JP3823895B2 - 空気調和機、リモコンおよび超音波発生ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調和された空気を室内へ送風する空気調和機、空気調和機の制御信号を送信するリモコン、および空気調和機に取り付けられる超音波発生ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機は、調和された空気を室内へ送風することにより居住者の快適感を向上させている。例えば、エアコンでは、冷風や温風を室内へ送風することにより室内の温度を居住者にとって快適な温度に保つことができる。また、空気清浄機では、導入した空気から塵や埃などの異物を除去した清浄空気を室内へ送風することにより、室内の空気を清浄に保ち居住者の快適感を向上させている。さらに、近年では、調湿機能、脱臭機能、マイナスイオン発生機能などを備えた空気調和機が登場し、室内を居住者にとって快適なものにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、人間の可聴音域である約２０Ｈｚから２０ｋＨｚの範囲を越える高周波成分を含んだ音には、それを除外した音に比べて、人間の快適感を向上させる効果（ハイパーソニック・エフェクト）があるという報告がされている（大橋ら、「ハイパーソニック・エフェクトについて」、電子情報通信学会技術研究報告、ｓｐ９６−１１２（１９９７−０２）、参照）。ここでは、２６ｋＨｚを超える高周波成分は、それ単独では人間に音として聞こえないにもかかわらず、それを含んだ音は、それを除外した音に比べて、脳波α波ポテンシャルを統計的に有意に増大させるとともに、共存する可聴音をより快適に感受させる効果を持つことが見出されている。α波は、人間が目を閉じ安静にリラックスしているとき等に増大する脳波であることが知られており、ハイパーソニック・エフェクトにより人間の快適感が向上すると考えられている。
【０００４】
このような、２０ｋＨｚ以上の人間の可聴音域を越える高周波成分を含んだ音は、自然環境に多く含まれているが、コンクリート等に囲まれた室内の空間ではほとんど存在しない。従って、上述した空気調和機による空気調和の対象となる室内空間においては、そのような音はほとんど存在せず、ハイパーソニック・エフェクトによる快適感の向上は、ほとんど期待できない。
【０００５】
本発明の課題は、快適感を向上させることができる空気調和機、リモコンおよび超音波発生ユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、調和された空気を室内へ送風する空気調和機であって、超音波発生器と、制御部とを備える。超音波発生器は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる。制御部は、超音波が空気調和機の送風音と重なるように超音波発生器を制御する。また、制御部は、超音波の特性をゆらがせる。ここで、超音波の特性とは、例えば、周波数、音圧、発生時間などをいう。
【０００７】
この空気調和機では、超音波発生器により、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波が空気調和機の送風音と重なるように発生する。このため、居住者が耳にする音は、可聴音である送風音と、２０ｋＨｚ以上の高周波成分である超音波とを含むことによる。従って、この音を耳にした居住者は、ハイパーソニック・エフェクトにより、快適感が向上する。また、超音波は、周波数が高くなると減衰が大きくなるため、１００ｋＨｚを超える超音波は、居住者に到達しにくくなる。しかし、本発明では、発生する超音波は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数であるため、ハイパーソニック・エフェクトを与えることができる超音波を居住者に到達させることができる。
【０００８】
以上より、この空気調和機のよれば居住者の快適感を向上させることができる。
【０００９】
また、この空気調和機では、超音波発生器により発生する超音波の特性がゆらぐため、ゆらぎの効果により居住者の快適感が向上する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和機であって、制御部は、室内へ送風される空気の風量または風速をゆらがせると共に、空気調和機の送風音のゆらぎと概ね同一周期で前記超音波の特性をゆらがせる。なお、制御部は、超音波を能動的にゆらがせても良いし、送風により変化している音波の伝播環境を利用し受動的にゆらがせても良い。
【００１１】
送風音と超音波とのゆらぎの周期が異なる場合、これらの音がノイズとして聞かれ、居住者が不快感を感じることがある。しかし、この空気調和機では、送風音のゆらぎと概ね同一の周期で超音波の特性をゆらがせるため、このような不快感を抑えることができる。
【００１２】
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であって、特性は超音波の周波数である。
【００１３】
この空気調和機では、超音波発生器により発生する超音波の周波数がゆらぐため、ゆらぎの効果により居住者の快適感が向上する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の空気調和機であって、制御部は、１ｍｓ以上１ｓ以下の間隔で超音波の周波数を変動させる。
【００１５】
自然界の音には、様々な種類の周波数帯の超音波成分が含まれ、人はこれらの超音波成分を同時に耳にしている。この状態を人工的に作り出すためには、複数の超音波発振器から様々な周波数帯に超音波を同時に発生させる方法が考えられるが、これでは、複数の超音波発生器が必要となり、コストが高くなる。
【００１６】
しかし、この空気調和機では、超音波の周波数が高速で変動するため、短時間で様々な周波数帯の超音波成分を出力させることができ、自然界に近似した状態を安価に作り出すことができる。
【００１７】
なお、１ｍｓより短い間隔では、パルスを構成することが難しく、１ｓより長い間隔では、超音波の周波数の変動のタイミングが長くなり、自然界の状態に近似しにくくなる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の空気調和機であって、特性は超音波の音圧である。
【００１９】
