JP2019066070A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体内に温度等を検知するセンサユニットを収容することで筐体の見映えを向上し、簡単に保護機能を確保することができるセンサユニットを備えた空気調和機の室内機を提供する。【解決手段】直方体の筐体２６を備え、筐体は底面部２７に開口する開口３４と、開口内に配置されるセンサユニット３３を備え、センサユニットは円筒形状に形成されたセンサケース３５を有し、センサケースの中心軸を回転軸線Ｐｘとして筐体内の支持部材４２に回転可能に支持され、センサケースの側面のうち最長の母線を含む領域に区画される窓孔３７と、センサケース内に収容されて、窓孔に臨むセンサ３８を備え、センサケースは、筐体の底面部と面一な底板を備える。【選択図】図４

Description

本発明は人体等を検出するセンサユニットを有する空気調和機の室内機に関する。

特許文献１は空気調和機を開示する。空気調和機は人検知センサを備える。人検知センサの検出部は、室内で人体の存在あるいは床面や壁面の輻射温度（以下、人体等）を検出する。人検知センサは垂直軸回りで回転する。したがって、人検知センサの検出部の画角よりも広範囲にわたって人体等を検出することができる。

特開２０１６−８７９６号公報

特許文献１では、空気調和機の底面から人検知センサは突出する。空気調和機の見栄えは悪化する。しかも、他物品の衝突といった事態から人検知センサが保護されていない。

本発明は、筐体内に温度等を検知するセンサユニットを収容することで筐体の見映えを向上し、簡単に保護機能を確保することができるセンサユニットを備えた空気調和機の室内機を提供することを目的とする。

本発明の一形態は、直方体の筐体を備え、前記筐体は底面部に楕円形に開口する開口と、前記開口内に配置されるセンサユニットを備え、前記センサユニットは円筒形状に形成されたセンサケースを備え、前記センサケースの中心軸を回転軸線とし、前記筐体内の支持部材に回転可能に支持され、前記センサケースの側面のうち最長の母線を含む領域に区画される窓孔と、前記センサケース内に収容されて、前記窓孔に臨むセンサを備え、前記センサケースは、前記筐体の前記開口の周縁と平行または面一となる底板を備えることを特徴とする。

以上のように開示の装置によれば、空気調和機の室内機の見映えを向上し、簡単に保護機能を確保することができるセンサユニットを備えた空気調和機の室内機が提供される。

本発明による空気調和機の構成を概略的に示す概念図である。 実施例１の空気調和機の室内機の運転状態を示す外観図である。 室内機の分解斜視図である。 図２のセンサユニットの拡大垂直断面図である。 空気調和機の室内機の運転停止状態を示す外観図である。 図５のセンサユニットの拡大垂直断面図である。 筐体とセンサユニットの概略図で（ａ）はセンサユニットの停止状態を示す図で、（ｂ）は（ａ）の説明図で、（ｃ）はセンサユニットの運転状態を示す図である。 空気調和機の室内機の底面図である。 実施例２のセンサユニットの説明図で、（ａ）は拡大垂直断面図で、（ｂ）は空気調和機の室内機の運転停止状態を示す外観図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

（１）空気調和機の構成
図１は本発明による空気調和機１１の構成を概略的に示す。空気調和機１１は室内機１２および室外機１３を備える。室内機１２は例えば建物内の室内空間に設置される。その他、室内機１２は室内空間に相当する空間に設置されればよい。室内機１２には室内熱交換器１４が組み込まれる。室外機１３には圧縮機１５、室外熱交換器１６、膨張弁１７および四方弁１８が組み込まれる。室外機１３は、室外空気との熱交換が可能な屋外に設置されればよい。室内熱交換器１４、圧縮機１５、室外熱交換器１６、膨張弁１７および四方弁１８は冷凍回路１９を形成する。

冷凍回路１９は第１循環経路２１を備える。第１循環経路２１は四方弁１８の第１口１８ａおよび第２口１８ｂを相互に結ぶ。第１循環経路２１には、圧縮機１５が設けられている。圧縮機１５の吸入管１５ａは四方弁１８の第１口１８ａに冷媒配管を介して接続される。第１口１８ａからガス冷媒は圧縮機１５の吸入管１５ａに供給される。圧縮機１５は低圧のガス冷媒を所定の圧力まで圧縮する。圧縮機１５の吐出管１５ｂは四方弁１８の第２口１８ｂに冷媒配管を介して接続される。圧縮機１５の吐出管１５ｂからガス冷媒は四方弁１８の第２口１８ｂに供給される。冷媒配管は例えば銅管であればよい。

