JP6513441B2 - 空気調和システムおよび空気調和制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機と加湿空気を供給する保湿空気供給機とを備え、室内環境を制御し、壁や窓の結露を除去、抑制する空気調和システムおよび空気調和制御方法に関する。

従来の空気調和システムは、空気調和機の運転モードや外気の温度情報、湿度情報で決定した最適湿度情報、などを加湿機に送信し、その情報に基づいて加湿量を制御するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、検出された室内環境の指標に基づいて、加湿機の運転を制御する制御部を有する空気調和機を備え、室内状況が結露状況になったときに、加湿運転を停止する空調システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、局所的に加湿空気を供給する加湿機と、空気調和機とを備え、就寝者の睡眠に応じた快眠制御をおこなう空調システムが開示されている。局所的に加湿空気を供給することで、室内の窓、壁の結露を軽減することができる（例えば、特許文献３参照）。

特開平７−２７３９７号公報 特開２０１４−７０８８２号公報 特開２０１４−８５０８６号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に記載の空気調和システムは、加湿機側の環境情報を受信することがないため、冷暖房によって環境を制御することができない。さらに、この特許文献１に記載の空気調和システムは、人の睡眠状態を判定していないため、睡眠を妨げることがあるという課題があった。

また、特許文献２に記載の空気調和システムは、室内温湿度を検出し、室内状況を判定している。しかしながら、窓の位置や窓の状態を直接検出しているわけではないため、結露が始まってしまうと対応できない。さらに、この特許文献２に記載の空気調和システムは、人の睡眠状態を判定していないため、睡眠を妨げることがあるという課題があった。

特許文献３に記載の空気調和システムは、局所的に加湿空気を供給する加湿機を備えている。このため、加湿空気の供給方向に窓があった場合には、部屋全体を対象とする加湿機よりも結露が進行しやすいという課題があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、就寝者の睡眠を妨げることなく、室内の壁や窓の結露を除去、抑制することのできる空気調和システムおよび空気調和制御方法を提供するものである。

本発明に係る空気調和システムは、室内の空調運転を行う空気調和機と、加湿空気を室内に供給する保湿空気供給機とを備え、空気調和機と保湿空気供給機とが相互通信を行うことで情報を共有しながら、連動してそれぞれの運転制御を実行し、室内環境を制御する空気調和システムであって、室内に存在する就寝者の体動または表面温度に基づいて、就寝者の睡眠状態を判定し、深い睡眠であるか浅い睡眠であるかを識別する睡眠状態信号を出力する睡眠状態判定器をさらに備え、空気調和機および保湿空気供給機は、共有する情報に基づいて室内の結露の有無を判定し、結露の有無に関する判定結果と、睡眠状態信号に基づく識別結果との組合せに応じて、それぞれの運転制御を実行し、睡眠状態信号に基づく識別結果が浅い睡眠を示す場合には、人よけ運転を行うようにそれぞれの運転制御を実行し、判定結果が結露ありを示し、かつ、睡眠状態信号に基づく識別結果が深い睡眠を示す場合には、空気調和機および保湿空気供給機を運転停止させることなしに、結露を除去または抑制する結露除去運転を行うようにそれぞれの運転制御を実行するものである。

また、本発明に係る空気調和制御方法は、室内の空調運転を行う空気調和機と、加湿空気を室内に供給する保湿空気供給機とを備え、空気調和機と保湿空気供給機とが相互通信を行うことで情報を共有しながら、連動してそれぞれの運転制御を実行し、室内環境を制御する空気調和システムにおいて実行される空気調和制御方法であって、室内に存在する就寝者の体動または表面温度に基づいて、就寝者の睡眠状態を判定し、深い睡眠であるか浅い睡眠であるかを識別する睡眠状態信号を出力する睡眠状態判定ステップと、共有する情報に基づいて室内の結露の有無を判定する結露判定ステップと、結露の有無に関する判定結果と、睡眠状態信号に基づく識別結果との組合せに応じて、空気調和機と保湿空気供給機のそれぞれの運転制御を実行する連動制御ステップとを有し、連動制御ステップは、睡眠状態信号に基づく識別結果が浅い睡眠を示す場合には、人よけ運転を行うようにそれぞれの運転制御を実行し、判定結果が結露ありを示し、かつ、睡眠状態信号に基づく識別結果が深い睡眠を示す場合には、空気調和機および保湿空気供給機を運転停止させることなしに、結露を除去または抑制する結露除去運転を行うようにそれぞれの運転制御を実行するものである。

