JP5119784B2

JP5119784B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP5119784B2
Application number: JP2007192824A
Authority: JP
Inventors: 昭彦清水; 努清水; 泰明松本; 晃西田; 広治栗須谷; 利光弘田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-07-25
Also published as: JP2009030831A

Description

本発明は、室内機に人の在否を検知する人体検知センサを設けた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、室内機に１個の人体感知センサを設けて、この人体検知センサにより人の在否を検知することで、快適で効率的な空調運転を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図１３は、特許文献１に記載された従来の空気調和機を示すものである。図１３に示すように、回路基板３３ａ、回路基板３３ａに取り付けられたレンズ３３ｂ、レンズ３３ｂの内部に実装された人体検知センサ３３ｃとで構成されたセンサユニット３３を備え、吸入口５と、熱交換器１と、ファン２と、吹出口６とを有する室内機本体１０から構成されている。

センサユニット３３は、吸入口５と吹出口６との間で、室内機本体１０の前面と下面とが成す隅角部であって、室内機本体１０の幅方向における中央部において取り付けられ、且つ、室内機本体１０の外面と略面一若しくはそれより内方に１個配置されている。
特開２０００−２４１００３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、人体検知センサが室内機本体前面に１個設けられているだけであり、十分な視野範囲が得られないという課題がある。そこで、視野範囲を拡大するには複数の人体検知センサを備えればよいが、複数の人体検知センサを室内機本体前面に備えると室内機本体のデザイン性が劣るとともに、本体およびセンサ部への埃の進入が増すという課題が生じる。また、視野範囲を拡大するには、人体検知センサを室内機本体より突出させる方法があるが、その場合には、センサ部へ荷重が加わりやすくなるという課題が生じる。

本発明は、前記課題を解決するもので、室内機本体のデザイン性および防塵性、防護性を損ねることなく、広い視野範囲と高い集光効率を持った人感検知装置を備えた空気調和機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明は、室内機に設けた人体検知センサ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、回路基板と前記回路基板に赤外線検知センサとレンズを装備したセンサユニットを前記室内機に複数設けるとともに、前記センサユニットをカバーで覆い、前記カバーの少なくとも赤外線が透過する面を薄肉化して、それ以外の部分は厚肉構造にしたものである。

本発明の空気調和機は、室内機本体のデザイン性および防塵性、防護性を損ねることなく、広い視野範囲と高い集光効率を持った人感検知装置を備えることができ、快適で効率的な空調運転が行える。

第１の発明は、室内機に設けた人体検知センサ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、回路基板と前記回路基板に赤外線検知センサとレンズを装備したセンサユニットを前記室内機に複数設けるとともに、前記センサユニットをカバーで覆い、前記カバーの少なくとも赤外線が透過する面を薄肉化して、それ以外の部分は厚肉構造にしたことにより、室内機本体のデザイン性および防塵性、防護性を損ねることなく、広い視野範囲と高い集光効率を持った人感検知装置を備え、快適で効率的な空調運転が行えるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明の室内機に設けたカバーにおいて、赤外線透過部付近を薄肉にした別部材で形成し、前記カバーに係合する構成にしたものであり、薄肉構造によるカバーの強度低下を防ぐものである。

第３の発明は、特に、第１の発明の前記カバー内部に補強部材を設け、前記カバーの赤外線透過部を逃げてカバー内面と略当接させたものであり、カバー薄肉部を補強するものである。

第４の発明は、特に、第３の発明の補強部材において、前記補強部材で複数のセンサユニットを保持したものであり、カバー薄肉部の強度を補いつつ、センサユニット部の構成を簡素化できるものである。

第５の発明は、特に、第１の発明の室内機に設けたカバーにおいて、赤外線が透過する付近のみを薄肉化し、それ以外の部位は厚肉にしたものであり、薄肉構造によるカバーの強度低下を簡素な構成で防ぐものである。

