JP2015218963A - 環境制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】消費エネルギーを低減できる環境制御システムを提供する。【解決手段】環境制御システムは、室内に設けられた第１通風口３１と、室内の第１通風口３１の上方に設けられた第２通風口３２と、冷房運転時において第１通風口３１から吸い込んだ空気を冷却して第２通風口３２から吹き出し、暖房運転時において第２通風口３２から吸い込んだ空気を加熱して第１通風口３１から吹き出す空調部２３と、室内におけるユーザーの高さを検出する位置検出部１１と、位置検出部１１により検出されたユーザーの高さに応じて、第２通風口３２の高さを変更する駆動部２２とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、室内の環境を制御する環境制御システムに関する。

室内全域を一様な温度に制御する空調装置として、赤外線センサで室内の複数の領域の温度を検出し、空気を吹き出す方向を制御する空調装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開昭６１−１９５２３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ユーザーが存在しない領域等、温度制御の必要のない範囲も温度制御を行うため、エネルギーを必要以上に消費する。
本発明は、上記問題点を鑑み、消費エネルギーを低減できる環境制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、室内に設けられた第１通風口と、室内の第１通風口の上方に設けられた第２通風口と、冷房運転時において第１通風口から吸い込んだ空気を冷却して第２通風口から吹き出し、暖房運転時において第２通風口から吸い込んだ空気を加熱して第１通風口から吹き出す空調部と、室内におけるユーザーの高さを検出する位置検出部と、位置検出部により検出されたユーザーの高さに応じて、第２通風口の高さを変更する駆動部とを備える環境制御システムであることを要旨とする。

本発明によれば、ユーザーの存在する範囲の温度を選択的に制御することにより、消費エネルギーを低減できる環境制御システムを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る環境制御システムの基本的な構成を説明するブロック図である。 本発明の実施の形態に係る環境制御システムの動作を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態に係る環境制御システムの動作を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態に係る環境制御システムの動作を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態に係る環境制御システムの動作を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る環境制御システムが備える開閉部の構成を説明する斜視図である。 図６の範囲Ｇにおける開閉部の断面図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る環境制御システムが備える開閉部の構成を説明する斜視図である。 図８の範囲Ｇにおける開閉部の断面図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る環境制御システムの構成を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る環境制御システムの構成を説明する斜視図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略している。但し、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、下記の実施の形態に例示したシステム、装置及び方法等に構成を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（環境制御システム）
本発明の実施の形態に係る環境制御システムは、図１に示すように、位置検出部１１と、温度センサ１３と、入力部１４と、制御部２１と、駆動部２２と、空調部２３と、第１通風口３１と、第２通風口３２とを備える。位置検出部１１は、赤外線を検出する赤外線センサ１２を備える。空調部２３は、空気間で熱エネルギーを交換する熱交換器２４を備える。

位置検出部１１は、ユーザーの高さ（上端）を検出する。位置検出部１１は、赤外線センサ１２により検出されたユーザーが発する熱から、室内におけるユーザーの高さを検出する。温度センサ１３は、室内の温度を検出する。入力部１４は、ユーザーの操作を受け付け、操作に応じた信号を空調部２３に入力する。入力部１４は、各種スイッチ等の入力装置により構成される。

第１通風口３１は、例えば図２に示すように、室内Ｒの壁面の下部に設けられる。第１通風口３１は、例えば、壁面の下端部に設けられる。第１通風口３１は、導管（ダクト）Ｄ１を介して熱交換器２４に接続される。第２通風口３２は、室内Ｒの壁面の第１通風口３１の上方に設けられる。第２通風口３２は、導管（ダクト）Ｄ２を介して熱交換器２４に接続される。なお、図２において、第１通風口３１及び第２通風口３２は、室内Ｒの４枚の壁面にそれぞれ設けられるが、説明の便宜上、手前側の２枚の壁面の図示を省略している。

空調部２３は、例えば、入力部１４を介してユーザーにより設定温度及び運転モードが決定される。運転モードは、例えば、冷房運転、暖房運転、除湿運転及び送風運転等である。空調部２３は、温度センサ１３により検出された室内Ｒの温度と、設定温度とに基づいて、運転モードを自動的に設定するようにしてもよい。