本発明によれば、室内の温湿度検知結果に基づいて結露の有無を判定するとともに、就寝者の睡眠状態を判定し、判定結果に応じて、結露を抑制または除去するように、空気調和機と保湿空気供給器を制御できる構成を備えている。この結果、就寝者の睡眠を妨げることなく、室内の壁や窓の結露を除去、抑制することのできる空気調和システムおよび空気調和制御方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１における空気調和システムの利用形態を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における空気調和システムの基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る保湿空気供給機の斜め前方から見た外観斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る保湿空気供給機を側方から見た断面図である。 本発明の実施の形態１において、人の睡眠開始から起床までの睡眠状態の変化を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの制御動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における表面温度検出センサによる検出結果の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２における保湿空気供給機側に設けられた表面温度検出センサの検出結果の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態３における空気調和システムの利用形態を示す説明図である。 本発明の実施の形態４における空気調和システムの利用形態を示す説明図である。

以下、本発明の空気調和システムおよび空気調和制御方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの利用形態を示す説明図である。図２は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの基本構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態１における空気調和システム１００では、空気調和機１および保湿空気供給機２などの電気機器１０１が、寝室Ｓに設置されている。空気調和機１と保湿空気供給機２は、相互通信が可能な構成を有している。この結果、本実施の形態１における空気調和システム１００は、空気調和機１と保湿空気供給機２とが連動運転するシステムとして形成される。

空気調和機１は、室内機と室外機とからなり、冷房運転、暖房運転などの空調運転を行う。そして、図２に示すように、本実施の形態１における空気調和機１は、室内の温湿度を検出する室内温湿度センサ１０、外気の温湿度を検出する外気温湿度センサ１１、人や床や窓などの表面温度を測定する表面温度検出センサ１２、これらのセンサ出力に基づいて空調運転を制御する制御部１３、および保湿空気供給機２と双方向に通信する通信部１４、を備えて構成されている。

制御部１３は、表面温度検出センサ１２の出力によって、気流の方向を調整し、吹出し気流による冷暖房を効率的にすることができる。このような働きをする表面温度検出センサ１２は、表面温度の検出結果から、人や窓、保湿空気供給機２の位置を判定する位置情報検出器１５、あるいは就寝者の睡眠状態を判定する睡眠状態判定器１６としての出力を行う機能を兼ね備えることができる。

そして、表面温度検出センサ１２は、これらの出力を行うための手段として、赤外線や電波などを用いることができ、あるいは、カメラによる画像解析を用いることもでき、非接触で人の動きを測定することができる。

保湿空気供給機２は、室内機と同じ室内に設置される。そして、図２に示すように、本実施の形態１における保湿空気供給機２は、室内の温湿度を検出する室内温湿度センサ２０、睡眠状態判定器２１、室内温湿度センサ２０と睡眠状態判定器２１の出力に基づいて保湿運転を制御する制御部２２、および空気調和機１と双方向に通信する通信部２３を備えて構成されている。そして、このような構成を備えた保湿空気供給機２は、高湿空気を水平方向に吹出し、使用者周辺のみを加湿する。

睡眠状態判定器２１は、赤外線や電波などを用いたものであり、空気調和機１側の睡眠状態判定器１６と同様の機能を有する。従って、睡眠状態を判定するに当たっては、睡眠状態判定器２１あるいは睡眠状態判定器１６の少なくともどちらかがあればよい。ただし、保湿空気供給機２の方が就寝者に近い位置に配置されるため、睡眠状態判定器２１の方が睡眠状態判定器１６よりも、より正確な情報を得ることができる。

図１に示したレイアウトでは、保湿空気供給機２から数十ｃｍ〜１ｍ程度離れた位置に寝具１０２が設置され、また、寝室Ｓには、窓１０３が設置されている。

次に、保湿空気供給機２が高湿空気を水平方向に吹出す構造について、図面を用いて詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る保湿空気供給機２の斜め前方から見た外観斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る保湿空気供給機２を側方から見た断面図である。

まず始めに、図３、図４を用いて、本発明の実施の形態１に係る保湿空気供給機２の構成について、詳細に説明する。なお、各図において、同符号は、同一部分または相当部分を示しており、それらの重複説明は、適宜に簡略化または省略する。

本発明の実施の形態１に係る保湿空気供給機２は、給水タンク３０が着脱自在に取り付けられる下ケース３１に、外郭をなす本体カバー３２および本体カバー３２の後面に給水タンクカバー３４を被せて構成されている。また、本体カバー３２の前面の上部には、後述する吹出口３７が設けられる。

下ケース３１の後面の下部には、下ケース３１の外部から室内空気を内部に取り込む吸込口３５が形成されている。また、本体カバー３２の上部には、後述する送出口３６と連通する吹出口３７が形成される。

