JP2019109025A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサー部を一方向に連続回転させつつ、センサーでの検出精度を低減させないようにした空気調和装置を提供する。【解決手段】空気調和装置は、空調対象空間の温度を検出する１つ又は複数の検出部及び検出部を有する回転部を備えたセンサー部と、回転部を一方向に回転させる駆動装置と、駆動装置を介して回転部の回転を制御する制御装置と、を有し、制御装置は、検出部の温度検出範囲の位置に応じて回転部の回転速度を調整するものである。【選択図】図１０

Description

本発明は、空調対象空間の温度を検出するセンサーを備えた空気調和装置に関するものである。

近年、家庭用の空気調和装置には更なる快適性が求められている。そこで、室内などの空調対象空間の温度を、例えば熱画像又は温度データとして取得するセンサーを備えた空気調和装置が種々提案されている。例えば、特許文献１では、室内の人の活動量を熱画像として計測するようにした熱画像センサーが提案されている。具体的には、特許文献１には、「それぞれ赤外線を受光する複数の赤外線受光素子を備える赤外線受光部と、前記赤外線受光部に赤外光を照射させるレンズと、前記赤外線受光部と前記レンズとを、前記レンズの一部を中心として回転駆動させる回転部と、を備える」熱画像センサーが記載されている。

特開２０１６−２１７８８６号公報

空調対象空間の温度を取得する一般的なセンサーは、通常、予め定めた角度で反転させて、空調対象空間の温度を取得するようになっている。センサーを予め定めた角度で反転させる場合、走査範囲が、センサーを駆動させる駆動装置のギアのバックラッシュ又はリンクのあそびの影響を受ける。つまり、走査範囲が、往路と復路とでズレてしまい、取得した熱画像データなどの画像処理において背景差分法の精度が低減してしまう。

ところで、特許文献１には、赤外線検出器の各ローターが同一方向に回転し続けるという内容が記載されている。しかしながら、特許文献１には、赤外線検出器の各ローターを同一方向に回転し続ける場合の具体的な構造が記載されておらず、回転速度をどのように変更するのかということまでは開示されていない。つまり、特許文献１には、赤外線検出器の各ローターを同一方向に回転し続ける場合に必要な配線レイアウト及び赤外線検出器自体の形状などが具体的に検討されていない。したがって、センサーへ電力を供給する配線及びセンサーから信号を受信する配線の長さによってセンサーの回転できる範囲に制約が発生するが、特許文献１についてはこのような点については何ら開示されていない。

仮に、同一方向に回転し続けることができたとしても、特許文献１では、センサーの走査範囲が空調対象空間を向いているときと、向いていないときとで、回転速度を変化させるものではない。そのため、特許文献１においては、センサーが回転しているうちにタイムラグが発生することになる。つまり、センサーの走査範囲が空調対象空間を向くまでに時間がかかってしまうことになる。タイムラグが発生することでも、取得した熱画像データなどの画像処理における精度が低減する。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、センサー部を一方向に連続回転させつつ、センサー部での検出精度を低減させないようにした空気調和装置を提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和装置は、空調対象空間の温度を検出する１つ又は複数の検出部及び前記検出部を有する回転部を備えたセンサー部と、前記回転部を一方向に回転させる駆動装置と、前記駆動装置を介して前記回転部の回転を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記検出部の温度検出範囲の位置に応じて前記回転部の回転速度を調整するものである。

本発明に係る空気調和装置は、センサー部が有する回転部を一方向に回転させるようにしたので、駆動装置のバックラッシュ及びリンクのあそびの影響が小さくなる。また、本発明に係る空気調和装置は、センサー部が有する回転部の回転速度を調整するようにしたので、タイムラグの影響を抑制できる。したがって、本発明の空気調和装置によれば、センサー部での検出精度の低減を抑制できる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例を示す概略回路構成図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の第１ユニットのセンサー部を拡大して概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の第１ユニットのセンサー部を拡大して概略的に示す底面図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の第１ユニットのセンサー部の初期設定時の温度検出範囲を説明する模式図である。 スリップリングの構成を模式的に示す模式図である。 検出した空調対象空間の温度データを時系列に３６０度分並べたデータの一例を示すグラフである。 センサー部の位置から見た空調対象空間の様子を模式的に示したグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置のセンサー部を制御する際の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の第１ユニットのセンサー部の調整後の温度検出範囲を説明する模式図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の第１ユニットのセンサー部を拡大して概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の第１ユニットのセンサー部を拡大して概略的に示す底面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置のセンサー部を制御する際の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成の一例を示す概略構成図である。図２は、空気調和装置１００の冷媒回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図１及び図２に基づいて、空気調和装置１００について説明する。なお、図２では、空気調和装置１００が実行する冷房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示し、空気調和装置１００が実行する暖房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示している。

