JP2015137785A

JP2015137785A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2015137785A
Application number: JP2014008664A
Authority: JP
Inventors: 勇輔関; Yusuke Seki
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2015-07-30

Abstract

【課題】入タイマまたは切タイマに非連携で人感センサの検知結果によって空調運転を開始または停止させる制御を好適に行う空気調和機を提案する。
【解決手段】空気調和機１は、被空調室Ｒ内の空気を吸い込む吸込口６１、熱交換後の空気を吹き出す吹出口６２、吸込口６１と吹出口６２とを連通する内部通風路中に設置されるエアフィルタを備える筐体６３と、被空調室Ｒ内で人体の動作を検知する人感センサ２８と、人感センサ２８が被空調室Ｒ内での人体の動作を予め定める時間継続して非検知の場合には空気調和機１の空調運転を停止させ、空気調和機１の空調運転が停止している最中にも人感センサ２８の検知結果を監視して被空調室Ｒ内での人体の動作を検知した場合には空気調和機１の空調運転を再開させる一方で、空気調和機１の空調運転を停止させてから予め定める第二時間Ｔ２が経過するまでは空気調和機１の空調運転の再開を禁じる室内制御部３１と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明に係る実施形態は、空気調和機に関する。

入タイマまたは切タイマが設定された場合には、入タイマ設定時間や切タイマ設定時間の例えば１時間前から人感センサによって人の存在を検知する空気調和機が知られている。この空気調和機は、入タイマ設定時間が到来しても人の存在が検知されない場合には空調運転を開始させず、他方、切タイマ設定時間より例えば１時間前以後に人の存在が検知された場合には切タイマ設定時間が到来しても空調運転を継続させる制御手段を備えている。

特開２００５−１０６３５５号公報

従来の空気調和機では、人感センサによって人の存在を検知して空調運転を開始させ、または停止させる制御が、入タイマまたは切タイマに連携されている。換言すれば、従来の空気調和機では、入タイマまたは切タイマと連携させずに、つまり非連携で人感センサによって人の存在を検知して空調運転を開始させ、または停止させることができない。

ところで、入タイマまたは切タイマと非連携で人感センサによって人の存在を検知して空調運転を開始させ、または停止させる制御を安易に採用してしまうと、空気調和機は、例えば外出後に忘れ物を取りに帰った場合や、帰宅後に空気調和機を設置している被空調室Ｒを通過して別室へ移動する場合など、人体が被空調室Ｒへ一時的に入ってきた際に不意の空調運転を再開させてしまうような、空調運転の頻繁な停止と再開とを繰り返す虞がある。このような空調運転の頻繁な停止と開会との繰り返しは、空気調和機の電力消費の無駄を生じさせてしまう。

そこで、本発明は、入タイマまたは切タイマに非連携で人感センサの検知結果によって空調運転を開始または停止させる制御を好適に行う空気調和機を提案する。

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る空気調和機は、被空調室内の空気を吸い込む吸込口、熱交換後の空気を前記被空調室内へ吹き出す吹出口、前記吸込口と前記吹出口とを連通する内部通風路中に設置されるエアフィルタ、室内熱交換器、および室内ファンを備える室内機本体と、前記室内機本体に搭載されて前記被空調室内の人体の動作を検知する人感センサと、を備える空気調和機において、前記人感センサが前記被空調室内での人体の動作を予め定める時間継続して非検知の場合には前記空気調和機の空調運転を停止させ、前記空気調和機の空調運転が停止している最中にも前記人感センサの検知結果を監視して前記被空調室内での人体の動作を検知した場合には前記空気調和機の空調運転を再開させる一方で、前記空気調和機の空調運転を停止させてから予め定める第二時間が経過するまでは前記空気調和機の空調運転の再開を禁じる制御部と、を備えている。

本発明の実施形態に係る空気調和機を示すブロック図。本発明の実施形態に係る空気調和機の室内機を示す外観の斜視図。本発明の実施形態に係る空気調和機の人感運転制御の一例を示すフローチャート。本発明の実施形態に係る空気調和機の人感運転制御の他の例を示すフローチャート。本発明の実施形態に係る空気調和機の人感運転制御の他の例を示すフローチャート。

本発明に係る空気調和機の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る空気調和機を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る空気調和機１は、室内機２と、室外機３と、を備える。

