上下風向板を制御して「ショートサイクル」させて片側の風量を減少させ、右側に吹き出す風量と左側に吹き出す風量とを相違させる発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。なお、吹き出した調和空気を再び吸込口から吸い込む動作を「ショートサイクル」と呼ぶ。
そして、部屋の右側および左側にいるそれぞれの人に快適な気流を提供するために、片方(例えば、左側)の上下風向板を制御して「ショートサイクル」させて片側の風量を減少させ、右側に吹き出す風量と左側に吹き出す風量とを相違させる発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。なお、吹き出した調和空気を再び吸込口から吸い込む動作を「ショートサイクル」と呼ぶ。
しかしながら、左右方向の一方の上下風向板においてショートサイクルさせると、ショートサイクルする側を循環する風量のみが増えてしまい、他方の上下風向板における吹き出し風量まで低下してしまう。そのため、他方の上下風向板における吹き出し風量を確保しようとすると、全体的な風量を上げる必要が生じ、ファンの回転数を上げなければならない。このため、ファン駆動モータの入力が増加(悪化)すると共に送風音も大きくなり、快適運転を阻害してしまうという問題があった。
また、暖房時において、ショートサイクルをするように動作させると、ショートサイクルをする側では、吹き出し風量が大きく減少すると同時に、吹き出したとき空気が再び暖められて、高温になって室内に吹き出したとき、気流が舞い上がりやすくなり使用者にとって不快な気流になってしまうという問題があった。
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、人が室内機に近い位置にいる場合に、快適な気流を提供することができる空気調和機の室内機を得ることを目的とする。
本発明に係る空気調和機の室内機は、吸込口および吹出口が形成された筐体と、該筐体の内部で前記吸込口と前記吹出口とを連通させる風路内に配置された熱交換器およびファンと、前記ファンの下流側に設置され、上下方向に回動自在な上部上下風向板および下部上下風向板と、前記筐体に設置された赤外線センサと、該赤外線センサの検出した検出情報が入力され、前記上部上下風向板および前記下部上下風向板の姿勢を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記赤外線センサが検出した検出情報に基づいて、人体の位置を検出し、該検出された人体の位置情報に基づいて、前記上部上下風向板および前記下部上下風向板の上下方向の回動角度を決定すると共に、前記上部上下風向板と前記下部上下風向板とを、平行または下流側が広くなるハ字状若しくは下流側が狭くなる逆ハ字状にするか判断し、
人体が当該室内機に近い手前に位置する場合、前記上部上下風向板と前記下部上下風向板とを前記ハ字状にして、拡散流を形成することによって風速を下げて近くに気流を到達させることを特徴とする。
人体が当該室内機に近い手前に位置する場合、前記上部上下風向板と前記下部上下風向板とを前記ハ字状にして、拡散流を形成することによって風速を下げて近くに気流を到達させることを特徴とする。
本発明は、上下2枚の上下風向板を備え、上下風向板の各々を独立駆動させて、上下2枚の上下風向板の下流側を広くして(ハ字状)拡散流を形成することによって風速を下げて近くに気流を到達させるため、人体が室内機に近い位置にいる場合、快適な気流を提供することができる。
[実施の形態1]
図1〜図6は本発明の実施の形態1に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図1は全体を模式的に示す側面視の断面図、図2は斜め上方向に見た斜視図、図3は制御装置の構成を示すブロック図、図4は制御フローを示すフローチャート、図5および図6は上下風向板の動作を説明する正面図等である。なお、各図は模式的に描いたものであって、各部材の形状や大きさは図示する形態に限定するものではない。また、各図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図1〜図6は本発明の実施の形態1に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図1は全体を模式的に示す側面視の断面図、図2は斜め上方向に見た斜視図、図3は制御装置の構成を示すブロック図、図4は制御フローを示すフローチャート、図5および図6は上下風向板の動作を説明する正面図等である。なお、各図は模式的に描いたものであって、各部材の形状や大きさは図示する形態に限定するものではない。また、各図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
(室内機)
図1および図2において、空気調和機の室内機(以下、「室内機」と称す)1000は、室内空気を吸い込む吸込口1aと、調和空気を吹き出す吹出口1cとを有する筐体1と、吸込口1aと吹出口1cとを連通する風路1b内に設けられ、室内空気を吸引すると共に調和空気を吹き出すファン3と、吸引した室内空気を調和する(調和空気を生成するに同じ)熱交換器2と、を有している。
図1および図2において、空気調和機の室内機(以下、「室内機」と称す)1000は、室内空気を吸い込む吸込口1aと、調和空気を吹き出す吹出口1cとを有する筐体1と、吸込口1aと吹出口1cとを連通する風路1b内に設けられ、室内空気を吸引すると共に調和空気を吹き出すファン3と、吸引した室内空気を調和する(調和空気を生成するに同じ)熱交換器2と、を有している。
(左右風向板)
そして、風路1bのファン3の下流には、吹出口1cから吹き出す気流の風向を左右方向に制御するために、筐体1(風路1b)の左側には、それぞれ列状に配置された複数枚の左上流側左右風向板16および左下流側左右風向板17(以下、両者をまとめて「左側左右風向板4」と称す)が、筐体1(風路1b)の右側には、それぞれ列状に配置された複数枚の右上流側左右風向板18および右下流側左右風向板19(以下、両者をまとめて「右側左右風向板5」と称す)が、設置されている。