＜空気調和装置１００の構成＞
図１及び図２に示すように、空気調和装置１００は、第１ユニット１０及び第２ユニット５０を有している。また、空気調和装置１００は、使用者による入力を受け付ける操作部１５０を介して、空気調和装置１００に対する運転指示がなされるようになっている。つまり、空気調和装置１００は、操作部１５０を介して指示された運転情報に基づいて第１ユニット１０が運転を行い、第２ユニット５０も指示に即した運転を行うようになっている。

（第１ユニット１０）
第１ユニット１０は、屋内等の空調対象空間に冷熱又は温熱を供給する空間に設置され、第２ユニット５０から供給される冷熱又は温熱により空調対象空間を冷却又は加温する機能を有する。第１ユニット１０は、室内機として利用され、外郭を構成する筐体１０ａを有している。
なお、空調対象空間に冷熱又は温熱を供給する空間とは、その空調対象空間又はダクトなどを介して空調対象空間と接続された別の空間等である。

第１ユニット１０は、第１熱交換器１１、第１電装品１２、第１送風ファン１３ａ、上下ルーバー１３ｃ、及び、センサー部１４−１を有している。第１熱交換器１１及び第１電装品１２は、筐体１０ａの内部に搭載され、上下ルーバー１３ｃ及びセンサー部１４−１は、筐体１０ａの外部に露出するように搭載されている。なお、筐体１０ａの形状を図１に示す形状に限定するものではない。

第１熱交換器１１は、空気調和装置１００が備える冷媒回路Ａの一要素となるものであり、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。第１熱交換器１１は、フィンアンドチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、二重管式熱交換器、又は、プレート熱交換器等で構成することができる。ここでは、第１熱交換器１１が空気と冷媒とで熱交換を行う熱交換器である場合を例示しているが、熱交換する対象に応じて第１熱交換器１１のタイプを決定すればよい。

第１電装品１２は、操作部１５０を介しての使用者からの指示内容、及び、センサー部１４−１で得た情報に基づいてセンサー部１４−１、第１送風ファン１３ａ及び上下ルーバー１３ｃなどを制御する制御装置としての機能を有する。なお、操作部１５０を介して使用者から入力される指示内容としては、空気調和装置１００の運転モード、温度設定、湿度設定、風量設定、及び、風向設定などが考えられる。第１電装品１２については後段で詳述する。

第１送風ファン１３ａは、第１熱交換器１１に熱交換流体である空気を供給し、第１熱交換器１１を通過した空気を空調対象空間に供給するものである。第１送風ファン１３ａは、複数の翼を有するプロペラファン又はクロスフローファン等で第１送風ファン１３ａを構成することができる。
上下ルーバー１３ｃは、第１熱交換器１１を通過した空気の経路に設置され、第１ユニット１０の吹出口から吹き出される空気の上下方向への風向を可変に調整するものである。

センサー部１４−１は、空調対象空間の環境情報のうち少なくとも温度を取得する機能を有する。センサー部１４−１で取得された温度情報は、第１電装品１２に送られる。なお、センサー部１４−１については後段で詳述する。

（第２ユニット５０）
第２ユニット５０は、空調対象空間とは別空間に設置され、第１ユニット１０に冷熱又は温熱を供給する機能を有する。第２ユニット５０は、室外機として利用され、外郭を構成する筐体５０ａを有している。
なお、空調対象空間とは別空間とは、屋上、地下、天井裏、共有スペース、又は、駐車場などの空間等である。

第２ユニット５０は、第２熱交換器５１、第２電装品５２、圧縮機５３ａ、流路切替装置５３ｂ、第２送風ファン５３ｃ及び減圧装置５３ｄを有している。第２熱交換器５１、第２電装品５２、圧縮機５３ａ、流路切替装置５３ｂ、第２送風ファン５３ｃ及び減圧装置５３ｄは、筐体５０ａの内部に搭載されている。なお、筐体５０ａの形状を図１に示す形状に限定するものではない。

第２熱交換器５１は、空気調和装置１００が備える冷媒回路Ａの一要素となるものであり、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。第２熱交換器５１は、フィンアンドチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、二重管式熱交換器、又は、プレート熱交換器等で構成することができる。ここでは、第２熱交換器５１が空気と冷媒とで熱交換を行う熱交換器である場合を例示しているが、熱交換する対象に応じて第２熱交換器５１のタイプを決定すればよい。

第２電装品５２は、第１電装品１２を介して伝達される使用者からの指示内容、及び、センサー部１４−１で得た情報に基づいて圧縮機５３ａ、流路切替装置５３ｂ、第２送風ファン５３ｃ及び減圧装置５３ｄを制御する制御装置としての機能を有する。

圧縮機５３ａは、冷媒を圧縮して吐出するものである。圧縮機５３ａは、ロータリ圧縮機、又は、スクロール圧縮機等で構成することができる。第２熱交換器５１が凝縮器として機能する場合、圧縮機５３ａから吐出された冷媒は、第２熱交換器５１へ送られる。第２熱交換器５１が蒸発器として機能する場合、圧縮機５３ａから吐出された冷媒は、第１熱交換器１１を経由した後に、第２熱交換器５１へ送られる。

