WO2018154660A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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WO2018154660A1
WO2018154660A1 PCT/JP2017/006613 JP2017006613W WO2018154660A1 WO 2018154660 A1 WO2018154660 A1 WO 2018154660A1 JP 2017006613 W JP2017006613 W JP 2017006613W WO 2018154660 A1 WO2018154660 A1 WO 2018154660A1
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air
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human body
temperature
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PCT/JP2017/006613
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真理 折戸
古橋 拓也
信映 朴
城戸 恵美子
恵大 太田
夏美 田村
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三菱電機株式会社
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Priority to PCT/JP2017/006613 priority patent/WO2018154660A1/ja
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Definitions

  • This invention relates to an air conditioner.
  • a lower blade and an upper blade of a vertical wind direction changing blade Is adjusted so that the air blown out from the outlet of the indoor unit is directed to the upper space and the lower space, the air volume of the distributed air is adjusted, and the upper space in the room to be air-conditioned is adjusted.
  • a detection signal of a human sensor unit configured to detect the presence or absence of a person by detecting infrared radiation radiated from a human body
  • a lower blade and an upper blade of a vertical wind direction changing blade Is adjusted so that the air blown out from the outlet of the indoor unit is directed to the upper space and the lower space, the air volume of the distributed air is adjusted, and the upper space in the room to be air-conditioned is adjusted.
  • the amount of wind sent to the upper space and the lower space is changed by changing the interval between the lower and upper blades of the upper and lower airflow direction changing blades. It is intended to form a temperature difference between the space and the lower space. However, it is difficult to form a large temperature difference only by changing the air flow rate. In forming the necessary temperature difference between the upper space and the lower space, one or both of thermal comfort and airflow comfort may be sacrificed.
  • the present invention has been made to solve such problems. Its purpose is to be able to efficiently form a temperature distribution with a temperature difference in the vertical direction with a simple configuration, and to support the improvement of human work efficiency while maintaining human thermal comfort and airflow comfort.
  • the object is to obtain an air conditioner that is possible.
  • the air conditioner according to the present invention includes a housing in which an inlet and an outlet are formed, and heat that is provided inside the housing and that generates heat by exchanging heat with air sucked from the inlet.
  • An exchanger and a blower mechanism that is provided in the housing, generates an air flow that sucks air from the suction port and blows out conditioned air from the blowout port, and can change a wind direction of the conditioned air blown out from the blowout port;
  • a person detection means for detecting a person within a preset detection range
  • a work state detection means for detecting a person's work state, a detection result of the person detection means and a detection result of the work state detection means
  • Control means for controlling the air blowing mechanism, and when a person is working, the air is blown toward the upper part of the person at a first wind speed and is different from the first wind speed toward the lower part of the person. The air is blown at the second wind speed.
  • a temperature distribution having a temperature difference in the vertical direction can be efficiently formed with a simple configuration, and while maintaining human thermal comfort and airflow comfort, There is an effect that it is possible to support improvement of work efficiency.
  • FIG. 1 to 9 relate to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the air conditioner
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the air conditioner
  • FIG. 3 is a human body included in the air conditioner.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control system of the air conditioner
  • FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the control device of the air conditioner
  • FIG. 6 is an air conditioner.
  • 7 is a schematic diagram illustrating an example of the relationship between the airflow from the person and a person
  • FIG. 7 is a flowchart showing the flow of operation of the air conditioner
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the operation mode and temperature setting of the air conditioner.
  • 9 is a schematic diagram illustrating another example of the relationship between the airflow from the air conditioner and the person.
  • the air conditioner 100 according to Embodiment 1 of the present invention is, for example, an indoor unit of an air conditioner. Therefore, the air conditioning apparatus 100 is installed on an indoor wall surface or ceiling surface. Here, it is assumed that the air conditioner 100 is installed on an indoor wall surface.
  • the air conditioner 100 includes a housing 110.
  • the casing 110 of the air conditioner 100 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape that is horizontally long and has a smooth curved surface from the front surface to the lower surface.
  • a suction port 111 is formed on the upper surface of the housing 110.
  • the suction port 111 is an opening for taking air into the housing 110 from the outside.
  • An air outlet 112 is formed in the lower front portion of the housing 110.
  • the air outlet 112 is an opening for discharging air from the inside of the housing 110 to the outside.
  • the front upper portion of the housing 110 is covered with a front panel 113.
  • the upper and lower wind direction plates 131, 132, 141, 142 are provided at the air outlet 112. These up-and-down wind direction plates are for adjusting the blowing angle in the vertical direction of the air blown out from the blow-out port 112.
  • the up-and-down wind direction plates are respectively installed on the front side and the back side toward the front of the air conditioner 100. Further, the up and down wind direction plates on the near side and the far side are respectively divided into left and right. That is, the front side vertical wind direction plate is divided into a left front side vertical wind direction plate 131 on the left side and a right front side vertical wind direction plate 132 on the right side facing the front of the air conditioner 100. Further, the back side up / down wind direction plate is divided into a left back side up / down wind direction plate 141 and a right back side up / down wind direction plate 142 facing the front of the air conditioner 100.
  • each vertical wind direction plate is divided into right and left is approximately the center in the longitudinal direction (left and right direction of the air outlet 112) toward the front of the air conditioner 100.
  • a slight gap is formed between the left front side vertical wind direction plate 131 and the right front side vertical wind direction plate 132.
  • a slight gap is also formed between the left back side vertical wind direction plate 141 and the right back side vertical wind direction plate 142.
  • the left front side vertical wind direction plate 131, the right front side vertical wind direction plate 132, the left back side vertical wind direction plate 141, and the right back side vertical wind direction plate 142 are plate-like members that are elongated in the left and right direction of the air outlet 112, respectively. Further, these up-and-down wind direction plates 131, 132, 141, 142 are each curved so that a cross section perpendicular to the longitudinal direction is arcuate.
  • the vertical wind direction plates 131, 132, 141, 142 are each attached to the housing 110 via support arms (not shown). Each support arm is rotatably attached to the housing 110. Each support arm rotates with respect to the housing 110 so that the direction of the vertical wind direction plate can be changed. And the air conditioning apparatus 100 can change the ventilation direction up and down by changing the direction of an up-and-down wind direction board.
  • Each support arm of the vertical wind direction plate is provided so that the angle can be adjusted by driving the stepping motor for the vertical wind direction plate.
  • the directions of the left front side vertical wind direction plate 131 and the left back side vertical wind direction plate 141 are changed by the left vertical wind direction plate stepping motor 161 here.
  • the directions of the right front side vertical wind direction plate 132 and the right back side vertical wind direction plate 142 are changed by the stepping motor 162 for the right vertical wind direction plate.
  • the vertical blowing angle (air blowing direction) of the air blown from the left side of the air outlet 112 and the vertical blowing angle (air blowing direction) of the air blown from the right side of the air outlet 112 are adjusted separately. be able to.
  • the left-side up / down wind direction plate stepping motor 161 and the right-side up / down wind direction plate stepping motor 162 are not shown in FIGS. 1 and 2.
  • Left and right wind direction plates 150 are provided on the back side of the up and down wind direction plates 131, 132, 141, and 142 at the air outlet 112.
  • the left and right wind direction plates 150 are for adjusting the blowing angle in the left and right direction of the air blown from the blower outlet 112.
  • the left and right wind direction plates 150 are configured by a plurality of plates arranged in the longitudinal direction (left and right direction of the air outlet 112) toward the front of the air conditioner 100.
  • the left and right wind direction plates 150 are attached so that the angle can be adjusted by driving a stepping motor 163 for left and right wind direction plates (not shown in FIGS. 1 and 2), similarly to the upper and lower wind direction plates 131, 132, 141, 142. Yes.
  • a heat exchanger 121 is installed on the leeward side of the suction port 111 in the air passage.
  • the heat exchanger 121 exchanges heat with the air flowing through the air passage to heat or cool the air flowing through the air passage. Whether the air is heated or cooled depends on whether the air-conditioning apparatus 100 is in a heating operation or a cooling operation. Specifically, the heat exchanger 121 heats the air during the heating operation. On the other hand, the heat exchanger 121 cools the air during the cooling operation.
  • the heat exchanger 121 adjusts the temperature, humidity, and the like of the air by heating or cooling the air flowing through the air passage, and generates conditioned air. In this way, the heat exchanger 121 exchanges heat with the air sucked from the suction port 111 to generate conditioned air. Note that warm air is generated as conditioned air during heating operation, and cold air is generated as conditioned air during cooling operation.
  • a blower fan 122 is installed on the leeward side of the heat exchanger 121 in the air path.
  • the blower fan 122 is for generating an air flow from the inlet 111 to the outlet 112 in the air passage.
  • the blower fan 122, the up / down wind direction plates 131, 132, 141, 142, the left / right wind direction plate 150, the up / down wind direction plate stepping motors 161, 162, and the left / right wind direction plate stepping motor 163 are provided in a blower mechanism provided in the housing 110. Is configured.
  • the air blowing mechanism configured as described above can change the wind direction of the conditioned air blown out from the air outlet 112 while generating an air flow that sucks air from the air inlet 111 and blows out conditioned air from the air outlet 112.
  • the air blowing mechanism and the heat exchanger 121 constitute a conditioned air blowing unit.
  • the conditioned air blower configured in this way blows conditioned air into the room where the air conditioner 100 is installed.
  • a human body sensor 170 is attached to the center of the front surface of the air conditioner 100.
  • the mounting position of the human body sensor 170 is not limited to the center of the front surface of the air conditioning apparatus 100.
  • the human body sensor 170 may be attached to the left or right end of the housing 110.
  • the human body sensor 170 includes, for example, a plurality of infrared sensors (light receiving elements) arranged in the vertical direction.
  • the human body sensor 170 includes, for example, eight infrared sensors (light receiving elements).
