JP2015094527A - 空気調和機の室内機 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、単にユ−ザーの位置を検知するだけでなく、ユ−ザーの活動状態を検知して、かかる活動状態に基づいて、調和空気の温度、吹出量および吹出方向を制御する、すなわち、軽い運動や軽い力仕事をして活動量が大きくなっていると検知したとき、当該ユーザーに向けて集中的に送風し、活動によって発生した熱量を取り除くことにより、体温の上昇を抑えて暑いと感じさせないようにする室内機が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
(a)活動量が大きくなっていないユーザーであっても、個人的に体感温度が相違し、通常の送風では暑いと感じるユーザー(以下、「暑がりさん」と称す)や寒いと感じるユーザー(以下、「寒がりさん」と称す)がいるため、暑がりさんや寒がりさんの快適性も維持したいという要請がある。
(b)また、暑い(又は寒い)屋外から室内に入った直後に、リモコン(遠隔操作装置)を操作をする面倒をなくして、急速に涼しくなりたい(暖まりたい)という要請がある。特に、風呂上がりや暑い(又は寒い)屋外から室内に入った直後には、容易かつ迅速に涼しくなりたい(暖まりたい)という要請がある。
(c)さらに、例えば冬場の温泉等では脱衣所が暖房されている空調環境において、風呂上がり時に、容易かつ迅速に一時的に涼しくなりたいという要請がある。
すなわち、自分に向けて調和空気が送風されることを欲した前記人間は、撮像装置の視野内であれば室内の何れの位置においても、認識時間の間だけ撮像装置に対面して静止するだけで、例えば、体温が低い場合は、当該ユーザーは寒い所から入室して、急速に暖まろうとしていると判断され、吹出温度がより高い温度に設定された調和空気が送風され、一方、前記人間の体温が高い場合は、前記人間は暑い所から入室して、急速に涼もうとしていると判断され、吹出温度がより低い温度に設定された調和空気が送風され、また、前記人間の体温が低くも高くもない場合は、前記人間は、単に、自分に向けて調和空気が吹き出されるようにしようとしていると判断され、吹出温度を変更しないままの調和空気が送風される。
さらに、十分に暖まり、あるいは涼んだところで、リモコン等の操作をすることなく、設定された調和空気の吹出温度が設定前の当初吹出温度に戻されるから、快適性および利便性がさらに向上する。
図1〜図3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の(a)は本体を示す正面図、図1の(b)はリモコンを示す正面図、図2は本体を示す側面視の断面図、図3は本体の一部(吹出口の周辺)を抜き出して示す斜視図である。なお、各図は模式的に描いたものであって、本発明は図示された形態に限定されるものではない。
図1〜図3において、空気調和機の室内機(以下「室内機」と称す)100は、上部に吸込口3および下部に吹出口7が形成された本体1と、本体1の前面を開閉自在に覆う前面パネル2と、吸込口3から室内空気を吸い込んで、吹出口7に至る風路6を形成する送風機5と、送風機5の上流側(吸込口3寄り)に設置された熱交換器4とを有し、風路6には上下風向板9および左右風向板10が設置されている。
また、本体1の前面で吹出口7の脇に、リモコン80からの信号を受信する受信装置40と、室内の様子を撮像する撮像装置50と、室内の温度を検出する検温装置60とが設置されている。
さらに、本体1の内部に、撮像装置50が撮像した人間の映像および検温装置60が検出した人間の体温に基づいて、冷凍サイクル(図示しない圧縮機または冷媒膨張弁等)および風向調整装置(上下風向板9および左右風向板10)を制御する制御装置70が設置されている。
図2において、熱交換器4は前面パネル2に略平行な部分である熱交換前部分4aと、送風機5の前面寄り斜め上方の部分である熱交換上前部分4bと、送風機5の後面寄り斜め上方の部分である熱交換上後部分4cと、を具備している。そして、熱交換前部分4aの下方にはドレンパン8が配置され、ドレンパン8の上面8aが実際にドレンを受けるドレンパン面を形成し、ドレンパン8の下面8bが風路6の前面側を形成している。
図2において、風路6の末端である吹出口7には、調和空気の鉛直方向(上下方向)の吹き出し方向を調整する上下風向板9(前上下風向板9aおよび後上下風向板9bをまとめて「上下風向板9」と称している)とが設けられている。
図3において、風路の吹出口7に近い位置には、熱交換器4において調和された室内空気(以下、「調和空気」と称す)の水平方向(左右方向)の吹き出し方向を調整する風向調整装置である、左側左右風向板群10Lと右側左右風向板群10R(これらをまとめて又はそれぞれを「左右風向板10」と称している)が設けられている。
なお、説明の便宜上、前記「左側」および「右側」とは、室内機100から室内を見たとき、すなわち、本体1の背面側から前面パネル2の方向を見たときに、左手に見えるものを「左側」、右手に見えるものを「右側」と、それぞれ称している。
右側左右風向板群10Rは、左右風向板10a、10b・・・10gによって構成され、ドレンパン8の下面8bに回動自在に設置され、それぞれに右側連結棒20Rが連結されている。また、左側左右風向板群10Lは、左右風向板10h、10i・・・10nによって構成され、それぞれに左側連結棒20Lが連結されている。
そして、右側左右風向板群10Rと右側連結棒20Rとはリンク機構を形成し、また、左側左右風向板群10Lと左側連結棒20Lとはリンク機構を形成し、右側連結棒20Rには右側駆動手段(図示しない)が、左側連結棒20Lには左側駆動手段30Lが、それぞれ連結されている。