流路切替装置５３ｂは、圧縮機５３ａの吐出側に設けられ、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。
なお、冷媒を一方向に循環させる場合には、流路切替装置５３ｂは必須の構成ではない。また、流路切替装置５３ｂとしては、四方弁、又は、二方弁あるいは三方弁の組み合わせが考えられる。

第２送風ファン５３ｃは、第２熱交換器５１に熱交換流体である空気を供給するものである。第２送風ファン５３ｃの種別を特に限定するものではないが、複数の翼を有するプロペラファン等で第２送風ファン５３ｃを構成することができる。

減圧装置５３ｄは、第１熱交換器１１又は第２熱交換器５１を経由した冷媒を膨張させて減圧するものである。減圧装置５３ｄは、冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。
なお、減圧装置５３ｄを、第２ユニット５０ではなく、第１ユニット１０に配置してもよい。

（操作部１５０）
操作部１５０は、空気調和装置１００の運転モード、温度設定、湿度設定、風量設定、及び、風向設定などの運転情報の指示を受け付けるものである。操作部１５０は、空気調和装置１００に付属しているリモコンである。その他に、スマートフォン、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、パソコン、又はタブレットを操作部１５０としてもよい。

以上のように構成された第１ユニット１０と第２ユニット５０とは、ガス側連絡配管４Ａ及び液側連絡配管４Ｂを含めた冷媒配管４により互いに接続され、これにより冷媒回路Ａが構成される。つまり、冷媒回路Ａは、圧縮機５３ａ、流路切替装置５３ｂ、第１熱交換器１１、減圧装置５３ｄ、及び、第２熱交換器５１が冷媒配管４で接続されて構成される。

＜空気調和装置１００の空調動作＞
次に、空気調和装置１００の空調動作について、図２に基づいて冷媒の流れとともに説明する。ここでは、第１熱交換器１１及び第２熱交換器５１において冷媒と熱交換する熱交換流体が空気である場合を例に、空気調和装置１００の動作について説明する。

まず、空気調和装置１００が実行する冷房運転について説明する。
圧縮機５３ａを駆動させることによって、圧縮機５３ａら高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、実線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機５３ａから吐出した高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置５３ｂを介して凝縮器として機能する第２熱交換器５１に流れ込む。第２熱交換器５１では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、第２送風ファン５３ｃによって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒になる。

第２熱交換器５１から送り出された高圧の液冷媒は、減圧装置５３ｄによって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第１熱交換器１１に流れ込む。第１熱交換器１１では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、第１送風ファン１３ａによって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒になる。この熱交換によって、室内が冷却されることになる。第１熱交換器１１から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置５３ｂを介して圧縮機５３ａに流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機５３ａから吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。

次に、空気調和装置１００が実行する暖房運転について説明する。
圧縮機５３ａを駆動させることによって、圧縮機５３ａから高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、破線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機５３ａから吐出した高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置５３ｂを介して凝縮器として機能する第１熱交換器１１に流れ込む。第１熱交換器１１では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、第１送風ファン１３ａによって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒になる。この熱交換によって、室内が暖房されることになる。

第１熱交換器１１から送り出された高圧の液冷媒は、減圧装置５３ｄによって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第２熱交換器５１に流れ込む。第２熱交換器５１では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、第２送風ファン５３ｃによって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒になる。第２熱交換器５１から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置５３ｂを介して圧縮機５３ａに流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機５３ａから吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。

空気調和装置１００では、流路切替装置５３ｂを制御することで冷媒流路を切り換えることにより、冷房運転又は暖房運転が実行可能になっている。図２において実線で示されるように流路切替装置５３ｂが制御されている場合、空気調和装置１００は冷房運転を行う。一方、図２において破線で示されるように流路切替装置５３ｂが制御されている場合、空気調和装置１００は暖房運転を行う。ただし、流路切替装置５３ｂは、必須ではなく、空気調和装置１００が冷房運転又は暖房運転のいずれか一方を行うものであってもよい。

＜空気調和装置１００のシステム構成＞
図３は、空気調和装置１００のシステム構成の一例を示すブロック図である。図３に基づいて、空気調和装置１００のシステム構成について説明する。図３においては、第１送風ファン１３ａ、左右ルーバー１３ｂ及び上下ルーバー１３ｃを第１アクチュエータ部１３と称し、圧縮機５３ａ、流路切替装置５３ｂ、第２送風ファン５３ｃ及び減圧装置５３ｄを第２アクチュエータ部５３と称するものとする。

第１アクチュエータ部１３の左右ルーバー１３ｂは、第１熱交換器１１を通過した空気の経路に設置され、第１ユニット１０の吹出口から吹き出される空気の左右方向への風向を可変に調整するものである。

