JPWO2016121064A1 - 空気調和機の室内機、センサ装置及びセンサ付化粧パネル - Google Patents

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晃一 遠原
潔 吉村
潔 吉村
昌彦 高木
昌彦 高木
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/89Arrangement or mounting of control or safety devices

Abstract

コスト増を抑えつつ、被空調空間の各吹出エリアにおける情報を検知可能な空気調和機の室内機を得ることを目的とし、センサ部2が接続された空気調和機の室内機であって、センサ部2は、回転する可動部22に固定された人検知センサ3及び床温検知センサ4を備え、人検知センサ3は、人検知センサ3の検知方向における人の有無を検知し、床温検知センサ4は、床温検知センサ4の検知方向における床面の温度を検知し、人検知センサ3の個数と床温検知センサ4の個数が等しく、その個数は被空調空間への吹出口の数未満である。

Description

本発明は、被空調空間における人の有無及び床面の温度を検知するセンサ部を備える空気調和機の室内機、このセンサ部により構成されるセンサ装置及びこのセンサ部を備えるセンサ付化粧パネルに関する。
従来、被空調空間における人の有無を検知し、この検知結果である被空調空間における人の分布状態に応じて動作モードを変更する空気調和機が知られている。また、被空調空間における床温を検知して、この検知結果である被空調空間における床面の温度に応じて動作モードを変更する空気調和機が知られている。このような空気調和機では、被空調空間における人の分布状態及び床面の温度に応じて適切な動作が可能であるため、消費電力を抑え、快適性を向上させることができる。
一例である特許文献1には、「ケーシングに複数の吹出口と空調室における情報を検知するセンサとが設けられた空気調和装置の天井設置型室内ユニットにおいて、効果的に各吹出エリアにおける情報を検知できるようにする」ことを課題とし、「空気調和装置1の天井設置型室内ユニット4は、空調室の天井に設けられるものであって、ケーシング51と、複数の人検知センサ62a〜62dとを有している。ケーシング51は、空調空気を空調室内に吹き出す複数の吹出口56a〜56dを有している。人検知センサ62a〜62dは、各吹出口56a〜56dに対応するようにケーシング51に設けられ、空調室における人の存在の有無を検知する。そして、各人検知センサ62a〜62dの検知エリアA、B、C、Dは、各吹出口56a〜56dから吹き出される空調空気の気流が到達する吹出エリアA’、B’、C’、D’に合わせられている」空気調和装置の天井設置型室内ユニットが開示されている。なお、特許文献1においては、「人検知センサ集合体62」及び「床温度センサ63」が設けられており、「人検知センサ集合体62は、空調室における情報としての空調室内における人の分布(ここでは、吹出エリアA’、B’、C’、D’における人の存在の有無)を検知する複数(ここでは、4つ)のエリアセンサとしての人検知センサ62a、62b、62c、62dの集合体である」と記載されている。
特開2011−174705号公報
しかしながら、上記従来の技術によれば、天井設置型室内ユニットの吹出口の各々に人検知センサが設置される。そのため、吹出口の数に応じた個数の人検知センサが必要であり、コストの増加を招く、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コスト増を抑えつつ、被空調空間のすべての吹出エリアにおける情報を効率よく検知可能な空気調和機の室内機を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気調和機の室内機は、センサ部が接続された空気調和機の室内機であって、前記センサ部は、回転する可動部に固定された人検知センサ及び床温検知センサを備え、前記人検知センサは、前記人検知センサの検知方向における人の有無を検知し、前記床温検知センサは、前記床温検知センサの検知方向における床面の温度を検知し、前記人検知センサの個数と前記床温検知センサの個数が等しく、前記個数が被空調空間への吹出口の数未満であることを特徴とする。