  • Each of these eight infrared sensors is a detection element that can individually perform infrared light reception and temperature detection.
  • these infrared sensors (light receiving elements) are arranged in a straight line in the vertical direction inside a cylindrical metal can 171. Accordingly, the human body sensor 170 has a function of detecting the room temperature by dividing it into eight areas having different heights.
  • the detection ranges of these eight infrared sensors are set as rectangular areas having the same size as shown in FIG.
  • the light distribution viewing angle of one infrared sensor is set such that, for example, the vertical light distribution viewing angle in the vertical direction is set to 7 °, and the horizontal light distribution viewing angle in the horizontal direction is set to 8 °.
  • the light distribution viewing angle 173 of the whole human body sensor 170 that combines the light distribution viewing angles of the respective infrared sensors is set as an elongated area in the vertical direction.
  • the light distribution viewing angle (detection range) of each infrared sensor does not need to have the same shape and the same size.
  • specific values of the vertical light distribution viewing angle and the horizontal light distribution viewing angle are not limited to the above-described examples.
  • the number of infrared sensors (light receiving elements) is not limited to eight, and the human body sensor 170 includes an arbitrary number of infrared sensors (light receiving elements) of 7 or less or 9 or more. Also good.
  • the human body sensor 170 can change the direction of a plurality of infrared sensors arranged vertically by a sensor stepping motor 172 (not shown in FIGS. 1 and 2) to the left and right within a preset angle range. By doing in this way, each of the plurality of infrared sensors arranged vertically is scanned in the left-right direction, and within a preset detection range (hereinafter referred to as “temperature detection target range”) in front of the air conditioner 100. The surface temperature can be detected.
  • the human body sensor 170 scans the temperature detection target range and acquires the surface temperature distribution (thermal image) in the range without contact.
  • the detection result of the human body sensor 170 that is, the surface temperature distribution (thermal image) data acquired by the human body sensor 170 is processed by the control device 180 or the like to include a person in the room from a temperature difference with the background, for example.
  • the presence / absence and position of the heat source, the surface temperature of the human body, the body part of the human body (exposed and unexposed portions of the skin, head, etc.), etc. can be detected.
  • the temperature of the human body in the room can also be obtained.
  • the human body with exposed skin is more likely to detect the sensible temperature.
  • the detection accuracy of the human body sensor 170 increases as the number of pixels of the light receiving element used in the human body sensor 170 increases. Specifically, for example, if a light receiving element having 30 or more pixels is used, the position of a person in the room and the distance from the human body sensor 170 to the person can be accurately detected.
  • the human body sensor 170 detects the temperature of the temperature detection target while scanning the temperature detection target range left and right.
  • the left and right are the left and right when viewed from the air conditioner 100 side.
  • the direction of the human body sensor 170 is moved left and right by the sensor stepping motor 172, and the rotation of the sensor stepping motor 172 (that is, the human body sensor).
  • (Rotation in the direction of 170) is stopped for a certain time at every certain angle.
  • the fixed angle at this time is set to 1 to 5 °, for example. Further, the fixed time at this time is, for example, 0.1 to 0.2 seconds.
  • the change of the orientation of the human body sensor 170 is stopped, it waits for a time shorter than the predetermined time (0.1 to 0.2 seconds), and the detection results (thermal results) of the 8 human body sensors 170 are detected.
  • Image data may be a time shorter than the predetermined time (0.1 to 0.2 seconds), and the detection results (thermal results) of the 8 human body sensors 170 are
  • the sensor stepping motor 172 is rotated again by the predetermined angle and stopped again, and the detection result (thermal image data) of the human body sensor 170 is acquired by the same operation.
  • the detection results of the human body sensor 170 are obtained at, for example, 90 to 100 locations in the left-right direction within the detection range.
  • the thermal image data (temperature distribution data) of the temperature detection target range can be obtained from the acquired detection result of the human body sensor 170.
  • the detection range of the human body sensor 170 is divided into a plurality of regions equal to the number of infrared sensors (light receiving elements) (here, 8) in the depth direction. That is, the indoor space is divided into eight regions corresponding to the light distribution viewing angles of the respective light receiving elements in the depth direction. The width of each divided area is set according to the vertical spread angle of the light distribution viewing angle.
  • the lowermost light receiving element of the human body sensor 170 detects the human body in the area on the near side closest to the air conditioner 100.
  • the light receiving element on the upper side of the human body sensor 170 is configured to detect a human body in a far region.
  • the detection range in the left-right direction of the human body sensor 170 may be configured such that the human body sensor 170 can be completely rotated by the sensor stepping motor 172, and the detection range may be set to 360 °. Further, the human body sensor 170 may be swung in the vertical direction by another stepping motor or the like. By making the orientation of the human body sensor 170 changeable in the vertical direction, detailed thermal image data can be acquired not only in the horizontal direction but also in the vertical direction.
  • the human body sensor 170 may be configured to use an infrared sensor and another detection device in combination.
  • the position, shape, and distance to the human body may be detected using a camera, an ultrasonic sensor, or the like. That is, as the human body sensor 170, in addition to the infrared sensor, for example, an ultrasonic sensor capable of detecting an object may be further provided. By doing in this way, the detection accuracy of the position and distance of the human body by the human body sensor 170 can be improved. Or it is good also as a structure which detects the position of the human body in the depth direction (front-back direction) seen from the air conditioning apparatus 100 using the pyroelectric sensor using a Fresnel lens.
  • the air conditioning apparatus 100 includes a control device 180, an input display unit 190, and a biological information sensor 200.
  • the control device 180 is configured by an electric circuit including, for example, a microcomputer.
  • the control device 180 includes a processor 181 and a memory 182.
  • the memory 182 stores a control program.
  • the processor 181 reads and executes a program stored in the memory 182.
  • the control device 180 executes a preset process to control the operation of the air conditioner 100.
  • the processor 181 executes a program stored in the memory 182 to realize functions of a human body detection unit 183, a work state determination unit 184, and a blower control unit 185, which will be described later.
  • a sensor system including the human body sensor 170 and the biological information sensor 200 is connected to the input side of the control device 180.
  • various actuators including a blower fan 122, a stepping motor 161 for the left and right wind direction plate, a stepping motor 162 for the right and left wind direction plate, a stepping motor 163 for the left and right wind direction plate, and a sensor stepping motor 172. Is connected.
  • the input display unit 190 is used for the user to input various setting values and also displays various information for the user.
  • the input display unit 190 is, for example, a remote controller (remote controller).
  • the input display unit 190 is connected to the control device 180 so as to be able to communicate with each other.
  • the user can perform power ON / OFF, switching between heating operation and cooling operation, setting of temperature, wind direction, air volume, and the like.
  • the input display unit 190 includes a liquid crystal display, for example, for displaying various information. On the liquid crystal display of the input display unit, for example, setting contents such as the operation mode, temperature, wind direction, and air volume are displayed.
  • the biological information sensor 200 is a biological information acquisition unit that acquires human biological information. Specific examples of human biological information acquired by the biological information sensor 200 include human breathing, brain waves, heart rate rhythm, sympathetic and parasympathetic balance characteristics, viewpoint distance, pupillary trajectory, or number of blinks.
  • the biological information sensor 200 does not need to be included in the air conditioner 100 itself. You may make it utilize what the external apparatus has as the biometric information sensor 200. FIG.
  • the control device 180 drives each actuator based on the input from the sensor system and the input display unit 190, and controls the operation of the air conditioner 100.
  • the control executed by the control device 180 includes, for example, control such as cooling operation, heating operation, air blowing operation, and scanning operation of the human body sensor 170. That is, the control device 180 performs control of the air blowing mechanism according to the detection result of the human body sensor 170 and the detection result of the biological information sensor 200, for example.
  • the control device 180 includes a human body detection unit 183, a work state determination unit 184, and a blow control unit 185.
  • the human body detection unit 183 detects a human body that exists within the temperature detection target range of the human body sensor 170 based on the detection result of the human body sensor 170.
  • the human body can be detected using, for example, the shape, distribution (relative positional relationship), area, and the like of each region where the surface temperature detected by the human body sensor 170 is equal to or higher than a preset reference temperature.
  • the reference temperature at this time is specifically set to, for example, 30 ° C. in consideration of the human body temperature.
  • the human body sensor 170 and the human body detection unit 183 constitute a human detection unit that detects a person within a preset detection range.
  • the person detection means can detect not only a person but also each part of the detected person.
  • the person detecting means can identify at least the upper and lower parts of the detected person.
  • the upper part of the person is an upper body side part including the periphery of the person's face.
  • the lower part of the person is a part on the lower body side including the periphery of the person's foot.
  • an area where the human body exists is specified.
  • the region where the human body exists can be specified using, for example, the shape, distribution (relative positional relationship), area, and relative magnitude relationship of the temperature of each region where the surface temperature is equal to or higher than a certain temperature.
  • the entire region where the human body exists may be specified at once, or the region where the human body exists may be specified individually for each part of the human body.
  • the region that exists for each part of the human body for example, for each part of the head, chest, arm, upper leg, lower leg, hand, and foot of the human body, Identify.
  • the “hand” refers to a portion on the tip side of the wrist.
  • the “foot” here refers to a portion on the tip side of the ankle.
  • a portion where the surface temperature detected by the human body sensor 170 is equal to or higher than a preset temperature is specified as a region where at least one of the head, chest and abdomen of the human body exists. Good. Moreover, when specifying the area
  • the “clothing state” is a state relating to whether the skin of the part is covered with clothes or the like or exposed.
  • the human body sensor 170 includes an ultrasonic sensor in addition to the infrared sensor that detects the surface temperature
  • the human body is detected based on the detection result of the infrared sensor and the detection result of the ultrasonic sensor. It is preferable to specify an area where a human body exists.