第１電装品１２は、第１処理部１２ａ及び第１制御部１２ｂを有している。第１処理部１２ａは、操作部１５０を介しての使用者からの指示内容及びセンサー部１４−１で得た情報を演算処理する。第１制御部１２ｂは、第１処理部１２ａでの処理結果及び操作部１５０を介しての使用者からの指示内容に基づいて第１アクチュエータ部１３及びセンサー部１４−１の動作を制御する。

また、第１電装品１２は、第２電装品５２と有線又は無線で情報を送受信する機能を有している。なお、第１電装品１２は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイクロコンピュータのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。さらに、インターネット又はクラウドと接続ができる通信装置を備えることで、第１電装品１２を第１ユニット１０に備えるのではなく、インターネット又はやクラウド上のアプリあるいはインターネット又はやクラウドに接続されている他の装置に含めてもよい。

センサー部１４−１は、通信装置１４ａ、駆動装置１４ｂ及び回転部１５を有している。通信装置１４ａは、回転部１５への電力供給を行うとともに、回転部１５で取得した情報を信号通信する。つまり、通信装置１４ａは、電源部及び信号部としての機能を有している。駆動装置１４ｂは、回転部１５を駆動するものである。

回転部１５は、第１ユニット１０が設置されている空間の温度情報を熱画像として取得する撮像部１５ｂ、及び、第１ユニット１０が設置されている空間の温度情報を温度データとして取得する温度検出部１５ａを有している。図３では、回転部１５に撮像部１５ｂ及び温度検出部１５ａの双方が備わっている場合を例に示しているが、撮像部１５ｂ及び温度検出部１５ａの少なくとも１つを備えていればよい。なお、撮像部１５ｂ及び温度検出部１５ａを特に限定するものではなく、上記機能を有するものであれば、いずれの種別であっても撮像部１５ｂ及び温度検出部１５ａとして適用することができる。

第２電装品５２は、第２処理部５２ａ及び第２制御部５２ｂを有している。第２処理部５２ａは、第１電装品１２を介して伝達される使用者からの指示内容及びセンサー部１４−１で得た情報を演算処理する。第２制御部５２ｂは、第２処理部５２ａでの処理結果に基づいて、第２アクチュエータ部５３を制御する。

なお、第２電装品５２に入力される情報としては、第２ユニット５０に設置されている各種センサーからの情報も含まれる場合がある。各種センサーには、外気温を測定する外気温度センサー、圧縮機５３ａの吸入側の冷媒温度を測定する温度センサー、圧縮機５３ａの吐出側の冷媒温度を測定する温度センサー、及び、第２熱交換器５１の冷媒出入口の冷媒温度を測定する温度センサー等がある。また、各種センサーには、圧縮機５３ａの吸入側の冷媒圧力を測定する吸入圧力センサー、圧縮機５３ａの吐出側の冷媒圧力を測定する吐出圧力センサー、及び、第２熱交換器５１の冷媒出入口の冷媒圧力を測定する圧力センサー等がある。

第２電装品５２は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイクロコンピュータのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。
なお、第１電装品１２又は第２電装品５２のいずれか１つで、空気調和装置１００を統括制御してもよい。

図４は、空気調和装置１００の第１ユニット１０のセンサー部１４−１を拡大して概略的に示す断面図である。図５は、空気調和装置１００の第１ユニット１０のセンサー部１４−１を拡大して概略的に示す底面図である。図６は、空気調和装置１００の第１ユニット１０のセンサー部１４−１の初期設定時の温度検出範囲を説明する模式図である。図４〜図６に基づいて、第１ユニット１０のセンサー部１４−１について説明する。

なお、ここでは、駆動装置１４ｂとしてステッピングモーターを用い、ステッピングモーターの動作によって回転部１５が回転する場合を例に説明する。また、回転部１５が温度検出部１５ａのみを有している場合を例に説明する。ただし、回転部１５が温度検出部１５ａではなく撮像部１５ｂのみを有していてもよい。

図４に示すように、センサー部１４−１は、回転部１５が筐体１０ａの底部から筐体１０ａの外部に露出するように設置される。回転部１５は、駆動装置１４ｂに連結され、駆動装置１４ｂにより回転駆動される。駆動装置１４ｂは、筐体１０ａの内部に配置されている。駆動装置１４ｂの周囲には、通信装置１４ａが設置され、第１電装品１２から送られる電源及び信号を駆動装置１４ｂに伝達する。この状態を底面視すると、図５に示すように、回転部１５のみが筐体１０ａの外部に露出され、視認可能になっている。

図６に示すように、第１ユニット１０が設置される居室を空調対象空間Ｒと称するものとする。図６に示すように、第１ユニット１０が設置される空調対象空間Ｒの窓側の壁を設置壁Ｗ１と称するものとする。図６に示すように、第１ユニット１０から見た空調対象空間Ｒの右側の壁を右壁Ｗ２と称するものとする。図６に示すように、第１ユニット１０から見た空調対象空間Ｒの奥側の壁を奥壁Ｗ３と称するものとする。図６に示すように、第１ユニット１０から見た空調対象空間Ｒの左側の壁を左壁Ｗ４と称するものとする。図６に示すように、空調対象空間Ｒの床面を床Ｆと称するものとする。

