JP6990156B2

JP6990156B2 - 空気調和装置の室内機

Info

Publication number: JP6990156B2
Application number: JP2018160698A
Authority: JP
Inventors: 哲平武藤; 義一樋渡
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2022-01-12
Anticipated expiration: 2038-08-29
Also published as: JP2020034221A

Description

この発明は、ケースに人の存在有無を検知可能な人感センサーを備えた空気調和装置の室内機に関するものである。

従来、この種のものでは、ケースの送風口の左右方向に赤外線により一定温度以上の熱を持った物体の移動である熱変化を検知することで室内の人の存在有無が判断可能な人感センサーが配置され、送風口と人感センサーとの間に第１、及び第２の気流阻止部が形成されたことで、左右ルーバーが人感センサーの配置方向を向いた状態で送風ファンにより送風されると、送風された空気が人感センサの配置場所へ向かうが、第１、及び第２の気流阻止部により送風口の中央側へ送風を案内することで、人感センサーが送風を受けることで熱変化があったとして、ケースの周囲に人が存在すると誤検知することを防止する空気調和装置の室内機があった。（例えば、特許文献１）

特開２０１６－３５３６４号公報

しかし、この従来のものでは、人感センサーの一部がケースの内側に位置した状態で送風口の左右方向に設置された場合、送風口の左右方向を構成する送風口側面板と隣接する送風口横ケース体との間や送風口側面板に形成された穴からケースの内側に送風が入り込み、ケースの内側に位置する人感センサーに送風が到達することが考えられる。特に、温風が送風される暖房運転時に送風口の左右ルーバーが人感センサーの配置場所を向いた状態で送風ファンが最大風量となるよう駆動すると、人感センサーに到達する温風量が増加することで人感センサーを構成するレンズが温度上昇し、熱変化により人の存在有無を検知する受光素子がレンズの温度上昇を人が存在すると誤検知する場合があることから、改善の余地があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、箱状のケースと、当該ケースの上部に形成され空気を吸い込む吸い込み口と、前記ケースの前面下部に形成され前記吸い込み口から吸い込んだ空気が送風される送風口と、前記ケース内の前記吸い込み口と前記送風口との間に設置された熱交換器と、前記ケース内に設置され前記熱交換器により熱交換した空気を送風する送風ファンと、
前記送風口の左右方向の一方に位置し前記ケースに開口したレンズ孔と、
当該レンズ孔に位置し人の存在有無を検知する人感センサーと、を備え、
前記人感センサーは、基板に設置され熱変化を検知する受光素子と、当該受光素子を覆うように設置されたレンズと、を有し、
前記レンズは、前記レンズ孔から突出して前記ケースの外側に位置する半球部と、前記レンズ孔から前記基板までの範囲にあり前記ケースの内側に位置する円筒部と、で構成され、
前記円筒部の外周方向に筒状の断熱材を設置したことを特徴としている。

また、前記断熱材は、前記円筒部と当接し前記ケースと前記基板とで挟持されることを特徴としている。

この発明によれば、人感センサーは、基板に設置され熱変化を検知する受光素子と、当該受光素子を覆うように設置され温度変化するレンズとを有し、レンズは、レンズ孔から突出しケースの外側に位置する半球部と、レンズ孔から基板までの範囲にありケースの内側に位置する円筒部とで構成され、円筒部の外周方向に筒状の断熱材を設置したので、送風口からケース内に温風が送風されても円筒部の外周方向に設置された筒状の断熱材により円筒部の温度上昇を防止できるため、円筒部から半球部へ温風の熱が伝熱するのを抑制して、人感センサーによる人の存在有無の誤検知を防止することができる。

また、断熱材は、前記円筒部と当接し前記ケースと基板とで挟持されるので、レンズとレンズ孔との間の隙間から温風が漏れ出し半球部が温度上昇するのを抑制することができるため、人感センサーによる人の存在有無の誤検知を防止することができる。