冷凍回路１９は第２循環経路２２をさらに備える。第２循環経路２２は四方弁１８の第３口１８ｃおよび第４口１８ｄを相互に結ぶ。第２循環経路２２には、第３口１８ｃ側から順番に室外熱交換器１６、膨張弁１７および室内熱交換器１４が組み込まれる。室外熱交換器１６は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーを交換する。室内熱交換器１４は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーを交換する。第２循環経路２２は例えば銅管などの冷媒配管で形成されればよい。

室外機１３には送風ファン２３が組み込まれる。送風ファン２３は室外熱交換器１６に通風する。送風ファン２３は例えば羽根車の回転に応じて気流を生成する。送風ファン２３の働きで気流は室外熱交換器１６を通り抜ける。室外の空気は室外熱交換器１６を通り抜け冷媒と熱交換する。熱交換された冷気または暖気の気流は室外機１３から吹き出される。通り抜ける気流の流量は羽根車の回転数に応じて調整される。

室内機１２には送風ファン２４が組み込まれる。送風ファン２４は室内熱交換器１４に通風する。送風ファン２４は羽根車の回転に応じて気流を生成する。送風ファン２４の働きで室内機１２には室内空気が吸い込まれる。室内空気は室内熱交換器１４を通り抜け冷媒と熱交換する。熱交換された冷気または暖気の気流は室内機１２から吹き出される。通り抜ける気流の流量は羽根車の回転数に応じて調整される。

冷凍回路１９で冷房運転が実施される場合には、四方弁１８は第２口１８ｂおよび第３口１８ｃを相互に接続し第１口１８ａおよび第４口１８ｄを相互に接続する。したがって、圧縮機１５の吐出管１５ｂから高温高圧の冷媒が室外熱交換器１６に供給される。冷媒は室外熱交換器１６、膨張弁１７および室内熱交換器１４を順番に流通する。室外熱交換器１６では冷媒から外気に放熱する。膨張弁１７で冷媒は低圧まで減圧される。減圧された冷媒は室内熱交換器１４で周囲の空気から吸熱する。冷気が生成される。冷気は送風ファン２４の働きで室内空間に吹き出される。

冷凍回路１９で暖房運転が実施される場合には、四方弁１８は第２口１８ｂおよび第４口１８ｄを相互に接続し第１口１８ａおよび第３口１８ｃを相互に接続する。圧縮機１５から高温高圧の冷媒が室内熱交換器１４に供給される。冷媒は室内熱交換器１４、膨張弁１７および室外熱交換器１６を順番に流通する。室内熱交換器１４では冷媒から周囲の空気に放熱する。暖気が生成される。暖気は送風ファン２４の働きで室内空間に吹き出される。膨張弁１７で冷媒は低圧まで減圧される。減圧された冷媒は室外熱交換器１６で周囲の空気から吸熱する。その後、冷媒は圧縮機１５に戻る。

（２）室内機の構成
図２は実施例１の空気調和機の室内機１２の運転状態の外観を概略的に示す。室内機１２は、重力方向に直交する水平面（平面ＶＰとする）に平行な天面と、天面に垂直な壁面ＨＰとからなる部屋の壁面に設置されればよい。室内機１２は横長直方体の筐体２６を備える。筐体２６の底面部２７には吹出口２８が形成される。吹出口２８からは、室内熱交換器１４で生成される冷気または暖気の気流を吹き出す。筐体２６の底面部２７は平面ＶＰに沿って設けてもよいが、図２では、壁面ＨＰから室内空間に向かって徐々に上方に傾斜する曲面となっている。なお、本発明では筐体２６の壁面ＨＰ側を後方または背面とし、吹出口２８側を前方または前面として説明する。

吹出口２８には例えば１枚の上下風向板２９が配置される。上下風向板２９は、室内機１２が設置される部屋の床面に水平な水平軸線回りに回転することができる。回転に応じて上下風向板２９は吹出口２８を開閉することができる。上下風向板２９の角度に応じて、吹き出される気流の方向は変えられる。

