JP2000310437A

JP2000310437A - エアコン

Info

Publication number: JP2000310437A
Application number: JP11117644A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Morimoto; 篤史森本
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】揮発性有機化合物の発生を抑制、かつ空気清
浄フィルタで除去することで室内の浄化、および室外環
境を保護し、さらに換気量を最小限とすることによりエ
ネルギーロスを少なくするエアコンを提供することを目
的としている。【解決手段】温度センサ１、湿度センサ２の信号から
有機ガスの揮発量、速度を予測し、さらに空気清浄フィ
ルタ４を通して除去、および制御することで、最適なエ
アコンの運転を可能とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種センサを応用
したエアコンに関わり、特に揮発性有機化合物（Ｖｏｌ
ａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ、以
下、ＶＯＣと称する）による室内空気の汚染を効率的に
空気浄化し、少ないエネルギー消費量で提供することが
可能なエアコンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、居住、非居住空間における環境に
おいて、温度、湿度といった温熱環境のみならず、炭酸
ガス、ＶＯＣといった空気成分においても関心が寄せら
れている。しかし、新築住宅においては、とくに壁紙に
使用された接着剤等からＶＯＣが多量に発生している。
一般的なＶＯＣは、新築後２から３年程度で揮発し、レ
ベル的には害を及ぼさないレベルに達するが、梅雨時期
や、猛暑といった高温、高湿条件において、ＶＯＣの揮
発レベルは上昇する。さらに、大気中に揮発したホルム
アルデヒド等は、カルボン酸へと変化し、異種の悪臭成
分となる。このような背景において、従来、この種のエ
アコンとしては、換気を主としたものがある。例えば、
特開平１０−１３２３５９に記載された換気装置が提案
されている。

【０００３】以下、その換気装置について、図４０を参
照しながら説明する。

【０００４】図に示すように、室内のＶＯＣ濃度を検知
するＶＯＣセンサ２６を設け、ＶＯＣセンサ２６の検出
レベルにより、制御マイコン２７で、使用する熱交換器
を全熱交換器２８、顕熱交換器２９を選択するもので、
所定濃度を超える場合には、顕熱交換器２９を使用し、
所定濃度以下の場合においては、全熱交換器２８に切り
替えて運転することにより、ＶＯＣに汚染された室内空
気が熱交換素子３０の吸着作用により排気から吸気にリ
ークし、再び室内に戻ってくることを防止して換気する
ことにより、快適な室内環境を実現していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のエア
コンあるいは換気装置では、熱交換素子３０の負荷が多
く、エネルギーのロスが多くあるという課題があり、さ
らに室外に排気することから室外ＶＯＣの濃度が上昇
し、近隣の住宅へ影響を及ぼす可能性があるという課題
があり、エネルギーロス、室外環境への影響のないエア
コンあるいは換気装置が要求されている。

【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、第１の目的は、室内壁面に貼られた壁紙
等の溶剤から発生するＶＯＣの揮発量、速度は、周辺の
温度、湿度の上昇、下降により増加、減少し、更に揮発
したＶＯＣは、大気中の水と反応を起こし、カルボン酸
へと変化するため、室内の温度、湿度を計測、制御する
ことにより、水に溶けやすいＶＯＣの発生を積極的に抑
制することを目的としている。

【０００７】また、第２の目的は、ガスセンサを備える
ことでＶＯＣ汚染レベルを検知し、エアコンに装着した
空気清浄フィルタにより積極的に除去することを目的と
している。

【０００８】また、第３の目的は、検知したＶＯＣ汚染
レベルを絶対レベルによる制御と、相対レベルによる制
御を可能とすることを目的としている。

【０００９】また、第４の目的は、居住者の快適性を向
上することを目的としている。

【００１０】また、第５の目的は、他の空気制御機器と
の連動による省エネ、快適性の向上を目的としている。

【００１１】また、第６の目的は、省エネ性、快適性の
確保を目的としている。

【００１２】また、第７の目的は、急速的な快適性の向
上を目的としている。

【００１３】また、第８の目的は、空気清浄のみの運転
により、省エネ性、快適性の確保を目的としている。

【００１４】また、第９の目的は、悪臭成分の分類を行
なうことで効果的な空気浄化を行なうことを目的として
いる。

【００１５】また、第１０の目的は、人いきれ、体臭の
制御を目的としている。

【００１６】また、第１１の目的は、居住者の温熱環境
の快適性向上を目的としている。

【００１７】また、第１２の目的は、駆動部を削減する
ことで、省エネ性の向上、および構造の簡素化を目的と
している。

【００１８】また、第１３の目的は、室内の温度むらを
低減させ、快適性の向上を行なうことを目的としてい
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のエアコンでは、
上記第１の目的を達成するために、室内の温度を検知す
る温度センサと、室内の湿度を検知する湿度センサと、
前記温度センサ、湿度センサの信号からＶＯＣの揮発
量、および速度を予測、制御する信号処理手段ａと、室
内の空気を浄化する空気清浄フィルタ、および空気を浄
化するモードを選択できるモード選択スイッチを備える
構成としたものである。

【００２０】本発明によれば、室内の湿度を計測、制御
することにより、水に溶けやすいＶＯＣ発生を積極的に
抑制することができるエアコンが得られる。

【００２１】また、第２の目的を達成するために、室内
の有害ガスを検知するガスセンサと、ガスセンサの信号
からＶＯＣ濃度を予測制御する信号処理手段ｂを備える
構成としたものである。

【００２２】本発明によれば、ガスセンサを備えること
でＶＯＣ汚染レベルを検知し、エアコンに装着した空気
清浄フィルタにより積極的に除去することができるエア
コンが得られる。