この空気調和機では、超音波発生器により発生する超音波の音圧がゆらぐため、ゆらぎの効果により居住者の快適感が向上する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の空気調和機であって、超音波発生器は、発振器と増幅器と圧電素子とを備える。発振器は、超音波の周波数をもつ信号を発振する。増幅器は、信号の電圧を増幅する。圧電素子は、増幅器により増幅された信号を超音波に変換する。そして、制御部は、増幅器の増幅率を変動させる。
【００２１】
この空気調和機では、制御部が増幅器の増幅率を変動させるため、音圧が変動する。これにより、超音波発生器により発生する超音波の音圧がゆらぐため、ゆらぎの効果により居住者の快適感が向上する。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項３または４に記載の空気調和機であって、超音波発生器は、圧電素子を備える。この圧電素子は、制御部によりゆらがされる超音波の周波数帯域内で複数の音圧のピークをもつ。
【００２３】
この空気調和機では、超音波発生器に備えられた圧電素子は、制御部によりゆらがされる超音波の周波数帯域内で複数の音圧のピークをもつ。このため、超音波の周波数をこの周波数帯域で１往復分だけ変動させれば、ピークの数だけ超音波の音圧も変動を繰り返す。すなわち、周波数の変動を少し行わせるだけで音圧の変動が多数行われる。これにより、簡易に音圧にゆらぎを与えることができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の空気調和機であって、制御部は、第１制御部と第２制御部とを有する。第１制御部は、空気調和機の空気調和機能の制御を行う。第２制御部は、超音波発生器の超音波のゆらぎを制御する。
【００２５】
この空気調和機では、超音波発生器の超音波のゆらぎは、空気調和機の空気調和機能の制御を行う第１制御部とは別の第２制御部が制御する。このため、超音波のゆらぎの制御により、空気調和機能の制御を行う第１制御部にかかる負担の増大を抑えることができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機であって、超音波発生器は、超音波を室内へ向けて送る送波部を有する。そして、送波部は、室内の空間に通じる位置に配置される。
【００２７】
超音波には物質を透過し難く物質の表面で反射しやすいという性質がある。このため、超音波を室内へ向けて送る送波部が空気調和機内部の奥深くに配置されると、空気調和機の他の部品などの障害物により、超音波が減衰しやすい。このため、超音波が居住者に到達しにくくなる。
【００２８】
しかし、この空気調和機では、送波部は、室内の空間に通じる位置に配置されるため、超音波が居住者に到達するまでに障害物に妨げられることが少ない。これにより、この空気調和機では、超音波が居住者に到達しやすい。
【００２９】
請求項１０に記載の空気調和機は、請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機であって、前面を覆う前面部を有するケーシングをさらに備え、超音波発生器は、超音波を室内へ向けて送る送波部を有する。そして、送波部は、前面部の裏側近傍に配置される。
【００３０】
この空気調和機では、超音波を室内へ向けて送る送波部が、前面部の裏側近傍に配置される。このため、送波部は、空気調和機中でもより前側に近い位置に配置されることになる。従って、この空気調和機では、前方へ向けて超音波を送る際の障害となるものが少なく、前方の居住空間に居る居住者へと超音波をより十分に届かせることができる。
【００３１】
請求項１１に記載の空気調和機は、請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機であって、ケーシングと室内熱交換器とをさらに備える。ケーシングは、空気調和機の前面を覆う前面部を有する。室内熱交換器は、室内空気との間で熱交換を行う。また、超音波発生器は、超音波を室内へ向けて送る送波部を有する。そして、送波部は、前面部と熱交換器との間に配置される。
【００３２】
この空気調和機では、超音波を室内へ向けて送る送波部が、前面部と熱交換器との間に配置される。このため、送波部は、熱交換器よりも前方に位置することになり、空気調和機の前側により近い位置に配置されることになる。従って、この空気調和機では、前方へ向けて超音波を送る際の障害となるものが少ない。これにより、この空気調和機は、前方の居住空間に居る居住者へと超音波をより十分に届かせることができる。
【００３３】
請求項１２に記載の発明は、請求項９から１１のいずれかに記載の空気調和機であって、空気調和機は、調和された空気が吹出される吹出し口をさらに備える。そして、送波部は、吹出し口の近傍に配置される。
【００３４】
この空気調和機では、吹出し口の近傍に配置されるため、超音波が居住者に到達するまでに障害物に妨げられることが少なく、超音波が居住者に到達しやすい。また、空気調和機の送風音が生じる吹出し口の近傍から超音波が発生するため、超音波を送風音に重ねやすい。
【００３５】
請求項１３に記載の発明は、調和された空気を室内へ送風する空気調和機であって、超音波発生器と、制御部とを備える。超音波発生器は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる。制御部は、超音波が空気調和機の送風音と重なるように超音波発生器を制御する。また、制御部は、１ｍｓ以上１ｓ以下の間隔で超音波の周波数を変動させる。
【００３６】
この空気調和機では、超音波発生器により、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波が空気調和機の送風音と重なるように発生する。このため、居住者が耳にする音は、可聴音である送風音と、２０ｋＨｚ以上の高周波成分である超音波とを含むことによる。従って、この音を耳にした居住者は、ハイパーソニック・エフェクトにより、快適感が向上する。また、超音波は、周波数が高くなると減衰が大きくなるため、１００ｋＨｚを超える超音波は、居住者に到達しにくくなる。しかし、本発明では、発生する超音波は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数であるため、ハイパーソニック・エフェクトを与えることができる超音波を居住者に到達させることができる。
【００３７】
