JP5236093B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、空気調和機に関する。

例えば、壁掛け式の空気調和機では、通常室内機は部屋の高所の壁に据付られる。しかし、室内機が据付られる壁における左右の位置は、様々である。壁の左右方向の略中央に据付られる場合もあるし、室内機から見て右側又は左側の壁に接近して据付られる場合もある。以下、この明細書では、部屋の左右方向とは、室内機から見た左右方向と定義する。

室内機が壁の左右方向の略中央に据付られる場合は、室内機から吹き出される空気の方向による部屋への影響は殆どないが、室内機から見て右側又は左側の壁に接近して据付られる場合は、接近している右側又は左側の壁に向かって室内機から空気が吹き出されると、居住空間の空調が不足するため、空調効率が悪化し快適性が損なわれる。また、直接室内機から空気が吹き付けられる壁に汚れ・はがれ等が発生しやすい。

そこで、使用者が、リモコンの設置位置設定スイッチにより室内機の壁における設置位置、「中央設置」、「左設置」、「右設置」を選択し、「中央設置」が選択されたときは、左右風向羽根の風向を、設置壁に対して中央を中心に左右７５度ずつ１５０度左右にスイングするように制御する。また、「左設置」が選択された時は、左右風向羽根の風向を、中央から右方向７５度間のみを、左右にスイングするように制御する。また、「右設置」が選択された時は、左右羽根の風向を、中央から左方向７５度間のみを、左右にスイングするように制御するようにした空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１０６９１９号公報 特開平３−７９９４２号公報 特開平５−１４９７９１号公報 特開平１０−１６０５８０号公報

しかしながら、上記特許文献１は、空気調和機の使用者が室内機の設置位置の設定を行う必要があり、使用者にとっては不便なものであった。尚、上記特許文献１には記載されていないが、空気調和機の据付業者が室内機の設置位置の入力を行う場合もある。

以上のように、従来の空気調和機は、据付業者又は使用者が据付時に室内機の設置位置の入力をリモコン等（室内機本体による場合もある）により行う必要があり、不便であると共に室内機の設置位置の入力を忘れた場合は、空調効率が悪化し快適性が損なわれる。また、直接室内機から空気が吹き付けられる壁に汚れ・はがれ等が発生しやすいという課題があった。

この発明は、本体と部屋の壁との間の距離に応じた制御を行うために、その距離を推定することができる空気調和機を提供することを目的とする。

この発明に係る空気調和機は、部屋に据え付けられる本体に風の吹出口が形成されており、
前記部屋の温度を検出する赤外線センサと、
前記空気調和機の制御を司る制御部と、
前記吹出口に設けられ、前記吹出口から吹き出される風の左右方向の風向を制御する左右風向制御板とを備え、
前記制御部は、前記左右風向制御板を左右いずれか片側に傾けた状態で冷房又は暖房運転を行うとともに前記赤外線センサにより前記部屋の熱画像データを取得し、取得した熱画像データから前記状態での冷房又は暖房運転により前記部屋の前記片側の壁に温度変化が生じた範囲の面積を求め、求めた面積から前記本体と前記片側の壁との間の距離を推定するものである。

この発明によれば、空気調和機が、本体と部屋の壁との間の距離を推定して、その距離に応じた制御を行うことができるようになる。

実施の形態１を示す図で、空気調和機１００の斜視図。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１００の斜視図。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１００の縦断面図。 実施の形態１を示す図で、可動式赤外線センサ３と受光素子の各配光視野角を示す図。 実施の形態１を示す図で、可動式赤外線センサ３を収納する筐体５の斜視図。 実施の形態１を示す図で、可動式赤外線センサ３付近の斜視図（（ａ）は可動式赤外線センサ３が右端端部へ可動した状態、（ｂ）は可動式赤外線センサ３が中央部へ可動した状態、（ｃ）は可動式赤外線センサ３が左端端部へ可動した状態）。 実施の形態１を示す図で、可動式赤外線センサ３の縦断面における縦配光視野角を示す図。 実施の形態１を示す図で、主婦１２が幼児１３を抱いている部屋の熱画像データを示す図。 実施の形態１を示す図で、ある任意の大きさの部屋に空気調和機１００が設置されている様子を示す図。 実施の形態１を示す図で、床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の長手方向の壁の右側端付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面と壁面を展開した図。 実施の形態１を示す図で、図１４の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２２、壁面領域２０、床面と壁面との境界線領域２１の検知エリア領域を示す図。 実施の形態１を示す図で、床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の短手方向の壁の中央付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面と壁面を展開した図。 実施の形態１を示す図で、図１２の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２５、壁面領域２３、床面と壁面との境界線領域２４の検知エリア領域を示す図。 実施の形態１を示す図で、床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の長手方向の壁の中央付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面と壁面を展開した図。 実施の形態１を示す図で、図１０の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２８、壁面領域２６、床面と壁面との境界線領域２７の検知エリア領域を示す図。 実施の形態１を示す図で、部屋の据付壁５０の中央付近に空気調和機１００を据付け、吹出し風を２９右側に吹出す場合の斜視図（ａ）と吹出し風３０を左側に吹出す場合の斜視図（ｂ）。 実施の形態１を示す図で、部屋の据付壁５０の右端付近に空気調和機１００を据付け、吹出し風２９を右側に吹出す場合の斜視図（ａ）と吹出し風３０を左側に吹出す場合の斜視図（ｂ）。 実施の形態１を示す図で、図１６（ａ）の据付・運転条件における部屋の熱画像データを示す図。 実施の形態１を示す図で、図１６（ｂ）の据付・運転条件における部屋の熱画像データを示す図。 実施の形態１を示す図で、図１８と図１９とを合わせた図。 実施の形態１を示す図で、図１７（ａ）の据付・運転条件における部屋の熱画像データを示す図。 実施の形態１を示す図で、図１７（ｂ）の据付・運転条件における部屋の熱画像データを示す図。 実施の形態１を示す図で、図２１と図２２とを合わせた図。 実施の形態１を示す図で、空気調和機１００と左右壁との距離Ｌと面積（画素数）Ｓとの関係を示す図。