【００２３】また、第３の目的を達成するために、室内
の安定した汚れ大気を基準とした自動制御手段と、制御
モード選択手段とを備える構成としたものである。

【００２４】本発明によれば、検知したＶＯＣ汚染レベ
ルを相対レベルによる制御を可能とすることができるエ
アコンが得られる。

【００２５】また、第４の目的を達成するために、在室
者の申告に合わせて、制御レベルを調整できる汚れレベ
ル調整手段を備える構成としたものである。

【００２６】本発明によれば、居住者の快適性を向上す
ることができるエアコンが得られる。

【００２７】また、第５の目的を達成するために、他の
空気制御手段への連動制御手段を備える構成としたもの
である。

【００２８】本発明によれば、他の空気制御機器との連
動による省エネ、快適性の向上ができるエアコンが得ら
れる。

【００２９】また、第６の目的を達成するために、外気
取り入れ手段を備える構成としたものである。

【００３０】本発明によれば、省エネ性、快適性の確保
をすることができるエアコンが得られる。

【００３１】また、第７の目的を達成するために、来客
対応手段を備える構成としたものである。

【００３２】本発明によれば、急速的に快適性が向上す
るエアコンが得られる。

【００３３】また、第８の目的を達成するために、空気
清浄器として機能する構成としたものである。

【００３４】本発明によれば、空気清浄のみの運転によ
り、省エネ性、快適性の確保を行なうことができるエア
コンが得られる。

【００３５】また、第９の目的を達成するために、喫煙
検知センサと、アルコールセンサと、大気汚れ状態判別
表示制御手段を備える構成としたものである。

【００３６】本発明によれば、悪臭成分の分類を行なう
ことで効果的な空気浄化を行なうことができるエアコン
が得られる。

【００３７】また、第１０の目的を達成するために、炭
酸ガスセンサと、炭酸ガス制御手段を備える構成とした
ものである。

【００３８】本発明によれば、人いきれ、体臭の制御を
行なうことができるエアコンが得られる。

【００３９】また、第１１の目的を達成するために、複
数個の赤外線センサ、赤外線センサの入射光量を断続的
に遮断するチョッピング手段とにより構成される赤外線
検知部と、赤外線検知部を回転させる回転手段１と、赤
外線検知部、回転手段１とにより得られた２次元の温度
分布より在室者の有無、人数、位置、活動量を検知する
人体切り出し手段を有する人体検知手段と、風向、風量
を人に追尾した自動制御をするスポット制御手段と、風
向、風量をハミングさせることにより体感温度を上下さ
せる快適省エネ制御手段を備える構成としたものであ
る。

【００４０】本発明によれば、居住者の温熱環境の快適
性向上を行なえるエアコンが得られる。

【００４１】また、第１２の目的を達成するために、赤
外線検知部、風向を可変する風向可変部を回転させる回
転手段２を備える構成としたものである。

【００４２】本発明によれば、駆動部を削減すること
で、省エネ性の向上、および構造の簡素化を行なえるエ
アコンが得られる。

【００４３】また、第１３の目的を達成するために、室
内熱量の総和を検知制御する熱量制御手段を備える構成
としたものである。

【００４４】本発明によれば、室内の温度むらを低減さ
せ、快適性の向上を行なうことができるエアコンが得ら
れる。

【００４５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、室内の温度を検知する温度センサと、室内の湿度を
検知する湿度センサと、前記温度センサ、湿度センサの
信号からＶＯＣの揮発量、および速度を予測、制御する
信号処理手段ａと、室内の空気を浄化する空気清浄フィ
ルタ、および空気を浄化するモードを選択できるモード
選択スイッチを備える構成としたものであり、水に溶け
やすいＶＯＣの発生を積極的に抑制することができると
いう作用を有する。

【００４６】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
室内の有害ガスを検知するガスセンサと、ガスセンサの
信号からＶＯＣ濃度を予測制御する信号処理手段ｂを備
える構成としたものであり、ＶＯＣ汚染レベルを検知
し、エアコンに装着した空気清浄フィルタにより積極的
に除去することができるという作用を有する。

【００４７】また、本発明の請求項３に記載の発明は、
室内の安定した汚れ大気を基準とした自動制御手段と、
制御モード選択手段とを備える構成としたものであり、
検知したＶＯＣ汚染レベルを相対レベルによる制御を可
能とすることができるという作用を有する。

【００４８】また、本発明の請求項４に記載の発明は、
在室者の申告に合わせて、制御レベルを調整できる汚れ
レベル調整手段を備える構成としたものであり、居住者
の快適性を向上することができるという作用を有する。

【００４９】また、本発明の請求項５に記載の発明は、
他の空気制御手段への連動制御手段を備える構成とした
ものであり、他の空気制御機器との連動による省エネ、
快適性の向上をすることができるという作用を有する。

【００５０】また、本発明の請求項６に記載の発明は、
外気取り入れ手段を備える構成としたものであり、省エ
ネ性、快適性の確保をすることができるという作用を有
する。

【００５１】また、本発明の請求項７に記載の発明は、
来客対応手段を備える構成としたものであり、急速的に
快適性が向上するという作用を有する。

【００５２】また、本発明の請求項８に記載の発明は、
空気清浄器として機能する構成としたものであり、空気
清浄のみの運転により、省エネ性、快適性の確保を行な
うことができるという作用を有する。

【００５３】また、本発明の請求項９に記載の発明は、
喫煙検知センサと、アルコールセンサと、大気汚れ状態
判別表示制御手段を備える構成としたものであり、悪臭
成分の分類を行なうことで効果的な空気浄化を行なうこ
とができるという作用を有する。

【００５４】また、本発明の請求項１０に記載の発明
は、炭酸ガスセンサと、炭酸ガス制御手段を備える構成
としたものであり、人いきれ、体臭の制御を行なうこと
ができるという作用を有する。

【００５５】また、本発明の請求項１１に記載の発明
は、複数個の赤外線センサ、赤外線センサの入射光量を
断続的に遮断するチョッピング手段とにより構成される
赤外線検知部と、赤外線検知部を回転させる回転手段１
と、赤外線検知部、回転手段１とにより得られた２次元
の温度分布より在室者の有無、人数、位置、活動量を検
知する人体切り出し手段を有する人体検知手段と、風
向、風量を人に追尾した自動制御をするスポット制御手
段と、風向、風量をハミングさせることにより体感温度
を上下させる快適省エネ制御手段を備える構成としたも
のであり、居住者の温熱環境の快適性を向上することが
できるという作用を有する。