そして、左側左右風向板4はリンク機構を経由して左側左右風向板駆動モータ4mに接続され、それぞれが同様に、略鉛直方向の回動軸を中心に回動される(正確には、風路1bの形態に応じて鉛直軸に対して傾斜している)。また、右側左右風向板5はリンク機構を経由して右側左右風向板駆動モータ5mに接続され、それぞれが同様に、略鉛直方向の回動軸を中心に回動される(正確には、風路1bの形態に応じて鉛直軸に対して傾斜している)。なお、共通する内容を説明する際、「左側」または「右側」の記載を省略することがある。
なお、各駆動モータを示す符号の添え字に「motor」の頭文字である「m」を付している。かかる添え字「m」は距離を示す「meter」に関連したものではない。また、共通する内容を説明する際、「左側左右」および「右側左右」の記載を省略することがある。
そして、風路1bのファン3の下流には、吹出口1cから吹き出す気流の風向を左右方向に制御するために、筐体1(風路1b)の左側には、それぞれ列状に配置された複数枚の左上流側左右風向板16および左下流側左右風向板17(以下、両者をまとめて「左側左右風向板4」と称す)が、筐体1(風路1b)の右側には、それぞれ列状に配置された複数枚の右上流側左右風向板18および右下流側左右風向板19(以下、両者をまとめて「右側左右風向板5」と称す)が、設置されている。
そして、左側左右風向板4はリンク機構を経由して左側左右風向板駆動モータ4mに接続され、それぞれが同様に、略鉛直方向の回動軸を中心に回動される(正確には、風路1bの形態に応じて鉛直軸に対して傾斜している)。また、右側左右風向板5はリンク機構を経由して右側左右風向板駆動モータ5mに接続され、それぞれが同様に、略鉛直方向の回動軸を中心に回動される(正確には、風路1bの形態に応じて鉛直軸に対して傾斜している)。なお、共通する内容を説明する際、「左側」または「右側」の記載を省略することがある。
なお、各駆動モータを示す符号の添え字に「motor」の頭文字である「m」を付している。かかる添え字「m」は距離を示す「meter」に関連したものではない。また、共通する内容を説明する際、「左側左右」および「右側左右」の記載を省略することがある。
(上下風向板)
また、吹出口1cには(左側左右風向板4および右側左右風向板5の下流に同じ)、吹出口1cから吹き出す気流の風向を上下方向に制御するために、筐体1の左側には、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7が、筐体1の右側には、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9が、それぞれ設置されている。すなわち、上下方向に風向きを制御するためには、上下左右にそれぞれ1枚づつ、合計4枚の上下風向板が設置され、これらは左右方向(水平方向)の回動軸を中心に回動自在である。
そして、左上部上下風向板6にはこれを駆動させる左上部上下風向板駆動モータ6mの回動軸が、左下部上下風向板7にはこれを駆動させる左下部上下風向板駆動モータ7mの回動軸が、右上部上下風向板8にはこれを駆動させる右上部上下風向板駆動モータ8mの回動軸が、右下部上下風向板9にはこれを駆動させる右下部上下風向板駆動モータ9mの回動軸が、それぞれ接続されている。
なお、共通する内容を説明する際、「左上部」、「左下部」、「右上部」および「右下部」の記載、さらに、「左上部上下」、「左下部上下」、「右上部上下」および「右下部上下」の記載を省略することがある。
また、吹出口1cには(左側左右風向板4および右側左右風向板5の下流に同じ)、吹出口1cから吹き出す気流の風向を上下方向に制御するために、筐体1の左側には、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7が、筐体1の右側には、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9が、それぞれ設置されている。すなわち、上下方向に風向きを制御するためには、上下左右にそれぞれ1枚づつ、合計4枚の上下風向板が設置され、これらは左右方向(水平方向)の回動軸を中心に回動自在である。
そして、左上部上下風向板6にはこれを駆動させる左上部上下風向板駆動モータ6mの回動軸が、左下部上下風向板7にはこれを駆動させる左下部上下風向板駆動モータ7mの回動軸が、右上部上下風向板8にはこれを駆動させる右上部上下風向板駆動モータ8mの回動軸が、右下部上下風向板9にはこれを駆動させる右下部上下風向板駆動モータ9mの回動軸が、それぞれ接続されている。
なお、共通する内容を説明する際、「左上部」、「左下部」、「右上部」および「右下部」の記載、さらに、「左上部上下」、「左下部上下」、「右上部上下」および「右下部上下」の記載を省略することがある。
(センサ)
また、室内機1000には室内空間(含む人体)の温度を検出する赤外線センサ10、が備えられ、以下に記載するように空調を制御している。
また、室内機1000には室内空間(含む人体)の温度を検出する赤外線センサ10、が備えられ、以下に記載するように空調を制御している。
(制御装置)
図3において、室内機1000が有する制御装置100に内蔵されたマイクロコンピュターは、制御のための情報が入力される入力部101と、演算処理や判断処理を行うCPU102と、各種の制御設定値やプログラムが記憶されているメモリ103と、CPU102での演算結果や決定結果の出力情報を処理する出力部104と、から構成されている。
そして、入力部101には、ユーザーからの運転モードや設定温度、設定湿度、風速設定、運転情報を設定するリモコン13と、赤外線センサ10からの制御のための情報(検出情報)が入力され、これらに対し所定の処理をする。
図3において、室内機1000が有する制御装置100に内蔵されたマイクロコンピュターは、制御のための情報が入力される入力部101と、演算処理や判断処理を行うCPU102と、各種の制御設定値やプログラムが記憶されているメモリ103と、CPU102での演算結果や決定結果の出力情報を処理する出力部104と、から構成されている。
そして、入力部101には、ユーザーからの運転モードや設定温度、設定湿度、風速設定、運転情報を設定するリモコン13と、赤外線センサ10からの制御のための情報(検出情報)が入力され、これらに対し所定の処理をする。
すなわち、赤外線センサ10の検出情報から得られた室内空間の温度分布情報を制御装置100のCPU102で処理し、メモリ103の制御設定値と照らし合わせることにより、室内の床、壁面の温度、人体の位置、人体の活動状態についての情報を得ることができる。