筐体２６の天板３１には吸込口３２が形成される。室内熱交換器１４に流入する空気は吸込口３２から取り込まれる。筐体２６には天板３１の下方で室内熱交換器１４の前方に複数のエアフィルタアセンブリ（図示されず）が着脱自在に装着される。

室内機１２は、筐体２６に組み込まれるセンサユニット３３を備える。センサユニット３３は、筐体２６の底面部２７に楕円形に開口する開口３４内に配置される。センサユニット３３は円筒形状に形成されたセンサケース３５を有する。開口３４は底面部２７において、吹出口２８から外れた位置で後述する電装品箱４１の下部に区画される。センサケース３５の円筒面３６には窓孔３７が区画される。窓孔３７には、センサケース３５内に収容されるセンサ３８が臨む。センサユニット３３の詳細は後述される。

図３に示されるように、室内機１２は、室内熱交換器１４の左右両端に取り付けられる１対の取り付け部材３９を備える。取り付け部材３９は後端で例えば室内の壁面に固定されることができる。取り付け部材３９には電装品箱４１が支持される。電装品箱４１にはセンサユニット３３の動作を制御する制御回路が収容される。制御回路は配線を通じてセンサユニット３３に電気的に接続される。

電装品箱４１にセンサユニット３３は取り付けられる。センサユニット３３は、回転軸線Ｐｘ回りで回転自在にセンサケース３５を支持する支持部材４２を備える。支持部材４２は電装品箱４１に固着される。

図４に示されるように、センサケース３５および支持部材４２は筐体２６内に収容される。センサケース３５の外周は円筒の側面（円筒面３６）である。円筒面３６の軸心は回転軸線Ｐｘに一致する。円筒面３６は回転軸線Ｐｘと平行となる。回転軸線Ｐｘは、平面ＶＰに対して決められた傾斜角αで傾斜する。本実施例の傾斜角αは平面ＶＰに対し前上方に６０度の角度となる。センサケース３５は底板４８を備える。底板４８は、図５、図６を参照して室内機１２の運転停止時の筐体の底面部２７と面一となる。これによりセンサケース３５は、円筒面３６が底板４８の外周縁に沿ってその面の母線の長さが変化する。

センサケース３５の最長の母線を含み、底板４８と鋭角βをなす領域には窓孔３７が区画される。窓孔３７は例えばフィルム状の赤外線透過フィルタ４９で塞がれる。

センサケース３５にはセンサ基板５１が収容される。センサ基板５１の表面にセンサ（素子）３８は実装される。センサ３８には例えば赤外線センサ素子が使用される。赤外線センサ素子は検知範囲内で温度分布を検知することができる。検知範囲は、例えば回転軸線Ｐｘに直交する平面内で左右６０度ずつの角度で広がる。他に、画像により検知範囲内の人体や家具を判別する画像センサや、音波により物体の有無を検出する音波センサであってもよい。

円筒面３６の上端には回転軸線Ｐｘに直交する平板で構成される環状のフランジ４３が接続される。フランジ４３はセンサケース３５に一体に形成される。

支持部材４２は、センサケース３５のフランジ４３を受け止める筒受け４４を備える。筒受け４４は、全周にわたって円筒面３６を囲んでフランジ４３の下面に面で接触する環状板４５を有する。筒受け４４は回転軸線Ｐｘ回りでセンサケース３５の回転を許容する。

支持部材４２にはセンサケース３５に接続される動力源４６が支持される。動力源４６は例えばステッピングモータである。動力源４６は例えば前述の制御回路から供給される電力に基づき駆動力を発揮する。

筐体２６は内面に、センサケース３５の円筒面３６を囲む囲い壁５２を備える。囲い壁５２は回転軸線Ｐｘに同軸の円筒形状を有する。囲い壁５２の上端に支持部材４２の環状板４５は受け止められる。

センサ３８は限られた検知範囲内で温度分布を検知する。温度分布の検知にあたってセンサケース３５は回転軸線Ｐｘ回りで回転する。決められた角度範囲で順方向の回転および逆方向の回転が繰り返される。いわゆる首振り運動は実現される。センサケース３５の回転にあたって電装品箱４１内の制御回路から動力源４６に制御信号は供給される。検知された温度分布に基づき制御回路は上下風向板２９の動きや左右風向板（図示されず）の動きを制御する。例えば、暖房運転の開始時には室内で低温の床面に暖気は向けられる。室温が所定の温度に達すると、人のいない方向に向けて暖気は送り込まれる。