空調部２３は、冷房運転時において、熱交換器２４を用いて、第１通風口３１から吸い込んだ空気を冷却して第２通風口３２から吹き出す。すなわち、空調部２３は、吹き出す空気の温度が室内Ｒの温度より低い場合、第２通風口３２から下方に向かう性質を有する冷気を吹き出し、下方の第１通風口３１から空気を吸い込む。これにより、空調部２３は、室内Ｒにおける第１通風口３１と第２通風口３２との間の範囲で空気を循環させる。

制御部２１は、位置検出部１１が検出したユーザーの高さに応じて、駆動部２２を制御する。駆動部２２は、制御部２１による制御に応じて、第２通風口３２の高さを変更する。駆動部２２は、例えば、第２通風口３２を上下方向に移動させることにより、第２通風口３２の高さを変更する。

例えば、図２に示すように、室内ＲにおいてユーザーＨが椅子に座っている場合、駆動部２２は、位置検出部１１が赤外線センサ１２を用いて検出したユーザーＨの高さに応じて、第２通風口３２を、ユーザーＨの高さより所定距離高くなるように変更する。所定距離を０として、ユーザーの高さと第２通風口３２の高さを一致させてもよい。これにより、ユーザーＨは、第１通風口３１と第２通風口３２との間の範囲Ｅ１内に収まり、快適な温度の環境が提供される。

また、図３に示すように、室内ＲにおいてユーザーＨが横になった場合、駆動部２２は、位置検出部１１が赤外線センサ１２を用いて検出したユーザーＨの高さに追従して、第２通風口３２を、ユーザーＨの高さより所定距離高くなるように変更する。これにより、ユーザーＨは、第１通風口３１と第２通風口３２との間の範囲Ｅ２内に収まり、快適な温度の環境が提供される。

空調部２３は、暖房運転時において、熱交換器２４を用いて、第２通風口３２から吸い込んだ空気を加熱して第１通風口３１から吹き出す。すなわち、空調部２３は、吹き出す空気の温度が室内Ｒの温度より高い場合、第１通風口３１から上方に向かう性質を有する暖気を吹き出し、上方の第２通風口３２から空気を吸い込む。これにより、空調部２３は、室内Ｒにおける第１通風口３１と第２通風口３２との間の範囲で空気を循環させる。

例えば、図４に示すように、室内ＲにおいてユーザーＨが椅子に座っている場合、駆動部２２は、位置検出部１１が赤外線センサ１２を用いて検出したユーザーＨの高さに応じて、第２通風口３２を、ユーザーＨの高さより所定距離高くなるように変更する。これにより、ユーザーＨは、第１通風口３１と第２通風口３２との間の範囲Ｅ１内に収まり、快適な温度の環境が提供される。

また、図５に示すように、室内ＲにおいてユーザーＨが横になった場合、駆動部２２は、位置検出部１１が赤外線センサ１２を用いて検出したユーザーＨの高さに追従して、第２通風口３２を、ユーザーＨの高さより所定距離高くなるように変更する。これにより、ユーザーＨは、第１通風口３１と第２通風口３２との間の範囲Ｅ２内に収まり、快適な温度の環境が提供される。

本発明の実施の形態に係る環境制御システムによれば、ユーザーの存在する範囲において空気を循環させることにより、ユーザーの存在する範囲の温度を選択的に制御するので、消費エネルギーを低減することができる

―変形例―
第１通風口３１及び第２通風口３２は、例えば図６に示すように、ブラインド状のルーバー部（開閉部）４により構成可能である。ルーバー部４は、空調部２３に接続された導管Ｄ１及び導管Ｄ２と室内Ｒとの間をそれぞれ選択的に開閉することができる。

ルーバー部４は、図６及び図７に示すように、それぞれ部分的に重畳された複数のスラット４１により構成される。複数のスラット４１は、それぞれ水平方向に延伸する矩形平板状である。複数のスラット４１は、室内Ｒの外側の辺が内側の辺より高くなるように傾斜してそれぞれ配置される。複数のスラット４１は、それぞれ、駆動部２２に駆動されることにより、隣接するスラット４１との間を離すことができる。スラット４１の駆動は、上下方向に移動されることにより実現されてもよく、傾斜角を変更することにより実現されても良い。

複数のスラット４１のうち、隣接する２つのスラット４１の間に形成された開口部は、第１通風口３１又は第２通風口３２を構成する。第２通風口３２は、位置検出部１１により検出されたユーザーの高さに応じて、駆動部２２がスラット４１を駆動してルーバー部４の任意の箇所に開口部を形成することにより、高さが調整される。