  • a visible image detection sensor is provided in addition to the infrared sensor
  • the human body is detected based on the detection result of the infrared sensor and the detection result of the visible image detection sensor, and the region where the detected human body exists is specified. It is good to do. Or you may identify the area
  • the work state determination unit 184 determines a person's work state based on the biological information acquired by the biological information sensor 200 which is a biological information acquisition unit. Specifically, for example, when acquiring an electroencephalogram as biological information, the electroencephalogram changes from a resting state during information processing work such as study and office work. Can be determined. Also, when breathing is acquired as biological information, changes such as constant breathing appear when concentrated, so it is possible to determine a person's work state by capturing such breathing changes. . The same applies to other biological information, for example, heart rate rhythm, sympathetic and parasympathetic balance characteristics, viewpoint distance, pupil length, number of blinks, and the like.
  • the biological information sensor 200 and the work state determination unit 184 constitute a work state detection unit that detects a human work state.
  • the work state detection means is not limited to the one provided with the biological information sensor 200 as described above.
  • the work state determination unit 184 may determine the work state of the person according to whether or not the position of the person detected by the person detection unit is within a predetermined specific range. . In this case, specifically, for example, a place where a work desk or the like is provided is set in advance as the specific range. When the position of the person detected by the person detection means is within this specific range, the work state determination unit 184 determines that the person is working.
  • the work state determination unit 184 may determine the work state of the person based on the posture of the person detected by the person detection unit. In this case, specifically, for example, if the air conditioner 100 is installed in a study or the like, if the posture of the person detected by the human detection means is the sitting posture, the work state determination unit 184 indicates that the person is working. Judge that there is. Further, for example, if the air conditioner 100 is installed in a kitchen or the like, the work state determination unit 184 determines that the person is working if the posture of the person detected by the person detection unit is a standing posture. To do.
  • the user may be able to input the work status of the person directly to the remote control.
  • the start and end of the work can be input to the remote controller.
  • the work state determination unit 184 determines that the user is working until the work end is input after the work start is input to the remote controller.
  • the air blowing control unit 185 is a control unit that controls the air blowing mechanism according to the detection result of the human body detection unit 183 and the determination result of the work state determination unit 184.
  • the air blowing control unit 185 controls the air blowing mechanism to blow air at a first wind speed toward the upper part of the person when the person is working (arrow A in FIG. 6).
  • the air is blown toward the lower part of the person at the second wind speed (arrow B in FIG. 6).
  • the second wind speed is a wind speed different from the first wind speed.
  • the air blowing mechanism of the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 includes the upper and lower air blowing directions of the air blown from the left side of the air outlet 112 and the upper and lower air blowing directions of the air blown from the right side of the air outlet 112. And can be adjusted separately. Therefore, it can blow toward the person's upper part from one side of the right and left of the blower outlet 112, and can blow toward the said person's lower part from the other side.
  • the throttle angle of the wind direction plate on the left side of the air outlet 112 is an angle formed by the left front side vertical wind direction plate 131 and the left back side vertical wind direction plate 141.
  • the throttle angle of the wind direction plate on the right side of the air outlet 112 is an angle formed by the right front side vertical wind direction plate 132 and the right back side vertical wind direction plate 142.
  • the air blowing mechanism includes a first wind direction plate set including a left front side vertical wind direction plate 131 and a left back side vertical wind direction plate 141, a right front side vertical wind direction plate 132, and a right back side vertical wind direction plate 142. And a second set of wind direction plates. Then, when the person is working, the air blow control unit 185 sets one of the first wind direction plate set and the second wind direction plate set to the first vertical direction, and sets the other set to the first direction.
  • the first vertical direction is different from the first vertical direction
  • the angle formed by the first wind direction plate set is the first angle
  • the first angle is the angle formed by the second wind direction plate set. In other words, the second angle is different.
  • the left front side vertical wind direction plate 131 and the left back side vertical wind direction plate 141 face upward, and the angle formed by the left front side vertical wind direction plate 131 and the left back side vertical wind direction plate 141 is set to the left front side vertical wind direction plate.
  • An angle is set such that the distance between 131 and the upper left airflow direction plate 141 gradually increases from the blower fan 122 side toward the blower outlet 112 side.
  • the right front side vertical wind direction plate 132 and the right rear side vertical wind direction plate 142 are directed downward, and the angle formed by the right front side vertical wind direction plate 132 and the right rear side vertical wind direction plate 142 is set to the right front side vertical wind direction plate 132.
  • the right back side up-and-down air direction plate 142 are set to an angle that is gradually narrowed and narrowed from the blower fan 122 side toward the blower outlet 112 side.
  • the speed of the wind from the left side of the air outlet 112 is relatively slower than the speed of the wind from the right side of the air outlet 112.
  • the wind from the right side of the air outlet 112 is narrowed by the right front side up-and-down air direction plate 132 and the right back side up-and-down air direction plate 142, so that the wind from the left side of the air outlet 112 is relatively faster.
  • a relatively slow wind spread over a wide area is sent to the upper part of the person.
  • a relatively fast wind narrowed down to the lower part of the person is sent.
  • the relatively slow wind that is diffused over a wide range the wind blown from the suction port 111 is likely to mix with the surrounding air, and tends to approach the temperature of the surrounding air before reaching the person.
  • the relatively fast wind narrowed down the wind blown out from the suction port 111 is unlikely to mix with the surrounding air, and it is easy to reach a person while maintaining the temperature at the time of blowing out from the suction port 111.
  • the air blowing mechanism performs heating operation in the above-described state
  • the wind sent toward the upper part of the person mixes with the surrounding air and reaches the vicinity of the person's head in a state where the temperature is lowered.
  • the wind sent toward the lower part reaches the vicinity of the person's foot while keeping warm. Therefore, a temperature distribution in which the lower side is relatively high and the upper side is relatively low can be formed, and a so-called head cold foot heat state can be created.
  • the above description is an example, and which side of the left and right sides of the air outlet 112 is blown to the upper side or the lower side of the person and which of the left and right throttle angles is narrowed is determined by the heat exchanger 121. What is necessary is just to set suitably by the structure of the internal air path of the housing
  • the work state determination unit 184 is based on the person's biological information acquired by the biological information sensor 200. Determine. And when the said person starts work, a process progresses to step S1.
  • step S1 first, temperature distribution data of the temperature detection target range is obtained by the human body sensor 170. Then, the control device 180 detects one or more of the temperature in the room, the whole body temperature of the person, the part temperature of the person, and the temperature in the vicinity of the person from the temperature distribution data acquired by the human body sensor 170. When detecting any one or more of the whole body temperature of the person, the temperature of the part of the person, and the temperature in the vicinity of the person, the detection result of the human body detection unit 183 is used for the position of the person. After step S1, the process proceeds to step S2.
  • step S2 the control device 180 determines the operation mode and the set temperature based on the temperature detected in step S1. This determination is performed with reference to the correspondence relationship between the detected temperature, the operation mode, and the set temperature.
  • the correspondence relationship between the detected temperature, the operation mode, and the set temperature is stored in advance in the control device 180, for example.
  • FIG. 8 shows an example of a correspondence relationship between the detected temperature, the operation mode, and the set temperature.
  • the detected room temperature is 15 ° C. and the human whole body temperature is 35 ° C.
  • the operation mode is determined to be heating.
  • a whole body temperature of 33 to 34 ° C. is neutral in the sense of warmth and cooling.
  • the neutral temperature in winter is 22-23 ° C.
  • the work efficiency is higher when the coldness of people is colder than hotter. Therefore, the set temperature is determined to be 19 ° C., which is lower than the winter neutral temperature.
  • the room temperature is as low as 15 ° C., so it is determined that it is winter, and the operation mode is determined to be heating.
  • the whole body temperature of 32 ° C. is lower than the temperature at which the thermal sensation becomes neutral. For this reason, it is presumed that a person feels cold physically. Therefore, in such a case, for example, the set temperature of the wind toward the upper part of the person is determined to be 23 ° C., and the set temperature of the wind toward the lower part of the person is determined to be 26 ° C.
  • the detected room temperature is 30 ° C. and the detected human whole body temperature is 35 ° C.
  • the room temperature is as high as 30 ° C., it is determined to be summer, and the operation mode is determined to be cooling.
  • the set temperature is determined to be 25 ° C.
  • the detected room temperature is 30 ° C. and the detected whole body temperature is 32 ° C.
  • the room temperature is as high as 30 ° C., it is determined that it is summer, and the operation mode is determined to be cooling.
  • the whole body temperature of 32 ° C. is lower than the temperature at which the thermal sensation becomes neutral. For this reason, it is presumed that a person feels cold physically.
  • the set temperature of the wind toward the upper part of the person is determined to be 25 ° C.
  • the set temperature of the wind toward the lower part of the person is determined to be 28 ° C., which is higher.
  • the control device 180 determines the operation mode and the set temperature from the detected temperature. And the control apparatus 180 starts the air-conditioning driving
  • the air blowing control unit 185 controls the air blowing mechanism. In particular, when the set temperature is determined so as to form the temperature distribution of the head cold foot heat, as described above, the air blowing control unit 185 blows air at the first wind speed toward the upper part of the person working, The air is blown toward the lower part of the person at a second wind speed different from the first wind speed. After step S2, the process proceeds to step S3.
  • step S3 the work state determination unit 184 determines whether or not the work efficiency of the worker has decreased.
  • the work efficiency of the worker is reduced, for example, a change appears in the posture of the worker. Specifically, for example, when the body shakes at a constant rhythm due to sleepiness or the hand does not move, it is considered that the work efficiency of the worker is reduced.
  • the brain wave of the worker is acquired by the biological information sensor 200, if the sleep wave is detected in the brain wave, it is considered that the work efficiency of the worker is lowered.
  • the pupil information, the number of blinks, and the like are detected by the biological information sensor 200, it is possible to detect a decrease in the work efficiency of the worker from these biological information.