したがって、右側連結棒20Rが右側駆動手段によって平行移動された際、左右風向板10a、10b・・・10gは互いに平行を維持しながら回動し、左側連結棒20Lが左側駆動手段30Lによって平行移動された際、左右風向板10h、10i・・・10nは互いに平行を維持しながら回動する。このため、調和空気を吹出口7の全幅に渡って同じ方向に吹き出したり、吹出口7の半幅毎で互いに離れる方向に吹き出したり、吹出口7の半幅毎で互いに衝突する方向に吹き出したりすることが可能になっている。
なお、本発明は、左右風向板10の形態を図示するものに限定するものではなく、左右風向板10は何枚でもよく、また、左右風向板10を3以上の群に分け、それぞれの群を連結棒に回動自在に接合して、それぞれの連結棒を独立に平行移動させるようにしてもよい。
上下風向板9は水平方向(図1に示すY方向に同じ)に平行な回動中心を有し、本体1に回動自在に設置されている。前上下風向板9aの回動軸および後上下風向板9bの回動軸はそれぞれリンク機構または歯車機構によって連結され、共通の駆動モーターによって回動される。
なお、本発明は、上下風向板9の形態を図示するものに限定するものではなく、前上下風向板9aおよび後上下風向板9bをそれぞれ別個の駆動モーターによって回動してもよい。また、それぞれを左右方向の中央で分割して合計4枚にし、それぞれが別個に独立して回動するようにしてもよい。
なお、本発明は、受信装置40、撮像装置50および検温装置60の型式や設置位置を限定するものではなく、例えば、撮像装置50を、100万以下の画素を有するCCDカメラにし、検温装置60は赤外線センサーにし、両方をまとめて、例えば、前面パネル2の中央部に設置したり、あるいは、それぞれ離れた位置に設置したりしてもよい。
また、撮像装置50の撮像する時間間隔および検温装置60の検温する時間間隔は限定するものではなく、待機中および冷凍サイクルの運転中において、以下に説明する制御を可能にする連続的とみなせる時間間隔(正確には、例えば、1秒毎)である。
さらに、室内機100の本体1またはリモコン80には、室内機100の運転状況を報知するための音声または映像による報知装置(図示しない)が設けられている。
制御装置70はユーザーの要求に応じて、調和空気の吹出温度(冷凍サイクル)や吹出方向(上下風向板9および左右風向板10等の姿勢)を制御するものである。
すなわち、制御装置70は、以下に詳細に説明するように、主に、ユーザーを認識するユーザー認識ステップと、ユーザーの体温に応じて調和空気の吹出温度を設定(変更または維持)する温度設定ステップと、設定された吹出温度の調和空気を吹き出す強力吹出ステップと、設定された吹出温度を設定前の温度に戻す温度戻しステップと、設定される前の吹出温度の調和空気を吹き出す標準吹出ステップと、を実行する。
そして、冷凍サイクルが停止しているときは、冷凍サイクルを起動する起動ステップと、ユーザーが移動したときは、ユーザーを追跡して移動先を特定する追跡ステップと、当初のユーザー以外の人間に対しても調和空気が送風されるようにする吹出対象変更ステップと、を適宜実行する。これら各ステップについては、別途詳細に説明する。
図1の(b)において、リモコン80は、本体1の受信装置40に対して操作信号を送信すると共に、本体1から運転情報を受信するものであって、ユーザーが操作信号を入力するための入力部81と、入力された操作信号または本体1から受信した運転情報を表示する表示部82と、本体1との交信を可能にする交信部85と、を有している。
図4および図5は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の室内機におけるユーザーの認識要領を説明するためのものであって、図4の(a)および図4の(b)は模式的に示す側面図および平面図、図5の(a)および図5の(b)は拡大して模式的に示す側面図および平面図である。
図4の(a)および図4の(b)において、室内機100が、室内90の一方の壁(以下、「背面壁」と称す)91で天井面92に近い位置に設置されている。また、撮像装置50(例えば、30万画素のCCDカメラ)は、斜め下方に向かった視野51を有している。視野51は鉛直方向と水平方向とで開き角度が相違し、略楕円錐状である。
そして、図中のユーザーU1は、制御装置70によって「自分に向けて調和空気が送風されることを欲している人間」であると認識された人間である。一方、ユーザーU2およびユーザーU3は、制御装置70によって「自分に向けて調和空気が送風されることを欲している人間」ではないと判断されている。
このとき、「対面」とは、水平面においては、撮像装置50からの放射線(一点鎖線にて示す)に対して、目U11aと目U11bとを結ぶ仮想線がなす角度が垂直で、鉛直面においては、撮像装置50からの放射線(一点鎖線にて示す)に対して、額と顎を結ぶ仮想線(鼻を除く顔部分を平面であると仮定した際の平面)とがなす角度が垂直な状態を意味しているが、厳密に垂直である状態に限定するものではなく、概ね「90°±20°」の角度を目安にしている。なお、実際に、前記放射線と仮想線とがなす角度を求めることは容易でないため、かかる角度に代えて、別の要領によって対面していることを判断する(これについては、別途詳細に説明する)。
また、「静止」とは、文字通り全く動かない状態ではなく、僅かに揺れ動く状態を含むものであり、例えば、揺れ動く前に撮像された顔U10の映像に、揺れ動いた際に撮像された顔U10の映像の一部が重なる程度に揺れた状態を含んでいる。