以上より、この空気調和機のよれば居住者の快適感を向上させることができる。
【００３８】
また、この空気調和機では、超音波の周波数が高速で変動するため、短時間で様々な周波数帯の超音波成分を出力させることができ、自然界に近似した状態を安価に作り出すことができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれかに記載の空気調和機の制御信号を送信するリモコンであって、超音波発生器の制御内容の選択を行う制御選択手段を有する。
【００４０】
このリモコンは、超音波発生器の制御内容の選択を行う制御選択手段を有するため、超音波発生器の操作をしたい居住者は、この制御選択手段を使用することにより、超音波発生器の操作を容易に行うことができる。
【００４１】
請求項１５に記載の発明は、請求項１から１３のいずれかに記載の空気調和機であって、超音波をゆらがせる複数のパターンと各パターンに対応したパターン識別データとを記憶した記憶部を備える空気調和機に対して制御信号を送信するリモコンであって、ゆらぎパターン選択手段と送信部とを有する。ゆらぎパターン選択手段は、パターンの選択を行う。送信部は、ゆらぎパターン選択手段により選択されたパターンに対応したパターン識別データを送信する。
【００４２】
このリモコンでは、超音波をゆらがせるパターンをデータ化したものではなく、選択された超音波をゆらがせるパターンに対応したパターン識別データを送信するだけでよい。このため、超音波をゆらがせるパターンをデータ化した信号を送信する場合と比べて、送信する信号のデータが少なくてよい。
【００４３】
請求項１６に記載の発明は、調和された空気を室内へ送風する空気調和機に取り付けられる超音波発生ユニットであって、超音波発生器と、制御部とを備える。超音波発生器は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる。制御部は、超音波が空気調和機の送風音と重なるように超音波発生器を制御する。また、制御部は、超音波の特性をゆらがせる。ここで、超音波の特性とは、例えば、周波数、音圧、発生時間などをいう。なお、制御部は、超音波発生器に内蔵されるものであっても良い。
【００４４】
この超音波発生ユニットは、空気調和機とは別にユニット化されており、既存の空気調和機に取り付けることができる。このため、既存のエアコンに安価に超音波発生機能を付加することができる。
【００４５】
請求項１７に記載の空気調和機は、請求項６または７に記載の空気調和機であって、超音波発生器は、可聴音の周波数の信号を発振する可聴信号発振器をさらに有する。なお、可聴信号発信器は、超音波の周波数を発振する発振器と同一の装置でもよく別体の装置であっても良い。
【００４６】
この空気調和機では、超音波を出力させる圧電素子に対して可聴音の周波数の信号を発振することにより、圧電素子の検査を行うことができる。このため、超音波発生器の検査において、超音波用の高度な検査設備を用いる必要がない。これにより、量産時において設備の簡素化を図ることができる。
【００４７】
請求項１８に記載の発明は、調和された空気を室内へ送風する空気調和機に取り付けられる超音波発生ユニットであって、超音波発生器と、制御部とを備える。超音波発生器は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる。制御部は、超 音波が空気調和機の送風音と重なるように超音波発生器を制御する。また、制御部は、１ｍｓ以上１ｓ以下の間隔で超音波の周波数を変動させる。なお、制御部は、超音波発生器に内蔵されるものであっても良い。
【００４８】
この超音波発生ユニットは、空気調和機とは別にユニット化されており、既存の空気調和機に取り付けることができる。このため、既存のエアコンに安価に超音波発生機能を付加することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
〈空気調和機の概要〉
図１に、本発明の一実施形態が採用された空気調和機１を示す。
【００５０】
この空気調和機１は、冷暖房や調湿が行われた調和空気を室内へ送風し、室内の空気の調和を行う装置である。
【００５１】
空気調和機１は、室内の壁面等に取り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３とを備えている。室外機３には、室外熱交換器、室外ファン、電装品箱等がケーシングに収納されている（図示せず）。
【００５２】
室内機２内には、室内熱交換器、室内ファン、室内ファンを駆動するファンモータ等が収納されており（図示せず）、室内熱交換器及び室外熱交換器は冷媒配管４で接続されることにより冷媒回路を構成している。また、室内機２は、制御部９と超音波発生器６とを備えている（図３参照）。制御部９は、冷暖房や調湿などの空気調和機能と超音波発生機能とを制御し、超音波発生器６から発生する超音波が空気調和機１の送風音と重なるように超音波発生器６を制御する。制御部９は、主として冷暖房や調湿等の空気調和機能の制御を行う本体マイコン２１と、超音波発生器６の制御を行う超音波用マイコン６０とを有している（図３参照）。
【００５３】
室内機２の外観を図２に示す。室内機２のケーシング５は、主として、室内機２の前方正面から上面、下面および側面を覆う前面パネル２０と、後方に位置する底フレーム（図示せず）とから構成されている。前面パネル２０の上面には多数のスリット状の開口からなる吸込口２０ａが設けられている。また、前面パネル２０の前面下部には、調和された空気が吹き出す吹出し口２０ｂが形成される。吹出し口２０ｂの上方には、超音波発生器６が吹出し口２０ｂに隣接して設けられている。
【００５４】
〈超音波発生器の構成〉
超音波発生器６は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる装置である。超音波発生器６の構成を図３に示す。この超音波発生器６は、主として、超音波用マイコン６０、増幅器６１、圧電ブザー６２、後述するメモリ６３とにより構成されている。
【００５５】
超音波用マイコン６０は、２０ｋＨｚ以上の超音波周波数の信号を発振する発振回路６０ａを有する。また、超音波用マイコン６０は、本体マイコン２１と接続されており、本体マイコン２１から超音波機能のオン・オフの制御を受ける。この本体マイコン２１は、ファンモータ２２、室温センサや湿度センサなどの各種のセンサ２３、室外機３内の電装品３０、後述するリモコンからの信号を受信する入力ポート２４等と接続され、空気調和機１の冷暖房や調湿などの空気調和機能の制御を行う。