  • step S2 If the work efficiency of the worker is reduced, the process returns to step S2. Then, an appropriate operation mode, set temperature, wind direction, wind speed, etc. are re-determined to assist the worker in improving work efficiency, and the air blowing control unit 185 controls the air blowing mechanism according to the changed operation mode. On the other hand, when the work efficiency of the worker is not lowered in step S3, the process proceeds to step S4.
  • step S4 the control device 180 determines the operator's thermal comfort, airflow comfort, and the like based on the detection result of the human body sensor 170, the biological information acquired by the biological information sensor 200, and the like.
  • the biological information used here is specifically, for example, an electroencephalogram, a balance between sympathetic nerves and parasympathetic nerves, and the like.
  • step S2 If one or more types of comfort such as the operator's thermal comfort and airflow comfort are more uncomfortable than the preset standard, the process returns to step S2. Then, an appropriate operation mode, set temperature, wind direction, wind speed, etc. are re-determined to improve comfort, and the air blow control unit 185 controls the air blow mechanism according to the changed operation mode. On the other hand, if the operator's comfort is not unpleasant than the standard in step S4, the process proceeds to step S5.
  • step S5 the work state determination unit 184 determines the work state of the worker based on the worker's biological information acquired by the biological information sensor 200. Then, the work state determination unit 184 confirms whether or not the worker has finished the work. If the worker has not finished the work, the process returns to step S3.
  • step S5 when it is detected in step S5 that the worker has finished the work, the process proceeds to step S6.
  • step S6 the control device 180 ends the air conditioning operation by the air conditioner 100.
  • step S2 the user may set the desired temperature by operating the input display unit 190.
  • the setting content for each individual may be stored in the control device 180 so that it can be called up.
  • an individual may be specified from the biological information acquired by the biological information sensor 200, and the setting contents for each individual may be automatically called and used. It is also conceivable to learn setting contents suitable for each individual and update the setting contents stored with the learned contents.
  • height, physique, and the like determined from a thermal image by the human body sensor 170 or an image from a camera or the like can be used to identify an individual from the biological information.
  • the whole body temperature, the part temperature characteristic obtained from the detection result of the human body sensor 170, the electroencephalogram, respiration, heart rate rhythm, balance of sympathetic and parasympathetic nerves acquired by the biological information sensor 200, viewpoint distance, pupillary passage, number of blinks It is also possible to use each feature.
  • the air conditioner 100 may detect the temperature of one or both of the room and the outdoor before the operation of blowing the conditioned air. At this time, not only temperature but also humidity may be detected.
  • the blower fan 122 is operated to take air into the temperature sensor or the like with a smaller air volume than the operation of blowing conditioned air.
  • the air conditioner configured as described above, when a person is working, the air is blown toward the upper part of the person at the first wind speed and is different from the first wind speed toward the lower part of the person.
  • By blowing air at a wind speed of 2 it is possible to efficiently form a temperature distribution with a temperature difference between the upper part and the lower part of the person with a simple configuration, maintaining the thermal comfort and air flow comfort of the person.
  • a biological information sensor 200 that is a biological information acquisition means for acquiring a person's biological information
  • a work state determination unit 184 that determines the work state of the person based on the biological information acquired by the biological information acquisition means.
  • the human body sensor 170 or the biological information sensor 200 by collecting biological information by the human body sensor 170 or the biological information sensor 200, for example, it is possible to determine an individual constitution such as hotness or coldness based on the amount of radiation on the surface of the human body based on the feeling of cooling of the limbs. Then, by forming a temperature distribution such as head cold foot fever and head heat foot cold in accordance with the determined individual constitution, it is possible to realize thermal comfort suitable for the individual constitution and work efficiency improvement support.
  • the cold side is more advantageous than the hot side as the thermal sensation of people, but in the summer, for example, cooling the entire room increases the energy consumption of the air conditioner Resulting in. Therefore, by forming a temperature distribution with a temperature difference between the upper part and the lower part of the person, it is possible to shift the thermal sensation of the person to the cold side, for example, without cooling the entire room, and reduce energy consumption. There is also an effect.
  • FIG. 9 shows a configuration example in which the present invention is applied to a packaged air conditioner.
  • a plurality of air conditioners 100 are installed in one room.
  • the air is blown from the one air conditioner 100 toward the upper part of the person at the first wind speed.
  • the air conditioner 100 that is different from the air conditioner 100 that is blowing toward the upper part of the person that is, from a different outlet, as shown by the arrow B in FIG. Blow.
  • the second wind speed is different from the first wind speed.
  • the second wind speed is faster than the first wind speed.
  • a single air conditioner as shown in FIG. 6 or the like needs to be controlled by a plurality of wind direction plates
  • a plurality of air conditioners 100 the upper part of the person can be realized with a simpler configuration.
  • winds of different speeds can be sent toward the lower part to form a temperature distribution of head cold foot heat.
  • the wind speed can be different between the upper part and the lower part for each of the multiple persons, and it is possible to form a temperature distribution of head cold foot heat for each person. is there.
  • the plurality of air outlets of the plurality of air conditioners 100 which air conditioner 100 and which air outlet to send air to the upper or lower side of the person depends on the position of the person in the room, etc. What is necessary is just to set suitably.
  • the improvement of work efficiency may be supported by controlling the humidifying device that performs humidification or the dehumidifying device that performs dehumidification, and the air conditioner 100 according to the present invention in cooperation.
  • humidification suppresses a feeling of dryness of the throat and eyes, and can be expected to improve concentration.
  • a humidification type humidifier with heat generation such as a heater type
  • a vaporizing humidifier it is possible to give the user a feeling of cooling due to the heat of vaporization, and therefore, there is an effect of giving the user a feeling of cooling regardless of the season and suppressing sleepiness.
  • the present invention can be used for an air conditioner having a blowing mechanism capable of generating conditioned air and blowing air.
  • air conditioner having a blowing mechanism capable of generating conditioned air and blowing air.
  • Specific examples include household room air conditioners, commercial packaged air conditioners and housing air conditioners, bathroom dryers, and automotive air conditioners.
  • Air conditioning apparatus 110 Case 111 Inlet port 112 Outlet port 113 Front panel 121 Heat exchanger 122 Blower fan 131 Left front side up-and-down air direction plate 132 Right front side up-and-down air direction plate 141 Left back side up-and-down air direction plate 142 Right back side up-and-down air direction plate 150 Left and right wind direction plate 161 Step motor for left and right wind direction plate 162 Step motor for right and left wind direction plate 163 Step motor for left and right wind direction plate 170 Human body sensor 171 Metal can 172 Sensor stepping motor 173 Light distribution viewing angle 180 Controller 181 Processor 182 Memory 183 Human body detection unit 184 Work state determination unit 185 Blow control unit 190 Input display unit 200 Biological information sensor

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Abstract

上下方向に温度差のある温度分布を簡潔な構成で効率的に形成可能で、人の温熱的快適性及び気流快適性を維持しつつ人の作業効率向上を支援可能な空気調和装置を提供する。このため、空気調和装置は、吸込口及び吹出口が形成された筐体の内部に設けられ、吸込口から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する熱交換器と、筐体に設けられ吸込口から空気を吸い込み吹出口から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに吹出口から吹き出す調和空気の風向を変更可能な送風機構と、予め設定された検出範囲内の人を検出する人検出手段と、人の作業状態を検出する作業状態検出手段と、人検出手段の検出結果及び作業状態検出手段の検出結果に応じて、送風機構を制御する制御手段と、を備え、人が作業中である場合に当該人の上部に向けて第1の風速で送風し、当該人の下部に向けて第1の風速と異なる第2の風速で送風する。

Description

空気調和装置
 この発明は、空気調和装置に関するものである。
 空気調和装置において、人体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た人感センサユニットの検知信号に基づいて、上下風向変更羽根の下羽根と上羽根との間隔を調整することにより、室内機の吹出口から吹き出される空気を上部空間と下部空間に向けるように分配し、当該分配される空気の風量を調整し、空調すべき室内における上部空間と下部空間の温度差を所望の値にコントロールしようとするものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
日本特開2014-031895号公報
 このように、特許文献1に示されるような空気調和装置においては、上下風向変更羽根の下羽根と上羽根との間隔を変えることで上部空間と下部空間とに送る風の風量を変えて上部空間と下部空間の温度差を形成しようとするものである。しかしながら、送風量を変えるだけでは大きな温度差を形成することが難しい。上部空間と下部空間とで必要なだけの温度差を形成する際に、温熱的快適性及び気流快適性の一方又は両方が犠牲になるおそれがある。
 この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、上下方向に温度差のある温度分布を簡潔な構成で効率的に形成することができ、人の温熱的快適性及び気流快適性を維持しつつ、人の作業効率向上を支援することが可能である空気調和装置を得ることにある。
 この発明に係る空気調和装置は、吸込口及び吹出口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する熱交換器と、前記筐体に設けられ、前記吸込口から空気を吸い込み前記吹出口から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに、前記吹出口から吹き出す調和空気の風向を変更可能な送風機構と、予め設定された検出範囲内の人を検出する人検出手段と、人の作業状態を検出する作業状態検出手段と、前記人検出手段の検出結果及び前記作業状態検出手段の検出結果に応じて、前記送風機構を制御する制御手段と、を備え、人が作業中である場合に当該人の上部に向けて第1の風速で送風し、当該人の下部に向けて前記第1の風速と異なる第2の風速で送風する。
 この発明に係る空気調和装置においては、上下方向に温度差のある温度分布を、簡潔な構成で効率的に形成することができ、人の温熱的快適性及び気流快適性を維持しつつ、人の作業効率向上を支援することが可能であるという効果を奏する。
この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の外観斜視図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の縦断面図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置が備える人体センサの検出範囲を説明する図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置からの気流と人との関係の一例を説明する模式図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の動作の流れを示すフロー図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の運転モードと温度設定の一例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置からの気流と人との関係の別例を説明する模式図である。
 この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
実施の形態1.
