JP2016130621A

JP2016130621A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2016130621A
Application number: JP2015005641A
Authority: JP
Inventors: 宜正石川; Yoshimasa Ishikawa; 孝浩福西; Takahiro Fukunishi; 利光弘田; Toshimitsu Hirota; 守丹羽; Mamoru Niwa
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2035-01-15
Also published as: JP6178992B2

Abstract

【課題】気流感がほしい人とほしくない人が同時にいる場合、両者の好みに対応することができなかった。【解決手段】室内機に設けられた人体検知手段で複数の領域の人の在否を検知するとともに、前記複数の領域毎に前記室内機からの吹出風をその領域に向ける風あて領域とその領域に向けない風よけ領域のいずれかに選択できる気流選択手段を設け、前記人体検知手段で人がいると検知された領域が風あて領域に設定されていればその領域に風向を向けるようにし、前記人体検知手段で人がいると検知された領域が風よけ領域に設定されていればその領域には風向を向けないようにする。【選択図】図８

Description

本発明は、室内機に設けた人体検知センサで人の居場所を検知し、室内機からの風の向きを制御する空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機は、複数の領域に人がいることが検知可能な人体検知センサを設けるとともに、使用者が気流感の有無を選択できるようにすることで、使用者の希望に沿う快適な空調ができるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−６０２０８号公報

特許文献１に記載の空気調和機においては、例えば気流感がほしくないと設定した場合、複数の領域にいる人全てに気流感がなくなるように制御している。逆に気流感がほしいと設定した場合、複数の領域にいる人全てに気流感が感じられるように制御している。

しかしながら、気流感に関する好みは人それぞれであり、気流感がほしい人とほしくない人が同時にいる場合、従来の空気調和機では両者の好みに対応することができなかった。

本発明は、前記従来の空気調和機の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、気流感がほしい人とほしくない人が同時にいる場合でも、両者の希望に沿う快適な空調ができる空気調和機の提供を目的とする。

前記従来の課題を解決するため、本発明は、室内機に設けられた人体検知手段で複数の領域の人の在否を検知するとともに、前記複数の領域毎に前記室内機からの吹出風をその領域に向ける風あて領域とその領域に向けない風よけ領域のいずれかに選択できる気流選択手段を設け、前記人体検知手段で人がいると検知された領域が風あて領域に設定されていればその領域に風向を向けるようにし、前記人体検知手段で人がいると検知された領域が風よけ領域に設定されていればその領域には風向を向けないようにしたものである。

これにより基本的には人に向けて空調を行いながら、気流感がほしくない人がいる領域だけを風よけ領域に設定して風をよけることができるため、気流感がほしい人とほしくない人が同時にいる場合でも、両者の希望に沿う快適な空調ができる。

本発明によれば、気流感がほしくない人がいる領域だけを風よけ領域に設定して風をよけることができるようになり、気流感がほしい人とほしくない人が同時にいる場合でも、両者の希望に沿う快適な空調ができる。

本発明の実施の形態１における室内機の外観斜視図同実施の形態における冷凍サイクルの構成概略図同実施の形態における吹出し口付近の要部正面図同実施の形態における区分された領域を示した図同実施の形態における気流選択設定の詳細方法を示した図同実施の形態における空調領域判定方法を示すフローチャート同実施の形態２における空調領域判定結果の全パターンを示した図同実施の形態２における左右羽根の風向判定方法を示すフローチャート同実施の形態２における左右羽根の風向判定結果のパターン例を示した図

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。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

第１の発明は、室内機に設けられた人体検知手段により人の在否を検知して運転を制御する空気調和機であって、前記人体検知手段の検知領域を複数の領域に区分し、前記人体検知手段の検知結果に応じて、室内機の吹出し口に設けられた左右羽根の方向を制御する風向制御装置と、前記複数の領域毎に前記吹出し口からの吹出風をその領域に向けるか否かを選択できる気流選択手段を備え、前記風向制御装置は、前記人体検知手段で人がいると検知された領域が前記気流選択手段で吹出風を向けると選択された領域であれば、その領域に前記左右羽根を向けるようにし、前記人体検知手段で人がいると検知された領域が前記気流選択手段で吹出風を向けないと選択された領域であれば、その領域には前記左右羽根を向けないようにしたものである。