【００５６】
増幅器６１は、超音波用マイコン６０と接続されており、超音波用マイコン６０から入力された超音波周波数の信号の電圧を増幅して出力する。
【００５７】
圧電ブザー６２は、増幅器６１により増幅された信号を超音波に変換する。圧電ブザー６２は、発音体に交流電圧を印加することにより発音体を振動させ、音波を発生させる素子である。この圧電ブザー６２に、超音波周波数の電圧を印加すると、発音体が超音波周波数で振動して超音波が発生する。圧電ブザー６２は、室内機の吹出し口２０ｂの上部に、室内に面するように配置されており、発生させた超音波を室内へと送る。また、この超音波発振器６では、図４に示すように、複数の圧電ブザー６２を水平面内で少しずつその設置角度が変わるように異なる方向へ向けて配置している。ここで、図４は、図２における室内機２のIV−IV断面図において、圧電ブザー６２の配置を模式的に表したものである。超音波は、指向性が強いために広い範囲に送ることが困難であるが、これにより、矢印Ａ１、Ａ２、Ａ３のように、多方向に超音波を送り広い範囲に超音波を到達させることができる。なお、複数の圧電ブザー６２を鉛直方向に角度を変えて配置しても良い。
【００５８】
また、超音波発生器６は、空気調和機１の他の装置とは別にユニット化されている。すなわち、超音波発生器６は、本体マイコンを含む空気調和機本体８と別体とされ、超音波用マイコン６０と本体マイコン２１とがコネクタ８０により接続されている。そして、超音波発生器６は、本体マイコン２１により、超音波発生機能のオン・オフを制御される。
【００５９】
このように、超音波発生器６はユニット化されているため、超音波発生機能を有しない既存の空気調和機にユニット化した超音波発生器６を後付で取り付けることができ、安価かつ簡易に超音波機能を付加することができる。
【００６０】
さらに、超音波用マイコン６０は、可聴音の周波数の信号を発振する可聴信号発振回路６０ｂを有している。超音波用マイコン６０は、本体マイコン２１からの切替信号により、超音波域の信号と可聴音域の信号とを切り替えることができる。
【００６１】
このため、この空気調和機１では、室内機２や超音波発生器６の生産時に可聴音域の信号を圧電ブザー６２へと出力することにより、圧電ブザー６２の検査を行うことができる。従って、超音波用の高度な検査設備を用いずに、圧電ブザー６２の検査を行うことができ、また、検査も容易である。これにより、この空気調和機１では、室内機２や超音波発生器６の量産時において設備の簡素化、検査ミスの削減、検査時間の短縮を行うことができる。
【００６２】
〈ゆらぎ制御〉
人の拍動など生体のリズムは基本的には１／ｆゆらぎをしているとわれている。自然界には様々なゆらぎがあるが、この生体リズムと同じ１／ｆゆらぎをもつようなもの、例えば、風の動き、樹木の年輪、ろうそくの炎、波の音等は、視覚的にも、聴覚的にも、また触覚的にも人に快適感を与えることが明らかにされている。この空気調和機１においては、送風される空気の風量または風速に１／ｆゆらぎを与えると共に、超音波発生器６から発生する超音波の特性にも１／ｆゆらぎを与えている。そして、超音波の特性のゆらぎは、送風のゆらぎと同期させている。
【００６３】
ここで、１／ｆゆらぎが与えられる超音波の特性としては、時間、周波数、音圧があり、これらの特性についてゆらぎ制御を行う手段としては、以下のものがある。
【００６４】
（１）任意の発振周波数を得られる超音波用マイコン６０を使用することにより、周波数を２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の範囲で連続的に変化させ、ゆらがせる。
【００６５】
これによれば、複数の周波数の超音波を発生させる場合に、各周波数に対応する固有振動数をもった素子を、使用する周波数の数だけ用いる場合と比べて、構成する素子の数が少なくてよい。従って、この超音波発生器６によれば、安価な装置で、複数の周波数の超音波を発生させることができる。
【００６６】
（２）圧電ブザー６２の周波数特性が均一ではないことを利用する。すなわち、図５に示すように、圧電ブザー６２は、常に一定の音圧の音波が発生するのではなく、周波数の変化に伴い音圧も連続的に変化する。このため、周波数にゆらぎをあたえることにより音圧にもゆらぎを与えることができる。また、図６に示すようように、発生させる超音波の周波数帯域で複数の音圧のピークが存在する周波数特性を持つ圧電ブザー６２を使用することも考えられる。この場合は、超音波の周波数をこの周波数帯域で１往復分だけ変動させれば、ピークの数だけ超音波の音圧も変動を繰り返す。すなわち、周波数の変動を少し行わせるだけで音圧の変動が多数行われる。これにより、簡易に音圧にゆらぎを与えることができる。また、通常、可聴音域用として用いられる圧電ブザー６２には、このような周波数特性を持つものがあり、これを利用することができる。このため、家電用によく利用されている可聴音域用の圧電ブザー６２を利用することにより、低コストで超音波発生器６を構成することができる。
【００６７】
（３）超音波用マイコン６０で増幅率を制御することができる増幅器６１を用いることにより、増幅率を変動させて、発生する超音波の音圧にゆらぎを与える。
【００６８】
（４）図７に示すように、超音波が発生している時間や発生間隔を変動させ、ゆらがせる。
【００６９】
以上のゆらぎ制御において、超音波用マイコン６０をソフトウェアにより制御し、発生させる超音波の音圧、周波数および時間に１／ｆゆらぎを与えるように制御を行う。
【００７０】
また、以下のような制御を行っても良い。
【００７１】
（５）周波数を任意に変化させることができる超音波用マイコン６０を用いて、超音波用マイコン６０で発生させた擬似乱数により高速に周波数を離散的に変化させ、短時間に様々な周波数の超音波を発生させる。ここで、周波数の変化のタイミングは、１ｍｓ以上１ｓ以下である。
【００７２】
このような制御を行った場合、複数の超音波発生器６を用いずに、様々な周波数帯の超音波成分を出力させることができ、様々な周波数の音が混在する自然界に近似した状態を安価に作り出すことができる。すなわち、自然環境に近似した音環境を安価に室内において再現することができ、居住者の快適感を向上させることができる。
【００７３】