第６の発明は、特に、第３および第４の発明の補強部材において、部材の色を前記カバーと同色もしくは透明色で形成したものであり、カバー薄肉部において補強部材が透けて見えることを防ぎ、デザイン性を向上するものである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではない。

（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空気調和機の室内機の正面図、図２は同室内機の断面図である。

室内機は、その本体１０の前面から上面にかけて吸入口５を形成し、その本体１０内部に熱交換器１と、ファン２と、吹出グリル７を有している。熱交換器１はファン２の上流側に配置され、吹出グリル７は、ファン２の下流側の送風通路９と吹出口６を形成している。また、吹出口６には、風を左右に吹き分ける左右風向変更羽根２４と、吹出口６を開閉して風を上下に吹き分ける上下風向変更羽根３０が備えてあり、吹出口６の上部には吸入口５の下部通路を閉塞する中羽根２５を設けている。

上下羽根変更羽根３０は、その両端に設けたアーム２９を介して本体１０の下部に備えた上下羽根駆動機構２８に連結しており、中羽根２５は駆動モータ２６を介して本体に連結している。

また、本体１０には、前面側の吸入口５を開閉する前面パネル２０が、その両端に設けた２本のアーム２１，２２を介して連結されている。

図１に示すように、前面パネル２０の中央上部には人体検知装置３１が取り付けられて
おり、この人体検知装置３１は、図３に示すように複数のセンサユニット３２、３３、３４、３５、３６を備え、センサユニット３２、３３、３４、３５、３６はセンサホルダー３７により保持されている。

また、センサユニット３３は、回路基板３３ａと、回路基板３３ａに取り付けられたレンズ３３ｂと、レンズ３３ｂの内部に実装された人体検知センサ３３ｃとで構成されており、この構成は、他のセンサユニット３２、３４、３５、３６についても同様である。さらに、人体検知センサは、人体などから放射される赤外線を検知することにより人の在否を検知する赤外線センサにより構成されており、赤外線量の変化に応じて出力される信号に基づいてそれぞれの回路基板により人の在否が判定される。

さらに、センサユニット３５、３６は、人体検知装置３１から見て近距離方向に複数の検知領域を持つように、また、センサユニット３２、３３、３４は、人体検知装置３１から見て遠距離方向に複数の検知領域を持つように、それぞれの回路基板を所定の角度に傾斜させてセンサホルダー３７に取り付けている。

各センサユニット３２、３３、３４、３５、３６を前面パネル２０の上部に設けたのは、図４（ａ）に示されるように、各センサユニット３２、３３、３４、３５、３６の視野範囲（後述する人体位置判別領域）を拡大して遠方視野を最大限確保するためである。また、図４（ｂ）に示されるように、運転開始時に前面パネル２０を停止位置より前方に移動させることでより遠くまで視野範囲を確保することができるとともに、図４（ｃ）に示されるように、前面パネル２０を停止位置より斜め上方に移動させることで視野範囲をさらに拡大することができる。なお、各センサユニット３２、３３、３４、３５、３６の位置は前面パネル２０の上部に限定されるわけではなく、また、前面パネルが可動でない場合でも、人体検知装置を前面パネルの上部あるいは本体上部に取り付けることにより下部に取り付けた場合に比べ視野範囲を拡大することができる。

また、図４（ｄ）に示されるように、各センサユニット３２、３３、３４、３５、３６を前面パネル２０の主平面から突出させて設けることで、各センサユニット３２、３３、３４、３５、３６をより前方に配置することができ、図４（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、室内機の構成部（例えば、上下羽根変更羽根３０や、前面側の吸入口５を開放状態の前面パネル２０など）による死角発生を防止して視野範囲を拡大させることができる。

本実施の形態では、各センサユニット３２、３３、３４、３５、３６は前面パネル２０に設けられているので、前面パネル２０が前面側の吸入口５を開放状態としたときには前面パネル２０に付随して移動することとなり、更に前方に突出することとなる。