第２の発明は、第１の発明において、前記風向制御装置は、前記人体検知手段で人がいると検知され前記気流選択手段で吹出風を向けると選択された領域と、前記人体検知手段で人がいると検知され前記気流選択手段で吹出風を向けないと選択された領域との間にある、前記人体検知手段で人がいると検知され前記気流選択手段で吹出風を向けないと選択された領域に最も近い前記気流選択手段で吹出風を向けると選択された領域には、当該領域が前記人体検知手段で人がいないと検知された領域であっても前記左右羽根を向けるものである。

第３の発明は、第１の発明において、前記風向制御装置は、前記人体検知手段で人がいると検知され前記気流選択手段で吹出風を向けると選択された領域が無い場合には、前記人体検知手段で人がいると検知された領域に最も近い領域には、当該領域が前記人体検知手段で人がいないと検知された領域であっても前記左右羽根を向けるものである。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における室内機の外観斜視図に、リモコン３０と、人体検知手段の要部構成図を記載したものである。図２は本実施の形態における空気調和機が備える冷凍サイクルの構成概略図である。本実施の形態の空気調和機は、室内に設置される室内機１と、室外に設置される室外機２とを冷媒配管３で接続することによって構成されている。

室内機１には、室内空気と冷媒の熱交換を行う室内熱交換器５と、室内熱交換器５での熱交換を促進し室内へ送風するための室内ファン６を備える。また、室外機２には、室外空気と冷媒の熱交換を行う室外熱交換器９と、室外熱交換器９での熱交換を促進し送風する室外ファン１０と、冷媒を圧縮し高温冷媒を吐出する圧縮機１１と、冷媒の流路を切り換える四方弁１２と、冷媒を減圧する減圧装置１３を備えている。

そして、冷房運転時には、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器９、減圧装置１３、室内熱交換器５、四方弁１２、圧縮機１１の順に冷媒が流れるように冷凍サイクルが構成され、暖房運転時には、四方弁１２を切り換えることによって冷媒の流れが逆となる。

また、室内機１の吹出し口２１には、吹出気流（吹出風）の方向を上下方向に変更させる上下羽根２２と、左右方向に変更させる左右羽根２３が設けられている。図３は本実施の形態における吹出し口２１付近の要部正面図である。なお、図３は、左右羽根２３の構成を見やすくするため、上下羽根２２を外した状態として図示している。

図３に示すように、吹出し口２１には、室内機１に向かって左側の略半分に設けられた複数の左側左右羽根２３ａと、室内機１に向かって右側の略半分に設けられた複数の右側左右羽根２３ｂとで構成された左右羽根２３が設けられている。複数の左側左右羽根２３ａと複数の右側左右羽根２３ｂとは、それぞれ左側連結桟２４ａと右側連結桟２４ｂを介して個別の駆動モータ（図示せず）と連結されており、それぞれ独立して駆動が可能となっている。上下羽根２２と左右羽根２３とは、室内機１に設けられた風向制御装置（図示せず）によって、その方向を調整される。

また、室内機１の正面中央付近には人体検知手段４が配置されており、室内機１が設置された室内の人の存在を検知している。風向制御装置は、人体検知手段４の検知領域を複数の領域、例えば、図４に示す３つの領域（Ｌ領域、Ｃ領域、Ｒ領域）に区分している。本実施の形態では、人体検知手段４は三個の焦電型の赤外線センサ４ａ、４ｂ、４ｃを配置することで、図４に示すＬ領域、Ｃ領域、Ｒ領域のそれぞれの領域の人の在否を検知可能にしている。