本体カバー３２には、電源スイッチ３８と設定スイッチ３９が設けられている。電源スイッチ３８の押圧操作、および設定スイッチ３９の押圧操作により、保湿空気供給機２の加湿動作が開始してから終了するまでの運転切時間や、基準湿度の設定等の入力操作ができるようになっている。

本体カバー３２の前側には、制御基板４０が配置される。制御基板４０には、電源スイッチ３８と設定スイッチ３９用の機械式スイッチや、室内空気の温湿度を検出する湿度検出器である温湿度センサ（図示せず）、保湿空気供給機２の動作を制御するマイコン（図示せず）が実装されている。

制御基板４０の後方には、加湿器である蒸気生成装置７１が配置されている。蒸気生成装置７１は、上方が開口した金属部材からなる円形の皿形状をなし、その外周には、蒸気生成用のヒーター７２が巻かれている。

蒸気生成装置７１には、給水タンク３０に貯留された加湿用の水が、給水経路７４を経由して、水供給口７３から供給される。

蒸気生成装置７１に供給された水は、ヒーター７２を通電することにより加熱され、この結果、蒸気が生成される。なお、蒸気生成装置７１としては、ヒーター加熱に限られず、超音波により蒸気を生成するようにしてもよい。

蒸気生成装置７１には、上方の開口を覆うように、蒸気の通気口を有する耐熱性の樹脂材で形成された蒸気生成装置カバー７５が設けられている。蒸気生成装置カバー７５を覆うようにして、その上方に送出口３６を備える、耐熱性の樹脂材で形成された蒸気ダクト５１が取り付けられている。

蒸気生成装置７１により生成された蒸気は、蒸気ダクト５１の送出口３６から所定の距離離れた位置まで送出するほどの風速がない。そのため、蒸気を所定の風速に付勢して送出口３６から吹き出すようにする手段が、別途、必要となる。そこで、蒸気生成装置７１の後方には、蒸気に空気を混合して、送出口３６から吹き出すようにするための風を発生させる送風ファン６２が設けられている。

送風ファン６２は、ファン６２ｂと、ファン６２ｂを回転させるモーター６２ａとから構成されている。そして、室内空気を吸込口３５から吸い込み、加湿器である蒸気生成装置７１により加湿された空気を吹出口３７から室内へ吹き出す気流が、送風ファン６２によって生成される。本実施の形態１では、この気流の流れる風路を、第１の風路と規定する。

本体カバー３２に設けられた本体カバー風路７６は、蒸気生成装置７１で生成される蒸気と混合し、加湿された空気を、送出口３６から付勢して吹出口３７から室内へ吹き出すための風の風路とは別の風路である。具体的には、この本体カバー風路７６は、送出口３６から吹き出す気流をガイドして、送出口３６から所定の距離離れた位置まで送出する気流を通過させるための風路である。

そして、本体カバー風路７６を通過した風は、保湿空気供給機２の上部に設けられた可動ダクト７７に送られ、さらに、保湿空気供給機２の上部で可動ダクト７７の下方に形成された送風口７８から前方へ向かって送風される。これにより、保湿空気供給機２より所定の距離離れた位置まで、加湿空気を搬送することができることとなる。

送風口７８には、風の向きを調節する風向調節板７９が設けられており、図４に示すように、斜め下方に向いている。このような構成により、吹出口３７から吹き出された加湿空気は、本体カバー風路７６を通過した風によって、上から抑えられるようにして、送出口３６から所定の距離離れた位置まで送風される。

次に、睡眠状態について、図５を用いて詳細に説明する。
人が入眠を開始してから次に目覚めるまでの間には、ＲＥＭ睡眠、睡眠深度１、２、３、４の順に睡眠が深くなるように移行し、その後、睡眠深度３、２、１、ＲＥＭ睡眠へと移行するという睡眠サイクルが、通常約９０分周期で繰り返されている。

図５は、本発明の実施の形態１において、人の睡眠開始から起床までの睡眠状態の変化を示す説明図である。なお、この図５では、睡眠状態の変化とともに、睡眠と関係が深いとされる体内の深部体温（体の中心部の温度（直腸温度））の変化を点線として、睡眠状態と体動との関係を、縦棒の高さとして、併せて図示している。

まず、睡眠は、一般的に眠りの浅いＲＥＭ睡眠と、眠りの深いノンＲＥＭ睡眠とに大別される。睡眠は、さらに細かい睡眠状態に分かれており、覚醒、ＲＥＭ睡眠、睡眠深度１、２、３、４の６つの状態が定義されている。ここで、睡眠深度１、２、３、４は、ノンＲＥＭ睡眠をさらに４つの段階に分けたものである。