本発明の実施例による空気調和装置のケースの斜視図である。図１に示されたケースの上下方向の断面図である。図１に示されたケースの部分拡大斜視図である。図１に示されたケースから送風口横ケース体を取り外した状態の部分拡大斜視図である。図１に示されたケース内にある人感センサー付近の構造を説明する上下方向の部分拡大断面図である。図１に示されたケース内にある人感センサー付近の構造を説明する部分拡大概構成図である。本発明の実施例による制御ブロック図である。本発明の実施例による送風口付近の概略構成と風の流れを説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、前後とはケースの掛けられている壁から突出する方向を前とし、壁を後とする。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは左、Ｒｉは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例＞

図１及び図２を参照する。室内の壁面に設置された室内機１は箱状のケース１０で構成されており、ケース１０は、上面に設けられ空気を吸い込む吸い込み口２１と、室内の空気をケース１０内に取り込み室内へ送風する送風ファン２２と、この送風ファン２２が取り込んだ空気と熱交換を行う複数の熱交換器２３と、これらの熱交換器２３の外周を通過した空気を送風する送風口２４と、この送風口２４に設置され室内への送風方向を上下に変更する上下ルーバー２５と、この送風口２４に設置され室内への送風方向を左右に変更する左右ルーバー２６と、熱交換器２２の上方に配置されケース１０内への塵埃の侵入を防止するフィルタユニット３０と、フィルタユニット３０に設けられたフィルタ３１を清掃する清掃ユニット４０と、清掃ユニット４０により清掃されたフィルタ３１を一時的に保持する保持部１２と、ケース１０に取り付けられ塵埃を収集する収集箱１３と、ケース１０の後面に設けられて壁Ｗａに固定される金属製の支持板１４と、を有している。

図１を参照する。ケース１０は、支持板１４に支持された後部ケース体５０と、この後
部ケース体５０に支持され室内ファン３３の後部を覆っている中央部ケース体５１と、こ
の中央部ケース体４２に支持されフィルタユニット３０の前方を覆っている前部ケース体
５２と、送風口２４の右方で前部ケース体５２の下方に位置する送風口横ケース体５３と、で構成されており、送風口横ケース体５３には、送風口横ケース体５３を貫通するレンズ孔５４が形成されており、当該レンズ孔５４には後述する人感センサー６０の半球部６２ａが位置する。

図３を参照する。送風口２４は、底面を構成する送風口底面２４ａと、側面を構成する送風口側面板２４ｂとで構成されており、送風口底面２４ａと送風口側面板２４ｂとは中央部ケース体５１とビスにより螺着されている。送風口側面板２４ｂには、上下ルーバー２５を上下方向に動作可能となるよう支持する上下支軸２５ａが貫通する上下貫通穴２７と、左右ルーバー２６を左右方向に動作可能となるよう支持する左右支軸２６ａが貫通する左右貫通穴２８とが形成されている。

上下支軸２５ａは、一端側が上下ルーバー２５と接続し他端側が上下ルーバー２５を上下方向へ動作させる上下ルーバーモータ９１と軸支している。左右支軸２６ａは、一端側が左右ルーバー２６と接続し他端側が左右ルーバー２６を左右方向へ動作させる左右ルーバーモータ９２と軸支している。よって、制御部９０により駆動開始指示が出されることで上下ルーバーモータ９１、左右ルーバーモータ９２が駆動し、上下ルーバー２５と左右ルーバー２６とがそれぞれの方向へ動作する。

図４及び図５を参照する。５５は送風口２４より右側のケース１０内に配置され制御基板等の電子部品が取り付けられるプラスチック樹脂成形品から成るケース基板であり、当該ケース基板５５には、人感センサー６０が設置される基板７０を装着し固定可能な基板ホルダー５６が形成されている。