(風向板の駆動手段)
出力部104から出力された出力結果によって、吹き出される調和空気の量と方向とが制御される。すなわち、出力部104から出力された出力結果によって、ファン3を回転駆動させるファン駆動モータ3mの回転数が設定されると共に、左側左右風向板4を駆動する左側左右風向板駆動モータ4mの回転数(回動角度)と、右側左右風向板5を駆動する右側左右風向板駆動モータ5mの回転数(回動角度)とが設定され、さらに、左上部上下風向板6を駆動させる左上部上下風向板駆動モータ6m、左下部上下風向板7を駆動させる左下部上下風向板駆動モータ7m、右上部上下風向板8を駆動させる右上部上下風向板駆動モータ8m、右下部上下風向板9を駆動させる右下部上下風向板駆動モータ9mの回転数(回動角度)が設定され、それぞれコントロールされて駆動される。
出力部104から出力された出力結果によって、吹き出される調和空気の量と方向とが制御される。すなわち、出力部104から出力された出力結果によって、ファン3を回転駆動させるファン駆動モータ3mの回転数が設定されると共に、左側左右風向板4を駆動する左側左右風向板駆動モータ4mの回転数(回動角度)と、右側左右風向板5を駆動する右側左右風向板駆動モータ5mの回転数(回動角度)とが設定され、さらに、左上部上下風向板6を駆動させる左上部上下風向板駆動モータ6m、左下部上下風向板7を駆動させる左下部上下風向板駆動モータ7m、右上部上下風向板8を駆動させる右上部上下風向板駆動モータ8m、右下部上下風向板9を駆動させる右下部上下風向板駆動モータ9mの回転数(回動角度)が設定され、それぞれコントロールされて駆動される。
よって、以下に説明するように、風量は1台のモータによって、左右方向の風向きは2台のモータによって、上下方向の風向きは4台のモータによって、それぞれ独立に制御される。
なお、後記するように、左上部上下風向板6と左下部上下風向板7とが互いに平行あるいはハ字状になるように、右上部上下風向板8と右下部上下風向板9とが互いに平行あるいはハ字状になるように、制御される。
なお、後記するように、左上部上下風向板6と左下部上下風向板7とが互いに平行あるいはハ字状になるように、右上部上下風向板8と右下部上下風向板9とが互いに平行あるいはハ字状になるように、制御される。
(制御フロー)
次に、室内機1000の制御フローについて図4に基づいて説明する。なお、第j番目の工程(ステップ)を「Sj」と記載する。
図4において、まず、リモコン13の運転開始信号を受けて運転が開始される(S1)。続いて、赤外線センサ10の情報を元に人体の位置を検出する(S2)。
次に、左右風向板制御部において、人体の左右位置を検出する(S3)。そして、人体の位置が2箇所に存在した場合、左側左右風向板4は左側の人体位置へ、右側左右風向板5は右側の人体位置へ、吹き出したとき方向を向ける(S4a)。
一方、人体の位置が1箇所のみ存在した場合、左側左右風向板4と右側左右風向板5との全てを当該1箇所に向け(S4b)、その後、右側上下風向板制御部に進み、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を人体の存在する位置へ風向を向ける(S6b)。
次に、室内機1000の制御フローについて図4に基づいて説明する。なお、第j番目の工程(ステップ)を「Sj」と記載する。
図4において、まず、リモコン13の運転開始信号を受けて運転が開始される(S1)。続いて、赤外線センサ10の情報を元に人体の位置を検出する(S2)。
次に、左右風向板制御部において、人体の左右位置を検出する(S3)。そして、人体の位置が2箇所に存在した場合、左側左右風向板4は左側の人体位置へ、右側左右風向板5は右側の人体位置へ、吹き出したとき方向を向ける(S4a)。
一方、人体の位置が1箇所のみ存在した場合、左側左右風向板4と右側左右風向板5との全てを当該1箇所に向け(S4b)、その後、右側上下風向板制御部に進み、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を人体の存在する位置へ風向を向ける(S6b)。
次に、上下風向板制御部において、人体の前後方向の位置を検出し(S5)、引き続き、右側上下風向板制御部に入った後、左側上下風向板制御部に入る。なお、左側上下風向板制御部に入った後、右側上下風向板制御部に入ってもよい。
そして、人体の位置が前後複数の2箇所に存在した場合、2箇所の内の右側の人体の位置を検出し、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を人体の存在する位置へ風向を向ける(S6a)。
さらに、右側に存在する人体が部屋内の手前側か中央か奥側のどの位置に存在するか検出する(S7)。そこで、人体が手前側に存在する場合には、右上部上下風向板8と右下部上下風向板9との間隔が下流になる程広くなる姿勢(ハ字状、以下、このときの調和空気の流れを「拡散流」と称す)に変更する(S8a)。また、人体が部屋の中央に存在する場合には、右上部上下風向板8と右下部上下風向板9とが平行になる姿勢(このときの調和空気の流れを「並行流」と称す)に変更する(S8b)。あるいは、人体が奥側に存在する場合には、右上部上下風向板8と右下部上下風向板9との間隔が下流になる程狭くなる姿勢(逆ハ字状、このときの調和空気の流れを「縮流」と称す)に変更する(S8c)。
そして、人体の位置が前後複数の2箇所に存在した場合、2箇所の内の右側の人体の位置を検出し、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を人体の存在する位置へ風向を向ける(S6a)。
さらに、右側に存在する人体が部屋内の手前側か中央か奥側のどの位置に存在するか検出する(S7)。そこで、人体が手前側に存在する場合には、右上部上下風向板8と右下部上下風向板9との間隔が下流になる程広くなる姿勢(ハ字状、以下、このときの調和空気の流れを「拡散流」と称す)に変更する(S8a)。また、人体が部屋の中央に存在する場合には、右上部上下風向板8と右下部上下風向板9とが平行になる姿勢(このときの調和空気の流れを「並行流」と称す)に変更する(S8b)。あるいは、人体が奥側に存在する場合には、右上部上下風向板8と右下部上下風向板9との間隔が下流になる程狭くなる姿勢(逆ハ字状、このときの調和空気の流れを「縮流」と称す)に変更する(S8c)。