空調対象空間Ｒを空調する第１ユニット１０は、例えば設置壁Ｗ１に設置される。第１ユニット１０には、センサー部１４−１が取り付けられている。センサー部１４−１の温度検出部１５ａは、図４及び図５に示すように、回転部１５に内蔵され、又は、回転部１５の表面に設置されている。そして、温度検出部１５ａは、回転部１５の動作に合わせて一方向に回転し、検出方向、つまり走査範囲を変化させながら空調対象空間Ｒの温度データを取得する。

初期設定時においては、空気調和装置１００は、例えば図６に示すように、矢印Ｒ１の範囲を温度検出部１５ａでの温度検出範囲として、矢印Ａ１に示すように一方向に３６０度回転駆動するように設定される。初期設定時の状態で温度検出部１５ａが駆動装置１４ｂにより回転させられると、図６に示す矢印Ｒ１の範囲が温度検出部１５ａの回転に伴って変化し、空調対象空間Ｒの温度検出が実行されることになる。

回転部１５を一方向に３６０度回転させるためには、スリップリング又は非接触回転コネクタなどを用いて、通信装置１４ａと回転部１５とを接続しなければならない。ここで、スリップリング及び非接触回転コネクタについて簡単に説明する。図７は、スリップリング２００の構成を模式的に示す模式図である。

図７に示すように、スリップリング２００は、複数のリング部２０１、複数のブラシ部２０２、リング部２０１及びブラシ部２０２を収容する内側ケーシング２０６、及び、内側ケーシング２０６を収容する外側ケーシング２０５を有している。
外側ケーシング２０５は、スリップリング２００の外郭を構成するものであり、金属又は樹脂などで形成するとよい。外側ケーシング２０５には、通信装置１４ａに接続する配線２１０が挿通する開口部が複数形成されている。

内側ケーシング２０６は、リング部２０１及びブラシ部２０２を収容しつつ、外側ケーシング２０５に収容されるものである。また、内側ケーシング２０６は、リング部２０１及びブラシ部２０２を収容する他、回転部１５の基端を構成する基端側軸部１５Ａ及び回転部１５と基端側軸部１５Ａとを連結する連結軸部１５Ｂの一部を収容する。内側ケーシング２０６は、樹脂などで構成され、ブラシ部２０２が挿通可能な開口部又はスリットを複数有している。

リング部２０１は、金属で構成され、基端側軸部１５Ａの外周部に設置される。
ブラシ部２０２は、基端側軸部１５Ａの外周部に設置されるリング部２０１に設置され、配線２１０と接続するものである。
なお、図７では、回転部１５の基端に取り付けられるタイプのスリップリング２００について図示しているが、このタイプに限定するものではなく、スリップリング２００を回転部１５の途中に取り付けるタイプとしてもよい。

このように構成された回転コネクタであるスリップリング２００を通信装置１４ａと回転部１５との間に介在させることによって、回転部１５を一方向に継続して３６０度回転させることが可能になる。
なお、スリップリング２００ではなく、非接触回転コネクタを通信装置１４ａと回転部１５との間に介在させてもよい。非接触回転コネクタは、通信装置１４ａからの電源及び信号を光通信で回転部１５に伝えるものである。非接触回転コネクタを用いる場合、スリップリング２００の構成であったリング部２０１及びブラシ部２０２が不要となり、更にコンパクトになる。

ここで、第１ユニット１０の初期設定時の空調対象空間Ｒの温度検出について説明する。図８は、検出した空調対象空間Ｒの温度データを時系列に３６０度分並べたデータの一例を示すグラフである。図９は、センサー部の位置から見た空調対象空間Ｒの様子を模式的に示したグラフである。なお、図８では、センサー部１４−１から上向きの点線を０度とし、反時計回りに空調対象空間Ｒの状況を検出したときの温度データを時系列順に３６０度分並べている。図９は、図８で取得したデータの時系列を反転させ、設置壁Ｗ１、右壁Ｗ２、奥壁Ｗ３、左壁Ｗ４、及び、床Ｆの識別結果を当てはめたものである。

空気調和装置１００が実行する冷房運転又は暖房運転が安定する頃には、センサー部１４−１での検出された温度帯２が温度帯１となり、温度帯３が温度帯５となり、温度帯４が温度帯６となる。つまり、空気調和装置１００の運転開始時に検出される温度帯と、空気調和装置１００の運転が安定する頃に検出される温度帯とでは異なるものとなる。この温度帯の変化結果から、温度帯１及び温度帯５が設置壁Ｗ１から検出した温度データであることが識別でき、温度帯６が床Ｆから検出した温度データであると識別できる。