なお、１ｍｓより短いタイミングでは、パルスを構成することが困難になる。また、１ｓより長いタイミングでは、超音波の周波数の変動のタイミングが長くなり、自然界の状態に近似させにくくなる。
【００７４】
〈リモコン〉
この空気調和機１では、空気調和機１の制御信号を送信するリモコン７により冷暖房や調湿などの空気調和機能や超音波発生器６の超音波発生機能を操作することができる。
【００７５】
リモコン７は、図８に示すように、リモコン本体７０、出力ポート７１、液晶画面７２、操作ボタン７３を備えている。
【００７６】
出力ポート７１は、リモコン本体７０の上端に設けられており、空気調和機１に設けられた入力ポート２４へ制御信号を送信する。
【００７７】
液晶画面７２は、リモコン７の前面に設けられている。液晶画面７２には、操作内容の表示画面や、設定温度、設定湿度、風量、超音波機能の設定などの各種設定画面が表示される。
【００７８】
操作ボタン７３は、リモコン７の前面であって、液晶画面７２の下方に設けられている。居住者は、操作ボタン７３を押すことにより、空気調和機本体８や超音波発生器６の制御内容の選択を行うことができる。操作ボタン７３には、運転・停止ボタン７３ａ、冷房ボタン７３ｂ、暖房ボタン７３ｃ、除湿ボタン７３ｄ、加湿ボタン７３ｅ、矢印ボタン７３ｆ、超音波いやしボタン７３ｇがある。居住者は、これらのボタンを押すことにより、各種の操作を行うことができる。特に、超音波いやしボタン７３ｇを押すことにより、超音波機能のオン又はオフを簡単に選択することができる。また、矢印ボタン７３ｆなどの操作ボタン７３の組み合わせ（ゆらぎパターン選択手段）により、あらかじめ登録された超音波のゆらぎのパターンのなかから居住者が希望するパターンを選択することができる。リモコン７は、選択されたパターンに対応したパターン識別データを出力ポート７１から空気調和機１の室内機２へと送信する。室内機２には、超音波発生器６内に、超音波をゆらがせる複数のパターンのデータと、パターンごとに付されたパターン識別データとを記憶したメモリ６３が備えられている（図３参照）。選択されたパターン識別データをリモコン７から受信すると、超音波用マイコン６０は、リモコン７から受信したパターン識別データに対応するパターンデータをメモリ６３から読み出し、超音波発生器６の制御を行う。
【００７９】
このように、このリモコン７では、超音波をゆらがせるパターンをデータ化した信号ではなく、選択された超音波をゆらがせるパターンに対応したパターン識別データを送信するだけでよい。このため、超音波をゆらがせるパターンをデータ化した信号を送信する場合と比べて、送信する信号のデータ量が少なくてよい。
【００８０】
なお、タッチパネル方式の液晶画面を採用することにより、操作ボタン７３に代えて、液晶画面上に現れるボタン上の表示を押すことにより、各種の操作を行っても良い。
【００８１】
〈特徴〉
（１）この空気調和機１では、超音波発生器６により、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波が空気調和機１の送風音と重なるように発生する。このため、居住者が耳にする音には、可聴音である送風音に加えて、２０ｋＨｚ以上の高周波成分である超音波が豊富に含まれることになる。従って、この音を耳にした居住者は、ハイパーソニック・エフェクトにより、α波が増大する。α波は、人間がリラックスしているとき等に増大する脳波であり、この空気調和機１により、居住者に、リラックス効果が与えられ、居住者の快適感が向上する。
【００８２】
また、超音波は、周波数が高くなると減衰が激しくなるため、１００ｋＨｚを超える超音波は、居住者に到達しにくくなる。しかし、空気調和機１では、発生する超音波は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数であるため、ハイパーソニック・エフェクトを与えることができる超音波を居住者に到達させることができる。
【００８３】
（２）この空気調和機１では、送風に１／ｆゆらぎを与えると共に、超音波発生器６から発生する超音波の特性にも１／ｆゆらぎを与えている。送風音と超音波とのゆらぎの周期が異なる場合、これらの音がノイズとして聞かれ、居住者が不快感を感じる恐れがある。しかし、この空気調和機１では、送風音のゆらぎと概ね同一の周期で超音波の特性をゆらがせるため、このような不快感を抑えることができる。
【００８４】
（３）この空気調和機１では、冷暖房や調湿などの空気調和機能の制御は、本体マイコン２１が行い、超音波のゆらぎの制御は、超音波用マイコン６０が行う。このため、超音波のゆらぎの制御による負担が、空気調和機能の制御を行う本体マイコン２１にかかることを抑えることができる。
【００８５】
（４）超音波を室内へ向けて送る送波部が、空気調和機１の内部の奥深くに配置されると、空気調和機１の他の部品などの障害物により、超音波が減衰しやすい。このため、超音波が居住者に到達しにくくなる。
【００８６】
しかし、この空気調和機１では、送波部に相当する圧電ブザー６２は、空気調和機１の吹出し口２０ｂの上部に、室内に面するように配置されている。すなわち、圧電ブザー６２は、室内の空間に通じる位置に配置されており、圧電ブザー６２から発生した超音波は、居住者に到達するまでに障害物に妨げられることが少ない。これにより、この空気調和機１では、超音波が居住者に到達しやすい。
【００８７】
また、ハイパーソニック・エフェクトを得るには、超音波と可聴音を重ねて聴くことが必要であるが、この空気調和機１では、空気調和機の送風音が生じる吹出し口２０ｂの近傍から超音波が発生するため、超音波を送風音に重ねやすく、ハイパーソニック・エフェクトがより得られやすい。なお、圧電ブザー６２の取り付け位置は、吸込口２０ａの近傍などの前面パネル２０の表面に設けても良い。このような位置も、室内の空間に通じる位置であり、超音波の障害物となるものが少なく、上記と同様の効果が得られる。
【００８８】
（５）この空気調和機１では、超音波用マイコン６０として、従来、ワイヤレスリモコン用として使用されているマイコンを共用し、圧電ブザー６２として、家電用の可聴音域用の圧電ブザーを使用することができる。このため、従来機の部品の組み合わせて超音波機能を付加することができ、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００８９】
＜第２実施形態＞
〈超音波発生器の配置〉