次に、左側上下風向板制御部に入り、右側と同様の制御を実行する。
すなわち、人体の位置が前後複数の2箇所に存在した場合、2箇所の内の左側の人体の位置を検出し、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を人体の存在する位置へ風向を向ける(S9a)。
さらに、左側に存在する人体が部屋内の手前側か中央か奥側のどの位置に存在するか検出する(S10)。そこで、左上部上下風向板6と左下部上下風向板7との間隔を、人体が手前側に存在する場合には「拡散流」に変更(S11a)し、人体が中央に存在する場合には「並行流」に変更する(S11b)、あるいは、人体が奥側に存在する場合には、「縮流」に変更する(S11c)。
すなわち、人体の位置が前後複数の2箇所に存在した場合、2箇所の内の左側の人体の位置を検出し、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を人体の存在する位置へ風向を向ける(S9a)。
さらに、左側に存在する人体が部屋内の手前側か中央か奥側のどの位置に存在するか検出する(S10)。そこで、左上部上下風向板6と左下部上下風向板7との間隔を、人体が手前側に存在する場合には「拡散流」に変更(S11a)し、人体が中央に存在する場合には「並行流」に変更する(S11b)、あるいは、人体が奥側に存在する場合には、「縮流」に変更する(S11c)。
S5において人体位置が1箇所のみに存在する場合、又は前後方向のいずれか一方のみに存在する場合は、右側上下風向板制御部では、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を人体の存在する位置へ風向を向け(S6b)、左側上下風向板制御部では、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を人体の存在する位置へ風向を向ける(S9b)。
最後に、以上によって各左右風向板および各上下風向板の回動角度が決定するので、それぞれを駆動する駆動モータを決定位置に駆動させる。
なお、人体の検出は運転中、連続的または間欠的に常に実施し、人体位置に変更があった場合にはS2から再度前記制御を実行して、風向を変更させる。
手前側、中央、奥側の距離については、制御装置100内のメモリ103に、制御設定値としてあらかじめ決定してある。
なお、人体の検出は運転中、連続的または間欠的に常に実施し、人体位置に変更があった場合にはS2から再度前記制御を実行して、風向を変更させる。
手前側、中央、奥側の距離については、制御装置100内のメモリ103に、制御設定値としてあらかじめ決定してある。
以上の説明では、手前と中央と奥とを3分割しているが、本発明はこれに限定するものではなく、4分割以上でも良く、距離によって縮流、拡散流の度合いを変更することにより対応することができる。また、人体位置の検出についても赤外線センサ10ではなく、リモコン13を用いてユーザーが設定するようにしてもよい。
(動作)
次に、室内機1000の上下風向板の動作を図5および図6を用いて説明する。
図5および図6において、(a)は室内機1000の正面から見た正面図、(b)は左側側面から見た断面図、(c)は右側側面から見た断面図、(d)は部屋を室内機に向かって見た正面図、(e)は部屋の床面を空気調和機から見た斜視図である。
そして、人体21は、室内機1000に向かって部屋の左側(室内機1000から見て右側)で、室内機1000から離れた「奥」に位置し、一方、人体22は、室内機1000に向かって部屋の右側で、室内機1000に近い「手前」に位置している。
次に、室内機1000の上下風向板の動作を図5および図6を用いて説明する。
図5および図6において、(a)は室内機1000の正面から見た正面図、(b)は左側側面から見た断面図、(c)は右側側面から見た断面図、(d)は部屋を室内機に向かって見た正面図、(e)は部屋の床面を空気調和機から見た斜視図である。
そして、人体21は、室内機1000に向かって部屋の左側(室内機1000から見て右側)で、室内機1000から離れた「奥」に位置し、一方、人体22は、室内機1000に向かって部屋の右側で、室内機1000に近い「手前」に位置している。
(動作その1)
図5において、リモコン13の出力情報から運転が開始されると(S1)、その後、赤外線センサ10によって人体21と人体22が検出される(S2)。
そして、人体の左右方向の位置が検出され(S3)、左右に2箇所の人体21、22が存在するためS4aに進み、左側左右風向板4は左側の人体21に向け、一方、右側左右風向板5は右側の人体22に向くように、左側左右風向板駆動モータ4mの回転数(回動角度)および右側左右風向板駆動モータ5mの回転数(回動角度)を決定する。
図5において、リモコン13の出力情報から運転が開始されると(S1)、その後、赤外線センサ10によって人体21と人体22が検出される(S2)。
そして、人体の左右方向の位置が検出され(S3)、左右に2箇所の人体21、22が存在するためS4aに進み、左側左右風向板4は左側の人体21に向け、一方、右側左右風向板5は右側の人体22に向くように、左側左右風向板駆動モータ4mの回転数(回動角度)および右側左右風向板駆動モータ5mの回転数(回動角度)を決定する。
さらに、人体21、22の前後方向の位置が検出され(S5)、手前と奥の2箇所が存在するため、S6aを経由してS9aに進む。
S6aにおいて、右側に存在する人体22の位置に向けて右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を向ける(図5の(c)において吹出角度θRを決定する)。このとき、暖房の場合であれば、手前に位置する人体22の足元に気流が到達するように吹出角度θRを決定する。そして、S7において人体22は手前側にいることが検出されるから、S8aにおいて、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を拡散位置に決定する(図5の(c)における絞り角度φRが決定される)。