図５及び図６を参照する。人感センサー６０は、基板７０にハンダで固定され赤外線を感知して一定温度以上の熱を持った物が移動する熱変化があったかを検知する受光素子６１と、この受光素子６１の周囲を覆い樹脂材料で構成されたレンズ６２と、を有している。
このレンズ６２は、レンズ孔５４の縁に当接する半球状の半球部６２ａと、基板７０との接地面から半球部６２ａの下端にある円筒状の円筒部６２ｂと、で構成されている。レンズ６２によって受光素子６１の周囲は覆われた状態である。

図６を参照する。受光素子６１は、熱変化を検知する範囲が点線で示すように前方へ向けて扇状に広がっており、半球部６２ａの外周縁より内側に検知範囲が収まるよう基板７０に設置されている。受光素子６１は、検知範囲内の熱変化を検知して室内の人の存在有無を判断する。また、レンズ孔５４は受光素子６１が熱変化を検知する範囲を阻害しないよう、送風口横ケース体５３の表面から内部空間Ｉｎへ向けてすり鉢状に窪んでいる。

図６を参照する。６３はレンズ６２の円筒部６２ｂを覆うように設置された断熱材であり、円筒部６２ｂが加熱されることでの温度上昇を防止することで半球部６２ａの温度上昇を防止し、受光素子６１が半球部６２ａでの熱変化を検知し室内に人が存在すると誤検知することを未然に防ぐことができる。

図６を参照する。断熱材６３は材質がウレタンフォーム等の発泡樹脂であり円筒部６２ｂの外周面全体と当接して覆うドーナツ状に形成されている。断熱材６３の設置手順としては、レンズ６２に断熱材６３を被せるように嵌め込み円筒部６２ｂの外周面に断熱材６３が当接した状態で送風口横ケース体５３を嵌め込むことで、送風口横ケース体５３と基板７０とで断熱材６３が挟持された状態となる。これにより、レンズ孔５４とレンズ６２との間の隙間を埋めることができるため、暖房運転時に温風がレンズ孔５４とレンズ６２との間の隙間から漏れ出すことを抑制でき、半球部６２ａが加熱されて温度上昇したことにより受光素子６１が熱変化を検知して人の存在を誤検知することが防止でき、また、接着剤等を用いて円筒部６２ｂの周囲に断熱材６３を密着させる必要がないため、簡易に断熱材６３を円筒部６２ｂの外周面に密着した状態で固定することができる。

図７を参照する。９０はマイコンで構成された制御部であり、リモコン１００に備えられた風量変更スイッチの操作に応じて風量の大小が設定され送風ファン２２の回転数を設定風量に応じた回転数に設定する。また、リモコン１００に備えられた図示しない風向変更スイッチの操作に応じて上下ルーバーモータ９１と左右ルーバーモータ９２とを駆動させ、上下ルーバー２５と左右ルーバー２６とを所定の範囲内において任意の角度に設定する。

ここで、人感センサー６０の検知結果に基づく室内機１の各部の作動内容を説明する。
リモコン１００に備えられた図示しない運転スイッチが操作され所定の運転モードの開始指示が出されたら、制御部９０は、図示しない室外機内の圧縮機等に駆動指示を出し、熱交換器２３の温度が設定された運転モードにおける所定値に達したら送風口２４から所定の風量が送風されるよう送風ファン２２を駆動させ、上下ルーバー２５と左右ルーバー２６とを所定の角度に位置させる。

所定の運転モード実施時に室内機１が設置された部屋内に人が存在すれば、人感センサー６０の受光素子６１により熱変化を検知して設定された運転を継続する。室内機１が設置された室内に人が存在せず人感センサー６０の受光素子６１により熱変化が検知できない状態が第１の所定時間以上継続したら、制御部９０は、送風ファン２２の回転数を低下させ風量を抑える。送風ファン２２の回転数を低下させた後、人感センサー６０の受光素子６１により熱変化が検知できない状態が第２の所定時間以上継続したら、制御部９０は、送風ファン２２を駆動停止させ室内の空調動作を停止する。