室内機２は、上下ルーバ５と、上下ルーバ用モータ６と、左右ルーバ７と、左右ルーバ用モータ８と、受光部１１と、発光部１２と、室内ファン１３と、室内ファン用モータ１４と、室内熱交換器１５と、室内温度センサ１６と、室内ファン駆動部１８と、上下ルーバ駆動部１９と、左右ルーバ駆動部２１と、ＥＥＰＲＯＭ２２と、ＲＯＭ２３と、ＲＡＭ２５と、音声発生部２６と、スピーカ２７と、人感センサ２８と、室内制御部３１と、を備えている。

室外機３は、圧縮機４１と、四方弁４２と、室外熱交換器４３と、膨張弁４５と、室外ファン４６と、室外制御部４７と、を備えている。

冷房時には、図１中に実線矢印で示すように、圧縮機４１から吐出される冷媒は、四方弁４２を経て室外熱交換器４３へ案内される。室外熱交換器４３から流出する冷媒は、膨張弁４５、室内熱交換器１５を通って、再び四方弁４２を経て圧縮機４１へ吸い込まれる。この冷媒の実線矢印の流路（以下、単に「冷房流路」という。）によって、室外熱交換器４３が凝縮器、室内熱交換器１５が蒸発器として機能する。

一方、暖房時には、図１中に破線矢印で示すように、圧縮機４１から吐出される冷媒は、四方弁４２を経て室内熱交換器１５へ案内される。室内熱交換器１５から流出する冷媒は、膨張弁４５、室外熱交換器４３を通って、再び四方弁４２を経て圧縮機４１へ吸い込まれる。この冷媒の破線矢印の流路（以下、単に「暖房流路」という。）によって、室内熱交換器１５が凝縮器、室外熱交換器４３が蒸発器として機能する。

室外ファン４６は、室外熱交換器４３の下流側に配置されている。室外ファン４６は、運転によって室外熱交換器４３側から室外の空気を室外機３内に吸い込んで、室外熱交換器４３で熱交換後の空気を室外機３外へ吹き出す。室内ファン１３は、室内熱交換器１５の下流側に配置され、室内ファン用モータ１４の運転によって被空調室Ｒ内の空気を室内機２内に吸い込んで、室内熱交換器１５で熱交換後の空気を被空調室Ｒ内に吹き出す。

室内温度センサ１６は、室内熱交換器１５の吸い込み側に設けられて、室内機２に吸い込まれる空気の温度を検知する。室内制御部３１は、室内温度センサ１６の検知結果を読み取る。

受光部１１は、リモートコントローラ５１（以下、単に「リモコン５１」という。）から送られる赤外線信号を受光する。発光部１２は、室内制御部３１からリモコン５１へ送られる赤外線信号を発する。

室内ファン駆動部１８は、室内制御部３１からの運転信号に従って室内ファン用モータ１４を駆動させる。室内ファン用モータ１４の駆動により室内ファン１３が回転して送風を行う。上下ルーバ駆動部１９は、室内制御部３１からの運転信号に従って上下ルーバ用モータ６を駆動させる。上下ルーバ用モータ６の駆動により上下ルーバ５が回転して所定の角度に設定されることで、上下方向の風向を制御する。左右ルーバ駆動部２１は、室内制御部３１からの運転信号に従って左右ルーバ用モータ８を駆動させる。左右ルーバ用モータ８の駆動により左右ルーバ７が回転して所定の角度に設定されることで左右方向の風向を制御する。

ＲＯＭ２３は、書き換え不可能な記憶媒体であって、制御プログラムを記憶している。ＥＥＰＲＯＭ２２は、書き換え可能な記憶媒体であって、運転条件を記憶している。ＲＡＭ２５は、各種情報を一時的に記憶する。

音声発生部２６は、室内制御部３１から送られる各種案内情報を実際の音声信号に変換し、スピーカ２７から被空調室Ｒに音声を発する。

人感センサ２８は、赤外線、超音波、可視光などを利用して人体の動作を検知する。また、人感センサ２８は、ＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラのように電子的に撮像を行う素子を利用して人体の動作を検知するものであっても良い。この場合、人感センサ２８は、カラー可視カメラ、グレースケールの可視カメラ、近赤外線カメラ、赤外線カメラ、アレイ状にセンサを並べたサーモパイルセンサ、ライン状に並べたサーモパイルセンサ、焦電センサを複数個並べたものなど、被空調室Ｒ内の人物を認識可能な画像を撮像できれば良い。