本発明の第２実施形態が採用された空気調和機の室内機１０２の外観を図９及び図１０に示す。図９は室内機１０２の正面図であり、図１０は室内機１０２の右側面図である。
【００９０】
この室内機１０２では、超音波発生器１０６の配置が特徴的であり、以下、超音波発生器１０６の配置について説明する。なお、他の構成については第１実施形態にかかる空気調和機１の室内機２と同様であるが、図中では第１実施形態にかかる室内機２と同様の構成についても異なる符号を付している。
【００９１】
この室内機１０２では、図９に示すように、前面パネル１２０は、室内機１０２の前面を覆う前面部分１２１を有している。室内機１０２では、この前面部分１２１の下部の内側であって吹出し口１２０ｂの上側近傍に、電装品ユニット１０３が設けられている。電装品ユニット１０３は、制御回路などを搭載するプリント基板とプリント基板を収容する電装品箱とにより構成されており、室内機１０２の長手方向に長い形状を有している。
【００９２】
この室内機１０２では、超音波発生器１０６は、電装品ユニット１０３に隣接して配置されており、正面視において電装品ユニット１０３の左側に配置されている。なお、超音波発生器１０６は圧電ブザー１６２を有している。
【００９３】
また、図１０に示すように、電装品ユニット１０３および超音波発生器１０６は、前面部分１２１の下部の裏側に面して配置されており、前面部分１２１の下部と室内熱交換器１０４との間に位置している。そして、超音波発生器１０６は、超音波の発信方向が、室内機１０２の前方であってやや下方を向くように配置されている。ここで、室内熱交換器１０４は、側面視において室内機１０２の中央付近に配置された室内ファン１０５の前方、上方および後部上方を取り囲むように取り付けられている。
【００９４】
なお、超音波発生器１０６全体を上記のように前面部分１２１の下部の裏側に配置するのではなく、圧電ブザー１６２のみを上記のように配置してもよい。
【００９５】
〈特徴〉
この空気調和機では、超音波を室内へと向けて送る圧電ブザー１６２を有する超音波発生器１０６が、前面部分１２１の裏側に面して配置される。このため、圧電ブザー１６２は、空気調和機の中でもより前側に近い位置に配置されることになる。そして、一般に空気調和機は、前方に室内の居住空間が位置するように配置されることが多い。このため、この空気調和機では、圧電ブザー１６２が室内機１０２の中では居住者により近い位置に配置されることになる。また、圧電ブザー１６２は、熱交換器１０４よりも前方に配置されているため、圧電ブザー１６２の前方には熱交換器１０４等の超音波の障害となりうるものが少ない。従って、この空気調和機では、超音波をより十分に居住者へ届かせることができる。
【００９６】
〈他の実施形態〉
（１）超音波発生器６において、特性の異なる複数の送波部を組み合わせて使用しても良い。発生させる超音波の周波数帯域が広範であり、単一の超音波の送波部ではその範囲の周波数の超音波を発振できない場合には、特性の異なる複数の送波部を複数個組み合わせることにより、より広い周波数帯域をカバーすることができる。
【００９７】
また、この場合、組み合わせる送波部として、汎用性の高い物を使用するとよい。例えば、２０ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下の周波数帯域の超音波を発生させたい場合、２０ｋＨｚ付近の周波数に対応したブザー用の圧電素子と、４０ｋＨｚ付近の周波数に対応した距離測定用の圧電素子とを組み合わせるとよい。このような素子は汎用性が高く、安価である。このため、超音波発生器６のコストを低減させることができる。
【００９８】
（２）上記の実施形態では、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数の超音波を発生させているが、場合に応じて他の周波数の超音波を発生させても良い。例えば、部屋が広いためにより遠くまで超音波を届かせる必要がある場合や超音波発生器のコスト上の制限から周波数帯域を狭める必要がある場合などは、２０ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下のように、周波数の上限を低くしてもよい。
【００９９】
（３）上記の空気調和機１は、冷暖房や調湿が行われた調和空気を室内へ送風し、室内の空気の調和を行う装置であるが、このような装置に代えて、塵や埃あるいは臭い等を除去した空気を室内へと吹出す空気清浄機に超音波発生器６を設けても良い。この場合も、超音波を発生させることにより、居住者の快適感を向上させることができる。また、空気調和機は、壁掛け型に限らず、床置き型であっても良い。このような場合も、超音波を居住者へ到達させることができ、快適感を向上させることができる。
【０１００】
【発明の効果】
請求項１に記載の空気調和機では、超音波発生器により、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波が空気調和機の送風音と重なるように発生する。このため、居住者が耳にする音は、可聴音である送風音と、２０ｋＨｚ以上の高周波成分である超音波とを含むことによる。従って、この音を耳にした居住者は、ハイパーソニック・エフェクトにより、快適感が向上する。また、超音波は、周波数が高くなると減衰が大きくなるため、１００ｋＨｚを超える超音波は、居住者に到達しにくくなる。しかし、本発明では、発生する超音波は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数であるため、ハイパーソニック・エフェクトを与えることができる超音波を居住者に到達させることができる。
【０１０１】
以上より、この空気調和機のよれば居住者の快適感を向上させることができる。
【０１０２】
また、超音波発生器により発生する超音波の特性がゆらぐため、ゆらぎの効果により居住者の快適感が向上する。
【０１０３】
請求項２に記載の空気調和機では、送風音のゆらぎと概ね同一の周期で超音波の特性をゆらがせるため、このような不快感を抑えることができる。
【０１０４】
請求項３に記載の空気調和機では、超音波発生器により発生する超音波の周波数がゆらぐため、ゆらぎの効果により居住者の快適感が向上する。
【０１０５】
請求項４に記載の空気調和機では、超音波の周波数が高速で変動するため、短時間で様々な周波数帯の超音波成分を出力させることができ、自然界に近似した状態を安価に作り出すことができる。
【０１０６】