実施の形態１．
先ず、本実施の形態の概要を説明する。空気調和機（室内機）は、温度検出対象範囲を走査しながら温度を検出する可動式赤外線センサを備え、可動式赤外線センサにより熱源検知を行って人や発熱機器の存在を検知して、快適な制御を行うようにしている。

通常室内機は部屋の高所の壁に据付られるが、室内機が据付られる壁における左右の位置は、様々である。壁の左右方向の略中央に据付られる場合もあるし、室内機から見て右側又は左側の壁に接近して据付られる場合もある。

本実施の形態の空気調和機は、起動時に可動式赤外線センサを利用して、空気調和機自身が据付られる壁における左右の位置を判断して、それに合わせて自動的に吹出し風向（左右フラップ）等の設定を行うものである。それにより、空調効率が悪化し快適性が損なわれることを抑制すると共に、直接室内機から空気が吹き付けられる壁に汚れ・はがれ等が発生することがないようにするものである。

図１乃至図２４は実施の形態１を示す図で、図１、図２は空気調和機１００の斜視図、図３は空気調和機１００の縦断面図、図４は可動式赤外線センサ３と受光素子の各配光視野角を示す図、図５は可動式赤外線センサ３を収納する筐体５の斜視図、図６は可動式赤外線センサ３付近の斜視図（（ａ）は可動式赤外線センサ３が右端端部へ可動した状態、（ｂ）は可動式赤外線センサ３が中央部へ可動した状態、（ｃ）は可動式赤外線センサ３が左端端部へ可動した状態）、図７は可動式赤外線センサ３の縦断面における縦配光視野角を示す図、図８は主婦１２が幼児１３を抱いている部屋の熱画像データを示す図、図９はある任意の大きさの部屋に空気調和機１００が設置されている様子を示す図、図１４は床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の長手方向の壁の中央付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面と壁面を展開した図、図１１は図１４の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２２、壁面領域２０、床面と壁面との境界線領域２１の検知エリア
領域を示す図、図１２は床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の短手方向の壁の中央付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面と壁面を展開した図、図１３は図１２の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２５、壁面領域２３、床面と壁面との境界線領域２４の検知エリア領域を示す図、図１０は床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の長手方向の壁の右側端付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面と壁面を展開した図、図１５は図１０の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２８、壁面領域２６、床面と壁面との境界線領域２７の検知エリア領域を示す図、図１６は部屋の据付壁５０の中央付近に空気調和機１００を据付け、吹出し風２９を右側に吹出す場合の斜視図（ａ）と吹出し風３０を左側に吹出す場合の斜視図（ｂ）、図１７は部屋の据付壁５０の右端付近に空気調和機１００を据付け、吹出し風２９を右側に吹出す場合の斜視図（ａ）と吹出し風３０を左側に吹出す場合の斜視図（ｂ）、図１８は図１６（ａ）の据付・運転条件における部屋の熱画像データを示す図、図１９は図１６（ｂ）の据付・運転条件における部屋の熱画像データを示す図、図２０は図１８と図１９とを合わせた図、図２１は図１７（ａ）の据付・運転条件における部屋の熱画像データを示す図、図２２は図１７（ｂ）の据付・運転条件における部屋の熱画像データを示す図、図２３は図２１と図２２とを合わせた図、図２４は空気調和機１００と左右壁との距離Ｌと面積（画素数）Ｓとの関係を示す図である。

図１乃至図３により、空気調和機１００（室内機）の全体構成を説明する。図１、図２共に、空気調和機１００の外観斜視図であるが、見る角度が異なる点と、図１は上下フラップ４３（上下風向制御板、左右に２個）が閉じているのに対して、図２は上下フラップ４３が開き奥の左右フラップ４４（左右風向制御板、多数）が見えている点とが異なる。