【００５６】また、本発明の請求項１２に記載の発明
は、赤外線検知部、風向を可変する風向可変部を回転さ
せる回転手段２を備える構成としたものであり、駆動部
を削減することで、省エネ性の向上、エアコン室内機の
構造の簡素化を行なうことができるという作用を有す
る。

【００５７】また、本発明の請求項１３に記載の発明
は、室内熱量の総和を検知制御する熱量制御手段を備え
る構成としたものであり、室内の温度むらを低減させ、
快適性の向上を行なうことができるという作用を有す
る。

【００５８】以下、本発明の実施例について、図面を用
いて説明する。

【００５９】（実施例１）以下、本発明の実施例１につ
いて図１から図４を参照しながら説明する。

【００６０】図１に示すように、エアコン室内機に室内
の温度を検知する温度センサ１と、室内の湿度を検知す
る湿度センサ２と、温度センサ１、湿度センサ２の信号
からＶＯＣの揮発量、および速度を予測、制御する信号
処理手段ａ３と、室内空気を浄化する空気清浄フィルタ
４、および空気を浄化するモードを選択できるモード選
択スイッチ５を備えた構成とする。

【００６１】図２に、信号処理手段ａ３の処理アルゴリ
ズムのフローチャートを示す。

【００６２】図２に示すように、信号処理手段ａ３は、
温度センサ１、湿度センサ２からの信号を演算処理部に
より温度、相対湿度に演算する。演算した温度、相対湿
度から絶対湿度を演算する。ここで、室内の温度、湿度
と、ＶＯＣの揮発量、速度の相関を図３に示し、演算さ
れた室内の温度、湿度、絶対湿度と、ＶＯＣの揮発量、
および速度の関係から、室内が図３中の斜線部に示すよ
うな温度、湿度となるような、エアコン室内機のファン
モータの必要回転数、冷媒流量を演算し、ファンモータ
の駆動電圧、エアコン室外機の冷媒制御量を決定する。
ファンモータの駆動により大気中の空気は、エアコン室
内機の吸い込み口に送り込まれ、図４に示すように、Ｖ
ＯＣを除去する活性炭部、粉塵を除去する電気集塵部に
より構成される空気清浄フィルタ４、大気の熱交換、除
湿を行う熱交換素子を通過することになる。ここで、図
３中に示す２４から２８℃の温度は、在室する人の快適
感の個人差を考慮したものであり、さらに３０から５０
％ＲＨの湿度に際しては、在室する人の快適感の個人
差、およびＶＯＣの揮発量、揮発速度を考慮したもので
ある。また、静電気等による障害を考慮して、低湿度領
域については削除する。さらに高湿度領域について
は、ＶＯＣの揮発量、揮発速度、および結露による障
害、例えばカビ、ダニ等の発生を防止するために削除す
る。

【００６３】以上に示す室内大気の流れ、温度、湿度条
件により、温度、湿度を制御することで、建材等から発
生するＶＯＣを抑制し、かつ空気清浄フィルタ４を通過
することで室内に吹き出す空気は清浄されることにな
る。

【００６４】なお、実施例では粉塵を除去するフィルタ
として電気集塵部を例として説明したが、機械式の集塵
であってもその作用効果に差異を生じない。

【００６５】（実施例２）以下、本発明の実施例２につ
いて、図５から図７を参照しながら説明する。

【００６６】なお、実施例１と同一部分については同一
符号を付して詳細な説明は省略する。

【００６７】図５に示すように、室内のＶＯＣ濃度を検
知するガスセンサ６と、ガスセンサ６の信号からＶＯＣ
濃度を検知する信号処理手段ｂ７を追加した構成とす
る。

【００６８】図６に信号処理手段ｂ７の処理アルゴリズ
ムのフローチャートを示し、３日間の室内ＶＯＣ環境の
一例を図７に示し、図６および図７を参照しながら、処
理アルゴリズムの説明をする。信号処理手段ｂ７は、室
内のＶＯＣ濃度を検知するガスセンサ６の電圧信号か
ら、ガスセンサ６の抵抗値を算出する。算出した抵抗値
に、温度センサ１による周辺温度の温度補正を行ない、
さらに清浄大気レベルを判定するために、一日の最大抵
抗値を更新、記憶する。最大抵抗値を示した場合は、汚
れレベルは低いと判断し、処理を終了する。記憶された
清浄大気レベル（以下、基準値と称する）は、翌日の大
気レベルを絶対的なレベルへの変換に使用されることに
なる。ガスセンサ６の温度補正後の抵抗値（以下、現時
刻値と称する）が、前日に記憶された基準値と比較し
て、汚れが低い状態が出現した場合は、基準値を更新す
る処理を行い、汚れレベルは低いと判定する。現時刻値
が、基準値と比較して小さい場合は、現時刻値を基準値
で割り算を行ない、感度を演算する。算出された感度
は、汚れテーブルと比較し、室内大気の汚れレベルが、
図７に示すそれぞれの高、中、低のしきい値レベルに達
すると、室内機のファンモータ電圧を可変し、脱臭効率
を変更する。

【００６９】上記構成により、室内のＶＯＣの濃度状態
に合わせた空気浄化を行うことになる。

【００７０】なお、実施例では、外気レベルの判定に一
日の最も清浄な大気レベルを例として説明したが、二日
以上の期間であってもその作用効果に差異を生じない。

【００７１】（実施例３）以下、本発明の実施例３につ
いて、図８から図１０を参照しながら説明する。

【００７２】なお、上記実施例１および２と同一部分に
ついては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００７３】図８に示すように、室内の安定した汚れ大
気を基準とした自動制御手段８と、制御モード選択手段
９とを備える構成とする。

【００７４】図９に、自動制御手段８の処理アルゴリズ
ムのフローチャートを示し、処理アルゴリズムを説明す
るため、ガスセンサ６の時系列データの一例を図１０に
示す。