次に、脳波と睡眠との関係について、表１、表２を用いて詳細に説明する。表１は、脳波の主な種類と周波数帯域との対応関係を示す表である。

脳波は、表１に示すように周波数帯域毎に名称が付けられており、それぞれ異なった生理学的な意義を有している。一般に、健常者は、安静、閉眼および覚醒の各状態において、後頭部を中心にα波が多く出現する。

表２は、脳波による睡眠深度判定の国際分類表である。

睡眠の深さ（睡眠深度）は、表２に示すように、脳波の周波数などに基づいて分類されている。

覚醒段階（ｓｔａｇｅ Ｗ）では、α波の他、高振幅の持続性筋電図、急速眼球運動および瞬目もしばしば出現する。

睡眠深度１（ｓｔａｇｅ １）は、まどろみ期、入眠期といわれる。うとうとした状態である。覚醒時に認められたα波の連なりは、リズムを失い、徐々に平坦化してくる。また、睡眠深度１の脳波には、低電位の徐波、すなわち、θ波が不規則に出現し、β波も混ざる。また、α波が覚醒期の５０％以下になる。睡眠深度１の後半になると、頭蓋頂鋭波（ｈｕｍｐまたはＶ波）が出現する。

睡眠深度２（ｓｔａｇｅ ２）は、軽い寝息を立てるくらいの状態である。睡眠深度２の脳波には、睡眠紡錘波（ｓｐｉｎｄｌｅ）と、Ｋ複合波（Ｋ ｃｏｍｐｌｅｘ）とが出現する。睡眠紡錘波は、頭頂部に出現する１２Ｈｚ〜１４Ｈｚ程度の波形である。Ｋ複合波は、頭蓋頂鋭波に似た二相性の高振幅の徐波と、それに続く速波とで構成される複合波である。

睡眠深度３（ｓｔａｇｅ ３）は、脳波が２Ｈｚ以下で、頂点間振幅が７５μＶ以上の徐波（δ波）が、２０％以上５０％未満を占める段階である。かなり深い睡眠であり、よほど強い刺激でないと、知覚されない。

睡眠深度４（ｓｔａｇｅ ４）は、脳波が２Ｈｚ以下、７５μＶ以上の徐波（δ波）が５０％以上を占める状態である。睡眠深度３と睡眠深度４とを合わせて、徐波睡眠という。これら睡眠深度１から睡眠深度４までの睡眠段階は、主にノンＲＥＭ睡眠である。

ＲＥＭ睡眠は、以下の３つを特徴とする睡眠である。
（特徴１）脳波に睡眠深度１に類似した低振幅パターンが出現すること
（特徴２）急速眼球運動（ＲＥＭ）が出現すること
（特徴３）身体の姿勢を保つ抗重力筋緊張低下が生じること
そして、このＲＥＭ睡眠中に刺激を与えて目覚めさせると、夢を見ていた、と述べることが多い。

次に、本発明の実施の形態１における空気調和システムの動作について、図６、図７を用いて詳細に説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの制御動作を示すフローチャートである。さらに、図７は、本発明の実施の形態１における表面温度検出センサ１２による検出結果の一例を示す説明図である。

ステップＳ１において、空気調和機１は、リモコン操作により暖房運転がなされており、保湿空気供給機２は、電源スイッチ３８の押圧により加湿運転が開始され、設定スイッチ３９の押圧により、モード設定や切タイマー時間が選択され、一連の運転が開始される。

ステップＳ２において、空気調和機１内の制御部１３は、表面温度検出センサ１２により測定された、寝室Ｓの温度分布を取得する。図７に示すように、冬場の就寝時には、一般的には、室温１５〜２０℃、窓の周辺の温度Ｔｍは、１０℃以下、人や保湿空気供給機２の周辺の温度は、発熱体なので室温より高い。従って、制御部１３は、表面温度検出センサ１２により測定された温度分布から、窓の位置、就寝者の位置、保湿空気供給機２の位置を特定することができる。そして、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、制御部１３は、室内温湿度センサ１０により測定された室内の温湿度を取得し、空気調和機１、保湿空気供給機２の設定湿度との関係から、露点温度Ｔｒを算出する。このとき、空気調和機１内の通信部１４と、保湿空気供給機２内の通信部２３との相互通信により、空気調和機１と保湿空気供給機２は、情報を共有できる。従って、露点温度Ｔｒの算出は、空気調和機１内の制御部１３、あるいは保湿空気供給機２内の制御部２２のどちらで行ってもよい。そして、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４において、制御部１３は、窓の表面温度Ｔｍと、露点温度Ｔｒとに基づいて、結露判定を行う。具体的には、制御部１３は、窓の表面温度Ｔｍ≦露点温度Ｔｒの場合には、結露がある、または結露しやすいと判定し、ステップＳ５へ進む。一方、制御部１３は、窓の表面温度Ｔｍ＞露点温度Ｔｒの場合には、結露はないと判定し、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ５に進んだ場合には、空気調和機１内の制御部１３または保湿空気供給機２内の制御部２２は、空気調和機１内の睡眠状態判定器１６または保湿空気供給機２内の睡眠状態判定器２１により取得した、先の図５に示したような体動の大きさあるいは深部体温に基づく睡眠状態信号から、睡眠状態を判定し、通信部１４と通信部２３による相互通信により、情報を共有する。