これらの赤外線センサ４ａ、４ｂ、４ｃで人の在否が検知される領域は次のとおりである。
赤外線センサ４ａ：Ｌ領域（室内機に向かって左側の領域）
赤外線センサ４ｂ：Ｃ領域（室内機に向かって中央の領域）
赤外線センサ４ｃ：Ｒ領域（室内機に向かって右側の領域）

なお、前記人体検知手段は、一実施例を示すだけであり、この人体検知手段に本発明が限定されるものではない。本実施の形態では、焦電型の赤外線センサを三個使用して室内の人の検知を行っているが、部屋の大きさによっては赤外線センサの数を増減させたり、区分する領域の数を増減させたりしても良い。また、焦電型の赤外線センサ以外でも、例えばサーモパイル型の赤外線センサ等でも良い。

また、本実施の形態の空気調和機は、室内機１へ運転指示を行うリモコン３０を備えている。リモコン３０には、運転情報やその他情報を表示する表示部３１と、設定の変更や指示を行う操作部３２とが設けられている。また、リモコン３０には、複数の領域毎に、吹出し口２１からの吹出風を向ける領域（風あて領域）と吹出し口２１からの吹出風を向けない領域（風よけ領域）のいずれかを設定できる気流選択手段３３も備えられている。

ここで、気流選択手段３３の詳細について説明する。図５は本実施の形態における気流選択設定の詳細方法を示した図である。操作部３２には、吹出し口２１からの吹出風を向けるか否かを、人体検知手段４の検知領域を区分した複数の領域ごとに選択する操作（気流設定）を開始する「気流ボタン」（図示せず）、リモコン３０の操作を進める「すすむボタン」や、現状の操作から前の状態に戻す「もどるボタン」（図示せず）、操作を確定させる「決定ボタン」（図示せず）などが設けられている。

使用者が操作部３２の「気流ボタン」を押すと、表示部３１に現在、または、最初の設定領域（図５ではＬ領域）の気流設定内容が表示される。ここで、「すすむボタン」または「もどるボタン」を操作すると、設定領域（図５ではＬ領域）が、風あて領域に設定されている状態を示す表示から、風よけ領域に設定されている状態を示す表示に変わる。い
ずれか好みの設定の状態が表示された状態で、「決定ボタン」を押すと、現在、または、最初の設定領域の気流設定が完了する。この際、リモコン３０から室内機１に設けられた風向制御装置に、その設定内容が伝達される。

その後、表示部３１には次の設定領域（図５ではＣ領域）の気流設定が表示される。これを繰り返すことで、Ｌ領域、Ｃ領域、Ｒ領域の領域毎に順次、気流設定が可能となる。なお、全領域に風よけ領域を設定すると、風を逃がす領域が無くなるため、全領域に風よけ領域に設定することはできないようになっている。また、以上に説明した気流選択設定方法は、一実施例を示すだけであり、この方法に本発明が限定されるものではない。

次に、上下羽根２２の風向制御について説明する。暖房時の上下羽根２２の風向は、温風が直接人に当たらないように、人の手前の床を狙って下向き（例えば水平から下向きに５０度）に設定する。一方冷房時は、部屋手前から奥まで冷風が届くように水平から下向き（例えば水平から下向きに４０度）の間でスイング動作する。

左右羽根２３の風向制御について説明する。まず、以上のように構成された空気調和機において、空調領域を決定する方法について説明する。図６は本実施の形態における空調領域判定方法を示すフローチャートである。なお、ここで空調領域とは、左右羽根２３を固定またはスイング動作させ、吹出し口２１からの吹出風を向ける領域のことである。

図７は本実施の形態における空調領域判定結果の全パターンを示す図である。図７では、横軸に左列からＬ領域、Ｃ領域、Ｒ領域のいずれに領域であるかを示し、縦軸に上段から、風よけ領域、人位置、空調領域のいずれの区分であるかを示している。そして、風よけ領域の段では、気流選択手段３３によって、風あて領域に設定された領域を黒塗りで示し、風よけ領域に設定された領域を白塗りで示している。また、人位置の段では、人体検知手段４によって、人が居ると検知された領域を黒塗りで示し、人が居ないと検知された領域を白塗りで示している。さらに、空調領域の段では、風向制御装置が、左右羽根２３を固定またはスイング動作させ、吹出し口２１からの吹出風を向ける領域として決定した領域を黒塗りで示している。