【００７５】図に示すように、処理アルゴリズムは、信
号処理手段ｂ７から得られたＶＯＣ濃度の時系列情報よ
り、室内固有の安定レベル（以下、ＢＧレベルと称す
る）を判定する。ＢＧレベルは、室内の大気状態が３０
分変化の少ない時を示す。ＢＧレベルの判定は、現時刻
値と、一時刻前の値との差分値を算出し、差分値と現時
刻値との比率で１％以下の変化量であればカウントアッ
プし、カウント数が３０分を超えればＢＧレベルと認識
する。また、比率が１％を超えればカウント数をゼロク
リアする。新しいＢＧレベルが判定された場合は、旧の
ＢＧレベルを３０％のみ更新する。また、旧のＢＧレベ
ルと比較して、３０％以上の変化がある場合は、ＢＧレ
ベルと判定しないこととする。判定したＢＧレベルと、
現在レベルとの差異により室内機のファンモータ電圧を
可変し、脱臭効率を変更する。

【００７６】上記構成により、室内のＶＯＣの濃度状
態、省エネ性、および居住者の快適性に合わせた空気浄
化を行うことになる。

【００７７】なお、実施例では、ＢＧレベルの判定に３
０分変化が少ない時を例として説明したが、３０分以上
の時間であってもその作用効果に差異を生じない。

【００７８】また、実施例では、ＢＧレベルの更新時に
３０％のみ更新する例を説明したが、３０％以上あるい
は３０％未満の更新であってもその作用効果に差異を生
じない。

【００７９】さらに、実施例では、ＢＧレベルと判定し
ないのは旧ＢＧレベルの３０％を例として説明したが、
３０％以外であってもその作用効果に差異を生じない。

【００８０】（実施例４）以下、本発明の実施例４につ
いて、図１１から図１３を参照しながら説明する。

【００８１】なお、上記実施例１から３と同一部分につ
いては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００８２】図１１に示すように、汚れレベル調整手段
１０は、高低スイッチ部と、この高低スイッチからの信
号により制御レベルを調整する制御レベル補正部で構成
している。

【００８３】図１２に制御レベル補正部の処理フローチ
ャートを示し、図１３において、ガスセンサ６の時系列
データにおける制御レベルの補正を示す。

【００８４】図１２に示すように、制御レベル補正部
は、在室者からの申告として、高低スイッチのいずれか
が、押されたことを認識すると、いずれのスイッチが押
されたかを判定する。高スイッチが押された場合は、制
御レベルを高く設定、すなわちしきい値を高く設定し、
低スイッチが押された場合は、制御レベルを低く設定、
すなわちしきい値を低く設定する。しきい値を低くする
と、空気浄化作用は高くなり、すなわち、ファンモータ
の回転数を上昇させることになる。しきい値を高くする
と、空気浄化作用は低くなり、すなわち、ファンモータ
の回転数を下降させる。

【００８５】上記構成により、在室者の嗅覚に合わせて
制御レベルの変更を行なうことができる。

【００８６】（実施例５）以下、本発明の実施例５につ
いて、図１４を参照しながら説明する。

【００８７】なお、上記実施例１から４と同一部分につ
いては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００８８】図に示すように、連動制御手段１１は、
強、中、弱のノッチを制御するリレー接点部で構成す
る。室内の空気状態に合わせて決定された強、中、弱そ
れぞれのノッチは、リレーＡからＣにより換気扇を制御
する。運転命令の出力は、リレーＡで制御され、ノッチ
の選択については、リレーＢ、Ｃにて制御する。ノッチ
を有しない換気扇に関しては、コモン端子と、強ノッチ
端子に接続することにより運転、停止制御が可能とな
る。

【００８９】上記構成により、エアコン外部に換気扇を
接続、自動制御することができる。

【００９０】なお、実施例では外部制御機器として換気
扇を例として説明したが、脱臭器や他の機器であっても
よい。

【００９１】また、実施例では連動制御手段１１にリレ
ーを使用したが、その他のスイッチ素子を使用してもよ
い。

【００９２】（実施例６）以下、本発明の実施例６につ
いて、図１５から図１７を参照しながら説明する。

【００９３】なお、上記実施例１から５と同一部分につ
いては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００９４】図１５に示すように、室内機と室外の間の
壁面に室外からの虫の進入を防ぐ防虫シートと、外気の
取り入れ量を制御する外気流入制御部より構成される外
気取り入れ手段１２を実施例２、３および４記載のエア
コンに追加した構成とする。

【００９５】図に示すように、外気流入制御部は、空気
流入制御板と、回転制御モータにより構成され、回転制
御モータは、外気流入制御部からの開度制御情報により
空気流入制御板を回転させる。

【００９６】図１６に外気流入制御部の開度決定アルゴ
リズムについて示す。

【００９７】図に示すように、冷房、暖房の運転条件、
室内のＶＯＣ濃度情報、および室内外の温度から開度を
制御し、室外の温度情報から外気導入した場合と、流入
しない場合とで熱ロスの比較を行い、必要最小限の外気
取り入れ、あるいは最大限の外気を取り入れ、すなわち
開度を最大とする処理を行う。

【００９８】図１７に室内温度、外気温度、ＶＯＣ濃
度、外気導入量、冷媒量、ファン回転数の初期制御相関
を示し、順を追って説明する。

【００９９】図に示すように、冷房時において、室内温
度が外気温度と比較してほぼ等しく、かつＶＯＣ濃度が
高い場合については、初期値として外気導入量は多く、
冷媒流量についても多く、ファン回転数についても高く
し、ＶＯＣ濃度が低くなると、外気導入量を絞り、室内
の空気を循環させることで、熱交換による室内温度を最
適温度まで下げ、かつファンモータの回転、空気清浄フ
ィルタ４により空気を浄化する。

【０１００】次に、室内温度、外気温度は同条件で、Ｖ
ＯＣ濃度が低かった場合については、外気導入量を初期
から絞り、室内の空気を循環させることで、熱交換し最
適温度とする。その際に、空気清浄フィルタ４を室内空
気は通過することから、空気は浄化されている。