ユーザーU2は、側面視では対面しているものの、平面視では、顔U10の目U11aは撮像されながらも、目U11bは鼻U13に隠されて撮像されていないため、そっぽを向いていると判断され、平面視では対面していない。
ユーザーU3は、平面視では対面しているものの、側面視では、目U11aと目U11bとを結ぶ仮想線の中点が、顔U10(含む頭)の中央よりも下方に位置していることから、側面視で対面していない。
次に、「対面」の判断について、側面視における対面と平面視における対面とを説明する。
図5の(a)において、ユーザーU1の撮像された映像において、ユーザーU1の目U11aおよび目U11bの両方が認められ、目U11aと目U11bとを結ぶ仮想線の中点を中点U11cとし、中点U11cを通過する撮像装置50からの放射線を放射線50cとする。また、ユーザーU1の撮像された映像における、顔U10(含む頭部)の上端を上端U12とし、上端U12を通過する撮像装置50からの放射線を放射線50aとし、一方、顔U10の下端(顎の下端に同じ)を下端U14とし、下端U14を通過する撮像装置50からの放射線を放射線50bとする。
そして、放射線50aと放射線50cとがなす角度θaと、放射線50bと放射線50cとがなす角度θbとを比較して、両者の差(Δθab=|θa−θb|)が小さいとき、ユーザーU1は側面視において対面しているとする。なお、両者の差(Δθab)の値は限定するものではないが、概ね「20°」とする。
図5の(b)において、ユーザーU1の撮像された映像における、ユーザーU1の目U11aおよび目U11bの両方が認められ、目U11aと目U11bとを結ぶ仮想線の中点を中点U11cとし、中点U11cを通過する撮像装置50からの放射線を放射線50cとする。また、ユーザーU1の撮像された映像における、顔U10(含む頭部)の一方の側端を左端U15とし、左端U15を通過する撮像装置50からの放射線を放射線50dとし、一方、顔U10(含む頭部)の他方の側端を右端U16とし、右端U16を通過する撮像装置50からの放射線を放射線50eとする。
そして、放射線50dと放射線50cとがなす角度θdと、放射線50eと放射線50cとがなす角度θeとを比較して、両者の差(Δθde=|θd−θe|)が小さいとき、ユーザーU1は平面視において対面しているとする。なお、両者の差(Δθde)の値は限定するものではないが、概ね「20°」とする。
制御装置70は、ユーザーU1を認識した後は、撮像装置50が撮像したユーザーU1の映像からユーザーU1を追跡して、その移動先(以下、「ユーザー位置」と称す)P1を特定する。
すなわち、ユーザーU1が移動しないで、認識された位置に居続ける間は、当該位置(以下「認識位置P0」と称す)をユーザー位置P1として特定する。また、ユーザーU1を認識した後に、ユーザーU1が移動し、かかる移動が終わった後、すなわち、ユーザーU1が立ち止まった位置あるいは座った位置を「移動先」として、その位置をユーザー位置P1として特定する。
検温装置60が検知した室内の温度(正確には温度分布)に基づいて、ユーザー位置P1(移動しない場合は認識位置P0に同じ)におけるユーザーU1の体温を特定する。そして、特定した体温が、予め定められた「標準温度範囲」から外れる場合には、以下に説明するように、調和空気の吹出温度を変更する。
なお、ユーザーU1を認識しない場合、以下に説明する制御は実施されない。
特定した体温が、「標準温度範囲」の上限温度(例えば、38℃)に比較して高い場合、ユーザーU1は暑い室外から入室した、あるいは風呂上がりであって、急速に涼しくなろうとしていると判断し、調和空気の吹出温度を、現在運転中である場合には、その時点での調和空気の吹出温度よりも低い温度(例えば、5℃だけ低い温度)に変更し、また、現在停止中である場合には、前回の運転を停止した時に設定されていた調和空気の吹出温度(制御装置70に記憶されている)よりも低い温度(例えば、5℃だけ低い温度)に変更する。
図6および図7は、図1に示す空気調和機の室内機における制御フローを示すフローチャートである。
図6および図7において、制御装置70は以下のステップを実行する。撮像装置50は常時(例えば、1秒毎)に室内90を撮像し、撮像した映像を制御装置70に入力している(S1)。
そして、制御装置70は、撮像された映像に基づいて、室内90に一人又は複数人の人間が居るか否かを判断し、少なくとも一人の人間について、当該人間の顔が、撮像装置50に対面して、認識時間(例えば、3秒間)J1以上に渡って静止しているか否かを判断する(S2)。
そして、当該人間の顔が撮像装置50に対面して、認識時間J1以上に渡って静止していると判断した場合(S2、居る)、当該人間(以下「ユーザーU1」と称す)を、「自分に向けて調和空気が送風されることを欲している人間」であると認識する(S3)。なお、同時に、顔が撮像装置50に対面して、認識時間J1以上に渡って静止している人間が複数人居ると判断した場合は、室内機100(撮像装置50)に近い位置に居る人間をユーザーU1とする。
そこで、検温装置60は、ユーザーU1の体温(T1)を検出し(S4)、体温(T1)が予め設定された標準温度範囲内の温度であるか否かを判断する(S5)。
そして、体温(T1)が標準温度範囲の上限温度(TU)よりも高い温度(TU<T1)である場合、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度または前回運転停止時に設定されていた調和空気の吹出温度よりも低い吹出温度(T−ΔT)に設定する(S6の1)。
