JPH01147243A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、室内の空気の温度や湿度等を調整するための
空気調和機に関するものである。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来の
空気調和機は、室内送風機に設けられた温度検出器によ
り吸込空気の温度を検出し、ごの温度に基づいて室外圧
縮機の運転状態を制御して室内全体の空気調和を行うよ
うに構成されている。

従って、人のいる場所に対する壁面や床面の温度及び送
風方向によっては快適性が損なわれていた。これは、壁
面や床からの輻射熱の影響や風の当たり具合によるもの
である。

そこで、快適性を向上させることを目的として、室内送
風機に風向調節装置を設け、風量、空気の吹出温度と共
に、風向を手動或いはリモコンにより調節できるように
構成されたものが開発されている。

ところが、この場合、使用者が移動してその位置を変え
た時には風量や風向等を再度設定し直す必要があり、そ
の操作が煩わしいという問題点があった。

また、リモコン等の設定装置自体に発信器を設け、その
発信器からの信号を検知することにより人のいる位置を
間接的に検知し、風向を自動調節するものも開発されて
いるが、この場合、使用者は上記設定装置を常に手元に
置いておかなりればならず、使用者が設定装置から離れ
た場合には、使用者の意図しない制御が行われることに
なり快適性が損なわれるという問題点があった。

更に快適性を向上させることを目的として、床面や壁面
からの輻射熱を考慮して空気の吹出温度等を制御すべく
、壁面や床面等からの輻射熱の温度を検出するためのサ
ーミスタを設けたものも開発されているが、このサーミ
スタにより輻射熱の温度を捕らえるには、感度や応答性
等が極めて悪く、十分にその機能を果たしていない。

そこで、本発明の目的とするところは、人のいる場所及
び壁面や床面からの輻射熱の影響等を考慮して、例えば
リモコン設定装置を操作しなくても使用者にとって常に
快適な空気調和を行うことのできる空気調和機をＩＸ供
するごとにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、風量。

風向及び空気の吹出温度を調節することのできる空気調
和機において、空気調和が行われる室内の赤外線を検知
するための検知手段を設け、この検知手段により上記室
内の温度分布状態を検知し、この温度分布状態に基づい
て風量、風向及び空気の吹出温度を制御するようにした
点に係る空気調和機である。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して、本発明を具体化した実施例に
付き説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施例
は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的
範囲を限定する性格のものではない。

ここに、第１図は本発明の一実施例に係る空気調和機の
構成を示すブロック図、第２図は上記空気調和機に用い
ることのできる検知手段の構成図、第３図は上記空気調
和機に用いることのできる風向調節装置の構成を示す斜
視図、第４図は上記検知手段から出力される信号の特性
図、第５図は上記空気調和機の運転を行う場合の制御手
順を示すフローチャートである。

この実施例に係る空気調和機は、第１図に示す如く、空
気調和が行われる室内の赤外線を検知するための赤外線
温度検出装置１　（検知手段）が設けられており、この
赤外線温度検出装置１により上記室内の温度分布状態を
検知し、この温度分布状態に基づいて、主制御部６によ
り室外圧縮機３、室内送風機４及び風向調節装置５等を
制御し、空気の吹出温度、風量及び風向等を制御するよ
うに構成されている。

上記温度分布状態とは、室内における人の位置及びその
表面温度、壁面や床面の位置及びその表面温度等を要素
としてなる室内の包括的な状態を言う。

上記赤外線温度検出装置１は、チョッパ機構を有する焦
電型若しくは熱電対型のものが用いられ、人体、壁面及
び床面等から放射される赤外線を検知することにより、
室内における人の有無及び床面や壁面の表面温度等を検
知するものであって、第２図に示すように、センサ部７
と駆動部８とを有している。

上記センナ部７は、人体及び壁面等から放射される主と
して６〜１５μｍ程度の波長の赤外線をレンズ９を通し
て赤外線センサ１０　（例えばサーモパイル）に入力し
、この赤外線を電気的な信号に変換するものである。そ
して、上記センサ部７からの電気的信号は、上記主制御
部６に入力される。

