JP4730298B2 - 空気調和機 - Google Patents

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本発明は、空気調和機の設置された部屋の温度を検知するセンサを有する空気調和機に関するものである。
従来、この種の空気調和機は部屋の状態検知には、数箇所に分割された対象ごとに数個の赤外線センサを使用して検知する方法が取られている。検知する部分の分割数を増やせれば、より詳細な部屋の状態を知ることとなりさらに細やかで効果の高い空調システムを実現できる(例えば、特許文献1参照)。
図4は、特許文献1に記載された従来の赤外線センサユニットの上面図を示すものである。図4に示すように、赤外線センサ本体15に固着された複数の赤外線センサ17a、17b、17c、17dから構成されている。
特開昭61−195232号公報
しかしながら前記従来の構成では、赤外線センサ自体が高価であるだけでなく、赤外線センサの信号を増幅およびパルス化するOPアンプやコンパレータなどの信号処理回路が、使用する複数個の赤外線センサごとに必要となるため、大変高価なシステムになってしまうという課題を有していた。
一方で、検知する部分の分割数を増やせれば、より詳細な部屋の状態を知ることとなりさらに細やかで効果の高い空調システムを実現できる要望が高まっている。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、部屋の検知分解能の向上をより安価な構成でなす赤外線センサユニットを有する空気調和機を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は垂直方向と水平方向に、直角に交わる軸穴をもつ十字型バーと、垂直方向の軸穴にて自由に回転する軸をもつ主ギヤと、水平方向の軸穴にて自由に回転する軸をもつ左副ギヤおよび右副ギヤとを備え、左副ギヤの軸と右副ギヤの軸は繋がっておらず、それぞれ独立に回転し、左副ギヤと右副ギヤの軸心と一致する、水平方向に軸穴をもつ第1のホルダにて保持され、左副ギヤ、右副ギヤ双方と噛合する主ギヤは、垂直方向に軸をもつ第2のホルダに連結され、垂直方向に軸をもつ第2のホルダは、赤外線センサを具備したものである。
これによって、右副ギヤと左副ギヤの回転方向を変えることで、それぞれ第1のホルダ、第2のホルダを動かすことで、赤外線センサの上下左右方向の駆動を行い、1つの赤外線センサで、複数に分割された部屋の状態検知を可能にし、センサ駆動機構をシンプルな構成とすることが可能になる。
本発明の空気調和機は、大幅なコストアップをすることなしに、安定した動作をする、より細やかで効果の高い空気調和機を実現することを可能にする。
第1の発明は、垂直方向と水平方向に、直角に交わる軸穴をもつ十字型バーと、垂直方向の軸穴にて自由に回転する軸をもつ主ギヤと、水平方向の軸穴にて自由に回転する軸をもつ左副ギヤおよび右副ギヤとを備え、左副ギヤの軸と右副ギヤの軸は繋がっておらず、それぞれ独立に回転し、左副ギヤと右副ギヤの軸心と一致する、水平方向に軸穴をもつ第1のホルダにて保持され、左副ギヤ、右副ギヤ双方と噛合する主ギヤは、垂直方向に軸をもつ第2のホルダに連結され、垂直方向に軸をもつ第2のホルダは、赤外線センサを具備することにより、右副ギヤと左副ギヤの回転方向を変えることで、赤外線センサの上下左右方向の駆動を行うことができ、1つの赤外線センサで、複数に分割された部屋の状態検知を可能になる。
また、センサ駆動機構は、上下左右に動く可動部が、赤外線センサと垂直方向に軸をもつホルダと主ギアで構成された、シンプルな構成とすることが可能になる。
こうすることにより、大幅なコストアップをすることなしに、安定した動作をする、より細やかで効果の高い空調システムを実現することを可能にする。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における赤外線センサユニットのカットモデルの斜視図である。
図1において、十字型バー1は、垂直方向の軸穴2と水平方向の軸穴3を持っている。垂直方向の軸穴2と水平方向の軸穴3は直角に交わっている。
十字型バー1の垂直方向の軸穴2には、垂直方向の軸4をもつ主ギア5が挿入されていて、主ギア5は、十字型バー1に対して自由に回転することができる。
十字型バー1の水平方向の軸穴3には、水平方向の軸をもつ左副ギヤ6と右副ギヤ7が挿入されている。
左副ギヤの軸8と右副ギヤの軸9は繋がっておらず、それぞれ独立に回転する。
主ギア5は左副ギヤ6と噛み合っており、また、右副ギア7とも噛み合っている。
図2は、本発明の第1の実施の形態における赤外線センサユニットの右側からの斜視図である。