S6aにおいて、右側に存在する人体22の位置に向けて右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を向ける(図5の(c)において吹出角度θRを決定する)。このとき、暖房の場合であれば、手前に位置する人体22の足元に気流が到達するように吹出角度θRを決定する。そして、S7において人体22は手前側にいることが検出されるから、S8aにおいて、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を拡散位置に決定する(図5の(c)における絞り角度φRが決定される)。
さらに、S9aにおいて左側に存在する人体21の位置に向けて左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を向ける(図5の(b)において吹出角度θLを決定する)。このとき、暖房の場合であれば、奥の人体21の足元に気流が到達するように吹出角度θLを決定する。そして、S10において、人体21が奥側にいることが検出されるから、S11cに進み、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を縮流位置に決定する(図5の(b)における絞り角度φLが決定される)。
各々の上下風向板6〜9の姿勢(位置)および各々の左側左右風向板4、5の姿勢(位置)が決定したので、制御装置100内の出力部104より出力して各風向板駆動モータ4m〜9mを駆動し、決定した姿勢(位置)にまで動作させる。
なお、ファン駆動モータ3mによって回転駆動されるファン3は、部屋内の前後方向の中央部に少なくとも届くように制御装置100内のメモリ103に設定してある。
なお、ファン駆動モータ3mによって回転駆動されるファン3は、部屋内の前後方向の中央部に少なくとも届くように制御装置100内のメモリ103に設定してある。
以上のように、各々の上下風向板および左右風向板を動作させることにより、図5の気流A(縮流)および気流B(拡散流)のような気流を吹き出すことが出来る。
気流Aは人体21に向かって縮流された気流を吹き出すため、吹き出し風速を上げることができ、通常より遠くに気流を到達させることが出来る。一方、気流Bは人体22に向かって拡散された気流を吹き出すため、吹き出し風速を下げることができ、通常より近くに気流を到達することができる。
このように、部屋にいる複数の人のそれぞれの位置に対応して、適切な気流を到達させることができるから、室内機1000によると快適性が向上する。
なお、以上は、人体が2人の場合について説明しているが、本発明は人体の数量を限定するものではなく、3人以上であってもよい。このとき、人体を2つのグループに集約すればよい。
気流Aは人体21に向かって縮流された気流を吹き出すため、吹き出し風速を上げることができ、通常より遠くに気流を到達させることが出来る。一方、気流Bは人体22に向かって拡散された気流を吹き出すため、吹き出し風速を下げることができ、通常より近くに気流を到達することができる。
このように、部屋にいる複数の人のそれぞれの位置に対応して、適切な気流を到達させることができるから、室内機1000によると快適性が向上する。
なお、以上は、人体が2人の場合について説明しているが、本発明は人体の数量を限定するものではなく、3人以上であってもよい。このとき、人体を2つのグループに集約すればよい。
(動作その2)
図6において、前記動作その1と相違する内容について説明し、同一または相当する内容については説明を省略する。
赤外線センサ10によって右側の奥に位置する人体21と右側の手前に位置する人体22とが検出される(S2)。
そして、左側左右風向板4は奥に位置する人体21に向け、一方、右側左右風向板5は手前に位置する人体22に向くように、左側左右風向板駆動モータ4mの回転数(回動角度)および右側左右風向板駆動モータ5mの回転数(回動角度)を決定する(S4a)。
図6において、前記動作その1と相違する内容について説明し、同一または相当する内容については説明を省略する。
赤外線センサ10によって右側の奥に位置する人体21と右側の手前に位置する人体22とが検出される(S2)。
そして、左側左右風向板4は奥に位置する人体21に向け、一方、右側左右風向板5は手前に位置する人体22に向くように、左側左右風向板駆動モータ4mの回転数(回動角度)および右側左右風向板駆動モータ5mの回転数(回動角度)を決定する(S4a)。
さらに、S6aにおいて、手前に位置する人体22に向けて右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を向ける(図6の(c)において吹出角度θRを決定する)。このとき、暖房の場合であれば、奥に位置する人体21の足元に気流が到達するように吹出角度θRを決定する。そして、S7において人体22は手前側にいることが検出されるから、S8aにおいて、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を拡散位置に決定する(図6の(c)における絞り角度φRが決定される)。
さらに、S9aにおいて奥に位置する人体21に向けて左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を向ける(図6の(b)において吹出角度θLを決定する)。このとき、暖房の場合であれば、奥の人体21の足元に気流が到達するように吹出角度θLを決定する。そして、S10において、人体21が奥側にいることが検出されるから、S11cに進み、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を縮流位置に決定する(図6の(b)における絞り角度φLが決定される)。
以上のように、動作その2においても、動作その1と同様に、気流Aは人体21に向かって縮流された気流を吹き出すため、吹き出し風速を上げることができ、通常より遠くに気流を到達させることが出来る。一方、気流Bは人体22に向かって拡散された気流を吹き出すため、吹き出し風速を下げることができ、通常より近くに気流を到達することができる。このように、部屋にいる複数の人のそれぞれの位置に対応して、適切な気流を到達させることができから、室内機1000によると快適性が向上する。
なお、以上は、人体が2人の場合について説明しているが、本発明は人体の数量を限定するものではなく、3人以上であってもよい。このとき、人体を2つのグループに集約すればよい。