本発明に係る空気調和機の室内機は、コスト増を抑えつつ、被空調空間のすべての吹出エリアにおける情報を効率よく検知可能であるという効果を奏する。
実施の形態1に係る空気調和機の室内機に装着されるセンサ付化粧パネルの一例を被空調室内から見た外観と、センサが検知する検知エリアとを示す図 実施の形態1に係る空気調和機の室内機に装着されるセンサ付化粧パネルが備えるセンサ部の構成の一例を示す図 実施の形態1における人検知センサと床温検知センサの配置位置の一例を示す図 実施の形態1に係る空気調和機の室内機に装着されるセンサ付化粧パネルが備えるセンサ部の構成の一例を示す図 実施の形態1における人検知センサと床温検知センサの配置位置の一例を示す図 実施の形態1に係る空気調和機の室内機に装着されるセンサ付化粧パネルが設置された被空調空間の一例を示す図 実施の形態1に係る空気調和機の室内機、人検知センサ及び床温検知センサの一構成例を示すブロック図 実施の形態1に係る空気調和機の室内機、人検知センサ及び床温検知センサの一動作例を示す図 実施の形態2に係る空気調和機の室内機、人検知センサ及び床温検知センサの一構成例を示すブロック図 実施の形態2に係る空気調和機の室内機、人検知センサ及び床温検知センサの一動作例を示す図 実施の形態3に係るセンサ装置の構成の一例を示す図 実施の形態3に係るセンサ装置と、既存の室内機との一構成例を示すブロック図 実施の形態3に係るセンサ装置と、既存の室内機との一構成例を示すブロック図
以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機、センサ装置及びセンサ付化粧パネルを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態1に係る空気調和機の室内機に装着されるセンサ付化粧パネルの一例を被空調室内から見た外観と、センサが検知する検知エリアとを示す図である。図1に示すセンサ付化粧パネル1は、角部にセンサ部2を備え、図示しない空気調和機の室内機に装着される。センサ付化粧パネル1はベーン11A,12A,13A,14Aを備え、ベーン11A,12A,13A,14Aは検知エリア11,12,13,14の各々への吹出し口11B,12B,13B,14Bを有する。検知エリア11,12,13,14は、センサ付化粧パネル1の複数のベーンの各々の導風方向によって区分けされている。センサ部2は、検知エリア11,12,13,14における人の有無及び床温を検知する。なお、図1には、センサ部2の回転方向が示されている。
図2は、本発明に係る空気調和機の室内機に装着されるセンサ付化粧パネル1が備えるセンサ部2の実施の形態1の構成の一例を示す図である。図2に示すセンサ部2は、センサ付化粧パネル1に据え付けられる据付面210を有する固定部21と、固定部21に対して回転可能に支持されたアクチュエータである可動部22と、可動部22に固定された人検知センサ3及び床温検知センサ4と、を備える。図2に示すセンサ部2では、人検知センサ3の検知方向と床温検知センサ4の検知方向とは、可動部22を基準とし、互いに逆向きになるように設置されている。すなわち、人検知センサ3の検知方向は、可動部22を基準とし、床温検知センサ4の検知方向が180°回転した方向である。換言すると、人検知センサ3の検知方向は、可動部22の中心軸を対称点とし、床温検知センサ4の検知方向の点対称な位置である。
人検知センサ3の一例は、物体から放射される赤外線放射エネルギーの変動を検知することによって、人検知センサ3の検知方向における人の有無を検知する赤外線センサである。床温検知センサ4の一例は、物体から放射される赤外線放射エネルギーを検知することによって、床温検知センサ4の検知方向における床面の温度を検知する赤外線センサである。
図3は、本実施の形態1における人検知センサ3と床温検知センサ4の配置位置の一例を示す断面図である。図3は、図2に示すセンサ部2のA1−A2における断面を示している。図3に示すように、人検知センサ3は、可動部22を基準とし、床温検知センサ4とは互いに逆向きになるように設置されている。図3では、人検知センサ3は、床温検知センサ4に対する配置角度が180°である。換言すると、人検知センサ3は、回転軸である可動部22を基準とし、床温検知センサ4とは逆側に設置されている。