図１に示すように、空気調和機１００（室内機）は、略箱状の室内機筺体４０（本体と定義する）の上面に部屋の空気を吸い込む吸込口４１が形成されている。

また、前面の下部に調和空気を吹き出す吹出口４２が形成されていて、吹出口４２には吹き出し風の風向を制御する上下フラップ４３と、左右フラップ４４とが設けられる。上下フラップ４３は吹き出し風の上下風向を制御し、左右フラップ４４は吹き出し風の左右風向を制御する。

室内機筺体４０の前面の下部で、吹出口４２の上に、可動式赤外線センサ３（赤外線センサの一例）が設けられている。可動式赤外線センサ３は、俯角約２４．５度の角度で下向きに取り付けられている。俯角とは、可動式赤外線センサ３の中心軸と水平線とがなす角度である。別の言い方をすると、可動式赤外線センサ３は、水平線に対して約２４．５度の角度で下向きに取り付けられている。

図３に示すように、空気調和機１００（室内機）は、内部に送風機４５を備え、該送風機４５を囲むように熱交換器４６が配置されている。

熱交換器４６は、室外機（図示せず）に搭載された圧縮機等と接続されて冷凍サイクルを形成している。冷房運転時は蒸発器として、暖房運転時は凝縮器として動作する。

吸込口４１から送風機４５により室内空気が吸い込まれ、熱交換器４６で冷凍サイクルの冷媒と熱交換を行い、送風機４５を通過して吹出口４２から室内へ吹き出される。

吹出口４２では、上下フラップ４３と左右フラップ４４（図３では図示していない）とにより、上下方向及び左右方向の風向が制御される。図３は、上下フラップ４３が水平吹き出しの角度になっている。

図４に示すように、可動式赤外線センサ３は、金属缶１内部に８個の受光素子（図示せず）を縦方向に一列に配列している。金属缶１の上面には、８個の受光素子に赤外線を通すためのレンズ製の窓（図示せず）が設けられている。各受光素子の配光視野角２は、縦方向７度、横方向８度である。尚、各受光素子の配光視野角２が、縦方向７度、横方向８度のものを示したが、縦方向７度、横方向８度に限定されるものではない。各受光素子の配光視野角２に応じて、受光素子の数は変化する。例えば、１個の受光素子の縦配光視野
角と受光素子の数との積が一定になるようにすればよい。

図５は、可動式赤外線センサ３付近を裏側（空気調和機１００の内部から）から見た斜視図である。図５に示すように、可動式赤外線センサ３は、筐体５内に収納されている。そして、筐体５の上方に可動式赤外線センサ３を駆動するステッピングモーター６が設けられる。筐体５と一体の取付部７が空気調和機１００の前面下部に固定されることにより、可動式赤外線センサ３が空気調和機１００に取り付けられる。可動式赤外線センサ３が空気調和機１００に取り付けられた状態では、ステッピングモーター６と筐体５は垂直である。そして、筐体５の内部で可動式赤外線センサ３が、俯角約２４．５度の角度で下向きに取り付けられている。

可動式赤外線センサ３は、ステッピングモーター６により左右方向に所定角度範囲を回転駆動する（このような回転駆動をここでは、可動する、と表現する）が、図６に示すように右端端部（ａ）から中央部（ｂ）を経由して左端端部（ｃ）まで可動し、左端端部（ｃ）に来ると逆方向に反転して可動する。この動作を繰り返す。可動式赤外線センサ３は、部屋の温度検出対象範囲を左右に走査しながら温度検出対象の温度を検出する。

ここで、可動式赤外線センサ３による部屋の壁や床の熱画像データの取得方法について述べる。尚、可動式赤外線センサ３等の制御は、所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータによって行われる。所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータを制御部と定義する。以下の説明では、一々夫々の制御を制御部（所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータ）が行うという記載は省略する。

部屋の壁や床の熱画像データを取得する場合、可動式赤外線センサ３をステッピングモーター６により左右方向に可動し、ステッピングモーター６の可動角度（可動式赤外線センサ３の回転駆動角度）１．６度毎に各位置で可動式赤外線センサ３を所定時間（０．１〜０．２秒）停止させる。

可動式赤外線センサ３を停止した後、所定時間（０．１〜０．２秒より短い時間）待ち、可動式赤外線センサ３の８個の受光素子の検出結果（熱画像データ）を取り込む。

可動式赤外線センサ３の検出結果を取り込み終了後、再びステッピングモーター６を駆動（可動角度１．６度）して後停止し、同様の動作により可動式赤外線センサ３の８個の受光素子の検出結果（熱画像データ）を取り込む。

上記の動作を繰り返し行い、左右方向に９４箇所の可動式赤外線センサ３の検出結果をもとに検知エリア内の熱画像データを演算する。

ステッピングモーター６の可動角度１．６度毎に９４箇所で可動式赤外線センサ３を停止させて熱画像データを取り込むので、可動式赤外線センサ３の左右方向の可動範囲（左右方向に回転駆動する角度範囲）は、約１５０．４度である。