また、右壁Ｗ２、奥壁Ｗ３及び左壁Ｗ４は、センサー部１４−１の回転方向から割り当てる。そして、奥壁Ｗ３と、右壁Ｗ２及び左壁Ｗ４と、の判別は、温度帯６を検出する温度検出部１５ａの位置の差で判別する。つまり、図６に示したように、第１ユニット１０が左壁Ｗ４に寄った位置に設置されている場合、初期設定時においては、左壁Ｗ４を検出している時間が長くなるので、この検出時間から、右壁Ｗ２、奥壁Ｗ３、及び、左壁Ｗ４を識別することができる。なお、センサー部１４−１の回転の向きが時計回りの場合には、右壁Ｗ２及び左壁Ｗ４の割り当ては逆転する。

このように、空気調和装置１００においては、３６０度分の温度データを分析することで、空調対象空間Ｒの壁及び床の位置の推定精度が向上する。そのため、空気調和装置１００によれば、空調対象空間Ｒの壁及び床を利用した気流制御の精度が向上し、居住空間等の空調対象空間Ｒの快適性も向上する。さらに、空気調和装置１００によれば、気流制御の精度が向上するので、消費エネルギーの低減効果が得られる。

次に、センサー部１４−１の回転制御の一例について説明する。図１０は、空気調和装置１００のセンサー部１４−１を回転制御する際の処理の流れを示すフローチャートである。上述したように、センサー部１４−１は、一方向に３６０度回転を継続する。すなわち、センサー部１４−１は、初期設定時に設定された回転速度で回転しながら空調対象空間Ｒの温度データを取得する。なお、撮像部１５ｂが設置されていれば、空調対象空間Ｒの温度データを熱画像として取得することが可能になる。

ところで、センサー部１４−１は、一方向に３６０度回転を継続するものであり、一定のタイミングで温度検出範囲が空調対象空間Ｒから外れることになる。つまり、センサー部１４−１の温度検出範囲が設置壁Ｗ１の方向を向く場合が生じる。そこで、空気調和装置１００では、センサー部１４−１の回転速度を調整し、センサー部１４−１の回転速度を変更可能にしている。

空気調和装置１００が運転を開始すると、センサー部１４−１が初期設定速度で回転を始める（ステップＳ１０１）。同時に、センサー部１４−１は、空調対象空間Ｒの温度データを取得する（ステップＳ１０２）。ここで、第１電装品１２は、センサー部１４−１の温度検出範囲が空調対象空間Ｒに向いているかどうかを判断する（ステップＳ１０３）。この結果、センサー部１４−１の温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いているときは（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、第１電装品１２は、センサー部１４−１を低速で回転させる（ステップＳ１０４）。一方、センサー部１４−１の温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いていないときは（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、第１電装品１２は、センサー部１４−１を高速で回転させる（ステップＳ１０５）。

すなわち、センサー部１４−１の温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いているときにおいては、センサー部１４−１を低速で回転させることによって、温度検出の精度を向上させるようにしている。一方、センサー部１４−１の温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いていないときにおいては、センサー部１４−１を高速で回転させることによって、温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向くまでの時間を短縮するようにしている。こうすることで、空気調和装置１００では、タイムラグを小さくしている。

ここでは、温度検出範囲の位置によってセンサー部１４−１の回転速度を変更することで、回転部１５の回転速度を調整した場合を説明した。つまり、空気調和装置１００では、センサー部１４−１の回転速度を調整することによって、温度検出精度を向上させるようにしているのである。
なお、低速とは初期設定速度以下の速度のことであり、高速とは初期設定速度よりも早い速度のことである。ただし、初期設定速度をステップＳ１０５の高速と同じとしてもよい。この場合、低速とは初期設定速度よりも遅い速度になる。

次に、センサー部１４−１の温度検出範囲の調整について説明する。図１１は、空気調和装置１００の第１ユニット１０のセンサー部１４−１の調整後の温度検出範囲を説明する模式図である。
図６に示したように、第１ユニット１０の据え付け時において、初期設定されている温度検出範囲の方向と、実際に据え付けられた際の温度検出範囲の方向と、に差異が生じる場合がある。つまり、第１ユニット１０が設置壁Ｗ１の左右方向中心部に必ずしも設置されるわけではなく、右壁Ｗ２に寄った位置あるいは左壁Ｗ４に寄った位置に設置されることも多い。

例えば、図６の場合においては、第１ユニット１０が左壁Ｗ４に寄った位置に設置されている。このような場合、初期設定された状態で温度検出を行うと、左壁Ｗ４を検出している時間が長くなる。そのため、空気調和装置１００によって空調される空調対象空間Ｒの範囲にバラツキが生じてしまう。そこで、図９に示した検出結果を記録しておき、空調対象空間Ｒとして重点的に検知する方向を調整する。つまり、図１０に示すように、温度検出範囲を初期設定時に比較して右壁Ｗ２側にずらし、右壁Ｗ２及び左壁Ｗ４の検出している時間に偏りをなくすようにしている。このように、空気調和装置１００では、センサー部１４−１の温度検出範囲を調整することで、センサー部１４−１で検出することができる空調対象空間Ｒの範囲に死角が発生するリスクを低下している。