ただし、センサ部2の構成は、図2,3に示す形態に限定されるものではない。図4は、本実施の形態1のセンサ付化粧パネル1が備えるセンサ部2aの構成の一例を示す図である。図4に示すセンサ部2aは、床温検知センサ4の設置位置のみが図2に示すセンサ部2と異なる。
図5は、本実施の形態1における人検知センサ3と床温検知センサ4の配置位置の一例を示す図である。図5は、図4に示すセンサ部2のB1−B2における断面を示している。図5では、人検知センサ3は、床温検知センサ4に対する配置角度が90°である。換言すると、人検知センサ3は、回転軸である可動部22を基準とし、床温検知センサ4と直角をなす位置に設置されている。そして、人検知センサ3の検知方向は、可動部22を基準とし、床温検知センサ4の検知方向から90°回転した方向である。
図6は、本実施の形態1のセンサ付化粧パネルが設置された被空調空間の一例を示す図である。図6においては、被空調空間が9つのエリアに分割され、被空調空間の中心となるエリア15の天井面に、空気調和機の室内機に装着されたセンサ付化粧パネル1が示されている。センサ付化粧パネル1の角部にはセンサ部2が示されている。図6に示す検知エリア11,12,13,14は、図1に示す検知エリア11,12,13,14に相当し、検知エリア11,12,13,14に隣接する位置をここでは非検知エリア15a,15b,15c,15dとする。センサ部2は、検知エリア11,12,13,14における人の有無及び床温を検知し、センサ付化粧パネル1の直下のエリア15及び非検知エリア15a,15b,15c,15dにおける人の有無及び床温は検知しない。吹出口のベーンは、センサ付化粧パネル1の直下のエリア15及び非検知エリア15a,15b,15c,15dの方向には向いていないからである。
図7は、本実施の形態1に係る空気調和機の室内機、人検知センサ及び床温検知センサの一構成例を示すブロック図である。図7に示す室内機30は室内機30の動作を制御する制御部31を備え、人検知センサ3は人の存在の有無の検知結果を記録するメモリ300を備え、床温検知センサ4は床温の検知結果を記録するメモリ400を備え、メモリ300及びメモリ400に記録された検知結果は、制御部31に出力される。なお、図示しないが、人検知センサ3及び床温検知センサ4は検知結果を出力する出力部を有し、室内機30はこの検知結果が入力される入力部を有する。また、制御部31は、室内機30の動作を制御するのみならず、室内機30に装着されたセンサ付化粧パネルの複数のベーンの動作も制御する。
図8は、図7に示す室内機30、人検知センサ3及び床温検知センサ4の一動作例を示す図である。まず、室内機30の電源が投入され、又は人検知センサ3及び床温検知センサ4が動作する動作モードに切り替わることで人検知センサ3及び床温検知センサ4が動作を開始すると、人検知センサ3が検知エリア11内の人を検知してメモリ300に記録し、床温検知センサ4が検知エリア13の床温を検知してメモリ400に記録する(S11)。その後、可動部22が時計回りに90°回転して停止する(S12)。
次に、人検知センサ3が検知エリア14内の人を検知してメモリ300に記録し、床温検知センサ4が検知エリア12の床温を検知してメモリ400に記録する(S13)。その後、可動部22が時計回りに90°回転して停止する(S14)。
次に、人検知センサ3が検知エリア13内の人を検知してメモリ300に記録し、床温検知センサ4が検知エリア11の床温を検知してメモリ400に記録する(S15)。その後、可動部22が時計回りに90°回転して停止する(S16)。
次に、人検知センサ3が検知エリア12内の人を検知してメモリ300に記録し、床温検知センサ4が検知エリア14の床温を検知してメモリ400に記録する(S17)。
検知エリア11,12,13,14における人及び床温の検知が完了すると、人検知センサ3及び床温検知センサ4が、メモリ300,400に記録された検知エリア11,12,13,14における検知結果を室内機30の制御部31に出力する(S18)。制御部31は、検知結果に従って各吹出口のベーン及び吸込温度を補正し(S19)、動作を終了する。
以上、本実施の形態1にて説明したように、人検知センサ及び床温検知センサを各々1つ有するセンサ部で各吹出口のベーンが向いた方向、すなわちベーンの導風方向のすべてのエリアの人検知及び床温検知を行うことができる。