 図1から図9は、この発明の実施の形態1に係るもので、図1は空気調和装置の外観斜視図、図2は空気調和装置の縦断面図、図3は空気調和装置が備える人体センサの検出範囲を説明する図、図4は空気調和装置の制御系統の構成を示すブロック図、図5は空気調和装置の制御装置の機能的な構成を示すブロック図、図6は空気調和装置からの気流と人との関係の一例を説明する模式図、図7は空気調和装置の動作の流れを示すフロー図、図8は空気調和装置の運転モードと温度設定の一例を示す図、図9は空気調和装置からの気流と人との関係の別例を説明する模式図である。
 この発明の実施の形態1における空気調和装置100は、例えば、空気調和機の室内機である。したがって、空気調和装置100は、室内の壁面又は天井面に設置されている。ここでは、空気調和装置100は、室内の壁面に設置されているとする。
 図1及び図2に示すように、空気調和装置100は、筐体110を備えている。空気調和装置100の筐体110は、横長で前面から下面にかけては滑らかな曲面となった略直方体状に形成されている。筐体110の上面部には、吸込口111が形成されている。吸込口111は、外部から筐体110の内部に空気を取り込むための開口である。筐体110の前面下部には、吹出口112が形成されている。吹出口112は、筐体110の内部から外部へと空気を排出するための開口である。筐体110の前面上部は、前面パネル113に覆われている。
 吹出口112には、上下風向板131、132、141、142が設けられている。これらの上下風向板は、吹出口112から吹き出す空気の上下方向の吹き出し角度を調整するためのものである。
 上下風向板は、空気調和装置100の正面に向かって手前側と奥側とにそれぞれ設置されている。また、手前側と奥側の各上下風向板は、それぞれ左右に分割されている。すなわち、手前側の上下風向板は、空気調和装置100の正面に向かって左側の左手前側上下風向板131と、右側の右手前側上下風向板132とに分割されている。また、奥側の上下風向板は、空気調和装置100の正面に向かって左側の左奥側上下風向板141と、右側の右奥側上下風向板142とに分割されている。
 それぞれの上下風向板が左右に分割される位置は、空気調和装置100の正面に向かって長手方向(吹出口112の左右方向)のほぼ中央である。左手前側上下風向板131と右手前側上下風向板132との間には、僅かな隙間が形成されている。同様に、左奥側上下風向板141と右奥側上下風向板142との間にも、僅かな隙間が形成されている。
 左手前側上下風向板131、右手前側上下風向板132、左奥側上下風向板141及び右奥側上下風向板142は、それぞれ、吹出口112の左右方向に細長く延びた板状の部材である。また、これらの上下風向板131、132、141、142は、それぞれ、長手方向に垂直な断面が円弧状となるように湾曲している。
 上下風向板131、132、141、142は、それぞれが図示しない支持腕を介して筐体110に取り付けられている。それぞれの支持腕は筐体110に対して回転可能に取り付けられている。各支持腕が筐体110に対して回転することで、それぞれの上下風向板の向きを変えることができるようになっている。そして、上下風向板の向きを変えることで、空気調和装置100は、送風方向を上下に変更可能である。
 上下風向板のそれぞれの支持腕は、上下風向板用ステッピングモータの駆動により角度を調節できるように設けられている。具体的にここでは、左手前側上下風向板131及び左奥側上下風向板141の向きが、左側上下風向板用ステッピングモータ161により変更される。右手前側上下風向板132及び右奥側上下風向板142の向きが、右側上下風向板用ステッピングモータ162により変更される。
 このようにして、吹出口112の左側から吹き出す空気の上下方向の吹き出し角度(送風方向)と、吹出口112の右側から吹き出す空気の上下方向の吹き出し角度(送風方向)とは、別々に調整することができる。なお、左側上下風向板用ステッピングモータ161及び右側上下風向板用ステッピングモータ162は、図1及び図2では図示を省略している。
 吹出口112における上下風向板131、132、141、142の奥側には、左右風向板150が設けられている。左右風向板150は、吹出口112から吹き出す空気の左右方向の吹き出し角度を調整するためのものである。左右風向板150は、空気調和装置100の正面に向かって長手方向(吹出口112の左右方向)にわたって並べられた複数の板材により構成されている。左右風向板150は、上下風向板131、132、141、142と同様に、左右風向板用ステッピングモータ163(図1及び図2では図示省略)の駆動により角度を調節できるようにして取り付けられている。
 筐体110の内部には、吸込口111から吹出口112へと通じる風路が形成されている。風路における吸込口111の風下側には、熱交換器121が設置されている。熱交換器121は、風路を流れる空気と熱交換して、風路を流れる空気を加熱又は冷却する。空気を加熱するか冷却するかは、空気調和装置100が暖房運転であるか冷房運転であるかによる。具体的には、暖房運転時には熱交換器121は空気を加熱する。一方、冷房運転時には熱交換器121は空気を冷却する。
 熱交換器121は、風路を流れる空気を加熱又は冷却することで、当該空気の温度、湿度等を調整し、調和空気を生成する。熱交換器121は、このようにして、吸込口111から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する。なお、暖房運転時には、調和空気として温風が生成され、冷房運転時には、調和空気として冷風が生成される。
 風路における熱交換器121の風下側には、送風ファン122が設置されている。送風ファン122は、吸込口111から吹出口112へと向かう空気流を風路中に生成するためのものである。
 送風ファン122が動作すると、吸込口111から吹出口112へと向かう空気流が風路中に生成され、吸込口111から空気が吸い込まれ、吹出口112から空気が吹き出される。吸込口111から吸い込まれた空気は、空気調和装置100の内部の風路を、熱交換器121、送風ファン122の順に通過する空気流となり、吹出口112から吹き出す。この際、送風ファン122の風下側に配置された上下風向板131、132、141、142及び左右風向板150により、吹出口112から吹き出される風の方向(送風方向)が調整(変更)される。
 送風ファン122、上下風向板131、132、141、142、左右風向板150、上下風向板用ステッピングモータ161、162、及び、左右風向板用ステッピングモータ163は、筐体110に設けられた送風機構を構成している。このように構成された送風機構は、吸込口111から空気を吸い込み、吹出口112から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに、吹出口112から吹き出す調和空気の風向を変更可能である。
 また、送風機構と熱交換器121とで、調和空気送風部が構成されている。このように構成された調和空気送風部は、空気調和装置100が設置された室内に調和空気を送風する。
 空気調和装置100の前面中央には、人体センサ170が取り付けられている。ただし、人体センサ170の取付位置は、空気調和装置100の前面中央に限られない。人体センサ170を、例えば、筐体110の左側又は右側の端部等に取り付けるようにしてもよい。
 人体センサ170は、例えば、上下方向に並べた複数の赤外線センサ(受光素子)を備えている。ここでは、人体センサ170は例えば8個の赤外線センサ(受光素子)を備えているとする。これら8個の赤外線センサのそれぞれは、赤外線の受光及び温度の検出を個別に実行可能な検出素子である。これらの赤外線センサ(受光素子)は、例えば、図3に示すように、円筒状の金属缶171の内部に上下方向に直線状に並んで配置されている。これにより、人体センサ170は、室内の温度を互いに高さが異なる8個のエリアに区分して検出する機能を備えている。
 これら8個の赤外線センサのそれぞれの検出範囲は、図3に示すように、互いに大きさが等しい四角形状のエリアとして設定されている。また、1個の赤外線センサの配光視野角は、例えば上下方向における縦配光視野角が7°に設定され、左右方向の横配光視野角が8°に設定されている。
 それぞれの赤外線センサの配光視野角を合わせた人体センサ170全体の配光視野角173は、上下方向に細長いエリアとして設定されている。なお、それぞれの赤外線センサの配光視野角(検出範囲)は、同じ形状、同じ大きさでなくともよい。また、縦配光視野角及び横配光視野角の具体的な値についても、前述した例示に限定されるものではない。さらに、赤外線センサ(受光素子)の個数は8個に限定されるものではなく、人体センサ170は、7個以下または9個以上となる任意の個数の赤外線センサ(受光素子)を備えるようにしてもよい。
 そして、人体センサ170は、センサ用ステッピングモータ172(図1及び図2では図示省略)により上下に並んだ複数の赤外線センサを、予め設定された角度範囲内において左右に向きを変えることができる。このようにすることで、上下に並んだ複数の赤外線センサのそれぞれを左右方向に走査させて、空気調和装置100前方の予め設定された検出範囲(以下、「温度検出対象範囲」という)内について表面温度を検出することができる。
 人体センサ170は、このような構成により、温度検出対象範囲内を走査して当該範囲内の表面温度分布(熱画像)を非接触で取得する。人体センサ170の検出結果、すなわち、人体センサ170により取得した表面温度分布(熱画像)データを、後述する制御装置180等で処理することで、例えば背景との温度差から、室内における人を含む熱源の有無及びその位置、人体の表面温度、人の身体の部位(肌の露出部と非露出部、頭部等)等を検出することができる。
 また、人体センサ170の検出結果に基づいて、室内の人の体感温度も得ることができる。この場合、肌を露出している人体ほど体感温度を検出しやすい。なお、人体センサ170に用いる受光素子の画素数が多いほど、人体センサ170の検出精度は高くなる。具体的に例えば、30画素以上の画素数を有する受光素子を用いれば、室内の人の位置及び人体センサ170から当該人までの距離を精度よく検出することができる。