尚、可動式赤外線センサ３をステッピングモーター６により左右方向に可動して部屋の壁や床の熱画像データを取得する場合、空気調和機１００の上下フラップ４３の向きは水平に固定する。そして、左右フラップ４４は、右側に最大に傾けた場合と、左側に最大に傾けた場合との二つのケースについて部屋の熱画像データを取得する。この点については、追って詳しく述べる。

図７は空気調和機１００を部屋の床面から１８００ｍｍの高さに据付けた状態で、８個の受光素子が縦に一列に配列された可動式赤外線センサ３の縦断面における縦配光視野角
を示す。

図７に示す角度７°は、１個の受光素子の縦配光視野角である。

また、図７の角度３７．５°は、可動式赤外線センサ３の縦視野領域に入らない領域の空気調和機１００が取り付けられた壁からの角度を示す。可動式赤外線センサ３の俯角が０°であれば、この角度は、９０°−４（水平より下の受光素子の数）×７°（１個の受光素子の縦配光視野角）＝６２°になる。本実施の形態の可動式赤外線センサ３は、俯角が２４．５°であるから、６２°−２４．５°＝３７．５°になる。

図８は８畳相当の部屋で主婦１２が幼児１３を抱いている一生活シーンを可動式赤外線センサ３を左右方向に可動させながら得られた検出結果をもとに熱画像データとして演算した結果を示す。

図８は季節が冬で、且つ天候が曇りの日に取得した熱画像データである。従って、窓１４の温度は、１０〜１５℃と低い。主婦１２と幼児１３の温度が最も高い。特に、主婦１２と幼児１３の上半身の温度は、２６〜３０℃である。このように、可動式赤外線センサ３を左右方向に可動させることにより、例えば、部屋の各部の温度情報を取得することができる。

図９はある任意の大きさの部屋に空気調和機１００が設置されている様子を示す。空気調和機１００は、据付壁５０（破線のハッチング部分）に設置されている。据付壁５０の右側に、右側の壁１７がある。また、据付壁５０の左側に、左側の壁１６がある。また、据付壁５０の正面に、正面の壁１９がある。さらに、据付壁５０の下に床１８がある。

図７に示す縦方向の配光視野角を持つ可動式赤外線センサ３を左右方向に９４カ所（角度１５０．４°）可動させることにより取得できる熱画像データの検知対象エリア領域は、空気調和機１００から見て右側の壁１７と、左側の壁１６と、正面の壁１９と、床１８とが主となる。

図１４は床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の長手方向の壁の中央付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面と壁面を展開した図である。

図９と同様に取得する熱画像としての検知対象エリア領域は空気調和機１００から見て、右側の壁１７と、左側の壁１６と、正面の壁１９と、床１８となる。

図１１は図１４の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２２、壁面領域２０、床面と壁面との境界線領域２１の検知エリア領域を示す図である。空気調和機１００の据付け高さを１８００ｍｍとした場合（図７）に取得できる縦８素子＊横９４分解能から得られる７５２画素相当の熱画像における壁面領域２０と、床面領域２２と、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線領域２１とを示す。

空気調和機１００から見て手前側の床面領域２２を検知する検知素子は受光素子ａ〜ｃが支配的となる。また、壁面領域２０を検知する検知素子は受光素子ｅ〜ｈが主となる。

そして、受光素子ｄ，ｅが左右角度と可動式赤外線センサ３の縦方向配光視野角（図７）の関係上、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線付近の境界線領域２１を検知することとなる。

従って、図１１において、取得される熱画像において床面領域２２は下部領域となり、壁面領域２０は上部領域となり、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線領域２１が、床面領域２２と壁面領域２０の間の位置付けとなる。

図１２は床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の短手方向の壁の中央付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面の壁面を展開した図である。

図１３は図１２の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２５、壁面領域２３、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線領域２４の検知エリア領域を示したものである。空気調和機１００の据付け高さを１８００ｍｍとした場合（図７）に取得できる縦８素子＊横９４分解能から得られる７５２画素相当の熱画像における壁面領域２３と、床面領域２５と、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線領域２４とを示す。

空気調和機１００から見て手前側の床面領域２５を検知する検知素子は受光素子ａ〜ｅが支配的となる。図１１と比較すると、検知エリア領域の中央部付近の床面領域２５が広くなっている。また、検知エリア領域の両端付近の床面領域２５が狭くなっている。これは、図１２に示す部屋が、空気調和機１００から見て図１０に示す部屋よりも縦長になっているためである。

また、壁面領域２３を検知する検知素子は受光素子ｃ〜ｈが主となる。図１１と比較すると、検知エリア領域の中央部付近の壁面領域２３が狭くなっている。また、検知エリア領域の両端付近の壁面領域２３が広くなっている。これも、図１２に示す部屋が、空気調和機１００から見て図１０に示す部屋よりも縦長になっているためである。