なお、以上説明した本実施の形態1においては、センサ部はセンサ付化粧パネルに設けられるものとして説明したが本発明はこれに限定されるものではない。センサ部が室内機に設けられて、センサ付化粧パネルに設けた貫通孔により該センサ部が露出されて人検知及び床温検知可能な構成であってもよい。または、センサ付化粧パネルが装着されていない室内機にセンサ部が露出して設けられていてもよい。
なお、以上説明した本実施の形態1においては、センサ部の可動部の回転を時計回りであるとして説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、反時計回りであってもよい。
なお、以上説明した本実施の形態1においては、センサ部の動作を、各検知エリアにおける人検知及び床温検知を一回のみ行う場合を説明しているが、その後の動作においては、前回の動作とは逆向きに回転させるとよい。一例として、時計回りに検知エリア11,12,13,14における人検知及び床温検知を行った後に、その位置から反時計回りに検知エリア11,12,13,14における人検知及び床温検知を行う。このように動作させると、可動部が時計回りの回転後に即座に反時計回りの回転を開始することができるため、無駄な動作を抑制して効率のよい運転が可能である。
以上本実施の形態1によれば、コスト増を抑えつつ、被空調空間のすべての吹出エリアにおける情報を効率よく検知可能である。センサ部の回転する可動部に固定された人の有無を検知する人検知センサの個数と床面の温度を検知する床温検知センサの個数を等しくし、各センサの個数は検知エリアの数、すなわち吹出口の数未満であればよく、ここでは各センサは4個未満であればよい。特に、本実施の形態1にて説明したように、人検知センサ及び床温検知センサを一つずつ設ける場合には、コストを大幅に削減することができる。
実施の形態2.
実施の形態1では、検知エリア11,12,13,14における人及び床温の検知を完了後に検知結果をまとめて室内機30の制御部31に出力する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施の形態2では、各エリアの人及び床温の検知を行うたびに検知結果を室内機30に出力する形態について説明する。
図9は、本実施の形態2に係る空気調和機の室内機、人検知センサ及び床温検知センサの一構成例を示すブロック図である。図9において、室内機30aは、室内機30aの動作を制御する制御部31及びメモリ500を備え、人検知センサ3aは人の存在の有無の検知結果を室内機30aに逐次出力し、床温検知センサ4aは床温の検知結果を室内機30aに逐次出力し、メモリ500に記録された検知結果は、制御部31に出力される。なお、メモリ500を備えることなく、人検知センサ3a及び床温検知センサ4aの検知結果が直接制御部31に出力される構成であってもよい。
図10は、図9に示す室内機30a、人検知センサ3a及び床温検知センサ4aの一動作例を示す図である。まず、室内機30aの電源が投入され、又は人検知センサ3a及び床温検知センサ4aが動作する動作モードに切り替わることで動作を開始すると、人検知センサ3aが検知エリア11内の人を検知し、床温検知センサ4aが検知エリア13の床温を検知する(S21)。そして、人検知センサ3a及び床温検知センサ4aは、検知エリア11における人検知センサ3aの検知結果及び検知エリア13における床温検知センサ4aの検知結果を室内機30aのメモリ500に出力する(S22)。その後、制御部31がメモリ500を参照して吹出口のベーン及び吸込温度を補正し(S23)、可動部22が時計回りに90°回転して停止する(S24)。
次に、人検知センサ3aが検知エリア14内の人を検知し、床温検知センサ4aが検知エリア12の床温を検知する(S25)。そして、人検知センサ3a及び床温検知センサ4aは、検知エリア14における人検知センサ3aの検知結果及び検知エリア12における床温検知センサ4aの検知結果を室内機30aのメモリ500に出力する(S26)。その後、制御部31がメモリ500を参照して吹出口のベーン及び吸込温度を補正し(S27)、可動部22が時計回りに90°回転して停止する(S28)。
次に、人検知センサ3aが検知エリア13内の人を検知し、床温検知センサ4aが検知エリア11の床温を検知する(S29)。そして、人検知センサ3a及び床温検知センサ4aは、検知エリア13における人検知センサ3aの検知結果及び検知エリア11における床温検知センサ4aの検知結果を室内機30aのメモリ500に出力する(S30)。その後、制御部31がメモリ500を参照して吹出口のベーン及び吸込温度を補正し(S31)、可動部22が時計回りに90°回転して停止する(S32)。