このような構成を持つ人体検知装置３１は、センサユニット部への埃の進入を防止するとともに、本体１０のデザイン性を良くするためにカバー３８で覆っているが、カバーの肉厚が増すに従い赤外線の透過率が低下し（図５）、集光効率が悪化してしまう。そこで、カバー３８においては、赤外線が透過する面を薄肉化し、赤外線透過面以外はカバー強度を保つため厚肉構造にしている。一例としては、カバー無しの赤外線透過率を１００％とした場合、肉厚ｔ０．５の樹脂カバーで覆うと透過率は５０％程度まで下がってしまう。従って、人体検知装置３１をコンパクトにするためレンズを小型化しつつ、検知領域を遠距離まで確保するには、カバー３８の赤外線透過部は可能な限り薄肉化することが望ましい。

図６は、センサユニット３２、３３、３４、３５、３６で検知される人体位置判別領域を示しており、センサユニット３２、３３、３４、３５、３６は、それぞれ下記に示す領域に人がいるかどうかを検知することができる。

センサユニット３２：領域Ｆ＋Ｉ
センサユニット３３：領域Ｄ＋Ｅ＋Ｈ
センサユニット３４：領域Ｃ＋Ｇ
センサユニット３５：領域Ｂ＋Ｅ＋Ｆ
センサユニット３６：領域Ａ＋Ｃ＋Ｄ
センサ領域Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを重なり領域と言い、複数のセンサが反応した信号により位置判定をする。一例として、左側の重なり領域の判定方法を表１に、右側の重なり領域の判定方法を表２に示す。
（表１）左側の重なり領域判定

（表２）右側の重なり領域判定

また、重なり領域以外の領域は一つのセンサで検知されるので通常領域と言い、表３のように位置判定される。
（表３）通常領域判定

以上のような方法で人がいる位置を判定し、暖房運転時においては人がいると判定された領域における人の足元手前に風向きを制御し、冷房運転時においては人の頭上に風向きを制御するように行われ、風向きはファン２の回転数と、左右風向変更羽根２４および上下風向変更羽根３０の角度により調節する。

図７は、室内機の暖房運転時の状態を示す図であり、前面パネル２０は本体１０から離間して前面側の吸入口５を開口し、上下風向変更羽根３０は本体１０から離間して、吹き出し空気を人の足元手前に運ぶため、下方に空気を送る角度に設定される。

図８は、室内機の冷房運転時の状態を示す図であり、前面パネル２０は本体１０から離間して前面側の吸入口を開口し、上下風向変更羽根３０は本体１０から離間して、吹き出し空気を人の頭上に運ぶため、上方に空気を送る角度に設定される。また、中羽根２５は、前面パネル２０の下部に位置する吸入口５を閉塞し、吹き出し空気のショートサーキットを防ぐ。

以上のように、本実施例における空気調和機は、室内機本体１０に複数のセンサユニット３２、３３、３４、３５、３６を設けるとともに、これらセンサユニット３２、３３、３４、３５、３６をカバー３８で覆い、このカバー３８の少なくとも赤外線が透過する面を薄肉化して、それ以外の部分は厚肉構造にしたことにより、室内機のデザイン性および防塵性を損ねることなく、広い視野範囲と高い集光効率を持った人感検知装置３１を備えることができ、快適で効率的な空調運転が行える。

また、本実施例のカバー３８の構成において、図９に示したように、赤外線が透過する付近を薄肉にした別の薄肉部材４１で形成し、カバー３８に係合する構成にしてもよい。これにより、薄肉構造によるカバー３８の強度低下を防ぐことができる。

また、本実施例の人体検知装置３１の構成において、図１０に示したように、カバー３８の内部に補強部材４２を設け、カバー３８の赤外線透過部付近を逃げてカバー内面と略当接させてもかまわない。これにより、カバー薄肉部を補強することができるため、室内機据付工事時や室内機の本体清掃時などに不意の外力が加わった場合でもカバー薄肉部の破損を防ぐことができる。