尚、上記レンズ９は、赤外線の方向を限定し、赤外線セ
ンサ１０に指向性を持たせると同時に、赤外線を効率良
くこの赤外線センサ１０に入力するためのものである。

上記駆動部８は、上記センサ部７を回転走査させるため
の駆動モータ１１を有しており、このセンサ部７の走査
角は、回転検出器１２により逐次検出され、上記主制御
部６に入力される。

従って、上記赤外線温度検出装置ｌにおいては、センサ
部７により室内における人の有無及び壁面や床面等の表
面温度が検出され、回転検出器１２により検出されるそ
の時のセンサ部７の走査角から、赤外線の発っせられる
位置、即ち人や壁面等の位置が検出される。

また、上記センサ部７の操作範囲内には、温度基準体１
３が配備されており、この温度基準体１３の表面温度は
、温度検出器１４により検出され、電気的な信号に変換
されて上記主制御部６に入力される。

これは、上記赤外線温度検出装置１からの出力信号のレ
ベルが室温等の変化により少しずつ変動する恐れがあり
、これを抑制して常に正確な温度分布状態を検出するに
は、上記センサ部７自体の高精度化が必要とされ、コス
ト的に高価になる。

そこで、センサ部７が温度基準体１３を走査した時のこ
のセンサ部７からの出力信号の値を上記温度検出器１４
からの出力信号の値に基づいて校正し、常に正確な温度
検出を行い得るようにしようとするものである。

第４図に上記赤外線温度検出装置１の出力信号の特性を
示す。

同図におい−ζ、Ａ部の波形は人体の影響によるもので
、そのピーク値とその時の走査角とによりその人の表面
温度及び位置が明らかになる。

Ｂ部の波形は、壁面や床面の表面温度を示している。尚
、０部に表れている波形は、センサ部７により温度基準
体１３を走査した際、温度検出機１４からの出力信号の
値に基づいて校正された時のものである。

上記主制御部６は、マイクロコンピュータ、メモリ及び
電源等を有しており、上記赤外線温度検出装置１からの
電気的信号と室内の温度を検知するための室温検出器２
からの電気的信号とを比較、演算処理し、その演算結果
に基づいて、上記室外圧縮機３．室内送風機４及び風向
調節装置５等を制御するためのものである。

上記室外圧縮機３は、主制御部６からの制御信号に基づ
いてその運転状態を制御することにより、空気の吹出温
度を変化させることができ、室内送風機４は、送風ファ
ンの回転数を制御することにより、送風量を変化させる
ことができる。

上記風向調節装置５は、第３図に示すように、縦ルーバ
１５と横ルーバ１６ａ、１６Ｉ、とを有しており、主制
御部６からの制御信号に応じて、モータ１７が縦ルーバ
１５を作動させるごとにより、送風方向が上下方向に調
節され、モータ１８゜、１８Ｌが横ルーバ１６ａ、１６
ｂを独立して作動させることにより、送風方向がそれぞ
れ左右方向に調節される。縦ルーバ１５と横ルーバ１６
ａ、１６しの各々を組み合わせて作動させ、送風方向を
あらゆる方向に調節することにより、人を中心に風を集
めたり、室内全体に風が広がるように自由に風を送るこ
とが可能となる。

次に、上記空気調和機の運転を行う場合の制御手順につ
いて、第５図に基づいて説明する。

面、図中、ＳＬ、Ｓ２．Ｓ３．・・・は各制御ステップ
を表す。

まず、赤外線温度検出装置１のセンサ部７が駆動モータ
１１により回転駆動され（ＳＬ）、このセンサ部７の走
査角が回転検出器１２により逐次検出されて主制御部６
に入力される（Ｓ２）。

上記センサ部７がその走査角が１０°以内の位置にある
時（本実施例では温度基準体１３はセンサ部７が回転し
始めてからその走査角が１０°以内の位置にもうけられ
ている）、上記温度基準体１３の温度が、温度検出器１
４により検出されて主制御部６に入力されると共に、赤
外″線温度検出装置１のセンサ部７により検出された上
記温度基準体１３の温度に対応する信号も上記主制御部
６に入力される（Ｓ３．Ｓ４）。