複数のスラット４１と壁面との間には、例えば、黒色のフィルタ等が配置される。これにより、開口部から空気を吸い込む場合に、導管Ｄ１及び導管Ｄ２側に異物が侵入することを防止することができる他、審美性を向上できる。

なお、本発明の実施の形態に係る環境制御システムが駆動していない場合、ルーバー部４は、図８及び図９に示すように、全てのスラット４１を互いに接触させ、開口部を形成しないようにしてもよい。

図１０に示すように、第１通風口３１及び第２通風口３２は、室内Ｒを形成する壁面の内部に、壁面に沿うように形成されたダクトＦ１及びダクトＦ２にそれぞれ接続されるようにしてもよい。ダクトＦ１は、壁面の下部に沿うように形成され、導管Ｄ１と接続される。ダクトＦ２は、ダクトＦ１の上方に形成され、導管Ｄ２と接続される。

熱交換器２４は、室内Ｒの上方又は上部に配置される。これにより、室内Ｒの面積を広くすることができ、本発明の実施の形態に係る環境制御システムを適用した場合の圧迫感を低減することができる。

空調部２３は、冷房運転時において、熱交換器２４を用いて、第１通風口３１からダクトＦ１及び導管Ｄ１を介して吸い込んだ空気を冷却して、導管Ｄ２及びダクトＦ２を介して第２通風口３２から吹き出す。このとき、ダクトＦ２は、冷気を貯留する空間として機能する。よって、ダクトＦ２は、ルーバー部４の内側に形成されることにより、任意の箇所に形成された第２通風口３２から室内Ｒに空気を吹き出すことができる。

また図１１に示すように、空調部２３は、暖房運転時において、熱交換器２４を用いて、第２通風口３２からダクトＦ２及び導管Ｄ２を介して吸い込んだ空気を冷却して、導管Ｄ１及びダクトＦ１を介して第１通風口３１から吹き出す。このとき、ダクトＦ２は、暖気を貯留する空間として機能する。よって、ダクトＦ２は、任意の箇所に形成された第２通風口３２から室内Ｒの空気を吸い込むことができる。

このように、空調部２３は、ダクトＦ１及びダクトＦ２が室内Ｒの壁面に沿うように形成されることにより、配管の構成を変更することなく、室内Ｒの任意の範囲において、冷房運転及び暖房運転を行うことができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、既に述べた実施の形態において、位置検出部１１は、赤外線センサ１２により熱源の動きを検出し、動きのある対象を、ユーザーとして検出するようにしてもよい。これにより、人間以外の熱源の高さを検出し、不必要な範囲の温度を制御することを防止できる。

また、既に述べた実施の形態において、第１通風口３１及び第２通風口３２は、室内Ｒの全ての壁面に設けられてもよく、壁面にそれぞれ選択的に設けられてもよい。また、第１通風口３１は、壁面の上下方向のうち、ユーザーが存在する下端に位置すればよいので、室内Ｒの下部においてユーザーが存在しないとされる領域がある場合には、その領域の上方に位置し得る。

上記の他、本発明の実施の形態及び変形例に記載した構成を相互に応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

Ｄ１，Ｄ２ 導管（ダクト）
Ｆ１，Ｆ２ ダクト
４ ルーバー部（開閉部）
１１ 位置検出部
２２ 駆動部
２３ 空調部
３１ 第１通風口
３２ 第２通風口

Claims (4)

1. 室内に設けられた第１通風口と、
   前記室内の前記第１通風口の上方に設けられた第２通風口と、
   冷房運転時において前記第１通風口から吸い込んだ空気を冷却して前記第２通風口から吹き出し、暖房運転時において前記第２通風口から吸い込んだ空気を加熱して前記第１通風口から吹き出す空調部と、
   前記室内におけるユーザーの高さを検出する位置検出部と、
   前記位置検出部により検出されたユーザーの高さに応じて、前記第２通風口の高さを変更する駆動部と、
   を備えることを特徴とする環境制御システム。
2. 前記空調部に接続されたダクトと室内との間を選択的に開閉する開閉部を更に備え、
   前記駆動部は、前記開閉部を駆動することにより、第２通風口の高さを変更することを特徴とする請求項１に記載の環境制御システム。
3. 前記駆動部は、前記第２通風口を上下方向に移動させることにより、第２通風口の高さを変更することを特徴とする請求項１に記載の環境制御システム。
4. 前記位置検出部は、ユーザーが発する熱を検出することにより、ユーザーの高さを検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の環境制御システム。

Images