図１０のように調整した後は、暖房運転であって、風向が自動設定の場合では、上下ルーバー１３ｃ及び左右ルーバー１３ｂの向きを調節し、第１ユニット１０から吹き出す空気が右壁Ｗ２及び左壁Ｗ４の方向または奥壁Ｗ３の方向になるように調節すればよい。また、図１０のように調整した後は、冷房運転であって、風向が自動設定の場合では、上下ルーバー１３ｃ及び左右ルーバー１３ｂの向きを調節し、第１ユニット１０から吹き出す空気が床Ｆの方向または奥壁Ｗ３の方向になるように調節すればよい。

以上のように、空気調和装置１００は、一方向に回転する回転部１５を有し、制御装置として機能する第１電装品１２が、検出部の温度検出範囲の位置によって、回転部１５の回転速度を調整するようになっている。そのため、空気調和装置１００によれば、センサー部１４−１の回転部１５を一方向に回転させるようにしたので、駆動装置１４ｂのバックラッシュ及びリンクのあそびの影響が小さくなる。また、空気調和装置１００によれば、センサー部１４−１の回転部１５の回転速度を調整するようにしたので、タイムラグの影響を抑制できる。その結果、空気調和装置１００によれば、センサー部１４−１で取得した温度データなどの画像処理において背景差分法の精度が向上する。

また、空気調和装置１００は、第１電装品１２が、検出部の温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いているときと、検出部の温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いていないときとで、回転部１５の回転速度を切り替えるようになっている。そのため、空気調和装置１００によれば、例えば検出部の温度検出範囲が空調対象空間を向いているときにおいて回転速度を低速にでき、空調対象空間の温度検出の精度を向上させるようにしている。

空気調和装置１００によれば、第１電装品１２が、センサー部１４−１で検出した温度データを３６０度分の１つのまとまったデータとするので、３６０度分のデータを分析することができ、空調対象空間Ｒの壁及び床の位置の推定精度が向上する。その結果、壁又は床を利用した気流制御の精度が向上し、空調対象空間の快適性向上及び消費エネルギーの低減効果が得られる。

空気調和装置１００によれば、回転部１５と駆動装置１４ｂとが、スリップリング２００又は非接触回転コネクタで接続されているので、複雑な構成を採用することなく、回転部１５を一方向に回転することが可能になる。

空気調和装置１００によれば、検出部が、撮像部及び温度検出部の少なくとも１つであるので、複雑な構成を採用することなく、空調対象空間Ｒの温度検出を実行することが可能になる。

実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の第１ユニット１０のセンサー部１４−２を拡大して概略的に示す断面図である。図１３は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の第１ユニット１０のセンサー部１４−２を拡大して概略的に示す底面図である。図１２及び図１３に基づいて、センサー部１４−２について説明する。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

センサー部１４−２の基本構成は、実施の形態１で説明したセンサー部１４−１と同じであるが、回転部１５に温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂを有している点で、実施の形態１で説明したセンサー部１４−１と相違している。温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂは、３６０度÷（温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂの総数）で求められる角度の間隔で配置する。例えば、温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂがそれぞれ１個ずつ設置されている場合は、３６０度÷２＝１８０度の間隔で温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂを設置する。また、温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂの総数が３個の場合は、３６０度÷３＝１２０度の間隔で温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂを設置する。つまり、等間隔で配置するとよい。

このようにすれば、温度検出部１５ａにより温度検出範囲及び撮像部１５ｂによる温度検出範囲を均等にすることができ、空調対象空間Ｒの温度状態をより高精度に検出することが可能になる。なお、温度検出部１５ａを設けずに撮像部１５ｂのみを複数設けるようにしてもよく、撮像部１５ｂを設けずに温度検出部１５ａのみを複数設けるようにしてもよい。また、以下の説明において、温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂをまとめて検出部と称する場合があるものとする。

温度検出部１５ａ及び撮像部１５ｂの総数が複数である場合、３６０度分の温度データは、各検出部で取得したそれぞれの温度データをまとめて作成してもよいし、各検出部で取得した温度データを足し合わせて作成してもよい。

次に、センサー部１４−２の制御の一例について説明する。図１４は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置のセンサー部１４−２を制御する際の処理の流れを示すフローチャートである。

空気調和装置が運転を開始すると、センサー部１４−２が初期設定速度で回転を始める（ステップＳ２０１）。同時に、センサー部１４−２は、温度検出部１５ａによる空調対象空間Ｒの温度データを取得する（ステップＳ２０２）。ここで、第１電装品１２は、温度検出部１５ａの温度検出範囲が空調対象空間Ｒに向いているかどうかを判断する（ステップＳ２０３）。この結果、温度検出部１５ａの温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いているときは（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、第１電装品１２は、センサー部１４−２を低速で回転させる（ステップＳ２０４）。一方、温度検出部１５ａの温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いていないときは（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、第１電装品１２は、センサー部１４−２を高速で回転させる（ステップＳ２０５）。