そして、受光素子ｃ〜ｆが左右角度と可動式赤外線センサ３の縦方向配光視野角（図７）の関係上、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線付近の境界線領域２４を検知することとなる。

従って、図１３においても、取得される熱画像において床面領域２５は下部領域となり、壁面領域２３は上部領域となり、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線領域２４が、床面領域２５と壁面領域２３の間の位置付けとなる。

図１０は床面の１辺が３６００ｍｍの正方形（８畳相当）の部屋を２つ並べた１６畳相当の部屋の長手方向の壁の右側端付近に空気調和機１００を設置した部屋空間に対し、３角法にて床面と壁面を展開した図である。

図１５は図１０の空気調和機１００の据付条件にて熱画像データを取得する際の床面領域２８、壁面領域２６、床面と壁面との境界線領域２７の検知エリア領域を示す図である。空気調和機１００の据付け高さを１８００ｍｍとした場合（図７）に取得できる縦８素子＊横９４分解能から得られる７５２画素相当の熱画像における壁面領域２６と、床面領域２８と、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線領域２７とを示す。

空気調和機１００から見て手前側の床面領域２５を検知する検知素子は受光素子ａ〜ｅが支配的となる。床面領域２８が、検知エリア領域の左側に偏る。これは、部屋の長手方向の壁の右側端付近に空気調和機１００を設置したため、可動式赤外線センサ３が中央付近から右端の間を左右方向に可動する場合、床１８が検知領域に入らないからである。

また、受光素子ａ〜ｈの全てが、壁面領域２６を検知する。壁面領域２６が、検知エリア領域の左から右に向かって広くなっている。検知エリア領域の右側の約１／３は、壁面領域２６だけになっている。これも、部屋の長手方向の壁の右側端付近に空気調和機１００を設置したためである。

そして、受光素子ａ〜ｆが左右角度と可動式赤外線センサ３の縦方向配光視野角（図７）の関係上、床１８と壁面（右側の壁１７、左側の壁１６、正面の壁１９）との境界線付近の境界線領域２７を検知することとなる。部屋の長手方向の壁の右側端付近に空気調和機１００を設置したため、境界線領域２７も検知エリア領域の右側の約１／３には存在しない。

次に、可動式赤外線センサ３を用いて取得することができる部屋の熱画像データの一例を説明する。空気調和機１００の冷房又は暖房運転を行う。このとき、上下フラップ４３は、吹き出し風が水平以上となる向きに固定する。吹出口４２から吹き出す調和空気の温度が、室内空気よりも所定の温度差がある状態を所定時間維持してその間に部屋の熱画像データを可動式赤外線センサ３を用いて取得する。左右フラップ４４は、右側に最大に傾けた第１の状態と、左側に最大に傾けた第２の状態との夫々について、熱画像データを取得するものとする。但し、左右フラップ４４の傾けは、最大でなくてもよい。

図１６は部屋の据付壁５０の中央付近に空気調和機１００を据付け、吹出し風２９を右側に吹出す場合の斜視図（ａ）と吹出し風３０を左側に吹出す場合の斜視図（ｂ）である。吹出し風２９を右側に吹出す場合は、左右フラップ４４を右側に最大に傾ける（第１の状態）。また、吹出し風３０を左側に吹出す場合は、左右フラップ４４を左側に最大に傾ける（第２の状態）。但し、左右フラップ４４の左右への傾きは、最大でなくてもよい。

また、図１７は部屋の据付壁５０の右端付近に空気調和機１００を据付け、吹出し風を右側に吹出す場合の斜視図（ａ）と吹出し風を左側に吹出す場合の斜視図（ｂ）である。左右フラップ４４の向きは、図１６の場合と同様である。

図１６（ａ）に示す据付・運転条件で取得した部屋の熱画像データを図１８に示す。この場合、部屋の据付壁５０の中央付近に空気調和機１００を据付け、室内空気と所定の温度差のある吹出し風２９を右側に吹出すので、熱画像データには右端付近に、右側の壁１７の温度変化が現れる。この右側の壁１７の温度変化を、右壁面温度変化分布３２と定義する。部屋の右側の壁１７以外の部分には、温度変化は現れない。

図１６（ｂ）に示す据付・運転条件で取得した部屋の熱画像データを図１９に示す。この場合、部屋の据付壁５０の中央付近に空気調和機１００を据付け、室内空気と所定の温度差のある吹出し風３０を左側に吹出すので、熱画像データには左端付近に、左側の壁１６の温度変化が現れる。この左側の壁１６の温度変化を、左壁面温度変化分布３１と定義する。部屋の左側の壁１６以外の部分には、温度変化は現れない。

図２０は図１８と図１９とを合わせた図である。右壁面温度変化分布３２と左壁面温度変化分布３１とが左右対称に現れる。右壁面温度変化分布３２と左壁面温度変化分布３１とは、面積が等しく、且つ熱分布の温度も同等である。