【０１０１】次に室内温度に対して、外気温度が低い場
合は、ＶＯＣ濃度の高低に関わらず、外気導入量を多く
し、冷媒流量を下げる。更に、室内温度が低く、外気温
度が高い場合は、ＶＯＣ濃度の高低に関わらず外気導入
量、冷媒流量は絞り、ファン回転数も絞る。

【０１０２】また、室内温度、外気温度が低く、ＶＯＣ
濃度が高かった場合については、外気導入量を多くし、
冷媒流量は絞る。室内温度、外気温度、ＶＯＣ濃度がす
べて低い場合については、外気導入量、冷媒流量、ファ
ンモータの回転数すべて下げる方向とする。さらに暖房
時については、熱的な効果を逆に考えると容易に類推で
きるため、詳細な説明は省略する。

【０１０３】上記構成により、室内外の温熱環境、ＶＯ
Ｃ環境に応じて、外気導入量の決定、冷媒流量の決定、
ファン回転数の決定をする。

【０１０４】（実施例７）以下、本発明の実施例７につ
いて、図１８および図１９を参照しながら説明する。

【０１０５】なお、上記実施例１から６と同一部分につ
いては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１０６】図に示すように、室内外の温度情報から温
度差を算出し、最適な室内外温度差を保つ制御を行い、
更に、室内のＶＯＣ濃度情報から、室外の清浄な空気の
必要取入量を演算し、室外の空気を取り入れる快適評価
手段、一発脱臭スイッチと、一発脱臭制御手段により構
成される急速脱臭手段とを備えた来客対応手段１３を実
施例１および２記載のエアコンに追加した構成とする。

【０１０７】図１８に示すように、一発脱臭スイッチ
は、在室者の手元スイッチとしてリモコンに機能ボタン
として追加されている。リモコンの機能ボタンを押すこ
とにより、エアコン室内機本体に命令が発信するような
構成としている。

【０１０８】図１９に、一発脱臭制御手段のフローチャ
ートを示す。

【０１０９】図に示すように、一発脱臭制御手段は、一
発脱臭スイッチの命令を受けると、現在のＶＯＣ環境情
報、室内外の温度情報から、室内外の温度差を演算し、
５℃以上の温度差があるかを判定し、冷媒量を制御す
る。さらにＶＯＣ濃度に合わせた外気導入量を決定し、
室外の気温が極端に高い場合、あるいは室外の気温が極
端に低い場合は、室内外の温度差が５℃以下で、かつ快
適温度となるように温度調整し、ＶＯＣ濃度が低くなる
ように外気取り入れ制御、およびファンモータ回転数の
制御をすることで最適制御を行うことになる。

【０１１０】上記構成により、エアコンの運転条件を決
定することになる。

【０１１１】（実施例８）以下、本発明の実施例８につ
いて、図２０を参照しながら説明する。

【０１１２】なお、上記実施例１から７と同一部分につ
いては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１１３】図２０に示すように、空気清浄器モード運
転手段を実施例１および２記載のエアコンに追加した構
成とする。空気清浄器モード運転手段は、在室者からの
空気清浄器運転モードの命令選択により、エアコン室内
機は、室外機にモード信号を送信し、室外機が運転状態
にあった場合は運転を中止し、エアコン室内機は、送風
運転とする。送風運転とすることで、熱交換は行われな
いが、空気清浄フィルタ４を通過することにより、空気
浄化機能のみを使用することになる。ここで、室内外の
温度が同等の場合は、外気導入量を最大とし、同等でな
い場合は、外気を導入せずに室内空気の循環し、空気清
浄フィルタ４により浄化する。室内外の温度差を考慮し
た制御については、実施例６で説明した外気取り入れ手
段１２にて行うが、詳細は省略する。

【０１１４】上記構成により、エアコン室内機は、空気
清浄器モードとして運転することになり、エアコン室外
機を停止させることで快適な空気質、かつ少ないエネル
ギー量で実現することになる。

【０１１５】（実施例９）以下、本発明の実施例９につ
いて、図２１から図２３を参照しながら説明する。

【０１１６】なお、上記実施例１から８と同一部分につ
いては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１１７】図２１に示すように、水素センサ１４と、
アルコールセンサ１５と、大気汚れ状態判別表示制御手
段１６を実施例１および２記載のエアコンに追加した構
成とする。水素センサ１４は、喫煙による燃焼による変
化に応答し、アルコールセンサ１５は、室内の建材から
のＶＯＣの変化に応答する。

【０１１８】大気汚れ状態判別表示制御手段１６の処理
アルゴリズムのフローチャートについて図２２に示す。

【０１１９】図に示すように、大気汚れ状態判別表示制
御手段１６は、水素センサ１４、アルコールセンサ１５
の電圧信号からセンサの抵抗値を演算する。さらに、温
度センサ１からの温度より温度補正を行ない、現時刻値
を演算する。水素センサ１４の現時刻値を、一時刻前の
水素センサ１４抵抗値で除算し、感度を演算する。演算
した感度が０．５未満であれば喫煙あるいは燃焼開始と
判定し、タバコフラッグをオンする。

【０１２０】さらに、喫煙開始を検知した場合は、アル
コールセンサ１５の現時刻値を汚れ最大値とし、開始
後、喫煙終了判定によりタバコフラッグがオフするまで
に汚れ最大値より抵抗値の低い、すなわち汚れの大きい
入力が有った場合は、汚れ最大値を更新する。また、オ
フするまでの間にＢＧレベルより汚れが大きい入力があ
った場合は、図２２中に示した数式にて演算する。さら
に、喫煙のオフ判定は、アルコールセンサ１５の現時刻
値が、アルコールセンサ１５のＢＧレベルより汚れ小と
なった場合にて判定する。

【０１２１】次に、喫煙を伴なわない場合については、
アルコールセンサ１５の現時刻値がＢＧレベルより汚れ
が大か否かを判定し、大と判定された場合は、清浄大気
レベルで現時刻値を割り算し、汚れテーブル値を参照す
ることにより制御レベルを決定する。