また、体温(T1)が標準温度範囲の下限温度(TL)よりも低い温度(T1<TL)である場合、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度または前回運転停止時に設定されていた調和空気の吹出温度よりも高い吹出温度(T+ΔT)に設定する(S6の2)。なお、高い吹出温度に設定する際の昇温量(ΔT)と低い吹出温度に設定する際の降温量(ΔT)とは、同じでも相違してもよい。
また、体温(T1)が前記標準温度範囲内の温度(TL≦T1≦TU)である場合、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度または前回運転停止時に設定されていた調和空気の吹出温度と同じ吹出温度(T)に設定する(S6の3)。
そして、冷凍サイクルが運転中(冷房運転中、暖房運転中等)であるのか停止しているのかを判断し(S7)し、停止している場合には、ユーザーU1は、冷凍サイクルが起動されることを求めていると共に、自分に向かって調和空気が送風されることを欲していると判断して、冷凍サイクルを起動する(S8)。
そこで、制御装置70は、ユーザーU1の位置を特定して(S9)、ユーザーU1に向かって調和空気が集中的に送風されるように(以下「強力吹出」と称す)、上下風向板9および左右風向板10の姿勢を制御する(S10)。このとき、「ユーザーU1に向かって」とは、ユーザーU1の顔U10(図4参照)に向かってでも、ユーザーU1の体の中心(ベルトの位置等)に向かってでも、ユーザーU1が立っている床面(座っている座)等に向かってでもよく、その何れかであるように、予め設定可能にしてもよい。
そして、ユーザーU1が移動しないまま室内90の前記特定された位置に居続けているか、あるいは移動したのかを判断し(S11)、ユーザーU1が移動した場合には、ユーザーU1を追跡して、移動先を特定する(S12)。そして、移動先に居るユーザーU1に向けて調和空気が集中的に送風されるように、上下風向板9および左右風向板10を制御する(S13)。
さらに、ユーザーU1が移動しない場合も移動した場合も、ユーザーU1に向けて強力吹出が継続される(S10、S13)ため、新たに、ユーザーU1以外で、顔を撮像装置50に対面させ、認識時間J1以上に渡って静止している人間が居るのか否かを判断する(これについては「吹出対象変更ステップ(S14)」として別途詳細に説明する)。
そして、ユーザーU1以外に、顔を撮像装置50に対面させ、認識時間J1以上に渡って静止している人間が居ない場合(S14、居ない)、すなわち、認識された人間がユーザーU1のみである場合、ユーザーU1の体温(T2)を検出する(S15)。
そして、検温装置60が検出したユーザーU1の体温(T2)が予め設定された標準温度範囲内の温度(TL≦T2≦TU)であるか否かを判断する(S16)。すなわち、ユーザーU1が涼み終わったか(暖まり終わったか)否かを体温(T2)の変化によって判断する。
そこで、 体温(T2)が標準温度範囲内の温度(TL≦T2≦TU)になったと判断した場合、ユーザーU1は涼み終わった(暖まり終わった)として、調和空気の吹出温度を設定される前の吹出温度(T)に戻す(S17)。
そして、設定される前の吹出温度(T)に戻された調和空気を、ユーザーU1に向けて、集中的に送風するように左右風向板10および上下風向板9の姿勢を制御する(S18)。
なお、予め特定の時間(例えば、15分。以下「集中吹出時間」と称す)を設け、ユーザーU1に向けて集中吹出を開始してから集中吹出時間が経過した時点で、ユーザーU1に向けた集中(限定)的な送風を中止して、室内90の広い範囲に均一に調和空気が送られるようにしてもよい。
そして、リモコン80に設けられた図示しない停止釦(入力部81に設けられている)が押されたところで(S19)、制御を終了する。
一方、体温(T2)が標準温度範囲を外れている場合(S16において、T2<TL、または、TU<T2)、ユーザーU1は涼み終わっていない(暖まり終わっていない)として、設定された吹出温度(T+ΔT、または、T−ΔT)の調和空気をユーザーU1に向けて集中的に送風するステップに戻る(S10に戻る)。
前記のように、ユーザーU1が移動した場合も移動しない場合も、ユーザーU1以外で、顔を撮像装置50に対面させ、認識時間J1以上に渡って静止している人間が居ると判断した場合(S14、居る)、制御装置70は、短時間の間に頻繁に吹出対象が変更されることを防止するため、ユーザーU1に向けて初めて集中吹出を開始した後(S10)、予め設定した時間である対象不変時間(吹き出す対象を変更しない時間、例えば、3分)J2を超過しているか否かを判断する(S20)。
一方、対象不変時間J2を超過していると判断したときは(S20、超過している)、顔を撮像装置50に対面させ、認識時間J1以上に渡って静止している人間(以下「ユーザーU4」と称す)を、「自分に向けて調和空気が送風されることを欲している人間」であると認識し(S21)、ユーザーU4をユーザーU1と読み替えて、ユーザーU1と読み替えられたユーザーU4の体温(T1)を検出するステップを実行する(S4に戻る)。
このとき、ユーザーU4とユーザーU1とが同一人であってもよく、この場合は、ユーザーU1は、自分に向けての送風がさらに継続されることを求めていると判断する。
なお、強力吹出または標準吹出を継続中であっても、ユーザーU1またはユーザーU1以外の人間がリモコン80を操作して、運転停止(冷凍サイクルの停止)を指示した場合には、冷凍サイクルを停止する(図示しない)。
以上のように、室内機100の制御装置70は前記各ステップを実行するから、以下の作用効果が得られる。