上記センサ部７が駆動モータ１１により更に回転駆動さ
れ、回転検出器１２によりセンサ部７の走査角が主制御
部６に逐次読み込まれると共に、上記センサ部７からの
信号も上記主制御部６に逐次読み込まれる（Ｓ５）。そ
して、上記センサ部７からの信号のレベルが、上記温度
基準体１３に対する温度検出器１４からの信号及びセン
サ部７からの信号に基づいて校正される（Ｓ６）。

このようにして室内における温度分布状態が検知され、
センサ部７からの信号レベルが予め設定された基準値よ
りも太き（なった場合（ｓ７）、上記センサ部７のその
時の走査角により示される位置に人がいると判断される
（Ｓ８）。

上記基準値は、人体から放射される赤外線をセンサ部７
により検知することができるように、人体や壁面等の表
面温度に基づいて設定される。

Ｓ９において、上記赤外線温度検出装置１により検知さ
れた人のいる位置を基準として、壁面や床面からの輻射
熱がその人に不快感を与えなむ）ように、理想的な風量
、風向及び空気の吹出温度が算出される。

上記Ｓ９において算出された値に基づく制御信号が主制
御部６から出力され、ＳＩＯにおいて室外圧縮機３．室
内送風機４及び風向調節装置５等が駆動制御される。

この場合の制御態様としては、例えば暖房時において壁
面や床面等からの人に対する輻射熱が大きい場合、空気
の吹出温度を予め設定された温度よりも僅かに低い値に
調節し、少ない量の風を直接人に当てることが考えられ
る。

前記Ｓ７において室内における人の存在が確認されない
場合、３１１においてセンサ部７からの信号のレベルが
壁面や床面等の表面温度に基づく最小値と逐次比較され
、上記信号のレベルがこの最小値よりも小さいと判断さ
れた場合、Ｓ１２において上記センサ部７からの最新の
信号が壁面や床面の表面温度として主制御部６内に記録
され、上記最小値の更新が行われる。これは、室温等の
変化に基づいて壁面や床面等の表面温度が変化するのに
応じて上記主制御部６内においてその値を修正するため
の操作で・ある。

Ｓ１３においてセンサ部７が室内の全範囲を走査したと
判断された場合（この時点で室内の全範囲に関する温度
分布状態が把握される）、Ｓ１４において壁面や床面等
の表面温度及びこの壁面や床面等からの輻射熱の影響を
考慮して、使用者により予め設定された温度に基づく制
御目標温度の補正計算等が行われる。

従って、本発明に係る空気調和機においては、室内にお
ける温度分布状態を赤外線温度検出装置１により直接的
に検知して、床面や壁面からの輻射熱の影響を補正する
ように自動的に温度制御を行うと共に人のいる位置に適
した風量、風向制御を行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明は、上記したように、風量、風向及び空気の吹出
湯度を調節することのできる空気調和機において、空気
調和が行われる室内の赤外線を検知するだめの検知手段
を設け、この検知手段により上記室内の温度分布状態を
検知し、この温度分布状態に基づいて風量、風向及び空
気の吹出温度を制御するようにしたことを特徴とする空
気調和機であるから、従来装置のようにリモコン等の設
定装置を操作しなくても、人のいる場所及び壁面や床面
等からの輻射熱の影響を考慮して、その人にとって常に
快適な空気調和を自動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る空気調和機の構成を示
すブロック図、第２図は上記空気調和機に用いることの
できる検知手段の構成図、第３図は上記空気調和機に用
いることのできる風向調節装置の構成を示す斜視図、第
４図は上記検知手段から出力される信号の特性図、第５
図は上記空気調和機の運転を行う場合の制御手順を示す
フローヂャートである。 〔符号の説明〕 ■・・・赤外線温度検出装置（検知手段）３・・・室外
圧縮機 ４・・・室内送風機 ５・・・風向調節装置 ６・・・主制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、風量、風向及び空気の吹出温度を調節することので
   きる空気調和機において、空気調和が行われる室内の赤
   外線を検知するための検知手段を設け、この検知手段に
   より上記室内の温度分布状態を検知し、この温度分布状
   態に基づいて風量、風向及び空気の吹出温度を制御する
   ようにしたことを特徴とする空気調和機。