 人体センサ170は、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。なお、ここでの左右は、空気調和装置100側から見た場合の左右である。室内の壁及び床の熱画像データ(温度分布データ)を取得する場合、例えば、人体センサ170の向きをセンサ用ステッピングモータ172により左右方向に動かし、センサ用ステッピングモータ172の回転(すなわち、人体センサ170の向きの回転)を一定角度毎に一定時間だけ停止させる。この際の一定角度は例えば1~5°とする。また、この際の一定時間は例えば0.1~0.2秒とする。そして、人体センサ170の向きの変更を停止した後、前記の一定時間(0.1~0.2秒)よりも短い時間だけ待って、人体センサ170の8個の受光素子の検出結果(熱画像データ)を取り込む。
 人体センサ170による検出結果の取り込み終了後、再びセンサ用ステッピングモータ172を前記一定角度だけ回転して再度停止し、同様の動作で人体センサ170の検出結果(熱画像データ)を取り込む。このような動作を繰り返し行って、検出範囲内における左右方向の例えば90~100箇所で人体センサ170の検出結果を取得する。そして、取得した人体センサ170の検出結果から、温度検出対象範囲の熱画像データ(温度分布データ)を得ることができる。
 人体センサ170の検出範囲は、奥行き方向において、赤外線センサ(受光素子)の個数(ここでは8)と等しい複数の領域に区分されている。すなわち、室内の空間は、奥行き方向において、各受光素子の配光視野角に対応する8個の領域に区分されている。そして、区分された個々の領域の広さは、配光視野角の上下方向の広がり角度に応じて設定される。
 人体センサ170の最も下側の受光素子は、空気調和装置100に最も近い手前側の領域における人体を検出する。そして、人体センサ170の上側の受光素子ほど、遠方の領域における人体を検出するように構成されている。
 人体センサ170の左右方向における検出範囲は例えば、センサ用ステッピングモータ172により人体センサ170を完全に1回転させることができるように構成し、検出範囲を360°に設定してもよい。また、人体センサ170を他のステッピングモータ等により上下方向にもスイングさせるようにしてもよい。人体センサ170の向きを上下方向にも変えることができるようにすることで、水平方向だけでなく上下方向についても詳細な熱画像データを取得することができる。
 なお、人体センサ170は、赤外線センサと、他の検出機器を併用する構成としてもよい。具体例を挙げると、カメラ、超音波センサ等を用いて人体の位置、形状及び人体までの距離を検出する構成としてもよい。すなわち、人体センサ170として、赤外線センサの他に、例えば、物体を検出可能な超音波センサをさらに備えるようにしてもよい。このようにすることで、人体センサ170による人体の位置及び距離の検出精度を向上させることができる。又は、フレネルレンズを用いた焦電センサを用いて、室内の左右方向及び空気調和装置100からみた奥行き方向(前後方向)における人体の位置を検出する構成としてもよい。
 次に、図4を参照しながら、空気調和装置100の制御系統の構成について説明する。空気調和装置100は、制御装置180、入力表示部190及び生体情報センサ200を備えている。制御装置180は、例えばマイクロコンピュータ等を備えた電気回路により構成されている。制御装置180がマイクロコンピュータを備えている場合、制御装置180は、プロセッサ181及びメモリ182を備えている。メモリ182には、制御用のプログラムが記憶されている。プロセッサ181は、メモリ182に記憶されているプログラムを読み出して実行する。
 プロセッサ181が制御用のプログラムを実行することで、制御装置180は予め設定された処理を実行して空気調和装置100の動作を制御する。また、特に、メモリ182に記憶されているプログラムをプロセッサ181が実行することで、後述する人体検出部183、作業状態判定部184及び送風制御部185の各部の機能が実現される。
 制御装置180の入力側には、人体センサ170及び生体情報センサ200等を含むセンサ系統が接続されている。制御装置180の出力側には、送風ファン122、左側上下風向板用ステッピングモータ161、右側上下風向板用ステッピングモータ162、左右風向板用ステッピングモータ163、センサ用ステッピングモータ172等を含む各種のアクチュエータが接続されている。
 入力表示部190は、使用者が各種の設定値を入力するためのものであるとともに、使用者に対し各種の情報を表示するためのものである。入力表示部190は、例えば、リモートコントローラ(リモコン)等である。入力表示部190は、制御装置180と相互通信可能に接続されている。使用者は、入力表示部190を操作することにより、電源のON/OFF、暖房運転と冷房運転の切換、温度、風向、風量等の設定等を行うことができる。また、入力表示部190は、各種情報を表示する例えば液晶ディスプレイを備えている。入力表示部の液晶ディスプレイには、例えば、運転モード、温度、風向、風量等の設定内容が表示される。
 生体情報センサ200は、人の生体情報を取得する生体情報取得手段である。生体情報センサ200が取得する人の生体情報の具体例としては、人の呼吸、脳波、心拍リズム、交感神経と副交感神経のバランス特徴、視点距離、瞳孔経又はまばたき回数等が挙げられる。なお、生体情報センサ200は、空気調和装置100自体が備えている必要はない。生体情報センサ200として外部の機器が有するものを利用するようにしてもよい。
 制御装置180は、センサ系統及び入力表示部190からの入力に基づいて各アクチュエータを駆動し、空気調和装置100の動作を制御する。制御装置180により実行される制御には、例えば、冷房運転、暖房運転、送風動作、人体センサ170の走査動作等の制御が含まれる。すなわち、制御装置180は、例えば、人体センサ170の検出結果と生体情報センサ200の検出結果とに応じた前記送風機構の制御等を行う。
 図5に示すように、制御装置180は、人体検出部183、作業状態判定部184及び送風制御部185を備えている。人体検出部183は、人体センサ170の検出結果に基づいて、人体センサ170の温度検出対象範囲内に存在する人体を検出する。人体の検出は、例えば、人体センサ170により検出された表面温度が予め設定された基準温度以上の各領域の形状、分布(相対位置関係)、面積等を用いて行うことができる。この際の基準温度は、人の体温を考慮して具体的に例えば30℃等に設定される。このようにして、人体センサ170及び人体検出部183は、予め設定された検出範囲内の人を検出する人検出手段を構成している。
 また、人検出手段は、人を検出するのみならず、検出した人の各部位も検出することができる。特に人検出手段は、少なくとも、検出した人の上部と下部とを特定することができる。人の上部とは、当該人の顔周辺を含む上半身側の部分である。人の下部とは、当該人の足周辺を含む下半身側の部分である。人検出手段が、人の上部及び下部を特定する際には、まず、人体の全体の形状を特定した後に、人体の全体の形状から人体の一部を特定するようにしてもよいし、直接的に人体の一部を特定するようにしてもよい。
 人体の全体の形状を特定する場合には、まず、人体が存在する領域を特定する。人体が存在する領域は、例えば、表面温度が一定温度以上の各領域の形状、分布(相対位置関係)、面積、各領域の温度の相対的な大小関係等を用いて特定することができる。
 また、人体の全体の形状を特定する場合に、人体が存在する領域全体を一度に特定してもよいし、人体が存在する領域を、当該人体の部位毎に個別に特定してもよい。人体の部位毎に存在する領域を個別に特定する場合、例えば、人体の頭部、胸部、腕部、上脚部、下脚部、手及び足の各部位について、各部位が存在する領域をそれぞれ特定する。なお、ここでいう「手」とは、手首よりも先端側の部分を指している。また、ここでいう「足」とは、足首よりも先端側の部分を指している。
 この際、特に、人体センサ170より検出された表面温度が予め設定された温度以上である部分を、当該人体の頭部、胸部及び腹部の少なくともいずれかが存在する領域として特定するようにしてもよい。また、人体の各部位が存在する領域を特定する際に、それぞれの部位の温度、位置及び着衣状態についても特定するようにしてもよい。「着衣状態」とは、当該部位の肌が衣服等により覆われているのか、それとも露出されているのかに関する状態のことである。
 なお、人体センサ170として表面温度を検出する赤外線センサに加えて超音波センサも備えている場合には、赤外線センサの検出結果及び超音波センサの検出結果に基づいて、人体を検出し、検出した人体が存在する領域を特定するようにするのがよい。また、赤外線センサに加えて可視画像検出センサも備えている場合には、赤外線センサの検出結果及び可視画像検出センサの検出結果に基づいて、人体を検出し、検出した人体が存在する領域を特定するようにするのがよい。または、可視画像検出センサのみの情報に基づいて人体が存在する領域を特定するのでもよい。
 作業状態判定部184は、生体情報取得手段である生体情報センサ200が取得した生体情報に基づいて人の作業状態を判定する。具体的に例えば、生体情報として脳波を取得する場合、勉強、事務作業等の情報処理作業中には脳波が安静時から変化するため、このような脳波の変化を捉えることで、人の作業状態を判定することができる。また、生体情報として呼吸を取得する場合、集中している際は呼吸が一定になる等の変化が現れるため、このような呼吸の変化を捉えることで、人の作業状態を判定することができる。他の生体情報、例えば、心拍リズム、交感神経と副交感神経のバランス特徴、視点距離、瞳孔経、まばたき回数等を用いる場合も同様である。すなわち、人が作業状態にあるときとないときとでは、これらの生体情報に変化が見られるため、そのような生体情報の変化を捉えることで、人の作業状態を判定することが可能である。このようにして、生体情報センサ200及び作業状態判定部184は、人の作業状態を検出する作業状態検出手段を構成している。
 なお、作業状態検出手段は、以上で説明したような生体情報センサ200を備えたものに限られない。他に例えば、作業状態判定部184は、人検出手段が検出した人の位置が予め設定された特定範囲内であるか否かに応じて、当該人の作業状態を判定するようにしてもよい。この場合、具体的に例えば、前記特定範囲として作業用の机等がある場所を予め設定しておく。そして、人検出手段が検出した人の位置がこの特定範囲内である場合に、作業状態判定部184は当該人が作業中であると判定する。