(i)ユーザーU1は、リモコンを操作することなく、自分を認識させる(撮像装置50に対面して、認識時間(例えば、3秒間)J1以上に渡って静止する)ことによって、容易かつ迅速に、自分に向けて調和空気が送風されるように、上下風向板9および左右風向板10の姿勢を制御させることができるから、利便性が向上する。
(ii)このとき、ユーザーU1の体温に応じて、吹出温度が変更された「強力な調和空気」が送風され(強力吹出ステップ)、さらに、ユーザーU1の体温が変化したときは、その変化に応じて吹出温度が変更される前の吹出温度に戻され、吹出温度が戻された「強力でない調和空気」が送風されるため(標準吹出ステップ)、快適性が向上する。
(iii)すなわち、寒い(暑い)所から入室した体温が低い(高い)ユーザーは、撮像装置50の視野51内であれば室内90の何れの位置に居ても、自分を認識させることによって、強力な調和空気によって急速に暖まる(涼む)ことができる。また、ユーザーU1が移動した場合には、ユーザーU1は追跡され、特定された移動先において、強力な調和空気によって急速に暖まる(涼む)ことができる。
さらに、ユーザーU1が暖まった(涼んだ)ところで、強力でない調和空気が、ユーザーU1に向けて送風されるから、リモコン操作等の特別の作業を必要とすることなく、快適な空調環境を享受することができる。
また、現在運転中の調和空気(吹出温度が変更されない)が、自分に向かって吹き出されるようにしたい人間は、その場において自分を認識させることによって、容易かつ迅速に、強力でない調和空気を自分に向けて送風させることができる。
(v)さらに、対象不変時間J2を設けて、対象不変時間J2を過ぎた後は、ユーザーU1以外の人間に向けて調和空気が送風されるようにしたり、対象不変時間J2内であれば、ユーザーU1に向けて継続して調和空気が送風されるようにしたりすることを可能にすると共に、吹出対象(吹出方向)が短時間の間に頻繁に変更しないようにしているから、利便性が増すと共に、制御が安定する。また、室内の空気は慣性を持って流れているため、吹出方向を短時間の間に頻繁に変更させることは困難であることから、吹出方向を短時間の間に頻繁に変更しようとする無意味な制御が防止される。
図8は、図1に示す空気調和機の室内機における調和空気の吹出要領を説明する平面図である。以上は、ユーザー位置P1に向けて集中的に送風されるものを示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、リモコン等の操作による「送風モード」の切り替えによって、ユーザー位置P1以外に向けても送風されるようにしてもよい。
また、リモコン80等の操作によって、あるいは、集中吹出時間(例えば、15分)を定め、該集中吹出時間が経過した後は、ユーザー位置P1に限定することなく、室内の広い範囲に調和空気が送られるようにしてもよい。以下、それぞれについて説明する。
図8の(a)において、ユーザーU1の居る位置であるユーザー位置P1が室内90の左側(室内機100から見て左手)にある場合、右側左右風向板群10Rおよび左側左右風向板群10Lの両方(図3参照)は、ユーザー位置P1に向けて調和空気が吹き出される姿勢(集中吹出の姿勢)にされている。したがって、ユーザーU1は、室内90に均一に調和空気が吹き出される場合に比較して、より長時間に渡ってまたはより多量の調和空気を集中的に受けることになる。
図8の(b)において、左側左右風向板群10Lは常時、ユーザー位置P1に向けて調和空気の吹き出す姿勢に固定され、右側左右風向板群10Rはユーザー位置P1およびユーザーU1以外のユーザー(例えば、ユーザーU2)が居る位置であるユーザー位置P2を含む所定の範囲(図中、αにて示す)を往復しながら調和空気を吹き出すように回動(スイング)してもよい。
そうすると、自分がユーザーU1に向けては、より多量の調和空気が集中的に吹き出されるから、ユーザーU1の快適性が高まると共に、ユーザー位置P1を除く範囲には、より少量の調和空気が間歇的に吹き出されることになる。このため、直接的な風流れに晒されたくないユーザーU2が、ユーザー位置P1とは相違する位置であるユーザー位置P2に居る場合、ユーザー位置P2にはより少量の調和空気が間歇的に吹き出されるから、ユーザーU2の快適性も維持されることになる。
さらに、図8の(c)に示すように、右側左右風向板群10Rおよび左側左右風向板群10Lの両方が、ユーザー位置P1およびユーザー位置P2を含む所定の範囲(図中、αにて示す)を回動(スイング)して調和空気を吹き出すようにし、ユーザー位置P1に向かった範囲(図中、βにて示す)においては、これを除く範囲よりもスイング速度を遅く(吹き出し時間を長く)するようにしてもよい。そうすると、図8の(b)に示す場合と同様に、自分がユーザーU1と共に、ユーザーU1とは体温(または体感温度)が相違するユーザーU2の快適性も維持されることになる。
なお、集中吹出の要領の選定(図8の(a)、(b)または(c)に示す何れかの選定)は、予め決定しておいてもよいし、あるいは、暑がりさん(または寒がりさん)であるユーザーU1が、集中吹出が開始される時または開始された後に、リモコン等によって決定したり、変更したりしてもよい。
なお、右側左右風向板群10Rおよび左側左右風向板群10Lの両方の回動(スイング)を同期して、ユーザー位置P1を含む予め定めた範囲に向かって送風するようにしてもよい。
このとき、送風を受けない時間帯または送風量が少ない時間帯では、ユーザーU1の体温が見掛け上復熱する。すなわち、寒い(暑い)ところから入室したユーザーU1の平均的な体温は、強力吹出ステップにおいて、徐々に上昇(下降)するものであるが、検温装置60が実際に検出する温度は、送風を受けている時間帯に比較して送風を受けていない時間帯または送風量が少ない時間帯の方が低目(目)になる。したがって、送風を直接受けていない時間帯または送風量が少ない時間帯に、検温装置60が検出した温度を「体温」とすることが好ましい。