【０１２２】喫煙を伴なう場合のアルコールセンサ１５
の現時刻値と汚れ最大値とＢＧレベル、汚れレベルの相
関図を図２３に示す。図２３に示すように、汚れレベル
は、現時刻値が最大値として更新された場合は、汚れ最
大値として出力されることになる。

【０１２３】判定結果により、エアコン室内機の前面に
位置するＬＥＤを発光させ、状態を表示する。また、水
素センサ１４の信号の上昇により、外気取入制御を行
い、アルコールセンサ１５の上昇によりファンモータの
電圧を制御する。

【０１２４】上記構成により、喫煙あるいは、その他の
燃焼機器による空気状態の悪化あるいは、室内の建材か
らのＶＯＣによる空気状態の悪化かを判別表示、判別制
御を行うことになる。

【０１２５】（実施例１０）以下、本発明の実施例１０
について、図２４および図２５を参照しながら説明す
る。

【０１２６】なお、上記実施例１から９と同一部分につ
いては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１２７】図２４に示すように、炭酸ガスセンサ１７
と、炭酸ガス制御手段１８を実施例１および２記載のエ
アコンに追加した構成とする。炭酸ガスセンサ１７は、
赤外線方式のセンサであり、空気清浄フィルタ４を通過
した後の空気状態を観るべく位置に設置される。赤外線
方式の炭酸ガスセンサ１７においては、粉塵等により光
学セルの汚れにより性能が劣化することもあり、また異
なる半導体方式、固体電解質方式等においても、感応部
への通風経路の目詰まりにより性能が劣化することもあ
る。

【０１２８】さらに、集塵部、活性炭部に際しては、炭
酸ガスの除去性能を有しないために、炭酸ガスセンサ１
７は、空気清浄フィルタ４を通過した後の空気状態を観
るべく位置に設置する。炭酸ガス制御手段１８は、炭酸
ガスの濃度に合わせて、必要最小限の外気取り入れ量を
決定し取り入れる。外気取り入れ量が、必要以上となる
と、質内外の温度差が大きい場合等については、熱ロス
が大きくなり消費する電力がおおきくなるためである。

【０１２９】図２５に、外気取り入れ量算出のフローチ
ャートを示す。

【０１３０】図に示すように、エアコン室内機の能力か
ら空質制御対象である空間容積を算出し、現在の炭酸ガ
ス濃度と、外気の炭酸ガス濃度４００ｐｐｍから室内の
炭酸ガス濃度が１０００ｐｐｍ以下となる必要外気導入
量を演算する。演算結果から、外気流入制御部の開度制
御情報を変更し、空気流入制御板を回転させ、流量を制
御する。

【０１３１】上記構成により、炭酸ガス濃度に合わせて
外気取り入れ量を制御することになる。

【０１３２】なお、実施例では炭酸ガスセンサ１７に赤
外線方式を例として説明したが、固体電解質方式、半導
体方式であってもその作用効果に差異を生じない。

【０１３３】（実施例１１）以下、本発明の実施例１１
について、図２６〜図３６を参照しながら説明する。

【０１３４】なお、上記実施例１から１０と同一部分に
ついては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１３５】まず、人体の有無、人数、位置、活動量を
検知する部分について、図２６により人体検知手段１９
を追加したエアコン室内機の構成を、図２７により人体
検知手段１９を、図２８により人体切り出し手段２０の
処理アルゴリズムのフローチャートを説明する。

【０１３６】図２６に示すように、人体検知手段１９
は、エアコン室内機の前面に設置する。エアコン室内機
の設置環境において、上方より見下ろすことで室内の全
領域を監視することになる。

【０１３７】次に図２７に示すように、人体検知手段１
９は、８素子の一次元アレイ型赤外線センサ２１と、こ
の８素子の一次元アレイ型赤外線センサ２１の入射光量
を断続的に遮断するチョッピング手段２２とにより構成
される赤外線検知部と、この赤外線検知部を回転させる
モータ２３と、前記赤外線検知部、モータ２３とにより
得られた２次元の温度分布より在室者の有無、人数、位
置、活動量を検知する人体切り出し手段２０とにより構
成される。

【０１３８】人体から放出される赤外線は、チョッピン
グ手段２２を通して断続的に８素子の一次元アレイ型赤
外線センサ２１に入射する。また、モータ２３は赤外線
検知部を回転させ、８素子の一次元アレイ型赤外線セン
サ２１の検知領域を広範囲にする。８素子の一次元アレ
イ型赤外線センサ２１を使用することで垂直方向を分割
し、モータ２３により水平方向を分割検知することにな
る。

【０１３９】また、図２８の人体切り出し手段２０のフ
ローチャートに示すように、一次元アレイ型赤外線セン
サ２１とモータ２３の回転により得られた２次元赤外線
分布から人体の存在を検知する。

【０１４０】以下、フローチャート、図２９に示す検知
流れ図に従って説明する。

【０１４１】赤外線検知部、モータ２３とにより得られ
た２次元の赤外線分布を、２次元の温度分布に変換す
る。２次元の温度分布から、対象領域に応じたしきい値
温度により人体の存在する領域の切り出しを行う。赤外
線検知部、モータ２３とにより得られた対象領域に応じ
たしきい値温度は、赤外線検知部の設置位置、視野角度
から軌跡を辿ることで視野面積が演算され、隣接する画
素数から人体の顔面が４分の１以上存在する場合に人が
存在するという判定に基づいて、床面温度との面積比に
より演算する。在室する人の状態を判定するため、床面
に寝ている人、座っている人、立っている人の判定を３
段階のしきい値テーブルにより判定する。そのテーブル
の一例を図３０に示す。