また、図１１に示したように、センサユニット３２、３３、３４、３５、３６を保持するセンサホルダー３７に突起を設け、この突起部をカバー３８の赤外線透過部を逃げてカバー内面と略当接させてもかまわない。これにより、カバー薄肉部の強度を補いつつ、人体検知装置３１の構成を簡素化することができる。

また、本実施例のカバー３８の構成において、図１２に示すように、赤外線が透過する付近のみを薄肉化し、それ以外の部位は厚肉化してもよい。これにより、薄肉構造によるカバー３８の強度低下を簡素な構成で防ぐことができる。

さらに、前記補強部材４２およびセンサホルダー３７を、カバー３８と同色もしくは透明色で形成すると、カバー３８の薄肉部において補強部材４２やセンサホルダー３７が透けて見えることを防ぐことができるため、室内機のデザイン性が向上する。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、人の在否を的確に把握して、快適で効率的な運転制御を行うことができるため、一般家庭用や車両用などの空気調和機や除湿機に適している。

本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機正面図本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機断面図（図１のＡＡ断面）本発明の実施の形態１における人体検知装置を示す（ａ）正面図（ｂ）断面図（ＢＢ断面）本発明の実施の形態１における人体検知装置の取付位置の変化に基づく視野範囲の変化を示す概略図本発明の実施の形態１におけるカバー厚みと赤外線透過率の関係を示すグラフ本発明の実施の形態１における人体検知判別領域を示す図本発明の実施の形態１における室内機の暖房運転時の断面図本発明の実施の形態１における室内機の冷房運転時の断面図本発明の実施の形態１におけるカバーの構成を示す（ａ）正面図（ｂ）断面図（ＣＣ断面）本発明の実施の形態１におけるカバーと補強部材の構成を示す（ａ）正面図（ｂ）断面図（ＤＤ断面）本発明の実施の形態１におけるセンサホルダーの構成を示す（ａ）正面図（ｂ）断面図（ＥＥ断面）本発明の実施の形態１におけるカバーの構成を示す（ａ）正面図（ｂ）断面図（ＦＦ断面）従来の空気調和機の室内機（ａ）正面図（ｂ）断面図

符号の説明

１熱交換器
２ファン
５吸入口
６吹出口
７吹出グリル
９送風通路
１０本体
２０前面パネル
２１アーム
２２アーム
２４左右風向変更羽根
２５中羽根
２６駆動モータ
２８上下羽根駆動機構
２９アーム
３０上下風向変更羽根
３１人体検知装置
３２、３３、３４、３５、３６センサユニット
３３ａ回路基板
３３ｂレンズ
３３ｃ人体検知センサ
３７センサホルダー
３８カバー

Claims

室内機に設けた人体検知センサにより人の在否を検知して運転を制御する空気調和機において、前記室内機の前面にて開閉する前面パネルを設け、回路基板と前記回路基板に赤外線検知センサとレンズを装備したセンサユニットを前記前面パネルに複数設けるとともに、前記センサユニットをカバーで覆い、前記カバーの少なくとも赤外線が透過する面を薄肉化して、それ以外の部分は厚肉構造にしたことを特徴とする空気調和機。
前記室内機に設けた前記カバーにおいて、赤外線透過部付近を薄肉にした別部材で形成し、前記カバーに係合する構成にしたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記カバー内部に補強部材を設け、前記カバーの赤外線透過部を逃げてカバー内面と略当接させたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記補強部材で複数のセンサユニットを保持したことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
前記室内機に設けた前記カバーにおいて、赤外線透過部付近のみを薄肉化し、それ以外の部位は厚肉構造にしたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記補強部材の色を前記カバーと同色もしくは透明色で形成したことを特徴とする請求項３または４に記載の空気調和機。