図６のステップＳ１で、区分された複数の領域に、人体検知手段４によって人が居ると検知され、気流選択手段３３によって吹出し口２１からの吹出風を向けると設定された領域（人がいる風あて領域）が有るかを判定し、有る場合はステップＳ２でそれらの領域が密集しているか分散しているかを判定する。ここで、密集しているというのは、全領域が連なっていることをさす（１領域だけも密集に含むものとする）。ステップＳ２で、人がいる風あて領域が密集していると判定された場合には、ステップＳ３で密集領域から２領域以上離れたところに、条件１を満たす領域があるかを判定する。ここで、条件１は、人体検知手段４によって人が居ると検知され、気流選択手段３３によって吹出し口２１からの吹出風を向けないと設定された領域（人がいる風よけ領域）である、という条件である。

ステップＳ３がＹＥＳ、つまり、密集領域から２領域以上離れたところに、人がいる風よけ領域が有れば、ステップＳ４で密集領域と条件２を満たす領域の両方を空調領域とする。ここで、条件２は、密集領域と人がいる風よけ領域の間の領域のうち、人がいる風よけ領域に対し最も近い風あて領域である、という条件である。

この条件２の具体例について、図７のパターン（１２）の場合を例にとり説明する。パターン（１２）において、Ｌ領域は人がいる風よけ領域であり、Ｃ領域は人体検知手段４によって人が居ないと検知され、気流選択手段３３によって吹出し口２１からの吹出風を向けると設定された領域（人がいない風あて領域）であり、Ｒ領域は人がいる風あて領域
である。このため、密集領域はＲ領域となる。したがって、条件２を満たす領域とは、密集領域（Ｒ領域）と人がいる風よけ領域（Ｌ領域）の間の領域で、人がいる風よけ領域（Ｌ領域）に最も近い風あて領域、つまりＣ領域である、という意味である。このため、パターン（１２）の場合には、空調領域を、密集領域（Ｒ領域）と条件２を満たす領域（Ｃ領域）の２つの領域とする。

ただし、ステップＳ４において、条件２を満たす領域が無い場合は密集領域のみを空調領域とする。この具体例は、例えば図７のパターン（２６）のような場合である。パターン（２６）において、Ｌ領域は人がいる風よけ領域であり、Ｃ領域は人体検知手段４によって人が居ないと検知され、気流選択手段３３によって吹出し口２１からの吹出風を向けないと設定された領域（人がいない風よけ領域）であり、Ｒ領域は人がいる風あて領域である。このため、密集領域はＲ領域となる。したがって、密集領域（Ｒ領域）と人がいる風よけ領域（Ｌ領域）の間の領域に、風あて領域は存在しない。つまり、条件２を満たす領域はない。このため、空調領域を、密集領域（Ｒ領域）のみとする。

このようにステップＳ３で判定を行っている目的について説明する。例えば図７のパターン（１２）のように、人が居ると検知された領域（人位置）がＬ領域とＲ領域に離れている場合、Ｒ領域だけを空調すると離れたＬ領域付近には温風や冷風が行かず、Ｌ領域にいる人の快適性が損なわれてしまう。そこで、その離れた領域（Ｌ領域）の近くに風あて領域があれば、その領域が人は居ないと検知された領域であっても、その領域（Ｃ領域）にも風向を向けるというものである。これにより、離れた領域に人がいても、両者の希望に沿う快適な空調ができる。