図2において、右副ギヤ7は、右副ギヤの軸心と一致する、水平方向に軸穴をもつ第1のホルダ10によって保持されていて、右副ギヤ7は、水平方向に軸穴を持つ第1のホルダ10に対して、自由に回転することができる。
右副ギヤ7は、右従動ギヤ11に連結されていて、右従動ギヤ11はタイミングベルト12を介し、右駆動モータ13に具備した右駆動ギヤ14の駆動を受ける。
右駆動モータ13は、センサ本体15に固定されている。
主ギヤ5には、垂直方向に軸をもつ第2のホルダ16が連結されていて、垂直方向に軸をもつ第2のホルダ16は赤外線センサ17を具備している。
図3は、本発明の第1の実施の形態における赤外線センサユニットの左側からの斜視図である。
図3において、左副ギヤ6は、左副ギヤの軸心と一致する水平方向に軸穴をもつ第1のホルダ10によって保持されていて、左副ギヤ6は、水平方向に軸穴を持つ第1のホルダ10に対して、自由に回転することができる。
左副ギヤ6は、左従動ギヤ18に連結されていて、左従動ギヤ18はタイミングベルト19を介し、左駆動モータ20に具備した左駆動ギヤ21の駆動を受ける。
左駆動モータ20は、センサ本体15に固定している。
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
図2において、
十字型バー1の垂直軸を上から見て時計回りをCW、反対回りをCCWとする。
十字型バー1の水平軸を正面右から見て、時計回りをCW、反対回りをCCWとする
左副ギヤ6の回転がCWで、右副ギヤ7の回転がCWの時、赤外線センサ17は右から見てCWへ回転する。すなわち、左右の副ギヤの回転方向を同じにすると、センサの上下方向をコントロールすることが可能である。
左副ギヤ6の回転がCWで、右副ギヤ7の回転がCCWの時、赤外線センサ17は上から見てCWへ回転する。すなわち、左右の副ギヤの回転方向を反対にすると、センサの左右方向をコントロールすることが可能である。
こうすることにより、右副ギヤと左副ギヤの回転方向を変えることで、赤外線センサの上下左右方向の駆動を行うことが可能となる。
一般に上記のような、上下左右方向に回転する機構を実現しようとすると、たいてい駆動源となるモータなどを可動機構上に搭載する必要が発生するが、そうなると、モーターを収納するスペースや、複雑化する機構や、モータへの電力供給配線(たいてい信号線に比べて太い)などの処理の難易度が高くなる傾向がある。最悪の場合、故障やトラブルの発生する可能性を高めてしまう。
この機構によれば、可動機構をシンプルにし、コストアップを抑え、モーターなどの駆動源をすべて本体に固定することが可能となり、故障やトラブルの発生を抑えることが可能となる。そして、赤外線センサが1つであることから、OPアンプなどの信号処理回路を増加させる事無く、駆動機構をシンプルに構成し、駆動発生源を固定させることで、安定な動作を実現しながら、上下左右方向に赤外線センサを駆動することが出来、検知したい床面の分割数を増加して、より細かな空調制御を行うことを、大幅なコストアップをすることなしに、実現することを可能にする。
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、赤外線センサで検知し、その情報を元に、動作する空気調和機や、防犯システムなどのセンサ駆動機構に適用できる。
本発明の実施の形態1における赤外線センサユニットのカットモデルの斜視図 本発明の実施の形態1における赤外線センサユニットの右側からの斜視図 本発明の実施の形態1における赤外線センサユニットの左側からの斜視図 従来の赤外線センサユニットの上面図
符号の説明
1 十字型バー
2 垂直方向の軸穴
3 水平方向の軸穴
4 垂直方向の軸
5 主ギヤ
6 左副ギヤ
7 右副ギヤ
8 左副ギヤの軸
9 右副ギヤの軸
10 水平方向に軸穴を持つ第1のホルダ
11 右従動ギヤ
12 タイミングベルト
13 右駆動モータ
14 右駆動ギヤ
15 センサ本体
16 垂直方向に軸を持つ第2のホルダ
17、17a、17b、17c、17d 赤外線センサ
18 左従動ギヤ
19 タイミングベルト
20 左駆動モータ
21 左駆動ギヤ

Claims (1)

  1. 垂直方向と水平方向に、直角に交わる軸穴をもつ十字型バーと、前記垂直方向の軸穴にて自由に回転する軸をもつ主ギヤと、前記水平方向の軸穴にて自由に回転する軸をもつ左副ギヤおよび右副ギヤとを備え、前記左副ギヤの軸と前記右副ギヤの軸は繋がっておらず、それぞれ独立に回転し、前記左副ギヤと前記右副ギヤの軸心と一致する、水平方向に軸穴をもつ第1のホルダにて保持され、前記左副ギヤ、前記右副ギヤ双方と噛合する前記主ギヤは、垂直方向に軸をもつ第2のホルダに連結され、前記垂直方向に軸をもつ第2のホルダは、赤外線センサを具備したことを特徴とする空気調和機。
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