【０１４２】ここで、しきい値により切り出された画素
から、局所的なピークを判定し、そのピーク数をカウン
トすることで人数を算出する。局所的なピークの検索に
ついては、赤外線検知部の検知方向によって、１人当り
の占有画素数が異なるため、検知方向によって温度比較
を行う近傍画素数を変更する。比較を行なう近傍画素数
の一例を図３１に示す。また、ピークと判定された画素
の画素番地、画素温度から３段階に設定されたしきい値
判定により、位置判定テーブルで位置の特定を行なう。
位置判定に使用する位置判定テーブルの一例を図３２に
示す。更に、その位置を記憶し、前回画面と比較するこ
とで活動量を演算する。

【０１４３】次に、図３３にスポット制御手段２４のフ
ローチャートについて示す。

【０１４４】図に示すように、室内の人の有無により処
理を分岐し、人が存在しなければエアコンを空気清浄器
モード、あるいは通常運転モードに切り換える。人が１
人存在した場合は、位置に応じた風向をセットし、活動
量に応じた冷媒流量、風量をセットし、さらに２人以上
存在した場合は、各位置に応じた風向をセットし、活動
量に応じた冷媒流量、風量、待機時間をセットする。図
３４に判定された人の活動量による待機時間の設定の一
例を示す。

【０１４５】また、図３５に快適省エネ制御手段２５の
フローチャートを示す。図に示すように、快適省エネ制
御手段２５は、活動量によりハミング幅を設定する。ハ
ミング幅の設定一例を図３６に示す。ハミング幅は、静
座、あるいはごろ寝程度であれば１メートルに設定し、
人に当たる冷風、あるいは温風を抑える。活動量が大き
い場合は、ハミング幅を小さくし、人に当たる冷風ある
いは温風を多く設定する。その時、吹き出し温度は、冷
房時に設定温度より２から３度高く吹き出し、暖房時に
は設定温度より２から３度低く吹き出す。

【０１４６】上記構成により、在室者の人数、位置、活
動量に応じた省エネ性を考慮されたエアコンの制御を行
うことになる。

【０１４７】なお、実施例では赤外線センサとして８素
子の一次元アレイ型赤外線センサを例として説明した
が、複数個の赤外線センサであればその作用効果に差異
を生じない。

【０１４８】また、実施例では、３段階のしきい値処理
で位置の特定を行ったが、何段階であってもよい。

【０１４９】さらに、快適省エネ制御手段で、左右のハ
ミングとしたが、上下のハミングであってもよい。

【０１５０】また、快適省エネ制御手段で、左右のハミ
ング幅は活動量により変更したが一律であってもよい。

【０１５１】（実施例１２）以下、本発明の実施例１２
について、図３７を参照しながら説明する。

【０１５２】なお、上記実施例１から１１と同一部分に
ついては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１５３】図３７に示すように、赤外線検知部を回転
させるモータと、風向を可変する風向可変部を回転させ
るモータを同一モータで駆動させる構成とする。赤外線
検知部、風向可変部は、モータからギアＢ、ギアＣを通
じて動力が伝達されることになる。また、エアコン室内
機のルーバーは、ギアＢからギアＡを通じて動力が伝達
されることになる。ギアＢ、Ｃの歯数は等しく、ギアＡ
とギアＢは、歯数が１０対１に設定する。このことによ
り、赤外線検知部はルーバーの動きと比較して高速に回
転し、高速に人の動きを認識することになる。

【０１５４】上記構成において、赤外線検知部、風向可
変部は同一モータで回転することになり、モータ個数の
減少により省エネができ、さらにエアコン室内機の構造
が複雑にならないため、メンテナンス等が容易となる。

【０１５５】なお、実施例では動力の伝達にギアを例と
して説明したが、ベアリング等であってもその作用効果
に差異を生じない。

【０１５６】（実施例１３）以下、本発明の実施例１３
について、図３８および図３９を参照しながら説明す
る。

【０１５７】なお、上記実施例１から１２と同一部分に
ついては同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１５８】図３８に、熱量制御手段２５の制御フロー
チャートを示し、図３９にその制御例を示す。

【０１５９】図に示すように、熱量制御手段２５は、室
内温度分布から人の存在しない領域を判定する。判定さ
れた領域中から低温部のピークを検索し、近傍画素の帰
属度を算出する。得られた帰属度により、注目した画素
は、帰属度の比率でピーク画素に属性率を判定する。分
割された領域毎の熱量を演算するために単画素における
熱量を積算する。熱量の演算は、注目した画素の温度
と、領域面積との積から演算する。演算された熱量を各
演算された帰属度毎に総和を算出し、さらに各ピークブ
ロックにおける重心を算出することで、風向可変部の風
向、待機時間を決定する。

【０１６０】上記構成より、室内の温度むらを検知し、
エアコンの風向、風量を制御することになる。

【０１６１】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、水に溶けやすいＶＯＣの積極的な発生の抑
制をすることができるという効果のあるエアコンを提供
できる。

【０１６２】また、ＶＯＣ汚染レベルを検知し、エアコ
ンに装着した空気清浄フィルタにより積極的に、かつ効
率よくにＶＯＣを除去することができる効果のあるエア
コンを提供する。

【０１６３】また、ＶＯＣ汚染レベルを在室者の嗅覚に
合わせて相対レベルによる制御を可能とすることができ
る効果のあるエアコンを提供する。

【０１６４】さらに、ユーザーの申告を制御に取り入れ
るため、居住者の快適性を向上することができる効果の
あるエアコンを提供する。

【０１６５】また、他の空気制御機器との連動による省
エネ、快適性の向上をすることができる効果のあるエア
コンを提供する。

【０１６６】また、外気を取り入れるため、熱ロスを低
減させることによる省エネ性、快適性の確保をすること
がができる効果のあるエアコンを提供する。

【０１６７】また、来客時等の急を要する場合に、急速
的な快適性の向上をすることができる効果のあるエアコ
ンを提供する。

【０１６８】さらに、ガスセンサの自動制御と、空気清
浄のみの運転により、省エネ性、快適性の確保を行なう
ことができる効果のあるエアコンを提供する。

【０１６９】また、複数種のガスセンサの使用により、
悪臭成分の分類を行なうことで効果的な空気浄化を行な
うことができる効果のあるエアコンを提供する。

【０１７０】また、炭酸ガスセンサによる制御を行うこ
とで、人いきれ、体臭の制御を行なうことができる効果
のあるエアコンを提供する。

【０１７１】さらに、赤外線センサによる在室人数、位
置、活動量が特定でき、居住者の温熱環境の快適性向上
することができる効果のあるエアコンを提供する。

【０１７２】また、赤外線検知部、風向を可変する風向
可変部を回転させるモータを同一モータとすることによ
り駆動部を削減することで、省エネ性の向上、および構
造の簡素化を行なうことができる効果のあるエアコンを
提供する。