図9は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の室内機におけるスイング吹出の際の人間の顔の温度の変化を模式的に示した温度変化図である。
図9において、スイング吹出を開始した直後の顔U10の表面温度が温度T0であった場合、まず初回の顔U10への吹出(当初の風量または風速)によって、顔の表面温度は温度T1にまで低下する。そこで、顔U10への吹出が中断されると(正確には、風量または風速が低下、または無くなる)、顔U10の表面は復熱して、表面温度が温度T2にまで上昇する。そして、顔U10への2回目の吹出(当初の風量または風速)によって、顔U10の表面温度は温度T3にまで低下し、さらに、顔U10への集中吹出が中断されると(正確には、風量または風速が低下、または無くなる)、表面温度が温度T4にまで上昇する。以降、前記のような吹出の間歇的な繰り返しによって、吹出時の顔U10の表面温度および復熱後の顔U10の表面温度は、徐々に低下していく。
したがって、初回の吹出による顔U10の表面温度の低下量ΔT01(温度T0と温度T1との差)、初回の復熱による顔U10の表面温度の上昇量ΔT12(温度T2と温度T1との差)、2回目の吹出による顔U10の表面温度の低下量ΔT23(温度T3と温度T2との差)、2回目の復熱による顔U10の表面温度の上昇量ΔT34(温度T4と温度T3との差)の順に、徐々に小さくなる。
そして、スイング吹出による顔の表面温度の低下量ΔT01、低下量ΔT23等または復熱による顔の表面温度の上昇量ΔT12、上昇量ΔT34等(以下「体温の変動幅ΔT」と称す)が、予め設定した温度である快適温度幅ΔTs(例えば、1℃)以下になったとき、ユーザーUaは爽快感を覚える(「涼み終わった」または「暖まり終わった」と感じる)と考えられる。
したがって、検温装置60が検出したユーザーU1の体温(T2)が予め設定された標準温度範囲内の温度(TL≦T2≦TU)であるか否かを判断するステップ(S16)において、前記「体温の変動幅ΔT」を検出して、これが、予め設定した温度幅である「快適温度幅ΔTs」内であるか否かを判断するようにしてもよい。
すなわち、ユーザーU1に向けてスイング吹出を継続しているとき、検温装置60によってユーザーU1の顔U10の温度を検出し、制御装置70は、検出した顔U10の温度の値(複数の値)から、体温の変動幅ΔTを求めると共に、求めた変動幅ΔTと快適温度幅ΔTsとを比較する。
そして、求めた変動幅ΔTが快適温度幅ΔTs以下になったとき、ユーザーUaが爽快感を覚えた(涼み終わったまたは暖まり終わったと感じた)として、標準吹出ステップ(S18)に移行する。一方、求めた変動幅ΔTが快適温度幅ΔTsを超える値の間は、ユーザーUaが爽快感を覚えていない(涼み終わったまたは暖まり終わったと感じていない)として、スイング吹出(強力吹出)を継続する(S10に戻る)。
図10および図11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、室内機における制御フローを示すフローチャートである。なお、実施の形態1と同じ部分または相当する部分またはステップには同じ符号または番号を付し、一部の説明を省略する。
空気調和機の室内機(以下「室内機」と称す)200は、実施の形態1に示す室内機100と同様の構成を有し、制御装置70は、暖房モードにおいて、検出したユーザーの体温が所定の温度範囲にある場合に、運転モードを冷房運転モードに切り替えることを特徴とする点において室内機100と相違し、これを除く制御フローは室内機100に同じである。以下、相違する点を中心にして、制御フローを説明する。
運転モードが暖房モード(暖房運転中)であって、ユーザーU1を認識し、且つ、検温装置60が検出したユーザーU1の体温(T1)が、予め定められた「標準温度範囲」の上限温度(TU、例えば、38℃)に比較して高い場合(TU<T1)は、例えば冬場の温泉等の脱衣所のように暖房されている空調環境において、ユーザーU1は、風呂上がり時に、一時的に急速に涼しくなろうとしている場合であると判断する。
このとき、運転モードを冷房モードに切り替えて、調和空気の吹出温度を、前記当初吹出温度よりも低い温度(例えば、5℃だけ低い温度)に変更する。
そして、ユーザーU1の体温(T1)が、標準温度範囲内に戻った(TL<T1<TU)ところで、運転モードを切り替え前の暖房モードに戻し、調和空気の吹出温度を、変更する前の吹出温度に戻す。
なお、図示しない室外機の熱交換器は、暖房モードの間は、低温の冷媒が供給されていたが、冷房モードへの切り替えによって、今度は、高温の冷媒が供給されるため、低温の冷媒が供給されている間に室外機の熱交換器に発生した着霜は、高温の冷媒の供給によって融かされる。すなわち、冷房モードへの切り替えは、室外機の熱交換器を「除霜運転」することに同じである。
図10および図11において、運転モードが冷房モード(冷房運転中)であって、ユーザーU1の体温(T1)が、標準温度範囲の上限温度(例えば、38℃)に比較して高い場合(TU<T1)、ユーザーU1は、例えば夏場の暑い室外から入室した者、あるいは風呂上がり直後の者であると推定して、急速に涼しくなろうとしていると判断する。そこで、調和空気の吹出温度を、前記当初吹出温度よりも低い温度(例えば、5℃だけ低い温度)に変更する。