次に、人検知センサ3aが検知エリア12内の人を検知し、床温検知センサ4aが検知エリア14の床温を検知する(S33)。そして、人検知センサ3a及び床温検知センサ4aは、検知エリア12における人検知センサ3aの検知結果及び検知エリア14における床温検知センサ4aの検知結果を室内機30aのメモリ500に出力する(S34)。その後、制御部31がメモリ500を参照して吹出口のベーン及び吸込温度を補正し(S35)、動作を終了する。
以上、本実施の形態2にて説明した構成によっても、1つのセンサ部で各吹出口のベーンが向いたすべてのエリアの人検知及び床温検知を行うことができ、さらにはすべての検知エリアを検知する前に吹出口のベーン及び吸込温度の補正を行うため、検知結果を迅速に室内機の制御に反映させることができる。
なお、本実施の形態2において、検知結果は室内機のメモリに記録しているが、これに限定されず、検知結果が制御部31に直接入力されていてもよい。
実施の形態3.
実施の形態1,2では、本発明の一形態である室内機及びこの室内機に装着されるセンサ付化粧パネルについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。実施の形態1,2にて説明したセンサ部が独立したセンサ装置も本発明に含まれる。本実施の形態では、このようなセンサ装置について説明する。
図11は、本発明に係るセンサ装置の本実施の形態3の構成の一例を示す図である。図11に示すセンサ装置40は、図2に示すセンサ部2に外部出力端子41が追加された構成である。
図12は、本実施の形態3に係るセンサ装置と、既存の室内機との一構成例を示すブロック図である。図12に示すセンサ装置40は、図7に示す人検知センサ3及び床温検知センサ4を備える。既存の室内機30Aは、既存の室内機30Aの動作を制御する制御部31を備える。図12に示す既存の室内機30Aには、センサ装置40の外部出力端子41が接続され、その他の構成は図7の室内機30と同様である。
図13は、本実施の形態3に係るセンサ装置と、既存の室内機との一構成例を示すブロック図である。図13に示すセンサ装置40aは、図9に示す人検知センサ3a及び床温検知センサ4aを備える。既存の室内機30Aaは、既存の室内機30Aaの動作を制御する制御部31及びメモリ500を備える。図13に示す既存の室内機30Aaには、センサ装置40の外部出力端子41が接続され、その他の構成は図9の室内機30aと同様である。
以上、本実施の形態3によれば、既存の室内機に対して実施の形態1,2で説明した室内機及びこの室内機に装着されるセンサ付化粧パネルと同様の効果を享受させることができる。
なお、本実施の形態3においては、既存の室内機に対してセンサ装置の外部出力端子が接続される形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、センサ装置が既存の室内機のリモコンと同様の無線通信機能を有し、既存の室内機に対して無線通信によって検知結果に応じた指令を送信する形態であってもよい。なお、実施の形態1,2においてもセンサ部が室内機のリモコンと同様の無線通信機能を有し、この室内機に対して無線通信によって検知結果に応じた指令を送信する形態であってもよい。
なお、以上の実施の形態においてはセンサ部がセンサ付化粧パネルまたは室内機の角部に備えられる形態について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。
なお、以上の実施の形態における検知結果が記録されるメモリは特定の形態に限定されるものではなく、一例として検知結果を一時的に記録することが可能な揮発性メモリを用いればよい。ただし、揮発性メモリに限定されるものではなく、不揮発性メモリであってもよい。
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