 また、他に例えば、作業状態判定部184は、人検出手段が検出した人の姿勢に基づいて、当該人の作業状態を判定するようにしてもよい。この場合、具体的に例えば、空気調和装置100が書斎等に設置されていれば、人検出手段が検出した人の姿勢が着座姿勢である場合、作業状態判定部184は当該人が作業中であると判定する。また、例えば、空気調和装置100がキッチン等に設置されていれば、人検出手段が検出した人の姿勢が立位姿勢である場合、作業状態判定部184は当該人が作業中であると判定する。
 また、他に例えば、使用者がリモコンに直接に当人の作業状態を入力できるようにしてもよい。この場合、具体的に例えば、リモコンには、作業の開始と終了を入力できるようにしておく。そして、作業状態判定部184は、リモコンに作業開始が入力された後、作業終了が入力されるまでの間、当該使用者は作業中であると判定する。
 送風制御部185は、人体検出部183の検出結果及び作業状態判定部184の判定結果に応じて、前記送風機構を制御する制御手段である。特に、送風制御部185は、前記送風機構を制御して、人が作業中である場合に当該人の上部に向けて第1の風速で送風させる(図6の矢印A)。また、同時に、当該人の下部に向けて第2の風速で送風させる(図6の矢印B)。第2の風速は、第1の風速と異なる風速である。
 前述したように、この実施の形態1に係る空気調和装置100の前記送風機構は、吹出口112の左側から吹き出す空気の上下の送風方向と、吹出口112の右側から吹き出す空気の上下の送風方向とを、別々に調整することができる。したがって、吹出口112の左右の一方の側から人の上部に向けて送風し、他方の側から当該人の下部に向けて送風することができる。
 また、この際、吹出口112の右側と左側とで風向板の絞り角度を異ならせることで、人の上部に向けた風の速度と、人の下部に向けた風の速度とを異ならせることができる。吹出口112の左側の風向板の絞り角度とは、左手前側上下風向板131と左奥側上下風向板141とがなす角度である。吹出口112の右側の風向板の絞り角度とは、右手前側上下風向板132と右奥側上下風向板142とがなす角度である。
 すなわち、前記送風機構は、左手前側上下風向板131と左奥側上下風向板141とからなる第1の風向板の組と、右手前側上下風向板132と右奥側上下風向板142とからなる第2の風向板の組とを備えている。そして、送風制御部185は、人が作業中である場合に、第1の風向板の組及び第2の風向板の組のうち一方の組を第1の上下向きにし、他方の組を第1の上下向きとは異なる第2の上下向きにするとともに、第1の風向板の組のなす角度を第1の角度にし、第2の風向板の組のなす角度を第1の角度とは異なる第2の角度にする、と言い換えることができる。
 具体的に例えば、左手前側上下風向板131及び左奥側上下風向板141を上向きにし、かつ、左手前側上下風向板131と左奥側上下風向板141とのなす角度を、左手前側上下風向板131と左奥側上下風向板141との間隔が、送風ファン122側から吹出口112側にいくに従って次第に広がるような角度にする。そして、同時に、右手前側上下風向板132及び右奥側上下風向板142を下向きにし、かつ、右手前側上下風向板132と右奥側上下風向板142とのなす角度を、右手前側上下風向板132と右奥側上下風向板142との間隔が、送風ファン122側から吹出口112側にいくに従って次第に狭くなり絞られるような角度にする。
 このようにすると、吹出口112の左側からは人の上部に向けて送風し、吹出口112の右側からは人の下部に向けて送風することができる。そして、この際、吹出口112の左側からの風の速度は、吹出口112の右側からの風の速度より相対的に遅くなる。逆に言えば、吹出口112の右側からの風は、右手前側上下風向板132と右奥側上下風向板142とにより細く絞られるため、吹出口112の左側からの風より相対的に速くなる。
 つまり、図6の矢印Aに示すように、人の上部には広範囲に拡散される相対的に遅い風を送ることになる。そして、図6の矢印Bに示すように、人の下部に細く絞られた相対的に速い風を送ることになる。広範囲に拡散される相対的に遅い風では、吸込口111から吹き出た風が周囲の空気と混ざりやすく、人に到達するまでに周囲の空気の温度に近づきやすい。これに対し、細く絞られた相対的に速い風では、吸込口111から吹き出た風が周囲の空気と混ざりにくく、吸込口111から吹き出た時点の温度を保ったまま人に到達しやすい。
 このため、前記送風機構が前述の状態で例えば暖房運転した場合、人の上部に向けて送った風は周囲の空気と混ざり温度が下がった状態で当該人の頭部付近に到達し、人の下部に向けて送った風は暖かいまま当該人の足部付近に到達する。したがって、下方が相対的に高温で上方が相対的に低温な温度分布を形成し、いわゆる頭寒足熱の状態をつくりだすことができる。
 なお、以上の説明は一例であり、吹出口112の左右のどちら側を人の上部側又は下部側に送風するか、及び、左右のどちらの絞り角度を狭くするかは、熱交換器121の配置等の筐体110の内部風路の構成、室内での人の位置等により適宜に設定すればよい。また、絞り角度を異ならせるのは、以上で説明したような上下風向板の組に限られず、左右風向板の組としてもよい。すなわち、左右風向板150を、吹出口112の右側の組と左側の組とに分け、これら左右の組で別々に絞り角度を調整できるようにしてもよい。
 次に、図7を参照しながら、以上のように構成された空気調和装置100の送風制御処理の流れの一例について説明する。使用者が入力表示部190を操作して空気調和装置100の空調運転を開始させると、作業状態判定部184は、生体情報センサ200が取得した人の生体情報に基づいて、当該人の作業状態を判定する。そして、当該人が作業を開始した場合には、処理はステップS1へと進む。
 ステップS1においては、まず、人体センサ170で温度検出対象範囲の温度分布データを得る。そして、制御装置180は、人体センサ170で取得した温度分布データから、室内、人の全身温度、人の部位温度及び人近傍の温度のうちの1以上の温度を検出する。人の全身温度、人の部位温度及び人近傍の温度のいずれか1以上を検出する場合、人の位置等は人体検出部183による検出結果を利用する。ステップS1の後、処理はステップS2へと進む。
 ステップS2においては、制御装置180は、ステップS1で検出した温度に基づいて、運転モード及び設定温度を決定する。この決定は、検出温度と運転モード及び設定温度との対応関係を参照して行う。検出温度と運転モード及び設定温度との対応関係は、例えば制御装置180に予め記憶されている。
 図8に、検出温度と運転モード及び設定温度との対応関係の一例を示す。まず、検出された室温が15℃で検出された人の全身温度が35℃の場合を説明する。この場合、室内温度が15℃と低いことから冬季と判定され、運転モードは暖房に決定される。一般的に全身温度33~34℃が温冷感中立であることが知られている。このため、35℃の全身温度では、人は体感的に暑く感じていると推測される。冬季の中立温度は22~23℃であることが知られている。人の温冷感は暑いよりも寒い方が作業効率が高くなる。そこで、設定温度は冬季の中立温度よりも低い19℃に決定される。
 次に、検出された室温が15℃で検出された人の全身温度が32℃の場合を説明する。この場合も先の例と同じく、室内温度が15℃と低いことから冬季と判定され、運転モードは暖房に決定される。一方、32℃の全身温度は温冷感が中立となる温度より低い。このため、人は体感的に寒く感じていると推測される。そこで、このような場合には、例えば、人の上部に向けた風の設定温度を23℃に決定し、人の下部に向けた風の設定温度を26℃に決定する。このような温度設定にすることで、温熱的快適性を維持しつつ頭寒足熱の温度分布を形成し、人の作業効率向上を支援することができる。
 続いて、検出された室温が30℃で検出された人の全身温度が35℃の場合を説明する。この場合、室内温度が30℃と高いことから夏季と判定され、運転モードは冷房に決定される。また、35℃の全身温度では、人は体感的に暑く感じていると推測される。人の温冷感を寒くした方が作業効率は高くなるため、設定温度は25℃に決定される。
 最後に、検出された室温が30℃で検出された人の全身温度が32℃の場合を説明する。この場合も、室内温度が30℃と高いことから夏季と判定され、運転モードは冷房に決定される。一方、32℃の全身温度は温冷感が中立となる温度より低い。このため、人は体感的に寒く感じていると推測される。そこで、このような場合には、例えば、人の上部に向けた風の設定温度を25℃に決定し、人の下部に向けた風の設定温度を高めの28℃に決定する。このような温度設定にすることで、温熱的快適性を維持しつつ頭寒足熱の温度分布を形成し、人の作業効率向上を支援することができる。
 再び図7のフロー図を参照して説明を続ける。以上で例示したような対応関係により、制御装置180は、検出温度から運転モード及び設定温度を決定する。そして、制御装置180は、決定した運転モード及び設定温度での空調運転を開始させる。空調運転中においては、送風制御部185が前記送風機構を制御する。特に、頭寒足熱の温度分布を形成するような設定温度に決定された場合は、前述したように、送風制御部185は、作業中の人の上部に向けて第1の風速で送風させ、同時に、当該人の下部に向けて第1の風速とは異なる第2の風速で送風させる。ステップS2の後、処理はステップS3へと進む。
 ステップS3においては、作業状態判定部184は、作業者の作業効率が低下したか否かを判定する。作業者の作業効率が低下している状況では、例えば当該作業者の姿勢に変化が現れる。具体的に例えば、眠気により体が一定リズムで揺れる、手が動かない等の場合には、作業者の作業効率が低下していると考えられる。また、生体情報センサ200により作業者の脳波を取得している場合、脳波において睡眠波が検出されれば、作業者の作業効率が低下していると考えられる。さらに、生体情報センサ200により瞳孔経、まばたき数等を検出している場合にも、これらの生体情報から作業者の作業効率が低下を検知することが可能である。
 作業者の作業効率が低下している場合には、処理はステップS2へと戻る。そして、作業者の作業効率向上を支援するのにより適切な運転モード、設定温度、風向、風速等を決定し直して、送風制御部185は変更後の運転モードに従って前記送風機構を制御する。一方、ステップS3で作業者の作業効率が低下していない場合には、処理はステップS4へと進む。