図１７（ａ）に示す据付・運転条件で取得した部屋の熱画像データを図２１に示す。この場合、部屋の据付壁５０の右端付近に空気調和機１００を据付け、室内空気と所定の温度差のある吹出し風２９を右側に吹出すので、熱画像データには右端付近に、右側の壁１７の温度変化が現れる。この右側の壁１７の温度変化を、右壁面温度変化分布３４と定義
する。部屋の右側の壁１７以外の部分には、温度変化は現れない。右壁面温度変化分布３４は、図１８の右壁面温度変化分布３２と比較すると、面積が広くなると共に、熱分布の温度も高くなっている。熱分布の温度の違いは、ハッチングの種類を変えて表わしている。

図１７（ｂ）に示す据付・運転条件で取得した部屋の熱画像データを図２２に示す。この場合、部屋の据付壁５０の右端付近に空気調和機１００を据付け、室内空気と所定の温度差のある吹出し風３０を左側に吹出すので、熱画像データには左端付近に、左側の壁１６の温度変化が現れる。この右側の壁１７の温度変化を、左壁面温度変化分布３３と定義する。部屋の左側の壁１６以外の部分には、温度変化は現れない。左壁面温度変化分布３３は、図１９の左壁面温度変化分布３１と比較すると、面積が狭くなると共に、熱分布の温度も低くなっている。熱分布の温度の違いは、ハッチングの種類を変えて表わしている。左壁面温度変化分布３３のハッチングは、左壁面温度変化分布３１のハッチングよりも粗くすることで、熱分布の温度（温度変化）が低いことを表している。

図２３は図２１と図２２とを合わせた図である。右壁面温度変化分布３４と左壁面温度変化分布３３とを比較すると、右壁面温度変化分布３４の面積が左壁面温度変化分布３３の面積よりも広くなり、且つ右壁面温度変化分布３４の熱分布の温度（温度変化）が左壁面温度変化分布３３の熱分布の温度（温度変化）が高くなっている。熱分布の温度（温度変化）の違いは、ハッチングの種類の違いで表わしている。

図示はしないが、部屋の据付壁５０の左端付近に空気調和機１００を据付ける場合は、図２３と左右を逆にした熱画像データが得られることは明白である。

以上の結果を踏まえて、空気調和機１００の据付時等に、自動的に部屋における空気調和機１００の据付位置を空気調和機１００自身が判断して、それに合わせた吹き出し風向に設定する方法について説明する。従来、据付時等に、据付業者又は使用者がリモコンで空気調和機１００の据付位置の入力を行っていた作業は、上記の自動的な据付位置設定処理により、不要となる。リモコンの据付位置入力部も不要となる。

空気調和機１００の据付位置を空気調和機１００自身が判断してそれに合わせた吹き出し風向に設定する処理を、「据付位置自動判定処理」と定義する。

据付位置自動判定処理を行う時期（タイミング）について、先ず説明する。以下の幾つかが考えられる。
（１）運転起動時に常時行い、ある検知回数を超えたら確定情報として以後は行わない。（２）運転起動時に常時行う。
（３）リモコン又は本体に、据付位置自動判定処理ボタンを設け、この据付位置自動判定処理ボタンが押された場合のみ据付位置自動判定処理が行われる。このケースは、据付時又は移設時に据付業者又は使用者が行う。

上記（１）〜（３）の中では、（１）が有力である。但し、（１）では空気調和機１００を移設する場合（稀ではあるが）、空気調和機１００の部屋での据付位置が変わる場合もあることから、移設に伴い据付位置自動判定処理をやり直すプログラムを追加する必要がある。そのプログラムとしては、初回（移設前）の据付位置自動判定処理における部屋の熱画像データをメモリに記憶しておき、メモリに記憶された部屋の熱画像データを定期的に更新する処理を追加する。そして、メモリに記憶された部屋の熱画像データが変化したら、移設と判断して、据付位置自動判定処理をやり直す等の方法が考えられる。

据付位置自動判定処理の指令が出された場合、空気調和機１００の制御部は、以下の処
理を行う。
（１）冷房又は暖房運転を開始する。
（２）上下フラップ４３は水平吹きとする。
（３）左右フラップ４４を右側に最大又はそれに近い角度で傾け、可動式赤外線センサ３を走査させて、第１の部屋の熱画像データを取得する（例えば、図１８、図２１）。
（４）左右フラップ４４を左側に最大又はそれに近い角度で傾け、可動式赤外線センサ３を走査させて、第２の部屋の熱画像データを取得する（例えば、図１９、図２２）。
（５）第１の部屋の熱画像データと、第２の部屋の熱画像データとを比較する（例えば、図２０、図２３）。そして、その比較結果に基づいて、部屋における空気調和機１００の据付位置を判定する。