【０１７３】また、室内の温度分布を監視することで、
室内の温度むらを低減させ、快適性の向上を行なうこと
ができる効果のあるエアコンを提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のエアコン構成図

【図２】同信号処理手段ａのフローチャート

【図３】同温度湿度とＶＯＣ揮発量、速度の相関図

【図４】同空気清浄フィルタの構成図

【図５】同実施例２のエアコンの構成図

【図６】同信号処理手段ｂのフローチャート

【図７】同室内ＶＯＣ環境の一例図

【図８】同実施例３のエアコンの構成図

【図９】同自動制御手段のフローチャート

【図１０】同ガスセンサの時系列データ一例図

【図１１】同実施例４のエアコンの構成図

【図１２】同制御レベル補正の処理フローチャート

【図１３】同制御レベル補正の説明図

【図１４】同実施例５のエアコンの構成図

【図１５】同実施例６のエアコンの構成図

【図１６】同外気流入制御部の開度決定アルゴリズム図

【図１７】同室内環境の初期制御相関図

【図１８】同実施例7のエアコンの構成図

【図１９】同一発脱臭制御手段のフローチャート

【図２０】同実施例８のエアコンの構成図

【図２１】同実施例９のエアコンの構成図

【図２２】同大気汚れ状態判別表示手段の処理アルゴリ
ズムのフローチャート

【図２３】同アルコールセンサ値と汚れレベル相関図

【図２４】同実施例１０のエアコンの構成図

【図２５】同外気取り入れ量算出のフローチャート

【図２６】同実施例１１のエアコンの構成図

【図２７】同人体検知手段の構成図

【図２８】同人体切り出し手段のフローチャート

【図２９】同人体検知流れ図

【図３０】同３段階しきい値テーブルの一例図

【図３１】同人体切り出し近傍比較数図

【図３２】同位置判定テーブルの一例図

【図３３】同スポット制御手段のフローチャート

【図３４】同待機時間設定の一例図

【図３５】同快適省エネ制御手段のフローチャート

【図３６】同ハミング幅設定の一例図

【図３７】同実施例１２のエアコンの構成図

【図３８】同実施例１３の熱量制御手段のフローチャー
ト

【図３９】同熱量制御の一例図

【図４０】従来例のガスセンサを使用した換気制御装置
の説明図

【符号の説明】

１温度センサ２湿度センサ３信号処理手段ａ４空気清浄フィルタ５モード選択スイッチ６ガスセンサ７信号処理手段ｂ８自動制御手段９制御モード選択手段１０汚れレベル調整手段１１連動制御手段１２外気取り入れ手段１３来客対応手段１４水素センサ１５アルコールセンサ１６大気汚れ状態判別表示手段１７炭酸ガスセンサ１８炭酸ガス制御手段１９人体検知手段２０人体切り出し手段２１一次元アレイ型赤外線センサ２２チョッピング手段２３モータ２４スポット制御手段２５熱量制御手段２６ＶＯＣセンサ２７制御マイコン２８全熱交換器２９顕熱交換器３０熱交換素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内の温度を検知する温度センサと、室
内の湿度を検知する湿度センサと、前記温度センサ、湿
度センサの信号から有機ガスの揮発量、および速度を予
測、制御する信号処理手段ａと、室内の空気を浄化する
空気清浄フィルタ、および空気を浄化するモードを選択
できるモード選択スイッチを備えたエアコン。
【請求項２】室内の揮発性有機成分を検知するガスセ
ンサと、ガスセンサの信号から揮発性有機成分濃度を予
測制御する信号処理手段ｂを備えた請求項１記載のエア
コン。
【請求項３】室内の安定した汚れ大気を基準とした自
動制御手段と、制御モード選択手段とを備えた請求項２
記載のエアコン。
【請求項４】在室者の申告に合わせて、制御レベルを
調整できる汚れレベル調整手段を備えた請求項２または
３記載のエアコン。
【請求項５】他の空気制御手段への連動制御手段を備
えた請求項１または４記載のエアコン。
【請求項６】外気取り入れ手段を備えた請求項２、
３、又は４記載のエアコン。
【請求項７】来客対応手段を備えた請求項１、５、又
は６記載のエアコン。
【請求項８】空気清浄器として機能する請求項２記載
のエアコン。
【請求項９】喫煙検知センサと、アルコールセンサ
と、大気汚れ状態判別表示制御手段を備えた請求項２、
５、又は６記載のエアコン。
【請求項１０】炭酸ガスセンサと、炭酸ガス制御手段
を備えた請求項２、５、又は６記載のエアコン。
【請求項１１】複数個の赤外線センサ、赤外線センサ
の入射光量を断続的に遮断するチョッピング手段とによ
り構成される赤外線検知部と、赤外線検知部を回転させ
る回転手段１と、前記赤外線検知部、前記回転手段１と
により得られた２次元の温度分布より在室者の有無、人
数、位置、活動量を検知する人体切り出し手段を有する
人体検知手段と、風向、風量を人に追尾した自動制御を
するスポット制御手段と、風向、風量をハミングさせる
ことにより体感温度を上下させる快適省エネ制御手段を
備えた請求項１から１０いずれかに記載のエアコン。
【請求項１２】赤外線検知部、風向を可変する風向可
変部を回転させる回転手段２を備えた請求項１１記載の
エアコン。
【請求項１３】室内熱量の総和を検知制御する熱量制
御手段を備えた請求項１２記載のエアコン。