なお、本実施の形態１において、睡眠状態判定器１６および睡眠状態判定器２１は、睡眠状態信号として、浅睡眠（ＲＥＭ睡眠、睡眠深度１、２）に入ったことを示す浅睡眠信号と、深睡眠に入ったことを示す深睡眠信号とを区別して出力するものとする。なお、睡眠状態判定器１６、２１からは、体動の大きさあるいは深部体温を出力し、制御部１３、２２で睡眠状態信号を生成する構成とすることも可能である。

ＲＥＭ睡眠の前後では、体動が増えることが知られている。そこで、睡眠状態判定器１６、２１は、体動が増えた時には、浅睡眠と判定する。判定結果が深睡眠の場合には、ステップＳ６へ進み、判定結果が浅睡眠の場合には、ステップＳ７へ進む。

浅睡眠時は、温熱環境の変化に敏感であるため、就寝者に直接送風されると、中途覚醒が生じてしまう。一方、深睡眠中は、睡眠環境の変化、送風の刺激に対する感度が鈍く、中途覚醒が生じる可能性が低い。

そこで、ステップＳ６に進んだ場合には、制御部１３は、結露除去運転を行う。ここで、結露除去運転とは、空気調和機１内の制御部１３により、除湿風または温度Ｔｍよりも高い温風を窓位置へ送風することにより、結露を除去または抑制する運転のことである。そして、ステップＳ１１へ進む。

一方、ステップＳ７に進んだ場合には、空気調和機１による結露除去運転(人よけ)、または保湿空気供給機２による加湿運転を、一時的に停止する。ここで、結露除去運転（人よけ）とは、空気調和機１による除湿風、または温風を、人の位置を避けて送風する運転のことである。そして、ステップＳ１１へ進む。

結露がないと判断することで、先のステップＳ４からステップＳ８に進んだ場合には、空気調和機１内の制御部１３は、睡眠状態判定器１６の結果を判定する。そして、制御部１３は、睡眠状態が深睡眠の場合には、ステップＳ９に進み、設定された通常運転を行い、睡眠状態が浅睡眠の場合には、ステップＳ１０に進み、人位置検知結果に基づき、人よけ運転を行う。そして、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１に進んだ場合には、制御部１３は、以下の３つの条件のいずれかに適合するかを判断する。
（条件１）電源スイッチ３８が押圧され、電源ＯＦＦ状態となったか
（条件２）加湿運転（切タイマー運転）が開始されてから、切タイマー時間に到達したか
（条件３）水量がゼロか

そして、制御部１３は、いずれかの条件に適合すると判断した場合には、ステップＳ１２へ進み、そうでない場合には、ステップＳ２へ戻り、処理を繰り返すこととなる。

ステップＳ１２に進んだ場合には、保湿空気供給機２内の制御部２２は、ヒーター７２への通電を停止し、送風ファン６２への通電も停止し、加湿運転を停止する。一方、空気調和機１内の制御部１３は、運転を継続し、就寝者がリモコンなどで停止したときなどに、運転を停止する。

以上のように、実施の形態１の空気調和システムによれば、室内の温湿度検知結果に基づいて結露の有無を判定するとともに、就寝者の睡眠状態を判定し、判定結果に応じて、結露を抑制または除去するように、空気調和機と保湿空気供給器を制御できる構成を備えている。この結果、カビが発生することもなく、就寝者の睡眠を妨げることもなく、健康で使い勝手のよい、睡眠環境を提供することができる。

なお、上述した実施の形態１では、局所的に加湿する保湿空気供給機２を使用するシステムとしたが、部屋全体を加湿する方式を採用した場合にも、同様の効果が得られる。局所的な加湿は、窓が近傍にある場合には、結露を抑制することが困難だが、本実施の形態１のように、温湿度検知結果に基づいて空気調和機と保湿空気供給器を組み合わせて制御することで、結露を軽減することができる。

実施の形態２．
先の実施の形態１では、表面温度検出センサ１２が空気調和機１側に設けられている場合について説明した。これに対して、本実施の形態２では、表面温度検出センサを保湿空気供給機２側に設ける構成について説明する。