さらに、人感センサ２８は、上下左右に振るチルト機構、パン機構を備えて広範囲を検知できることが好ましい。人感センサ２８による人体動作の検知結果は、室内制御部３１へ送られる。

室内制御部３１は、受光部１１からリモコン５１の操作を読み取り運転条件の設定を受け付け、室外制御部４７と協働して、設定された運転条件に応じる空調運転を実行する。室外制御部４７と室内制御部３１とは、信号線５２によって相互に接続されている。

室内制御部３１が受け付け可能な運転条件は複数あり、例えば、通常モード、静音モード、就寝モード、およびパワフルモードの４つの設定であって、予めＥＥＰＲＯＭ２２に記憶されている。通常モードは、通常のエアコン運転であり、基準となる運転条件である。静音モードは、通常モードよりも室内ファン１３の回転数、室外ファン４６の回転数、圧縮機４１の回転数を抑えた運転条件である。就寝モードは、静音モードに加えて空調運転を停止させる、例えば２時間のタイマ制御と、表示ランプ類の消灯を付加した運転条件である。パワフルモードは、通常モードよりも室内ファン１３の回転数、室外ファン４６の回転数、圧縮機４１の回転数を高めた運転条件である。室内制御部３１は、リモコン５１から受け取った所定の運転条件に対する空調運転の情報をＥＥＰＲＯＭ２２から読み込んで空調運転を実行する。

図２は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室内機を示す外観の斜視図である。

図２に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室内機２は、外殻を筺体６３により形成する。筺体６３の、上面側には被空調室Ｒ内の空気を機内に吸い込む吸込口６１が、下面前部には熱交換後の空気を被空調室Ｒ内へ吹き出す吹出口６２が夫々形成されている。この吹出口６２の出口部分には、上下ルーバ５が配置されている。

室内機２の筺体６３の前面部には、リモコン５１との相互通信を行うための受光部１１、発光部１２および被空調室Ｒ内の人体の動作を検知する人感センサ２８が配置されている。室内機２の内部には、筺体６３の吸込口６１と吹出口６２とを連通する通風路(図示省略)が形成されている。この通風路には、流路の上流側より、空気中の塵を捕捉するエアフィルタ(図示省略)、このエアフィルタ表面に付着した塵埃を除去するフィルタ清掃装置(図示省略)、イオンもしくはオゾンを発生させてエアフィルタを通過した微細な塵埃を吸着殺菌する電気集塵器(図示省略)、室内熱交換器１５、室内ファン１３、左右ルーバ７などの構成要素が順次配置されている。

次いで、空気調和機１による人感運転制御について説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る空気調和機の人感運転制御の一例を示すフローチャートである。

図３に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室内制御部３１は、空調運転中（ステップＳ１）において、人感センサ２８が被空調室Ｒ内での人体の動作を予め定める時間Ｔ１継続して非検知の場合（ステップＳ２Ｙｅｓ）には、空気調和機１の空調運転を停止させる（ステップＳ３）。他方、室内制御部３１は、空調運転中（ステップＳ１）において、人感センサ２８が被空調室Ｒ内での人体の動作を予め定める時間Ｔ１内に検知する場合（ステップＳ２Ｎｏ）には、空気調和機１の空調運転を継続させる（ステップＳ１）。

また、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転が停止している最中にも人感センサ２８の検知結果を監視して（ステップＳ６）、被空調室Ｒ内での人体の動作を検知した場合には（ステップＳ６Ｙｅｓ）、空気調和機１の空調運転を再開させる（ステップＳ１）。他方、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転が停止している最中にも人感センサ２８の検知結果を監視して（ステップＳ６）、被空調室Ｒ内での人体の動作を非検知の場合には（ステップＳ６Ｎｏ）、空気調和機１の空調運転を停止させたまま自動復帰待機状態を継続させる（ステップＳ４）。

さらに、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転を停止させてから予め定める第二時間Ｔ２が経過するまでは、空気調和機１の空調運転の再開を禁じる（ステップＳ３からステップＳ５）。具体的には、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転が停止している最中（ステップＳ３）、自動復帰待機状態に遷移して（ステップＳ４）、空調運転を停止させてから予め定める第二時間Ｔ２が経過するまで空気調和機１の空調運転の再開を禁じる（ステップ５Ｎｏ）。