なお、以上は、人体が2人の場合について説明しているが、本発明は人体の数量を限定するものではなく、3人以上であってもよい。このとき、人体を2つのグループに集約すればよい。
[実施の形態2]
図7〜図10は本発明の実施の形態2に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図7は斜め上方向に見た斜視図、図8は制御装置の構成を示すブロック図、図9は制御フローを示すフローチャート、図10は上下風向板の動作を説明する正面図等である。なお、各図は模式的に描いたものであって、各部材の形状や大きさは図示する形態に限定するものではない。なお、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図7〜図10は本発明の実施の形態2に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図7は斜め上方向に見た斜視図、図8は制御装置の構成を示すブロック図、図9は制御フローを示すフローチャート、図10は上下風向板の動作を説明する正面図等である。なお、各図は模式的に描いたものであって、各部材の形状や大きさは図示する形態に限定するものではない。なお、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図7において、空気調和機の室内機(以下、「室内機」と称す)2000は、室内空間の温度を検出する赤外線センサ10と、室内の温度を検出する室内温度センサ11と、室内の湿度を検出する室内湿度センサ12とを備えている。すなわち、室内機2000は、実施の形態1に説明した室内機1000に、室内温度センサ11と室内湿度センサ12とを追加し、これらが検知した制御情報から「体感温度」を算出し、これに基づいた制御を可能にするものである。
(制御装置)
図8において、室内機2000が有する制御装置200に内蔵されたマイクロコンピュターは、室内機1000が有する制御装置100に内蔵されたマイクロコンピュターと同様の構成、すなわち、制御のための情報が入力される入力部101と、演算処理や判断処理を行うCPU102と、各種の制御設定値やプログラムが記憶されているメモリ103と、CPU102での演算結果や決定結果の出力情報を処理する出力部104と、を有している。
そして、制御装置200の入力部101には、ユーザーからの運転モードや設定温度、設定湿度、風速設定、運転情報を設定するリモコン13と、赤外線センサ10と、室内温度センサ11と、室内湿度センサ12と、からの制御のための情報(入力情報)が入力され、これらに対し所定の処理をする。
図8において、室内機2000が有する制御装置200に内蔵されたマイクロコンピュターは、室内機1000が有する制御装置100に内蔵されたマイクロコンピュターと同様の構成、すなわち、制御のための情報が入力される入力部101と、演算処理や判断処理を行うCPU102と、各種の制御設定値やプログラムが記憶されているメモリ103と、CPU102での演算結果や決定結果の出力情報を処理する出力部104と、を有している。
そして、制御装置200の入力部101には、ユーザーからの運転モードや設定温度、設定湿度、風速設定、運転情報を設定するリモコン13と、赤外線センサ10と、室内温度センサ11と、室内湿度センサ12と、からの制御のための情報(入力情報)が入力され、これらに対し所定の処理をする。
(制御フロー)
以下、室内機2000の制御フローについて図9に基づいて説明する。なお、第j番目の工程(ステップ)を「Sj」と記載する。
図9において、まず、リモコン13の運転開始信号を受けて運転が開始される(S101)。そうすると、赤外線センサ10の情報、室内温度センサ11の情報、室内湿度センサ12の情報を元に人体の「位置の検出」及び人体の「体感温度」の算出を行う(S102)。
以下、室内機2000の制御フローについて図9に基づいて説明する。なお、第j番目の工程(ステップ)を「Sj」と記載する。
図9において、まず、リモコン13の運転開始信号を受けて運転が開始される(S101)。そうすると、赤外線センサ10の情報、室内温度センサ11の情報、室内湿度センサ12の情報を元に人体の「位置の検出」及び人体の「体感温度」の算出を行う(S102)。
次に、左右風向板制御部において、人体の左右方向の位置を検出し左右風向板の角度を決定する(S103)。人体の位置が2箇所であった場合、左側の左側左右風向板4は左側の人体へ、右側の右側左右風向板5は右側の人体の方向へ向ける(S104a)。一方、人体の位置が1箇所であった場合、左側左右風向板4および右側左右風向板5の全てを人体の方向へ向ける(S104b)。
次に、上下風向板制御部において、人体の位置が2箇所であった場合、上下風向板制御部において人体の「体感温度差」を検出し(S105)、右側上下風向板制御部に進む。
右側上下風向板制御部において、左側の人体と右側の人体の体感温度差が、所定の閾値以上である場合、まず、2箇所の内の右側の人体の位置を検出し、該検出された右側の人体の位置に、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を向ける(S106a)。
さらに、右側の人体の体感温度と左側の人体の体感温度との大小を比較する(S107)。そこで、右側の人体の体感温度が左側の人体の体感温度より高い場合には、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を拡散流に変更する(S108)。一方、右側の人体の体感温度が左側の人体の体感温度より低い場合には、拡散流にしないで、左側上下風向板制御部に進む。
右側上下風向板制御部において、左側の人体と右側の人体の体感温度差が、所定の閾値以上である場合、まず、2箇所の内の右側の人体の位置を検出し、該検出された右側の人体の位置に、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を向ける(S106a)。
さらに、右側の人体の体感温度と左側の人体の体感温度との大小を比較する(S107)。そこで、右側の人体の体感温度が左側の人体の体感温度より高い場合には、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を拡散流に変更する(S108)。一方、右側の人体の体感温度が左側の人体の体感温度より低い場合には、拡散流にしないで、左側上下風向板制御部に進む。