判定方法としては、以下に示す方法が考えられる。
（１）吹き出し温度の影響による熱分布の面積を左右にて比較し、同じ面積の場合は中央据付けであると判断する。例えば、図２０の右壁面温度変化分布３２と左壁面温度変化分布３１は、面積が等しいので、中央据付けであると判断する。また、図２３の右壁面温度変化分布３４と左壁面温度変化分布３３は、右壁面温度変化分布３４の面積が左壁面温度変化分布３３の面積よりも広くなっているので、コーナー据付（据付壁５０の右端付近に据付）と判断する。
（２）吹き出し温度の影響による熱分布の温度（温度変化）を左右で比較することで、空気調和機１００の部屋での据付位置を判断する。例えば、図２０の右壁面温度変化分布３２と左壁面温度変化分布３１は、熱分布の温度（温度変化）が等しいので、中央据付けであると判断する。また、図２３の右壁面温度変化分布３４と左壁面温度変化分布３３は、右壁面温度変化分布３４の熱分布の温度（温度変化）が左壁面温度変化分布３３の熱分布の温度（温度変化）よりも高いので、コーナー据付（据付壁５０の右端付近に据付）と判断する。
（３）吹き出し温度の影響による熱分布の温度（温度変化）と面積との積を左右で比較することで、空気調和機１００の部屋での据付位置を判断する。
上記（１）〜（３）のいずれか、若しくは（１）＋（２）の条件で、空気調和機１００の部屋での据付位置を判断する。

空気調和機１００の部屋での据付位置が略据付壁５０の右端付近に据付と判断された場合は、左右フラップ４４の向きを、据付壁５０に対して、中央を中心に左右に所定角度スイングするように制御する。

空気調和機１００の部屋での据付位置が略据付壁５０の右端付近と判断された場合は、左右フラップ４４の向きを、据付壁５０の中央から右方向に所定角度スイングするように制御する。

空気調和機１００の部屋での据付位置が略据付壁５０の左端付近と判断された場合は、左右フラップ４４の向きを、据付壁５０の中央から左方向に所定角度スイングするように制御する。

図２４は空気調和機１００と左右壁との距離Ｌと面積（画素数）Ｓとの関係を示す図である。図２４の縦軸の面積（画素数）Ｓは、吹き出し温冷風による壁面温度の影響を面積に置き換えたものである。

取得される熱画像の壁面温度の影響度から空気調和機１００と左右壁との距離Ｌを求め、左右の壁面温度の面積を比較することで据付位置関係を判断することができる。

空気調和機１００と左右壁との距離Ｌに応じて、左右フラップ４４のスイング角度を変
えるようにしてもよい。空気調和機１００と左右壁との距離Ｌが長くなれば、中央よりスイングする側の反対側にスイング角度を広げることができる。

以上のように、この実施の形態によれば、空気調和機１００自身が、部屋での据付位置（主に据付壁５０での左右方向の位置）を判断して、その据付位置に応じた吹き出し風の制御を行うので、従来、据付時等に、据付業者又は使用者がリモコンで空気調和機１００の据付位置の入力を行っていた作業は、不要となる。また、リモコンの据付位置入力部も不要となる。さらに、制御部（マイクロコンピュータ）の制御プログラムの変更のみで対応できる。

なお、上記の説明においては、可動式赤外線センサ３を左右方向に所定角度範囲で回転駆動させて空気調和機１００を設置した部屋空間の熱画像データを取得したが、熱画像データを取得する赤外線センサは可動式赤外線センサ３に限定されるものではない。配光視野角が、対象とする部屋空間全体をほぼカバーするような固定式の１つの赤外線センサを用いて空気調和機１００を設置した部屋空間の熱画像データを取得してもよいし、または、視野がそれぞれ異なる固定式の赤外線センサを複数用いて、それぞれが同タイミングで取得した熱画像データをつなげて空気調和機１００を設置した部屋空間の熱画像データを取得してもよい。

以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和機は、
部屋の空気を吸い込む吸込口と調和空気を吹き出す吹出口とを有する略箱状の本体と、
前記本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、
前記赤外線センサにより人や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部と、
前記吹出口に、吹き出し風の左右方向の風向を制御する左右風向制御板と
を備え、
前記制御部は、少なくとも運転起動時に前記赤外線センサにより前記部屋の熱画像データを取得し、
前記制御部は、前記赤外線センサにより前記部屋の熱画像データを取得する場合、前記左右風向制御板を右側に傾けた第１の状態と、左側に傾けた第２の状態との夫々について前記熱画像データを取得し、
前記制御部は、前記熱画像データに基づいて前記本体の前記部屋における据付位置を判断することを特徴とする。

前記吹出口に、吹き出し風の上下方向の風向を制御する上下風向制御板を備え、前記制御部が前記赤外線センサにより前記部屋の熱画像データを取得する場合、前記制御部は前記上下風向制御板を水平吹きとすることを特徴とする。

前記制御部は、前記熱画像データに基づいて判断した前記部屋における据付位置に対応して、前記吹出口から吹き出される吹き出し風の左右風向を設定することを特徴とする。

前記赤外線センサは、左右方向に所定角度範囲で回転駆動して、前記部屋の熱画像データを取得することを特徴とする。

前記制御部の前記本体の前記据付位置に対応して前記吹出口から吹き出される吹き出し風の風向を設定する処理は、当該空気調和機の運転起動時に常時行い、ある検知回数を超えたら確定情報として以後は行わないことを特徴とする。