図８は、本発明の実施の形態２における保湿空気供給機２側に設けられた表面温度検出センサの検出結果の一例を示す説明図である。先の実施の形態１と重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。図８は、窓１０３、寝具１０２が、先の図１に示した寝室Ｓの位置関係のときの、保湿空気供給機２に設けられた表面温度検出センサによる検出結果である。先の実施の形態１での仮定と同様に、室温１５〜２０℃、窓の周辺の温度Ｔｍは、１０℃以下とする。

このような場合、人は発熱体なので室温より高く、保湿空気供給機２内の制御部２２は、保湿空気供給機２に設けられた表面温度検出センサにより測定された温度分布から、窓の位置、人の位置を特定することができる。

このとき、制御部２２は、ヒーター７２の通電を停止し、人の位置をよけて、窓の位置に対してのみ送風を行うことで、結露除去運転を実施する。保湿空気供給機２は、空気調和機１よりも送風対象の窓に近く、局所送風ができる。従って、保湿空気供給機２による結露除去運転を実施することで、確実に結露除去を行うことができる。

以上のように、実施の形態２の空気調和システムによれば、表面温度検出センサを保湿空気供給機２側に設ける構成とすることで、先の実施の形態１の効果に加え、結露除去効果をさらに高めることが可能となる。

実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３における空気調和システムの利用形態を示す説明図である。なお、先の図１と同一または相当する部分には、同一の符号を付しており、重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。

先の実施の形態１、２では、空気調和機１と保湿空気供給機２との相互通信を、直接、単体同士で行う場合について説明した。これに対して、本実施の形態３では、携帯電話やタブレットなどのモバイル機器３などで情報を収集し、モバイル機器３から各機器の運転を行う場合について説明する。

図９に示すように、寝室Ｓには、空気調和機１、保湿空気供給機２が設置されるとともに、照明器具などの電気機器１０１が設置されており、モバイル機器３は、寝具１０２上の、就寝者の枕元に置かれている。

ここで、モバイル機器３は、一般的に、加速度センサを備えている。従って、モバイル機器３は、その加速度センサを用いて睡眠状態を判定することができる。

電気機器１０１には、主に家庭で使用されることを想定して設計された家電機器が含まれ、先の実施の形態１、２で説明した空気調和機１、保湿空気供給機２に加え、ＴＶなどの映像機器、空気清浄機または空気脱臭機などの空気処理機、電気ストーブなどの暖房機器、電気毛布、室内照明、目覚まし時計、電気掃除機、電気洗濯機（乾燥機能付きを含む）、お風呂に使用される給湯機器（給湯タンク付きを含む）など、就寝者の就寝に影響を及ぼす電気機器が含まれる。なお、図９には、空気調和機１と保湿空気供給機２以外の電気機器１０１として、複数、図示しているが、電気機器１０１の台数は、任意であり、０台でも１台でもよい。

図９において、空気調和機１、保湿空気供給機２、電気機器１０１、モバイル機器３のそれぞれは、通信手段を備えており、相互に情報の送受信ができるようになっている。図９において、各機器を結ぶ点線Ｌ１は、通信手段での通信の様子を図示したものである。通信手段による通信は、例えば、ブルートゥース（登録商標）規格、ＷｉＦｉ規格に従う無線周波数通信、またはＩｒＤａ規格に従う赤外線などの通信でもよく、サーバーを介してインターネットなどに接続してもよい。

このようなシステムとすることで、各機器との相互通信が可能で、かつ、加速度センサを有するモバイル機器３を枕元に置くことで、就寝者に近い位置で、睡眠状態を検知できる構成とすることができる。このような構成とすることで、より正確な睡眠状態の判定が可能となり、睡眠の質に関わるその他の電機機器、例えば、空気清浄機や、照明など、と連動して、空気調和機１、保湿空気供給機２を制御することができる。この結果、睡眠の質を向上させながら、結露を除去または抑制することができる空気調和システムを実現できる。

実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４における空気調和システムの利用形態を示す説明図である。なお、先の図１、図９と同一または相当する部分には、同一の符号を付しており、重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。

先の実施の形態３では、携帯電話やタブレットなどのモバイル機器３で情報を収集し、各機器の運転を行う場合について説明した。これに対して、本実施の形態４では、連動制御を行う上位装置４を備えた構成について説明する。

図１０に示すように、寝室Ｓには、空気調和機１、保湿空気供給機２が設置されるとともに、照明器具などの電気機器１０１が設置されており、モバイル機器３は、寝具１０２上の、就寝者の枕元に置かれ、さらに、上位装置４が設置されている。

図１０において、空気調和機１、保湿空気供給機２、電気機器１０１、モバイル機器３、上位装置４のそれぞれは、通信手段を備えており、相互に情報の送受信ができるようになっている。