次に、左側上下風向板制御部において、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9と同様に、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7の回動角度を決定する。まず、2箇所の内の左側の人体の位置を検出(S109a)し、人体の存在する位置に左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を向ける。
さらに、右側の人体の体感温度と左側の人体の体感温度との大小を比較する(S110)。そして、左側の人体の体感温度が右側の人体の体感温度より高い場合には、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を拡散流に変更する(S111)。一方、左側の人体の体感温度が右側の人体の体感温度より低い場合には、拡散流にしない。
さらに、右側の人体の体感温度と左側の人体の体感温度との大小を比較する(S110)。そして、左側の人体の体感温度が右側の人体の体感温度より高い場合には、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を拡散流に変更する(S111)。一方、左側の人体の体感温度が右側の人体の体感温度より低い場合には、拡散流にしない。
また、S105において、右側の人体の体感温度と左側の人体の体感温度との体感温度差が所定の閾値より小さかった場合(両者の体感温度に差が無いと判断される場合)、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を右側の人体の位置に向ける(S106b)と共に、左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を左側の人体の位置に向ける(S109b)。
最後に、各上下風向板6〜9の回動角度が決定したので決定位置に駆動させる(S112)。なお、人体の位置検出および体感温度の算出は運転中常に実施し、人体の位置又は、体感温度差に変更があった場合には、S102から再度制御を実施する。
なお、体感温度差の閾値についてはあらかじめ制御装置200内のメモリ103に設定してある。
また、体感温度差については赤外線センサ10で検出するのではなく、例えばリモコン13によって、人体の存在する場所において「弱め」又は「強め」と設定するようにしたり、「暑がり」または「寒がり」などと設定するようにしたりしてもよい。
なお、体感温度差の閾値についてはあらかじめ制御装置200内のメモリ103に設定してある。
また、体感温度差については赤外線センサ10で検出するのではなく、例えばリモコン13によって、人体の存在する場所において「弱め」又は「強め」と設定するようにしたり、「暑がり」または「寒がり」などと設定するようにしたりしてもよい。
(動作)
次に、室内機2000における上下風向板6〜9の動作を、図10に基づいて説明する。図10の(a)は室内機2000の正面図、(b)は左側側面から見た断面図、(c)は右側側面から見た断面図、(d)は部屋を室内機2000に向かって見た正面図、(e)は部屋の床面を空気調和機から見た斜視図である。
図10において、部屋の左側に体感温度の低い人体23が、右側に体感温度の高い人体24が、位置している。以下、この状態で体感温度差が設定された閾値以上の場合の動作を説明する。
次に、室内機2000における上下風向板6〜9の動作を、図10に基づいて説明する。図10の(a)は室内機2000の正面図、(b)は左側側面から見た断面図、(c)は右側側面から見た断面図、(d)は部屋を室内機2000に向かって見た正面図、(e)は部屋の床面を空気調和機から見た斜視図である。
図10において、部屋の左側に体感温度の低い人体23が、右側に体感温度の高い人体24が、位置している。以下、この状態で体感温度差が設定された閾値以上の場合の動作を説明する。
リモコン13の出力情報から運転開始を検出する(S101)。その後、赤外線センサ10によって人体23と人体24とが検出される。
また、室内温度センサ11と、室内湿度センサ12と、赤外線センサ10とのそれぞれの検出情報に基づいて、検出された人体23、24各々の体感温度が演算される(S102)。
次に、S103において、人体23、24の位置が検出され2箇所の人体が存在するため、S104aに進み、左側左右風向板4は左側の人体23に向け、右側左右風向板5は右側の人体24に向くように、それぞれの姿勢(回動角度)を決定する(S104a)。
また、室内温度センサ11と、室内湿度センサ12と、赤外線センサ10とのそれぞれの検出情報に基づいて、検出された人体23、24各々の体感温度が演算される(S102)。
次に、S103において、人体23、24の位置が検出され2箇所の人体が存在するため、S104aに進み、左側左右風向板4は左側の人体23に向け、右側左右風向板5は右側の人体24に向くように、それぞれの姿勢(回動角度)を決定する(S104a)。
そして、S105において、人体23と人体24との体感温度差が検出され、体感温度が設定された閾値以上であるため、S106aに進む。S106aで左側に存在する人体23の位置に向けて左上部上下風向板6および左下部上下風向板7を向ける(図10の(b)における吹出角度θLを決定する)。このとき、暖房運転の場合であれば、人体23の足元に気流が到達するように吹出角度θLを決定する。
さらに、S107において、人体23の体感温度が人体24の体感温度に比べて高いのか低いのか検出し、左側の人体23の体感温度が低いため、左側の左上部上下風向板6および左下部上下風向板7の補正動作(絞り角度φLを変更)は行わない。
さらに、S107において、人体23の体感温度が人体24の体感温度に比べて高いのか低いのか検出し、左側の人体23の体感温度が低いため、左側の左上部上下風向板6および左下部上下風向板7の補正動作(絞り角度φLを変更)は行わない。
S109aにおいて、右側に存在する人体24の位置に向けて右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を向ける(図10の(c)における吹出角度θRを決定する)。このとき、暖房の場合であれば、人体24の足元に気流が到達するように吹出角度θRを決定する。