そして、室内制御部３１は、第二時間Ｔ２が経過した場合（ステップＳ５Ｙｅｓ）には、人感センサ２８の検知結果を監視し（ステップＳ６）、被空調室Ｒ内での人体の動作を非検知の場合には（ステップＳ６Ｎｏ）、空気調和機１の空調運転を停止させたまま自動復帰待機状態を継続させる（ステップＳ４）。他方、室内制御部３１は、第二時間Ｔ２が経過した場合（ステップＳ５Ｙｅｓ）には、人感センサ２８の検知結果を監視し（ステップＳ６）、被空調室Ｒ内での人体の動作を検知した場合には（ステップＳ６Ｙｅｓ）、空気調和機１の空調運転を再開させる（ステップＳ１）。

より詳しくは、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転が停止している最中（ステップＳ４、Ｓ５）に、空調運転停止からの経過時間ｔを計時して、予め定める第二時間Ｔ２が経過すれば（ステップＳ５Ｙｅｓ）、人感センサ２８の検知結果を監視する（ステップＳ６）。他方、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転が停止している最中に（ステップＳ４）、空調運転停止からの経過時間ｔを計時して、予め定める第二時間Ｔ２の経過以前には（ステップＳ５Ｎｏ）、空気調和機１の空調運転を停止させたまま自動復帰待機状態を継続させる（ステップＳ４、Ｓ５）。

なお、第二時間Ｔ２は、例えば外出後に忘れ物を取りに帰った場合や、帰宅後に空気調和機１を設置している被空調室Ｒを通過して別室へ移動する場合など、被空調室Ｒへ人体が一時的に入ってきた際に不意の空調運転再開を回避することを考慮して、例えば１時間程度とすることが好ましい。

このように、本実施形態に係る空気調和機１は、空気調和機１の空調運転を停止させてから第二時間Ｔ２が経過するまでは空気調和機１の空調運転の再開を禁じることによって、例えば外出後に忘れ物を取りに帰った場合や、帰宅後に空気調和機１を設置している被空調室Ｒを通過して別室へ移動する場合など、被空調室Ｒへ人体が一時的に入ってきた際に不意の空調運転再開を回避する。

図４は、本発明の実施形態に係る空気調和機の人感運転制御の他の例を示すフローチャートである。

なお、図４のステップＳ１からステップＳ５の処理は、図３のステップＳ１からステップＳ５の処理と同様であり、説明が繰り返しになるので省略する。

図４に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転を再開させる場合（ステップＳ５からステップＳ７を経てステップＳ１）には、人感センサ２８が予め定める時間ΔＴ内に予め定める複数回Ｎの人体の動作を検知する（ステップＳ７）ことを条件とする。

具体的には、室内制御部３１は、予め定める第二時間Ｔ２が経過した後には（ステップＳ５Ｙｅｓ）人感センサ２８の検知結果を監視して、被空調室Ｒ内で予め定める複数回Ｎの人体の動作を検知した場合には（ステップＳ７Ｙｅｓ）、空気調和機１の空調運転を再開させる（ステップＳ１）。他方、室内制御部３１は、予め定める第二時間Ｔ２が経過した後には（ステップＳ５Ｙｅｓ）人感センサ２８の検知結果を監視して、被空調室Ｒ内で予め定める複数回Ｎの人体の動作を非検知の場合には（ステップＳ７Ｎｏ）、空気調和機１の空調運転を停止させたまま自動復帰待機状態を継続させる（ステップＳ４、ステップＳ５Ｙｅｓ、ステップＳ７Ｎｏ）。

なお、複数回Ｎは、例えば人感センサ２８の検知範囲を人体が一時的に通過したり、往来したりする場合の検知回数を判別するよう設定することが好ましい。したがって、室内制御部３１は、ステップＳ７において、予め定める複数回Ｎの人体の動作を監視する際には、例えば３０秒から５分程度といった第二時間Ｔ２よりも極めて短い時間ΔＴごとに判断を繰り返す。

このように、本実施形態に係る空気調和機１は、時間ΔＴ内に複数回Ｎの人体の動作を検知した場合に空気調和機１の空調運転を再開させることによって、例えば外出後に忘れ物を取りに帰った場合や、帰宅後に空気調和機１を設置している被空調室Ｒを通過して別室へ移動する場合など、被空調室Ｒへ人体が一時的に入ってきた際に不意の空調運転再開を回避する。