図10および図11において、室内機200の制御装置70は以下のステップを実行する。すなわち、室内機100と同様に、まず、ユーザー認識ステップ(S1〜S3)を実行し、続いて、温度設定ステップ(S4〜S6の3)を実行する。
このとき、温度設定ステップ(S4〜S6の3)と並行して、体温(T1)が標準温度範囲の上限温度(TU)よりも高い温度(TU<T1)である場合、現在運転中の運転モードが暖房モードであるか否かを判断し(S30)、暖房モードである場合は、運転モードを冷房モードに切り替える(S31)。一方、暖房モードでない場合(このとき、運転モードは冷房モードになっている)、運転モードを切り替えることなく、冷房モードを継続する「運転モード切替ステップ」を実行する。
さらに、ユーザーU1の体温(T2)を検出して(S15)、該検出した体温(T2)が標準温度範囲内の温度(TL≦T2≦TU)である場合(S16、範囲内)、運転モードが暖房モードから冷房モードに切り替えられている場合(S32)、運転モードを暖房モードに戻す(S33、以下まとめて「運転モード戻しステップ」と称す)。
一方、ユーザーU1の体温(T2)を検出して(S15)、該検出した体温(T2)が標準温度範囲を外れている場合(S16において、範囲外)、設定された吹出温度(T+ΔT、または、T−ΔT)の調和空気をユーザーU1に向けて集中的に送風するステップに戻る(S10に戻る)。
以上のように、室内機200の制御装置70は、室内機100の制御フローに、運転モード切替ステップ(S30〜S31)と運転モード戻しステップ(S32、S33)とを追加したものであるから、以下の作用効果が得られる。
(i)運転モードが暖房モード(暖房運転中)であって、ユーザーU1の体温(T1)が高い場合、例えば冬場の温泉等の脱衣所のように、暖房されている空調環境において、風呂上がり直後のユーザーU1が容易かつ迅速に一時的に涼しくなりたい場合、ユーザーU1は、リモコン等を操作するような特別の作業を必要とすることなく、自分を認識させることによって、吹出温度が低く設定されて調和空気(冷風)を受けることができる。また、かかる冷風を受けたことによって、ユーザーU1が涼んだところで、吹出温度が元に戻された調和空気(温風)を受けることができる。よって、風呂上がり直後のユーザーU1の快適性が増す。
(iii)さらに、室内機200は、室内機100が有する起動ステップを有しないものの、室内機100における起動ステップを除く各ステップを実行するため、当該各ステップに対応した作用効果を得ることができる。
Claims (9)
- 冷凍サイクルの一部を実行する熱交換器と、調和空気の吹出方向を調整する風向調整装置と、室内を撮像する撮像装置と、少なくとも前記撮像装置が撮像した人間の体温を検出する検温装置と、前記撮像装置が撮像した人間の映像および前記検温装置が検出した前記人間の体温に基づいて前記冷凍サイクルおよび前記風向調整装置を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、当初吹出温度の調和空気を送風するように前記冷凍サイクルを運転している際、前記撮像装置によって撮像された人間の顔が、予め定めた時間である認識時間の間、前記撮像装置に対面して静止し、且つ、前記人間の体温が予め設定された標準温度範囲を外れているとき、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度とは相違する温度に設定して、該設定された吹出温度の調和空気を前記人間に向けて送風し、
前記設定された吹出温度の調和空気の送風によって、前記人間の体温が前記標準温度範囲内の温度になったとき、前記設定された吹出温度を前記当初吹出温度に戻す制御を実行することを特徴とする空気調和機の室内機。 - 前記制御装置は、当初吹出温度の調和空気を送風するように前記冷凍サイクルを運転している際、前記撮像装置によって撮像された人間の顔が、前記認識時間の間、前記撮像装置に対面して静止しているとき、該人間を認識するユーザー認識ステップと、
前記ユーザー認識ステップに続き、前記認識された人間の体温を前記検温装置に検出させ、前記検温装置が検出した体温が前記標準温度範囲内の温度であるか否かを判断して、前記人間の体温が前記標準温度範囲の上限温度よりも高い温度である場合、前記調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度よりも低い温度に設定し、または前記人間の体温が前記標準温度範囲の下限温度よりも低い温度である場合、前記調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度よりも高い温度に設定し、若しくは前記人間の体温が前記標準温度範囲内の温度である場合、前記調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度と同じ温度に設定する温度設定ステップと、
前記温度設定ステップに続き、前記設定された吹出温度の調和空気を、前記人間に向けて吹き出すように前記風向調整装置を制御する強力吹出ステップと、
前記強力吹出ステップに続き、前記人間の体温が、前記標準温度範囲内の温度になった場合、前記設定された吹出温度を前記当初吹出温度に戻す温度戻しステップと、
該温度戻しステップに続き、前記人間に向けて、前記当初吹出温度に戻された吹出温度の調和空気が送られるように前記風向調整装置を制御する標準吹出ステップと、