さらに、S110において、人体24が人体23に比べ体感温度が高いのか低いのか検出し、人体24の体感温度が人体23の体感温度より高いため、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を拡散流に位置補正する(図10の(c)における絞り角度φRを決定する)。
さらに、S110において、人体24が人体23に比べ体感温度が高いのか低いのか検出し、人体24の体感温度が人体23の体感温度より高いため、右上部上下風向板8および右下部上下風向板9を拡散流に位置補正する(図10の(c)における絞り角度φRを決定する)。
最後に、各々の上下風向板6〜9、左右風向板4、5の位置が決定したので制御装置200内の出力部104より出力し、それぞれが決定した位置になるように各風向板駆動モータ4m〜9mを動作させる。
以上のように、室内機2000では、内部に設置された熱交換器2の温度は存在する人体の中で、体感温度が一番低い人が快適になるような温度に制御しながら、各々上下風向板6〜9および各左右風向板4、5を動作させることにより、図10に示す気流Cおよび気流D(拡散流)のような気流を吹き出すことが出来る。
すなわち、人体24に向かう気流Dは人体23に向かう気流Cに比べ拡散された気流であるため、拡散して床面に到達する。このため、拡散によって人体24に到達した気流Dの温度が、人体23に到達した気流Cの温度よりも下がるから、気流Cと気流Dの到達地点において温度差を生じさせることが出来る。すなわち、体感温度が高い人体24には、温度が低下した気流D(拡散流)が到達するから、暑さを感じ難くなり、体感温度が低い人体23には、拡散による温度が低下しない(正確には、低下の程度が少ない)気流Cが到達するから、寒さを感じ難くなる。
このように、室内機2000によると、部屋にいる複数の人のそれぞれに適切な気流を到達させることができ、快適性を向上できる。
このように、室内機2000によると、部屋にいる複数の人のそれぞれに適切な気流を到達させることができ、快適性を向上できる。
なお、以上は、熱交換器2の温度を体感温度の低い人体23側に合わせて運転し、体感温度の高い人体24側に吹き出す気流を「拡散」させ、それぞれの人体23、24が同時に快適性を得ようとしているが、本発明はこれに限定するものではなく、熱交換器2の温度を体感温度が高い人体24側に合わせて運転し、体感温度の低い人体23側に吹き出す気流を「縮流」し、人体23により集中して温風気流を到達させることにより、人体23、24が同時に快適性を得られるようにしてもよい。
なお、以上は、人体が2人の場合について説明しているが、本発明は人体の数量を限定するものではなく、3人以上であってもよい。このとき、人体を2つのグループに集約すればよい。
なお、以上は、人体が2人の場合について説明しているが、本発明は人体の数量を限定するものではなく、3人以上であってもよい。このとき、人体を2つのグループに集約すればよい。
さらに、実施の形態1において説明した室内機1000は、前後の複数箇所に人体が存在した場合に各々の上下風向板を制御するようにしたもの(位置基準の制御)であり、実施の形態2において説明した室内機2000は、複数の人体の体感温度差が存在するような場合に各々の上下風向板を制御するようにしたもの(体感温度基準の制御)である。したがって、両方を組み合わせて、位置基準の制御および体感温度基準の制御を同時にまたは選択的に実行するようにしてもよい。
1:筐体、1a:吸込口、1b:風路、1c:吹出口、2:熱交換器、3:ファン、3m:ファン駆動モータ、4:左側左右風向板、4m:左側左右風向板駆動モータ、5:右側左右風向板、5m:右側左右風向板駆動モータ、6:左上部上下風向板、6m:左上部上下風向板駆動モータ、7:左下部上下風向板、7m:左下部上下風向板駆動モータ、8:右上部上下風向板、8m:右上部上下風向板駆動モータ、9:右下部上下風向板、9m:右下部上下風向板駆動モータ、10:赤外線センサ、11:室内温度センサ、12:室内湿度センサ、13:リモコン、16:左上流側左右風向板、17:左下流側左右風向板、18:右上流側左右風向板、19:右下流側左右風向板、21:人体、22:人体、23:人体、24:人体、54:左側左右風向板、θL:吹出角度、θR:吹出角度、φL:絞り角度、φR:絞り角度、100:制御装置(実施の形態1)、101:入力部、102:CPU、103:メモリ、104:出力部、200:制御装置(実施の形態2)、1000:室内機(実施の形態1)、2000:室内機(実施の形態2)。
Claims (3)
- 吸込口および吹出口が形成された筐体と、該筐体の内部で前記吸込口と前記吹出口とを連通させる風路内に配置された熱交換器およびファンと、前記ファンの下流側に設置され、上下方向に回動自在な上部上下風向板および下部上下風向板と、前記筐体に設置された赤外線センサと、該赤外線センサの検出した検出情報が入力され、前記上部上下風向板および前記下部上下風向板の姿勢を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記赤外線センサが検出した検出情報に基づいて、人体の位置を検出し、該検出された人体の位置情報に基づいて、前記上部上下風向板および前記下部上下風向板の上下方向の回動角度を決定すると共に、前記上部上下風向板と前記下部上下風向板とを、平行または下流側が広くなるハ字状若しくは下流側が狭くなる逆ハ字状にするか判断し、
人体が当該室内機に近い手前に位置する場合、前記上部上下風向板と前記下部上下風向板とを前記ハ字状にして、拡散流を形成することによって風速を下げて近くに気流を到達させることを特徴とした空気調和機の室内機。 - 人体が当該室内機から離れた奥に位置する場合、前記上部上下風向板と前記下部上下風向板とを前記逆ハ字状にして、縮流を形成することによって風速を上げて遠くまで気流を到達させることを特徴とした請求項1記載の空気調和機の室内機。
- 暖房運転のとき、前記気流が人体の足元に到達するように、前記上部上下風向板および前記下部上下風向板の上下方向の回動角度を決定することを特徴とした請求項1または2記載の空気調和機の室内機。
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