図５は、本発明の実施形態に係る空気調和機の人感運転制御の他の例を示すフローチャートである。

なお、図５のステップＳ１からステップＳ６の処理は、図３のステップＳ１からステップＳ６の処理と同様であり、説明が繰り返しになるので省略する。

図５に示すように、本実施形態に係る空気調和機１の室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転を再開させてから予め定める第三時間Ｔ３を経過するまでは、人感センサ２８が被空調室Ｒ内での人体の動作を予め定める時間継続して非検知の場合であっても空気調和機１の空調運転の停止を禁じる。

具体的には、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転が停止している最中にも人感センサ２８の検知結果を監視して（ステップＳ６）、予め定める第二時間Ｔ２が経過した後に（ステップＳ５Ｙｅｓ）、被空調室Ｒ内での人体の動作を検知した場合には（ステップＳ６Ｙｅｓ）、空気調和機１の空調運転を再開させる（ステップＳ８）。

そして、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転を再開させた（ステップＳ８）後、空気調和機１が空調運転している最中に、空調運転再開からの経過時間ｔ２を計時して、予め定める第三時間Ｔ３の経過以前には（ステップＳ１０Ｎｏ）、空気調和機１を空調運転させたまま自動停止待機状態を継続させる（ステップＳ９、Ｓ１０Ｎｏ）。他方、室内制御部３１は、空気調和機１の空調運転が運転している最中に（ステップＳ８）、空調運転再開からの経過時間ｔ２を計時して、予め定める第三時間Ｔ３が経過すれば（ステップＳ１０Ｙｅｓ）、人感センサ２８の監視を再開する（ステップＳ２）。

なお、第三時間Ｔ３は、空調運転の停止と再開との頻繁な繰り返しを避けるために、例えば１時間程度とすることが好ましい。

また、室内制御部３１は、ステップＳ８からステップＳ１０の制御を図４のステップＳ７ＹｅｓからステップＳ１の間に行っても良い。

このように、本実施形態に係る空気調和機１は、空気調和機１の空調運転を再開させてから第三時間Ｔ３を経過するまでは、自動停止待機状態へ遷移することによって、被空調室Ｒへ人体が頻繁に出入りするような状況であっても空調運転が停止と再開とを頻繁に繰り返すことを回避する。

したがって、本実施形態に空気調和機１によれば、入タイマまたは切タイマに非連携で人感センサ２８の検知結果によって空調運転を開始または停止させる制御を好適に行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１空気調和機
２室内機
３室外機
５上下ルーバ
６上下ルーバ用モータ
７左右ルーバ
８左右ルーバ用モータ
１１受光部
１２発光部
１３室内ファン
１４室内ファン用モータ
１５室内熱交換器
１６室内温度センサ
１８室内ファン駆動部
１９上下ルーバ駆動部
２１左右ルーバ駆動部
２２ＥＥＰＲＯＭ
２３ＲＯＭ
２５ＲＡＭ
２６音声発生部
２７スピーカ
２８人感センサ
３１室内制御部
４１圧縮機
４２四方弁
４３室外熱交換器
４５膨張弁
４６室外ファン
４７室外制御部
５１リモートコントローラ（リモコン）
５２信号線
６１吸込口
６２吹出口
６３筐体

Claims

被空調室内の空気を吸い込む吸込口、熱交換後の空気を前記被空調室内へ吹き出す吹出口、前記吸込口と前記吹出口とを連通する内部通風路中に設置されるエアフィルタ、室内熱交換器、および室内ファンを備える室内機本体と、前記室内機本体に搭載されて前記被空調室内の人体の動作を検知する人感センサと、を備える空気調和機において、
前記人感センサが前記被空調室内での人体の動作を予め定める時間継続して非検知の場合には前記空気調和機の空調運転を停止させ、前記空気調和機の空調運転が停止している最中にも前記人感センサの検知結果を監視して前記被空調室内での人体の動作を検知した場合には前記空気調和機の空調運転を再開させる一方で、前記空気調和機の空調運転を停止させてから予め定める第二時間が経過するまでは前記空気調和機の空調運転の再開を禁じる制御部を備える空気調和機。
前記制御部は、前記空気調和機の空調運転を再開させる場合には、前記人感センサが予め定める時間内に予め定める複数回の人体の動作を検知することを条件とする請求項１に記載の空気調和機。
前記制御部は、前記空気調和機の空調運転を再開させてから予め定める第三時間を経過するまでは、前記人感センサが前記被空調室内での人体の動作を予め定める時間継続して非検知の場合であっても前記空気調和機の空調運転の停止を禁じる請求項１または２に記載の空気調和機。