前記制御部は、以下に示す（１）〜（３）のいずれか、若しくは（１）及び（２）により前記本体の前記部屋における据付位置を判断することを特徴とする。
（１）前記熱画像データの熱分布の面積を左右で比較する。
（２）前記熱画像データの熱分布の温度を左右で比較する。
（３）前記熱画像データの熱分布の面積と前記熱画像データの熱分布の温度との積を左右で比較する。

本実施の形態によれば、空気調和機において、制御部が少なくとも運転起動時に赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、熱画像データに基づいて本体の部屋における据付位置を判断し、吹出口から吹き出される吹き出し風の風向を据付位置に対応して設定するので、据え付け時に作業者又は使用者が室内機の据付位置の設定をしなくても、自動的に室内機の据付位置の設定を行うことができる。

１ 金属缶、２ 配光視野角、３ 可動式赤外線センサ、５ 筐体、６ ステッピングモーター、７ 取付部、１２ 主婦、１３ 幼児、１４ 窓、１６ 左側の壁、１７ 右側の壁、１８ 床、１９ 正面の壁、２０ 壁面領域、２１ 境界線領域、２２ 床面領域、２３ 壁面領域、２４ 境界線領域、２５ 床面領域、２６ 壁面領域、２７ 境界線領域、２８ 床面領域、２９ 吹出し風、３０ 吹出し風、３１ 左壁面温度変化分布、３２ 右壁面温度変化分布、３３ 左壁面温度変化分布、３４ 右壁面温度変化分布、４０ 室内機筺体、４１ 吸込口、４２ 吹出口、４３ 上下フラップ、４４ 左右フラップ、４５ 送風機、４６ 熱交換器、５０ 据付壁、１００ 空気調和機。

Claims (10)

1. 部屋に据え付けられる本体に風の吹出口が形成された空気調和機において、
   前記部屋の温度を検出する赤外線センサと、
   前記空気調和機の制御を司る制御部と、
   前記吹出口に設けられ、前記吹出口から吹き出される風の左右方向の風向を制御する左右風向制御板と
   を備え、
   前記制御部は、前記左右風向制御板を左右いずれか片側に傾けた状態で冷房又は暖房運転を行うとともに前記赤外線センサにより前記部屋の熱画像データを取得し、取得した熱画像データから前記状態での冷房又は暖房運転により前記部屋の前記片側の壁に温度変化が生じた範囲の面積を求め、求めた面積から前記本体と前記片側の壁との間の距離を推定することを特徴とする空気調和機。
2. 前記制御部は、推定した距離に応じて前記左右風向制御板のスイング角度を調整することを特徴とする請求項１の空気調和機。
3. 前記制御部は、推定した距離が長いほど、前記左右風向制御板のスイング角度を前記片側の反対側に広げることを特徴とする請求項２の空気調和機。
4. 前記制御部は、前記左右風向制御板を右側に傾けた第１の状態と前記左右風向制御板を左側に傾けた第２の状態とのそれぞれで冷房又は暖房運転を行うとともに前記赤外線センサにより前記部屋の熱画像データを取得し、取得した熱画像データから前記第１の状態での冷房又は暖房運転により前記部屋の右側の壁に温度変化が生じた範囲の面積と前記第２の状態での冷房又は暖房運転により前記部屋の左側の壁に温度変化が生じた範囲の面積とを求め、求めた面積から前記本体と前記部屋の左右両側の壁との間の距離を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれかの空気調和機。
5. 前記制御部は、推定した距離に基づいて前記部屋における前記本体の据付位置を判定することを特徴とする請求項４の空気調和機。
6. 前記制御部は、運転起動時に、前記部屋の熱画像データを取得し、取得した熱画像データに基づいて前記部屋における前記本体の据付位置を判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかの空気調和機。
7. 前記制御部は、前記本体の据付位置を判定した回数が所定の回数を超えると、それ以降、運転起動時に前記本体の据付位置を判定する処理を行わないことを特徴とする請求項６の空気調和機。
8. 前記制御部は、リモコン又は前記本体に対して所定の操作がなされた場合に、前記部屋の熱画像データを取得し、取得した熱画像データに基づいて前記部屋における前記本体の据付位置を判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかの空気調和機。
9. 前記制御部は、前記左右風向制御板を右側に傾けた第１の状態と前記左右風向制御板を左側に傾けた第２の状態とのそれぞれで冷房又は暖房運転を行い、そのときの前記部屋の熱画像データを取得し、取得した熱画像データに基づいて前記部屋における前記本体の据付位置を判定することを特徴とする請求項６から８のいずれかの空気調和機。
10. 前記制御部は、判定した据付位置に応じて、前記左右風向制御板のスイング時の向きを設定することを特徴とする請求項５から９のいずれかの空気調和機。

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