1 センサ付化粧パネル、2,2a センサ部、3,3a 人検知センサ、4,4a 床温検知センサ、11,12,13,14 検知エリア、11A,12A,13A,14A ベーン、11B,12B,13B,14B 吹出し口、15 エリア、15a,15b,15c,15d 非検知エリア、21 固定部、22 可動部、30,30a,30A,30Aa 室内機、31 制御部、40,40a センサ装置、41 外部出力端子、210 据付面、300,400,500 メモリ。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気調和機の室内機は、センサ部が接続された空気調和機の室内機であって、前記センサ部は、回転する可動部に固定された人検知センサ及び床温検知センサを備え、前記人検知センサは、前記人検知センサの検知方向における人の有無を検知し、前記床温検知センサは、前記床温検知センサの検知方向における床面の温度を検知し、前記人検知センサの検知方向と前記床温検知センサの検知方向とは前記可動部の中心軸を対称点として点対称であり、前記人検知センサの個数と前記床温検知センサの個数が等しく、前記個数が吹出口の数未満であることを特徴とする。

Claims (11)

  1. センサ部が接続された空気調和機の室内機であって、
    前記センサ部は、回転する可動部に固定された人検知センサ及び床温検知センサを備え、
    前記人検知センサは、前記人検知センサの検知方向における人の有無を検知し、
    前記床温検知センサは、前記床温検知センサの検知方向における床面の温度を検知し、
    前記人検知センサの個数と前記床温検知センサの個数が等しく、前記個数が被空調空間への吹出口の数未満であることを特徴とする空気調和機の室内機。
  2. 前記人検知センサの前記床温検知センサに対する配置角度が90°であることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の室内機。
  3. 前記人検知センサの前記床温検知センサに対する配置角度180°であることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の室内機。
  4. 前記人検知センサは、赤外線放射エネルギーの変動を検知することによって、検知方向における人の有無を検知する赤外線センサであり、
    前記床温検知センサは、赤外線放射エネルギーを検知することによって、検知方向における床面の温度を検知する赤外線センサであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。
  5. 前記センサ部は、被空調空間に露出されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。
  6. 人検知センサ及び床温検知センサを備えるセンサ装置であって、
    前記人検知センサ及び前記床温検知センサは、回転する可動部に固定されており、
    前記人検知センサは、前記人検知センサの検知方向における人の有無を検知し、
    前記床温検知センサは、前記床温検知センサの検知方向における床面の温度を検知し、
    前記人検知センサの個数と前記床温検知センサの個数が等しく、
    前記人検知センサ及び前記床温検知センサの検知結果は外部出力可能であることを特徴とするセンサ装置。
  7. 前記人検知センサの前記床温検知センサに対する配置角度が90°であることを特徴とする請求項6に記載のセンサ装置。
  8. 前記人検知センサの前記床温検知センサに対する配置角度が180°であることを特徴とする請求項6に記載のセンサ装置。
  9. 前記人検知センサは、赤外線放射エネルギーの変動を検知することによって、検知方向における人の有無を検知する赤外線センサであり、
    前記床温検知センサは、赤外線放射エネルギーを検知することによって、検知方向における床面の温度を検知する赤外線センサであることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか一項に記載のセンサ装置。
  10. 請求項6から請求項9のいずれか一項に記載のセンサ装置が据え付けられたことを特徴とするセンサ付化粧パネル。
  11. 複数のベーンを備え、
    前記センサ装置は、前記複数のベーンの各々の導風方向によって区分けされた複数のエリア毎に人検知及び床温検知を行い、
    人検知及び床温検知を行う度に前記可動部が回転することで前記複数のエリアにおける人検知及び床温検知を行うことを特徴とする請求項10に記載のセンサ付化粧パネル。
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