 ステップS4においては、制御装置180は、作業者の温冷快適性、気流快適性等を人体センサ170の検出結果、生体情報センサ200が取得した生体情報等に基づいて判定する。ここで使用する生体情報とは、具体的に例えば、脳波、交感神経と副交感神経のバランス等である。
 作業者の温冷快適性、気流快適性等の1種以上の快適性が、予め設定された基準より不快である場合、処理はステップS2へと戻る。そして、快適性を向上するのにより適切な運転モード、設定温度、風向、風速等を決定し直して、送風制御部185は変更後の運転モードに従って前記送風機構を制御する。一方、ステップS4で作業者の快適性が基準より不快でない場合、処理はステップS5へと進む。
 ステップS5においては、作業状態判定部184は、生体情報センサ200が取得した作業者の生体情報に基づいて、当該作業者の作業状態を判定する。そして、作業状態判定部184は、当該作業者が作業を終了したか否かを確認する。作業者が作業を終了していない場合には、処理はステップS3へと戻る。
 一方、ステップS5で、作業者が作業を終了したことを検知した場合、処理はステップS6へと進む。ステップS6においては、制御装置180は、空気調和装置100による空調運転を終了させる。
 なお、ステップS2において、使用者が入力表示部190を操作して所望する温度等を設置できるようにしてもよい。また、制御装置180に個人毎の設定内容を記憶しておき、それを呼び出すことができるようにしてもよい。さらに、生体情報センサ200が取得した生体情報から個人を特定し、個人毎の設定内容を自動的に呼び出して使用できるようにしてもよい。また、個人毎に適した設定内容を学習し、学習した内容で記憶する設定内容を更新していくことも考えられる。
 生体情報からの個人の特定には、具体的に例えば、人体センサ170による熱画像又はカメラ等の画像から判定した身長、体格等を用いることができる。また、人体センサ170の検出結果から求めた全身温度、部位温度の特徴、生体情報センサ200が取得した脳波、呼吸、心拍リズム、交感神経と副交感神経のバランス、視点距離、瞳孔経、まばたき回数の各特徴を用いることも考えられる。
 なお、空気調和装置100は、調和空気を送風する動作の前に室内及び室外の一方又は両方の温度を検出するようにするのがよい。この際、温度だけでなく湿度も検出してもよい。温度等を検出する際には、調和空気を送風する動作より少ない風量で温度センサ等に空気を取り込むために送風ファン122を動作させる。
 そして、図7のフロー図を参照して説明した制御処理例のように、調和空気を送風する動作の前に、運転モードを判定することが好ましい。空調運転の開始後は、冷房運転から暖房運転又はその逆に暖房運転から冷房運転のように意図して他の運転モードに変更する可能性は低い。一方、温度及び湿度の設置値は使用者の温冷感覚に依存するものであるため、空調運転の開始後も、都度、使用者が判断して変更することが望ましい。
 以上のように構成された空気調和装置においては、人が作業中である場合に当該人の上部に向けて第1の風速で送風し、当該人の下部に向けて第1の風速と異なる第2の風速で送風することで、人の上部と下部とで温度差のある温度分布を、簡潔な構成で効率的に形成することができ、人の温熱的快適性及び気流快適性を維持しつつ、人の作業効率向上を支援することが可能である。
 また、特に家庭内においては人の赤外線放射量のみからでは判断できない作業がある。具体的に例えば、机に向かって勉強する、椅子に腰かけて読書する等の作業は、活動量が大きく変化しないため人の赤外線放射量が変化しない。作業状態検出手段として、人の生体情報を取得する生体情報取得手段である生体情報センサ200と、生体情報取得手段が取得した生体情報に基づいて当該人の作業状態を判定する作業状態判定部184と、を設けるようにすることで、このような人体の赤外線放射量の変化を伴わない軽作業についても検出することができる。したがって、人体の赤外線放射量の変化を伴わない軽作業に対しても、作業効率向上を支援することが可能である。
 また、人体センサ170又は生体情報センサ200により生体情報を収集することで、例えば手足の冷え感を人体表面の放射量に基づいて、暑がり、寒がり等の個人体質を判定することもできる。そして、判定した個人体質にあわせて、頭寒足熱、頭暑足寒等の温度分布を形成することで、個人体質にあった温熱的快適性の実現と作業効率向上支援が可能である。
 さらに、作業効率の向上を支援するためには人の温冷感としては暑い側より寒い側の方が有利であるが、例えば夏季の場合は室内全体を冷やすことで空調装置の消費エネルギーが増大してしまう。そこで、人の上部と下部とで温度差のある温度分布を形成することで、例えば室内全体を冷やすことなく、人の温冷感を寒い側へシフトさせることができ、エネルギー消費量を低減する効果もある。
 なお、以上においては、家庭用のルームエアコンを例に挙げて、1台の空気調和装置の吸込口から人の上部と下部のそれぞれに吹き分けるようにした構成例について説明してきた。これに対し、例えば、図9に示すように、複数台の空気調和装置を用いて人の上部と下部のそれぞれに異なる風速で送風するようにしてもよい。同図に示すのは、この発明をパッケージエアコンに適用した構成例である。この例では、1つの室内に複数の空気調和装置100が設置されている。
 そして、人の作業開始を検出すると、1台の空気調和装置100から、図9の矢印Aで示すように、人の上部に向けて第1の風速で送風する。同時に、人の上部に向けて送風している空気調和装置100とは異なる空気調和装置100すなわち異なる吹出口から、図9の矢印Bで示すように、人の下部に向けて第2の風速で送風する。第2の風速は、第1の風速とは異なる。ここでは、第2の風速は、第1の風速より速い。このような構成でも、人の上部には広範囲に拡散される相対的に遅い風を送ると同時に、人の下部に細く絞られた相対的に速い風を送ることができる。
 図6等に示すような1台の空気調和装置では複数の風向板による吹き分け制御が必要であったのに対し、複数の空気調和装置100を用いることで、より簡潔な構成で人の上部及び下部に向けて異なる速度の風を送って頭寒足熱の温度分布を形成することができる。また、例えばオフィスのように複数人がいる環境でも、複数の人のそれぞれに対して、上部と下部とで風速を異なることができ、各人に対し頭寒足熱の温度分布を形成することが可能である。なお、複数の空気調和装置100の複数の吹出口のうち、いずれの空気調和装置100、いずれの吹出口から人の上部側又は下部側に送風するかについては、室内での人の位置等により適宜に設定すればよい。
 ここで、使用者の空調快適性に影響を与える因子としては乾燥感もある。そこで、加湿を行う加湿装置又は除湿を行う除湿装置と、この発明に係る空気調和装置100とを連携して制御することで、作業効率の向上を支援できるようにしてもよい。例えば、加湿することで喉、目等の乾燥感を抑制し、集中力の向上が期待できる。ヒーター式等の発熱を伴う加湿方式の加湿装置を用いた場合、特に冬季に室内温度が高くなり過ぎることを抑制しつつ、使用者の上半身温冷感を暖かい側にシフトさせる効果がある。一方、気化式の加湿装置を用いた場合、気化熱により使用者に冷感を与えることができるため、季節によらず使用者に冷感を与えて眠くなるのを抑制する効果がある。
 この発明は、調和空気を生成し、送風可能な送風機構を備えた空気調和装置に利用できる。具体的に例えば、家庭用のルームエアコン、業務用のパッケージエアコン及びハウジングエアコン、浴室乾燥機、自動車用エアコン等が挙げられる。
100  空気調和装置
110  筐体
111  吸込口
112  吹出口
113  前面パネル
121  熱交換器
122  送風ファン
131  左手前側上下風向板
132  右手前側上下風向板
141  左奥側上下風向板
142  右奥側上下風向板
150  左右風向板
161  左側上下風向板用ステッピングモータ
162  右側上下風向板用ステッピングモータ
163  左右風向板用ステッピングモータ
170  人体センサ
171  金属缶
172  センサ用ステッピングモータ
173  配光視野角
180  制御装置
181  プロセッサ
182  メモリ
183  人体検出部
184  作業状態判定部
185  送風制御部
190  入力表示部
200  生体情報センサ

Claims (6)

  1.  吸込口及び吹出口が形成された筐体と、
     前記筐体の内部に設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気と熱交換して調和空気を生成する熱交換器と、
     前記筐体に設けられ、前記吸込口から空気を吸い込み前記吹出口から調和空気を吹き出す空気流を生成するとともに、前記吹出口から吹き出す調和空気の風向を変更可能な送風機構と、
     予め設定された検出範囲内の人を検出する人検出手段と、
     人の作業状態を検出する作業状態検出手段と、
     前記人検出手段の検出結果及び前記作業状態検出手段の検出結果に応じて、前記送風機構を制御する制御手段と、を備え、
     人が作業中である場合に当該人の上部に向けて第1の風速で送風し、当該人の下部に向けて前記第1の風速と異なる第2の風速で送風する空気調和装置。
  2.  前記作業状態検出手段は、
     人の生体情報を取得する生体情報取得手段と、
     前記生体情報取得手段が取得した生体情報に基づいて当該人の作業状態を判定する作業状態判定部と、を備えた請求項1に記載の空気調和装置。
  3.  前記作業状態検出手段は、前記人検出手段が検出した人の位置が予め設定された特定範囲内であるか否かに応じて、当該人の作業状態を判定する作業状態判定部を備えた請求項1に記載の空気調和装置。
  4.  前記作業状態検出手段は、前記人検出手段が検出した人の姿勢に基づいて、当該人の作業状態を判定する作業状態判定部を備えた請求項1に記載の空気調和装置。
  5.  人の前記上部は、当該人の顔を含む上半身である請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  6.  人の前記下部は、当該人の足を含む下半身である請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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