請求項５に記載の空気調和機では、超音波発生器により発生する超音波の音圧がゆらぐため、ゆらぎの効果により居住者の快適感が向上する。
【０１０７】
請求項６に記載の空気調和機では、制御部が増幅器の増幅率を変動させるため、音圧が変動する。これにより、超音波発生器により発生する超音波の音圧がゆらぐため、ゆらぎの効果により居住者の快適感が向上する。
【０１０８】
請求項７に記載の空気調和機では、超音波発生器に備えられた圧電素子は、制御部によりゆらがされる超音波の周波数帯域内で複数の音圧のピークをもつ。このため、超音波の周波数をこの周波数帯域で１往復分だけ変動させれば、ピークの数だけ超音波の音圧も変動を繰り返す。すなわち、周波数の変動を少し行わせるだけで音圧の変動が多数行われる。これにより、簡易に音圧にゆらぎを与えることができる。
【０１０９】
請求項８に記載の空気調和機では、超音波発生器の超音波のゆらぎは、空気調和機の空気調和機能の制御を行う第１制御部とは別の第２制御部が制御する。このため、超音波のゆらぎの制御により、空気調和機能の制御を行う第１制御部にかかる負担の増大を抑えることができる。
【０１１０】
請求項９に記載の空気調和機では、送波部は、室内の空間に通じる位置に配置されるため、超音波が居住者に到達するまでに障害物に妨げられることが少ない。これにより、この空気調和機では、超音波が居住者に到達しやすい。
【０１１１】
請求項１０に記載の空気調和機では、超音波を室内へ向けて送る送波部が、前面部の裏側近傍に配置される。このため、送波部は、空気調和機中でもより前側に近い位置に配置されることになる。従って、この空気調和機では、前方へ向けて超音波を送る際の障害となるものが少なく、前方の居住空間に居る居住者へと超音波をより十分に届かせることができる。
【０１１２】
請求項１１に記載の空気調和機では、超音波を室内へ向けて送る送波部が、前面部と熱交換器との間に配置される。このため、送波部は、熱交換器よりも前方に位置することになり、空気調和機の前側により近い位置に配置されることになる。従って、この空気調和機では、前方へ向けて超音波を送る際の障害となるものが少ない。これにより、この空気調和機は、前方の居住空間に居る居住者へと超音波をより十分に届かせることができる。
【０１１３】
請求項１２に記載の空気調和機では、吹出し口の近傍に配置されるため、超音波が居住者に到達するまでに障害物に妨げられることが少なく、超音波が居住者に到達しやすい。また、空気調和機の送風音が生じる吹出し口の近傍から超音波が発生するため、超音波を送風音に重ねやすい。
【０１１４】
請求項１３に記載の発明では、超音波発生器により、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波が空気調和機の送風音と重なるように発生する。このため、居住者が耳にする音は、可聴音である送風音と、２０ｋＨｚ以上の高周波成分である超音波とを含むことによる。従って、この音を耳にした居住者は、ハイパーソニック・エフェクトにより、快適感が向上する。また、超音波は、周波数が高くなると減衰が大きくなるため、１００ｋＨｚを超える超音波は、居住者に到達しにくくなる。しかし、本発明では、発生する超音波は、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数であるため、ハイパーソニック・エフェクトを与えることができる超音波を居住者に到達させることができる。
【０１１５】
以上より、この空気調和機のよれば居住者の快適感を向上させることができる。
【０１１６】
また、この空気調和機では、超音波の周波数が高速で変動するため、短時間で様々な周波数帯の超音波成分を出力させることができ、自然界に近似した状態を安価に作り出すことができる。
【０１１７】
請求項１４に記載のリモコンは、超音波発生器の制御内容の選択を行う制御選択手段を有するため、超音波発生器の操作をしたい居住者は、この制御選択手段を使用することにより、超音波発生器の操作を容易に行うことができる。
【０１１８】
請求項１５に記載のリモコンでは、超音波をゆらがせるパターンをデータ化したものではなく、選択された超音波をゆらがせるパターンに対応したパターン識別データを送信するだけでよい。このため、超音波をゆらがせるパターンをデータ化した信号を送信する場合と比べて、送信する信号のデータが少なくてよい。
【０１１９】
請求項１６に記載の超音波発生ユニットは、空気調和機とは別にユニット化されており、既存の空気調和機に取り付けることができる。このため、既存のエアコンに安価に超音波発生機能を付加することができる。
【０１２０】
請求項１７に記載の空気調和機では、超音波を出力させる圧電素子に対して可聴音の周波数の信号を発振することにより、圧電素子の検査を行うことができる。このため、超音波発生器の検査において、超音波用の高度な検査設備を用いる必要がない。これにより、量産時において設備の簡素化を図ることができる。
【０１２１】
請求項１８に記載の超音波発生ユニットは、空気調和機とは別にユニット化されており、既存の空気調和機に取り付けることができる。このため、既存のエアコンに安価に超音波発生機能を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 空気調和機の外観図。
【図２】 室内機の外観図。
【図３】 超音波発生器の構成のブロック図。
【図４】 圧電ブザーの配置を示す図。
【図５】 圧電ブザーの音圧に対する周波数特性を示すグラフ。
【図６】 圧電ブザーの音圧に対する周波数特性を示すグラフ。
【図７】 超音波が発生している時間および発生間隔のゆらぎを示すグラフ。
【図８】 リモコンの外観図。
【図９】 第２実施形態にかかる空気調和機の室内機の正面外観図。
【図１０】 第２実施形態にかかる空気調和機の室内機の右側面外観図。
【符号の説明】
１ 空気調和機
６，１０６ 超音波発生器
７ リモコン
９ 制御部
２０ｂ，１２０ｂ 吹出し口
２１ 本体マイコン（第１制御部）
６０ 超音波用マイコン（第２制御部）
６０ａ 発振回路（発振器）
６０ｂ 可聴信号発振回路（可聴信号発振器）
６１ 増幅器
６２，１６２ 圧電ブザー（圧電素子、送波部）
６３ メモリ（記憶部）
７１ 出力ポート（送信部）
７３ｇ 超音波いやしボタン（制御選択手段）
１２１ 前面部
１２０ 前面パネル（ケーシング）
１０４ 室内熱交換器

Claims (18)

1. 調和された空気を室内へ送風する空気調和機（１）であって、