一方、ステップＳ３でＮＯ、つまり、密集領域から２領域以上離れたところに、人がいる風よけ領域が無ければ、ステップＳ５で、ステップＳ１に該当する全領域、つまり、すべての人がいる風あて領域を空調領域とする。この具体例は、例えば図７のパターン（２０）のような場合である。パターン（２０）において、Ｌ領域は人がいない風あて領域であり、Ｃ領域は人がいる風よけ領域であり、Ｒ領域は人がいる風あて領域である。このため、密集領域はＲ領域となる。密集領域（Ｒ領域）から２領域以上離れたところに人がいる風よけ領域は存在しない。したがって、空調領域を、人がいる風あて領域（Ｒ領域）とする。

また、ステップＳ２で、人がいる風あて領域が分散していると判定された場合にも、ステップＳ５で、ステップＳ１に該当する全領域、つまり、すべての人がいる風あて領域を空調領域とする。この具体例は、例えば図７のパターン（１９）のような場合である。パターン（１９）において、Ｌ領域とＲ領域とが人がいる風あて領域であり、Ｃ領域は人がいない風よけ領域である。Ｌ領域とＲ領域は連なった領域ではないため、人がいる風あて領域は密集しておらず、分散している。したがって、空調領域を、すべての人がいる風あて領域（Ｌ領域とＲ領域）とする。

また、ステップＳ１で人がいる風あて領域が無いと判定された場合には、ステップＳ６で、人がいる領域に対し最も近い風あて領域を空調領域とする。この具体例は、例えば図７のパターン（１６）のような場合である。パターン（１６）において、Ｌ領域とＲ領域とが人がいない風あて領域であり、Ｃ領域は人がいる風よけ領域である。このため、人がいる風あて領域は存在せず、空調領域を、人がいる領域（Ｃ領域）に対して最も近い風あて領域（Ｌ領域とＲ領域）とする。

以上のように空調領域を決定した後、風向制御装置が、この空調領域をもとに左右羽根２３の風向を決定する方法について説明する。図８は本実施の形態における左右羽根の風向判定方法を示すフローチャートであり、図９は本実施の形態における左右羽根の風向判
定結果のパターン例を示した図である。なお、図９中のパターンは、図７中のパターンに対応している。

図８のステップＳ７で、全空調領域が密集しているかを判定する。ここで、図６のステップＳ２と同様に、密集しているというのは、全空調領域が連なっていることをさす（１領域だけも密集に含むものとする）。ステップＳ７で全空調領域が密集していると判定された場合には、ステップＳ８で全空調領域が１領域か否かを判定する。ステップＳ８で全空調領域が１領域であれば、ステップＳ１２で左側左右羽根２３ａと右側左右羽根２３ｂは両方とも同じ空調領域に吹出風が向くように設定される。

この具体例を以下に示す。例えば図９のパターン（９）の場合には、空調領域はＣ領域の１領域である。このためＣ領域にのみ吹出風が向くように、左側左右羽根２３ａと右側左右羽根２３ｂはともに正面を向けて固定する。また図９のパターン（２９）の場合には、空調領域はＬ領域の１領域である。このため、Ｌ領域にのみ吹出風が向くように、左側左右羽根２３ａはＬ領域方向（例えば正面から左側に３０度）に固定し、右側左右羽根２３ｂはＣ領域方向に風が漏れないよう左方向に更に傾けて（例えば正面から左側に４０度）固定する。図９のパターン（２２）はパターン（２９）の左右を反転させた状態のため、説明は省略する。

一方、ステップＳ８でＮＯ、つまり、全空調領域が１領域でないと判定された場合には、ステップＳ９で全空調領域が２領域か否かを判定する。ステップＳ９で全空調領域が２領域であれば、ステップＳ１１で左側左右羽根２３ａは左側の空調領域に、右側左右羽根２３ｂは右側の空調領域に向ける。

この具体例を以下に示す。例えば図９のパターン（１４）の場合には、空調領域はＣ領域とＲ領域の２領域である。このため、左側左右羽根２３ａはＣ領域の方向を向け固定し、右側左右羽根２３ｂはＲ領域の方向を向けて固定する。図９のパターン（３３）はパターン（１４）の左右を反転させた状態のため、説明は省略する。