上位装置４は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ等を有する、例えば、マイクロコンピュータを備えており、ＲＯＭには、制御プログラムが記憶されている。そして、上位装置４は、具体的には、例えば、家庭内にある各種機器（空気調和機１、保湿空気供給機２を含む電気機器１０１、およびモバイル機器３）から動作情報を受け取り、個々の機器に対して供給可能電力を指令するＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる電力指令装置に、睡眠環境制御に係る処理部を組み込んだ構成としてもよい。

このように、上位装置４による連動制御か可能なシステム構成とすることによっても、先の実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

１ 空気調和機、２ 保湿空気供給機、３ モバイル機器、４ 上位装置、１０ 室内温湿度センサ、１１ 外気温湿度センサ、１２ 表面温度検出センサ、１３ 制御部、１４ 通信部、１５ 位置情報検出器、１６ 睡眠状態判定器、２０ 室内温湿度センサ、２１ 睡眠状態判定器、２２ 制御部、２３ 通信部、３０給水タンク、３１ 下ケース、３２ 本体カバー、３４ 給水タンクカバー、３５ 吸込口、３６ 送出口、３７ 吹出口、３８ 電源スイッチ、３９ 設定スイッチ、４０ 制御基板、５１ 蒸気ダクト、６２ 送風ファン、６２ａ モーター、６２ｂ ファン、７１ 蒸気生成装置（加湿器）、７２ ヒーター、７３ 水供給口、７４ 給水経路、７５ 蒸気生成装置カバー、７６ 本体カバー風路、７７ 可動ダクト、７８ 送風口、７９ 風向調節板、１００ 空気調和システム、１０１ 電機機器、１０２ 寝具、１０３ 窓、Ｓ 寝室。

Claims (14)