そして、人感センサー６０の受光素子６１により人の存在が検知できず送風ファン２２の回転数を低下させたかあるいは駆動停止させた後、人感センサー６０の受光素子６１により室内の人の存在が検知できれば、制御部９０は、送風ファン２２の回転数を所定の運転モードにおける所定の設定回転数まで復帰させ、設定された運転モードでの空調動作を継続する。

このように、所定の運転モードでの運転実施時において、人感センサー６０により室内の人の存在が検知できない時間に応じて送風ファン２２の回転数の低下や、送風ファン２２を停止させるので、室内に人が存在しないにも関わらず室内機１により所定の運転モードでの空調動作が継続されることで省エネ性が低下するのを防止すると共に、人の存在が認められた場合に所定の運転モードでの運転を再度実施することから、室内に人が存在する場合における室内の快適性を維持することができる。

図４及び図８を参照する。ケース１０には送風口側面板２４ｂ、中央部ケース体５１、前部ケース体５２、及び送風口横ケース体５３で囲まれた内部空間Ｉｎが形成されており、内部空間Ｉｎには基板ケース５５、上下ルーバーモータ９１及び左右ルーバーモータ９２が設置されている。

図６及び図８を参照する。基板７０に設置された人感センサー６０は内部空間Ｉｎに円筒部６２ｂが位置し、内部空間Ｉｎの外側に半球部６２ａが位置している。内部空間Ｉｎに位置する円筒部６２ｂの外周面は断熱材６３に覆われ、送風口横ケース体５３と基板７０とで断熱材６３が挟持されている。

図８を参照する。リモコン１００で暖房運転が指示されると、ケース１０と接続された図示しない室外機から高温の冷媒が冷媒配管を介して熱交換器２３に流入する。熱交換器２３内に高温の冷媒が流入した後、送風ファン２２が駆動することで吸い込み口２１から吸い込んだ空気を熱交換器２３で加熱し送風口２４から温風を室内へ送風する。この時、送風された温風が送風口側面板２４ｂに形成された上下貫通穴２７や左右貫通穴２８を通過して内部空間Ｉｎへ入り込む。また、送風口側面板２４ｂと送風口横ケース体５３との間にある僅かな隙間８０を温風が通過して内部空間Ｉｎに入り込む。

特に、リモコン１００での指示により送風ファン２２が最大風量となるよう駆動させ左右ルーバー２６が基板７０側を向いた状態に設定されていれば、上下貫通穴２７や左右貫通穴２８、隙間８０を通過して内部空間Ｉｎへ入り込む温風量が増大する。

そして、内部空間Ｉｎに入り込んだ温風は人感センサー６０の円筒部６２ｂに到達するが、断熱材６３により熱が遮断され円筒部６２ｂの温度上昇が防止される。これにより、レンズ６２の半球部６２ａが温度上昇することで受光素子６１が熱変化を検知し室内に人が存在すると誤検知するのを防止できる。

以下に、本発明の空気調和装置の効果について説明する。

図４、図６及び図８を参照する。ケース１０の内部空間Ｉｎに位置する人感センサー６０の円筒部６２ｂの外周方向に筒状の断熱材６３を設置したので、暖房運転時において送風ファン２２により送風された温風が側風口側面２４ｂに形成された上下貫通穴２７や左右貫通穴２８、あるいは送風口側面板２４ｂと送風口横ケース体５３との間にある僅かな隙間８０を通過して内部空間Ｉｎへ入り込み、内部空間Ｉｎに位置する人感センサー６０の円筒部６２ｂへ到達しても断熱材６３により円筒部６２ｂの温度上昇が防止されるので、受光素子６１が熱変化を検知する範囲内となる人感センサー６０の半球部６２ａが温度上昇することで受光素子６１が熱変化を誤検知し、室内に人が存在しないにも関わらず人が存在すると誤判断して所定の運転が継続され、省エネ効果が阻害されることや、ユーザーが人感センサー６０による人の存在検知による運転モードを指示しているにも関わらず人が存在しない時間が継続しても所定の運転モードが継続されることで、製品に対して不信感が与えられることを未然に防止することができる。