   ２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる超音波発生器（６，１０６）と、
   前記超音波が前記空気調和機（１）の送風音と重なるように前記超音波発生器（６，１０６）を制御する制御部（９）と、
   を備え、
   前記制御部（９）は、前記超音波の特性をゆらがせる、
   空気調和機。
2. 前記制御部（９）は、
   室内へ送風される空気の風量または風速をゆらがせると共に、
   前記空気調和機（１）の送風音のゆらぎと概ね同一周期で前記超音波の特性をゆらがせる、
   請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記特性は前記超音波の周波数である、
   請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記制御部（９）は、１ｍｓ以上１ｓ以下の間隔で前記超音波の周波数を変動させる、
   請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記特性は前記超音波の音圧である、
   請求項１または２に記載の空気調和機。
6. 前記超音波発生器（６，１０６）は、
   超音波の周波数をもつ信号を発振する発振器（６０ａ）と、
   前記信号の電圧を増幅する増幅器（６１）と、
   前記増幅器（６１）により増幅された信号を超音波に変換する圧電素子（６２，１６２）とを備え、
   前記制御部（９）は、前記増幅器（６１）の増幅率を変動させる、
   請求項５に記載の空気調和機。
7. 前記超音波発生器（６，１０６）は、
   前記制御部（９）によりゆらがされる前記超音波の周波数帯域内で複数の音圧のピークをもつ圧電素子（６２，１６２）、
   を備える、
   請求項３または４に記載の空気調和機。
8. 前記制御部（９）は、
   前記空気調和機（１）の空気調和機能の制御を行う第１制御部（２１）と、
   前記超音波発生器（６，１０６）の前記超音波のゆらぎを制御する第２制御部（６０）と、
   を有する、
   請求項１から７のいずれかに記載の空気調和機。
9. 前記超音波発生器（６）は、前記超音波を室内へ向けて送る送波部（６２）を有し、
   前記送波部（６２）は、前記室内の空間に通じる位置に配置される、
   請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機。
10. 前面を覆う前面部（１２１）を有するケーシング（１２０）をさらに備え、
    前記超音波発生器（１０６）は、前記超音波を室内へ向けて送る送波部（１６２）を有し、
    前記送波部（１６２）は、前記前面部（１２１）の裏側近傍に配置される、
    請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機。
11. 前面を覆う前面部（１２１）を有するケーシング（１２０）と、
    室内空気との間で熱交換を行う室内熱交換器（１０４）と、
    をさらに備え、
    前記超音波発生器（１０６）は、前記超音波を室内へ向けて送る送波部（１６２）を有し、
    前記送波部（１６２）は、前記前面部（１２１）と前記熱交換器（１０４）との間に配置される、
    請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機。
12. 前記空気調和機（１）は、調和された空気が吹出される吹出し口（２０ｂ，１２０ｂ）をさらに備え、
    前記送波部（６２，１６２）は、前記吹出し口（２０ｂ，１２０ｂ）の近傍に配置される、
    請求項９から１１のいずれかに記載の空気調和機。
13. 調和された空気を室内へ送風する空気調和機（１）であって、
    ２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる超音波発生器（６，１０６）と、
    前記超音波が前記空気調和機（１）の送風音と重なるように前記超音波発生器（６，１０６）を制御する制御部（９）と、
    を備え
    前記制御部（９）は、１ｍｓ以上１ｓ以下の間隔で前記超音波の周波数を変動させる、
    空気調和機。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載の空気調和機（１）の制御信号を送信するリモコン（７）であって、
    前記超音波発生器（６，１０６）の制御内容の選択を行う制御選択手段（７３ｇ）を有する、
    リモコン。
15. 請求項１から１３のいずれかに記載の空気調和機（１）であって、前記超音波をゆらがせる複数のパターンと各パターンに対応したパターン識別データとを記憶した記憶部（６３）を備える空気調和機（１）に対して制御信号を送信するリモコン（７）であって、
    前記パターンの選択を行うゆらぎパターン選択手段（７３）と、
    前記ゆらぎパターン選択手段（７３）により選択された前記パターンに対応したパターン識別データを送信する送信部（７１）と、
    を有するリモコン。
16. 調和された空気を室内へ送風する空気調和機（１）に取り付けられる超音波発生ユニットであって、
    ２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる超音波発生器（６，１０６）と、
    前記超音波が前記空気調和機の送風音と重なるように前記超音波発生器を制御する制御部（６０）と、
    を備え、
    前記制御部（９）は、前記超音波の特性をゆらがせる、
    超音波発生ユニット。
17. 前記超音波発生器は、可聴音の周波数の信号を発振する可聴信号発振器（６０ｂ）をさらに有する、
    請求項６または７に記載の空気調和機。
18. 調和された空気を室内へ送風する空気調和機（１）に取り付けられる超音波発生ユニットであって、
    ２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数を有する超音波を発生させる超音波発生器（６，１０６）と、
    前記超音波が前記空気調和機の送風音と重なるように前記超音波発生器を制御する制御部（６０）と、
    を備え、
    前記制御部（９）は、１ｍｓ以上１ｓ以下の間隔で前記超音波の周波数を変動させる、
    超音波発生ユニット。

Images