1. 室内の空調運転を行う空気調和機と、加湿空気を前記室内に供給する保湿空気供給機とを備え、前記空気調和機と前記保湿空気供給機とが相互通信を行うことで情報を共有しながら、連動してそれぞれの運転制御を実行し、室内環境を制御する空気調和システムであって、
   前記室内に存在する就寝者の体動または表面温度に基づいて、前記就寝者の睡眠状態を判定し、深い睡眠であるか浅い睡眠であるかを識別する睡眠状態信号を出力する睡眠状態判定器をさらに備え、
   前記空気調和機および前記保湿空気供給機は、
   共有する前記情報に基づいて前記室内の結露の有無を判定し、前記結露の有無に関する判定結果と、前記睡眠状態信号に基づく識別結果との組合せに応じて、それぞれの運転制御を実行し、
   前記睡眠状態信号に基づく識別結果が浅い睡眠を示す場合には、人よけ運転を行うように前記それぞれの運転制御を実行し、
   前記判定結果が結露ありを示し、かつ、前記睡眠状態信号に基づく識別結果が深い睡眠を示す場合には、前記空気調和機および前記保湿空気供給機を運転停止させることなしに、前記結露を除去または抑制する結露除去運転を行うように前記それぞれの運転制御を実行する
   空気調和システム。
2. 前記空気調和機は、
   前記室内の表面温度および前記就寝者の表面温度を検出する表面温度検出器と、
   前記空気調和機が有する第１情報を前記保湿空気供給機に送信し、前記保湿空気供給機が有する第２情報を前記保湿空気供給機から受信する第１送受信部と、
   前記第１情報および前記第２情報に基づいて、前記空気調和機の運転制御を実行する第１制御部と
   を有し、
   前記保湿空気供給機は、
   前記室内の空気を加湿する加湿器と、
   前記加湿器により加湿された空気を吹出口から前記室内へ吹き出す気流を生成する送風ファンと、
   前記室内の温湿度を検出する温湿度検出器と、
   前記第２情報を前記空気調和機に送信し、前記第１情報を前記空気調和機から受信する第２送受信部と、
   前記第１情報および前記第２情報に基づいて、前記加湿器および前記送風ファンを制御することで、前記保湿空気供給機の運転制御を実行する第２制御部と
   を有し、
   前記第１制御部および前記第２制御部は、前記表面温度検出器で検出された前記表面温度および前記空気調和機の設定湿度が含まれている前記第１情報と、前記温湿度検出器で検出された前記室内の温湿度および前記保湿空気供給機の設定湿度が含まれている前記第２情報から、前記結露の有無を判定する
   請求項１に記載の空気調和システム。
3. 前記保湿空気供給機は、
   前記室内の空気を吸込口から吸い込み、前記加湿器により加湿された高湿空気を、前記送風ファンにより生成された気流により、吹出口から前記室内へ水平方向に吹き出し、前記就寝者の周辺を局所的に保湿する
   請求項２に記載の空気調和システム。
4. 結露があると判定され、かつ、前記就寝者の睡眠状態が深い睡眠であると判定された場合には、
   前記第１制御部は、前記第１情報および前記第２情報から結露位置を判定し、前記結露位置へ向けて除湿風または温風を送風する
   請求項２または３に記載の空気調和システム。
5. 前記結露があると判定され、かつ、前記就寝者の睡眠状態が浅い睡眠であると判定された場合には、
   前記第１制御部は、前記表面温度検出器による検出結果に基づいて、前記就寝者の位置を特定し、前記就寝者の位置を避けて除湿風または温風を送風し、
   前記第２制御部は、前記加湿器による加湿運転を一時停止する
   請求項２または３に記載の空気調和システム。
6. 結露がないと判定され、かつ、前記就寝者の睡眠状態が深い睡眠であると判定された場合には、
   前記第１制御部は、設定データに基づく通常の空調運転を実行する
   請求項２または３に記載の空気調和システム。
7. 結露がないと判定され、かつ、前記就寝者の睡眠状態が浅い睡眠であると判定された場合には、
   前記第１制御部は、前記表面温度検出器による検出結果に基づいて、前記就寝者の位置を特定し、前記就寝者の位置を避けた上で、設定データに基づく通常の空調運転を実行する
   請求項２または３に記載の空気調和システム。
8. 前記睡眠状態判定器は、前記空気調和機内または前記保湿空気供給機内に設けられている
   請求項２から７のいずれか１項に記載の空気調和システム。
9. 前記第１制御部は、前記表面温度検出器による検出結果に基づいて、前記就寝者の位置を特定するとともに、前記就寝者の表面温度の変化から前記就寝者の睡眠状態を判定することで、前記睡眠状態判定器の機能を有する
   請求項２から７のいずれか１項に記載の空気調和システム。
10. 前記保湿空気供給機は、前記室内の表面温度および前記就寝者の表面温度を検出する第２表面温度検出器をさらに有し、
    前記第２制御部は、前記第２表面温度検出器による検出結果に基づいて、前記就寝者の位置を特定するとともに、前記就寝者の表面温度の変化から前記就寝者の睡眠状態を判定することで、前記睡眠状態判定器の機能を有する
    請求項２から７のいずれか１項に記載の空気調和システム。
11. 前記睡眠状態判定器は、前記就寝者の周辺に置かれた通信機器に搭載された加速度センサを含んで構成され、前記就寝者の体動の変化から前記睡眠状態信号を生成して出力する
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の空気調和システム。
12. 自身以外の他の機器と情報の送受信が可能な通信機能を有し、前記就寝者の就寝に影響を及ぼす電気機器をさらに備え、
    前記空気調和機および前記保湿空気供給機は、前記電気機器とも連動して、それぞれの運転制御を実行する
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の空気調和システム。
13. 自身以外の他の機器と情報の送受信が可能な通信機能を有し、前記他の機器から動作情報を受け取り、前記他の機器のそれぞれに対して供給可能電力を指令するとともに、共有する前記情報に基づいて前記室内の結露の有無を判定し、前記結露の有無に関する判定結果と、前記睡眠状態信号に基づく識別結果との組合せに応じて、前記他の機器のそれぞれを統括制御し、室内環境を制御する上位装置
    をさらに備える請求項１から１２のいずれか１項に記載の空気調和システム。
14. 室内の空調運転を行う空気調和機と、加湿空気を前記室内に供給する保湿空気供給機とを備え、前記空気調和機と前記保湿空気供給機とが相互通信を行うことで情報を共有しながら、連動してそれぞれの運転制御を実行し、室内環境を制御する空気調和システムにおいて実行される空気調和制御方法であって、
    前記室内に存在する就寝者の体動または表面温度に基づいて、前記就寝者の睡眠状態を判定し、深い睡眠であるか浅い睡眠であるかを識別する睡眠状態信号を出力する睡眠状態判定ステップと、
    共有する前記情報に基づいて前記室内の結露の有無を判定する結露判定ステップと、
    前記結露の有無に関する判定結果と、前記睡眠状態信号に基づく識別結果との組合せに応じて、前記空気調和機と前記保湿空気供給機のそれぞれの運転制御を実行する連動制御ステップと
    を有し、
    前記連動制御ステップは、
    前記睡眠状態信号に基づく識別結果が浅い睡眠を示す場合には、人よけ運転を行うように前記それぞれの運転制御を実行し、
    前記判定結果が結露ありを示し、かつ、前記睡眠状態信号に基づく識別結果が深い睡眠を示す場合には、前記空気調和機および前記保湿空気供給機を運転停止させることなしに、前記結露を除去または抑制する結露除去運転を行うように前記それぞれの運転制御を実行する
    空気調和制御方法。

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