次に、センサー部１４−２は、撮像部１５ｂによる空調対象空間Ｒの温度データを取得する（ステップＳ２０６）。ここで、第１電装品１２は、撮像部１５ｂの温度検出範囲が空調対象空間Ｒに向いているかどうかを判断する（ステップＳ２０７）。この結果、撮像部１５ｂの温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いているときは（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、第１電装品１２は、センサー部１４−２を低速で回転させる（ステップＳ２０８）。一方、撮像部１５ｂの温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いていないときは（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、第１電装品１２は、センサー部１４−２を高速で回転させる（ステップＳ２０９）。

以上のように、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置では、センサー部１４−２の回転速度を調整するようにしている。すなわち、センサー部１４−２の各検出部の温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いているときにおいては、センサー部１４−２を低速で回転させることによって、温度検出の精度を向上させるようにしている。一方、センサー部１４−２の各検出部の温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向いていないときにおいては、センサー部１４−２を高速で回転させることによって、温度検出範囲が空調対象空間Ｒを向くまでの時間を短縮するようにしている。

ここでも、実施の形態１と同様に、温度検出範囲の位置によってセンサー部１４−２の回転速度を変更することで、回転部１５の回転速度を調整した場合を説明した。つまり、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置では、センサー部１４−１の回転速度を調整することによって、温度検出精度を向上させるようにしているのである。

本発明の実施の形態を場合を分けて説明したが、本発明は実施の形態で説明した内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。また、本発明の実施の形態１及び本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の中には、空調対象空間Ｒを加湿する加湿装置、空調対象空間Ｒを除湿する除湿装置、又は、空調対象空間Ｒを除加湿する除加湿装置が含まれるものとする。また、第１ユニット１０が壁掛けタイプである場合を例に説明したが、第１ユニット１０は、天井埋め込みタイプであってもよく、床置きタイプであってもよい。

４ 冷媒配管、４Ａ ガス側連絡配管、４Ｂ 液側連絡配管、１０ 第１ユニット、１０ａ 筐体、１１ 第１熱交換器、１２ 第１電装品、１２ａ 第１処理部、１２ｂ 第１制御部、１３ 第１アクチュエータ部、１３ａ 第１送風ファン、１３ｂ 左右ルーバー、１３ｃ 上下ルーバー、１４−１ センサー部、１４−２ センサー部、１４ａ 通信装置、１４ｂ 駆動装置、１５ 回転部、１５Ａ 基端側軸部、１５Ｂ 連結軸部、１５ａ 温度検出部、１５ｂ 撮像部、５０ 第２ユニット、５０ａ 筐体、５１ 第２熱交換器、５２ 第２電装品、５２ａ 第２処理部、５２ｂ 第２制御部、５３ 第２アクチュエータ部、５３ａ 圧縮機、５３ｂ 流路切替装置、５３ｃ 第２送風ファン、５３ｄ 減圧装置、１００ 空気調和装置、１５０ 操作部、２００ スリップリング、２０１ リング部、２０２ ブラシ部、２０５ 外側ケーシング、２０６ 内側ケーシング、２１０ 配線、Ａ 冷媒回路、Ｆ 床、Ｒ 空調対象空間、Ｗ１ 設置壁、Ｗ２ 右壁、Ｗ３ 奥壁、Ｗ４ 左壁。

Claims (7)

1. 空調対象空間の温度を検出する１つ又は複数の検出部及び前記検出部を有する回転部を備えたセンサー部と、
   前記回転部を一方向に回転させる駆動装置と、
   前記駆動装置を介して前記回転部の回転を制御する制御装置と、を有し、
   前記制御装置は、
   前記検出部の温度検出範囲の位置に応じて前記回転部の回転速度を調整する
   空気調和装置。
2. 前記制御装置は、
   前記検出部の温度検出範囲が前記空調対象空間を向いているときと、前記検出部の温度検出範囲が前記空調対象空間を向いていないときとで、前記回転部の回転速度を切り替える
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御装置は、
   前記センサー部で検出した温度データを３６０度分の１つのまとまったデータとする
   請求項１又は２に記載の空気調和装置。
4. 前記回転部と前記駆動装置とは、
   スリップリング又は非接触回転コネクタで接続されている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
5. 前記検出部が、
   撮像部及び温度検出部の少なくとも１つである
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
6. 上下ルーバー、左右ルーバー、及び、送風ファンを備え、
   前記制御装置は、
   前記センサー部で検出した温度データを基に前記上下ルーバー、前記左右ルーバー、前記送風ファン及び前記駆動装置を制御する
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
7. 前記空調対象空間の暖房、冷房、除湿、又は、加湿を行う装置として利用される
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和装置。

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