また、ステップＳ９でＮＯ、つまり、全空調領域が２領域でないと判定された場合には、ステップＳ１０で、左側左右羽根２３ａと右側左右羽根２３ｂは同じ方向を向けながら、全領域に風が行くように左右両端の空調領域間をスイング動作させる。

この具体例は、例えば図９のパターン（７）の場合である。パターン（７）では、空調領域はＬ領域、Ｃ領域、Ｒ領域の３領域である。このため、左側左右羽根２３ａと右側左右羽根２３ｂを同じ方向を向けながら、Ｌ領域とＲ領域の間をスイング動作するように、左側に３０度と右側に３０度の間をスイング動作させる。

また、ステップＳ７でＮＯ、つまり、全空調領域が密集していないと判定された場合には、ステップＳ１３で、左側左右羽根２３ａは左側の密集領域の中央に向け、右側左右羽根２３ｂは右側の密集領域の中央に向ける。

この具体例は、例えば図９のパターン（１６）の場合である。パターン（１６）では、空調領域はＬ領域とＲ領域の２領域であり、分散している。このため、左側左右羽根２３ａは左側の密集領域であるＬ領域の方向に固定し、右側左右羽根２３ｂは右側の密集領域であるＲ領域の方向に固定され、Ｌ領域とＲ領域のみに風が向くようにしている。

以上のように、本実施の形態の空気調和機は、基本的には人のいる領域に風向を向けながら、気流感がほしくない人がいる領域だけを風よけに設定することで、気流感がほしい人とほしくない人の両者の希望に沿う快適な空調ができる。

なお、本実施の形態では人位置と領域毎の気流設定状態に応じて風向を向けるか否かを判断したが、例えば個人を認識できる顔認識手段等を用いて、個人毎に設定された気流感の有無に応じてその人に風向を向けるか否かを判断しても同様の効果が得られる。

以上のように本発明は、１台の室外機に１台の室内機が接続される空気調和機だけではなく、１台の室外機に複数台の室内機が接続されるマルチ型の空気調和機であっても適用することができる。

１室内機
２室外機
３冷媒配管
４人体検知手段
５室内熱交換器
６室内ファン
９室外熱交換器
１０室外ファン
１１圧縮機
１２四方弁
１３減圧装置
２１吹出し口
２２上下羽根
２３左右羽根
２３ａ左側左右羽根
２３ｂ右側左右羽根
２４ａ左側連結桟
２４ｂ右側連結桟
３０リモコン

Claims

室内機に設けられた人体検知手段により人の在否を検知して運転を制御する空気調和機であって、前記人体検知手段の検知領域を複数の領域に区分し、前記人体検知手段の検知結果に応じて、室内機の吹出し口に設けられた左右羽根の方向を制御する風向制御装置と、前記複数の領域毎に前記吹出し口からの吹出風をその領域に向けるか否かを選択できる気流選択手段を備え、前記風向制御装置は、前記人体検知手段で人がいると検知された領域が前記気流選択手段で吹出風を向けると選択された領域であれば、その領域に前記左右羽根を向けるようにし、前記人体検知手段で人がいると検知された領域が前記気流選択手段で吹出風を向けないと選択された領域であれば、その領域には前記左右羽根を向けないようにしたことを特徴とする空気調和機。
前記風向制御装置は、前記人体検知手段で人がいると検知され前記気流選択手段で吹出風を向けると選択された領域と、前記人体検知手段で人がいると検知され前記気流選択手段で吹出風を向けないと選択された領域との間にある、前記人体検知手段で人がいると検知され前記気流選択手段で吹出風を向けないと選択された領域に最も近い前記気流選択手段で吹出風を向けると選択された領域には、当該領域が前記人体検知手段で人がいないと検知された領域であっても前記左右羽根を向けることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記風向制御装置は、前記人体検知手段で人がいると検知され前記気流選択手段で吹出風を向けると選択された領域が無い場合には、前記人体検知手段で人がいると検知された領域に最も近い領域には、当該領域が前記人体検知手段で人がいないと検知された領域であっても前記左右羽根を向けることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。