特に、設定された運転モードにおいて送風ファン２２が最大風量で駆動しつつ左右ルーバー２６が基板７０側を向いている場合、受光素子６１が熱変化を検知する範囲内となる人感センサー６０の半球部６２ａの温度上昇を防止できるため、半球部６２ａが温度上昇することで受光素子６１が熱変化を誤検知し、室内の人の有無判断を誤って制御が実行されるのを未然に阻止することができる。

また、断熱材６３は円筒部６２ｂと当接し送風口横ケース体５３と基板７０とで挟持されているので、レンズ孔５４とレンズ６２との間の隙間を埋めることができるため、暖房運転時に温風がレンズ孔５４とレンズ６２との間の隙間から漏れ出すことを抑制でき、半球部６２ａが加熱されて温度上昇したことにより受光素子６１が熱変化を検知して人の存在を誤検知することが防止でき、また、接着剤等を用いて円筒部６２ｂの周囲に断熱材６３を密着させる必要がないため、簡易に断熱材６３を円筒部６２ｂの外周面に密着した状態で固定することができる。

また、人感センサー６０の円筒部６２ｂの外周面に当接する断熱材６３を設置するという簡易な構成で人の有無判断の誤検知を防止することができるため、人感センサー６０の周囲に温風を遮断するような遮風板等を設置するといった構造が複雑化しコストが増大するような対策を実施する必要がない。

なお、本発明の実施形態では人感センサー６０の円筒部６２ｂの外周面全体に当接する断熱材６３を設置しているが、受光素子６１が熱変化を検知する範囲である半球部６２ａの温度上昇が防止できればよいので、レンズ孔５４付近の円筒部６２ｂのみに当接する断熱材６３を設置したものや、円筒部６２ｂから所定距離だけ離れた位置に筒状の断熱材６３を設置するものであってもよく、受光素子６１の検知範囲と被らず半球部６２ａの温度上昇を防止可能となる位置の円筒部６２ｂに断熱材６３が設置されていれば、特に形状や範囲を問わずに本発明の範疇に含まれるものである。

また、本実施形態では断熱材６３としてスポンジ状のもので説明しているが、これに限らず、布状の断熱材６３を円筒部６２ｂへ巻きつけて筒状にし、円筒部６２ｂの温度上昇を防止するものであってもよく、筒状に形成可能であれば断熱材６３の材質や形状を問わず本発明の範疇に含まれるものである。

１室内機
１０ケース
２１吸い込み口
２２送風ファン
２３熱交換器
２４送風口
２４ｂ送風口側面板
２６左右ルーバー
５３送風口横ケース体
５４レンズ孔
６０人感センサー
６１受光素子
６２レンズ
６２ａ半球部
６２ｂ円筒部
６３断熱材

Claims

箱状のケースと、当該ケースの上部に形成され空気を吸い込む吸い込み口と、前記ケースの前面下部に形成され前記吸い込み口から吸い込んだ空気が送風される送風口と、前記ケース内の前記吸い込み口と前記送風口との間に設置された熱交換器と、前記ケース内に設置され前記熱交換器により熱交換した空気を送風する送風ファンと、
前記送風口の左右方向の一方に位置し前記ケースに開口したレンズ孔と、
当該レンズ孔に位置し人の存在有無を検知する人感センサーと、を備え、
前記人感センサーは、基板に設置され熱変化を検知する受光素子と、当該受光素子を覆うように設置されたレンズと、を有し、
前記レンズは、前記レンズ孔から突出して前記ケースの外側に位置する半球部と、前記レンズ孔から前記基板までの範囲にあり前記ケースの内側に位置する円筒部と、で構成され、
前記円筒部の外周方向に筒状の断熱材を設置したことを特徴とする空気調和装置の室内機。
前記断熱材は、前記円筒部と当接し前記ケースと前記基板とで挟持されることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置の室内機。