センサケース３５は、回転軸線Ｐｘ回りで回転することにより、図５および図６に示す筐体２６内に円筒面３６を格納する第１位置と、図２および図４に示す筐体２６外に円筒面３６を露出する第２位置との間で姿勢を変えることができる。図６に示されるように、第１位置ではセンサケース３５の底板４８は開口３４（底面部２７の外面）と面一となっている。

本実施形態では、第１位置のセンサケース３５は、図７（ａ）の円筒面３６を図７（ｂ）に示すように底面部２７に沿ってカットした形状である。これにより、円筒面３６を斜めにカットしたことで、図８に示すように室内機１２を下方から見た場合、底板４８は楕円形となり、開口３４を塞ぐ。このとき、センサケース３５の突出は防止され、且つ、開口３４と面一となるため室内機１２の見映えは損なわれない。センサケース３５の窓孔３７は室内機１２の筐体２６内に向けられる。

前述のように、回転軸線Ｐｘ回りでセンサケース３５が回転すると、円筒面３６は筐体２６の外面から外側に現れ、窓孔３７は筐体２６の外側に配置される。センサ３８は窓孔３７を通して筐体２６外の空間に検知範囲を確保する。センサ３８は検知機能を発揮する。

センサユニット３３では、動力源４６の働きで、センサケース３５は回転軸線Ｐｘ回りで回転することができる。検知機能の動作時にセンサケース３５が回転すれば、センサ３８の素子そのものの検知範囲が限定されていても、広い範囲にわたって検知範囲を確保することができる。動力源４６は、室内機１２の非動作時に筐体２６内に円筒面３６を格納する第１位置と、動作時に筐体２６外に円筒面３６を露出する第２位置との間で回転軸線Ｐｘ回りにセンサケース３５を駆動する。いわゆる動作時の首振り動作と、格納および露出の切り替え動作とが単一の動力源４６で実現される。

室内機１２の筐体２６は、底面部２７の内面から連続して、センサケース３５の円筒面３６を囲む囲い壁５２を備える。図７（ｃ）を参照して筐体２６の開口３４の縁とセンサケース３５の底板４８との間に凹部５３が形成されるが、室内機１を空調室から視認した場合は、凹部５３は窓孔３７を備えたセンサケース３５で隠される。よって美観を損なうことはなく室内機１２の見栄えは良好に維持されることができる。

図９（ａ）、（ｂ）に示すように、センサケース３５の底板４８は、筐体２６の底面部２７と平行となる突出部５４を有する。突出部５４は開口周縁３４ａから突出部５４下面までの周囲に面取り部５５を備える。これによりセンサケース３５が手込感のある造形となることで意匠性を高めることができる。

１２…室内機、２６…筐体、２７…底面部、３３…センサユニット、３４…開口、３５…センサケース、３６…円筒面、３７…窓孔、３８…センサ、４１…電装品箱（制御回路）、４６…動力源、４８…底板、５２…囲い壁、５４…突出部、５５…面取り部、Ｐｘ…回転軸線、ＶＰ…（開口を規定する）平面、α…傾斜角。

Claims (3)

1. 直方体の筐体を備え、前記筐体は底面部に開口する開口と、前記開口内に配置されるセンサユニットを備え、
   前記センサユニットは円筒形状に形成されたセンサケースを有し、前記センサケースの中心軸を回転軸線として前記筐体内の支持部材に回転可能に支持され、
   前記センサケースの側面のうち最長の母線を含む領域に区画される窓孔と、
   前記センサケース内に収容されて、前記窓孔に臨むセンサを備え、
   前記センサケースは、前記筐体の前記底面部と面一な底板を備えることを特徴とする空気調和機の室内機。
2. 前記筐体の底面部は、前記筐体の前面に向かって徐々に上方に傾斜する曲面となっていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室内機。
3. 前記センサケースの前記底板は、前記筐体の前記底面部と平行となる突出部を有し、前記突出部は前記開口周縁から突出部下面までの周囲に面取り部を備え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の室内機。
   

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