を実行することを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。 - 前記制御装置は、当初吹出温度の調和空気を送風するように前記冷凍サイクルを運転している際、前記撮像装置によって撮像された人間の顔が、前記認識時間の間、前記撮像装置に対面して静止し、且つ、前記人間の体温が予め設定された標準温度範囲内の温度よりも高く、さらに、現在運転中の運転モードが暖房モードである場合、運転モードを冷房モードに切り替えると共に、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度よりも低い吹出温度に設定して、該低い吹出温度に設定された調和空気を前記人間に向けて送風し、
前記低い吹出温度に設定された調和空気の送風によって、前記人間の体温が前記標準温度範囲内の温度になったとき、運転モードが冷房モードに切り替えられている場合は、前記切り替えられた運転モードを暖房モードに戻すと共に、前記低い吹出温度に設定されていた吹出温度を前記当初吹出温度に戻すことを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。 - 前記制御装置は、当初吹出温度の調和空気を送風するように前記冷凍サイクルを運転している際、前記撮像装置によって撮像された人間の顔が、前記認識時間の間、前記撮像装置に対面して静止しているとき、該人間を認識するユーザー認識ステップと、
前記ユーザー認識ステップに続き、前記人間の体温を前記検温装置に検出させ、前記検温装置が検出した体温が前記標準温度範囲内の温度であるか否かを判断して、前記人間の体温が前記標準温度範囲の上限温度よりも高い温度で、かつ、現在運転中の運転モードが暖房モードである場合、運転モードを冷房モードに切り替える運転モード切替ステップと、
前記人間の体温が前記標準温度範囲の上限温度よりも高い温度である場合、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度よりも低い温度に設定し、または前記人間の体温が前記標準温度範囲の下限温度よりも低い温度である場合、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度よりも高い温度に設定し、若しくは前記人間の体温が前記標準温度範囲内の温度である場合、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度と同じ温度に維持する温度設定ステップと、
前記温度設定ステップに続き、前記設定された吹出温度または前記維持された吹出温度の調和空気を、前記人間に向けて吹き出すように前記風向調整装置を制御する強力吹出ステップと、
前記強力吹出ステップに続き、前記人間の体温が、前記標準温度範囲内の温度になった場合、運転モードが暖房モードから冷房モードに切り替えられているときは、運転モードを切り替えられる前の暖房モードに戻し、または、運転モードが切り替えられていないときは、該運転モードを暖房モードに維持する運転モード戻しステップと、
該運転モード戻しステップに続き、前記設定された吹出温度を前記当初吹出温度に戻す温度戻しステップと、
該温度戻しステップに続き、前記人間に向けて、前記当初吹出温度に戻された吹出温度の調和空気が送られるように前記風向調整装置を制御する標準吹出ステップと、
を実行することを特徴とする請求項3記載の空気調和機の室内機。 - 前記制御装置は、前記冷凍サイクルの前回運転停止時に設定されていた調和空気の吹出温度を記憶し、前記冷凍サイクルの停止中に、前記撮像装置によって撮像された人間の顔が、予め定めた時間である認識時間の間、前記撮像装置に対面して静止しているとき、前記冷凍サイクルを起動することを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。
- 前記制御装置は、前記人間が移動した際、前記人間の移動先を特定し、前記移動先にいる前記人間に向けて調和空気を送風することを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。
- 前記制御装置は、前記人間に調和空気の送風を開始してから予め定められた時間である対象不変時間を超過した後、前記人間以外の人間の顔が、予め定めた時間である認識時間の間、前記撮像装置に対面して静止し、且つ、前記人間以外の人間の体温が予め設定された標準温度範囲を外れているとき、調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度とは相違する吹出温度に設定して、該設定された吹出温度の調和空気を、前記人間以外の人間に向けて送風し、
前記設定された吹出温度の調和空気の送風によって、前記人間以外の人間の体温が前記標準温度範囲内の温度になったとき、前記調和空気の吹出温度を前記当初吹出温度に戻す制御を実行することを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。 - 前記制御装置は、前記調和空気の送風方向が、前記人間を含む予め定めた範囲内を往復して変動するように前記風向調整装置を制御するとき、前記人間を除く範囲に向かって前記調和空気が送風されている間に、前記検温装置が検知した温度を、前記人間の体温とすることを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。
- 前記制御装置は前記風向調整装置を制御している際、少なくとも当該制御を停止させる信号を発することができる遠隔操作装置を有することを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。
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