JPH05240489A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JPH05240489A JPH05240489A JP4090394A JP9039492A JPH05240489A JP H05240489 A JPH05240489 A JP H05240489A JP 4090394 A JP4090394 A JP 4090394A JP 9039492 A JP9039492 A JP 9039492A JP H05240489 A JPH05240489 A JP H05240489A
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Abstract
いても負荷に応じた能力の分配制御をして、空調の快適
性を向上させること。 【構成】 赤外線センサー15からの出力にて床温を検
出する温度検出手段31と室内にいる人位置を検出する
人検出手段32とを設ける。また空気調和機本体1から
吹出される風向、風量、吹出し温度等の能力を分配する
分配制御手段33を設ける。温度検出手段31及び人検
出手段32からの信号受けた分配制御手段33により、
空気調和機本体1から吹出される風向、風量、吹出し温
度等の能力を人位置に応じて分配する。したがって室内
に温度ムラがあった場合でも、より効果的な空調を行う
ことができ、快適性が向上する。
Description
方向を自動的に変更する機能を備えた空気調和機に関す
るものである。
室内の人数を検知し、人数の増減に応じて目標温度を緩
めたり、目標温度を設定温度に戻して室内にいる人に体
感に合った空気調和を行うようにしたのが、特開平1ー
147241号公報に記載されている。
ける人位置に基づいて空気調和機の制御を行う場合に、
複数人数でかつ各人のいる床付近の温度にかなりの温度
差がある場合には、一方の人にとっては快適温度となっ
ていても、他方の人にとって快適温度とならないという
問題がある。
の人A、Bがいる状態で、例えば暖房を行う場合には、
日射等により各人の居住域に温度差がかなり生じる。つ
まり人Aは日射の影響もあり暑い、あるいは快適温度と
なっているのに対し、室内の隅にいる人Bは、床温が低
いこともあって寒く感じているという不具合が生じるこ
とになる。
高い領域へ向けて冷風を吹く、あるいは温度の低い領域
へ向けて温風を吹いて室内の温度を均一にしようとする
制御では、人の居住区付近の温度が快適な温度となるの
に時間がかかったり、あるいはドラフトを感じるという
問題があった。
になされたものであって、その目的は、室内に温度ムラ
あって、しかも複数の人がいても負荷に応じた能力の分
配制御を行うことで、空調の快適性を向上させることが
可能な空気調和機を提供することにある。
和機は、室内から放射される赤外線に感応する赤外線セ
ンサー15と、この赤外線センサー15からの出力から
床面等の赤外線放射物の温度分布を検出する温度検出手
段31と、上記赤外線センサー15の出力から室内の人
の位置を検出する人検出手段32と、空気調和機本体1
から吹出される風向、風量、吹出し温度等の能力を、上
記温度検出手段31及び人検出手段32からの信号によ
り人位置に応じて分配する分配制御手段33とを備えた
ことを特徴としている。
ように、分配制御手段33により空気調和機本体1から
吹出される風向、風量、吹出し温度等の能力を、上記温
度検出手段31及び人検出手段32からの信号により人
位置に応じて分配することにより、室内に温度ムラがあ
った場合でも、より効果的な空調を行うことができ、快
適性を向上させることができる。
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず図2
には、この発明の一実施例における空気調和機の壁掛け
形室内機としての空気調和機本体1が一壁面に取付けら
れた状態を示している。上記空気調和機本体1には、そ
の前面パネルに吸込口2と、この吸込口2の下側に吹出
口3とが形成されている。そしてこの吹出口3には、複
数の薄板状の偏向板を並設することによってそれぞれ構
成した垂直フラップ4、水平フラップ5が設けられてい
る。
ップモータ(図示せず)が連結されており、各ステップ
モータを作動することによって、垂直フラップ4はその
偏向角を図3(a)に示すように、空気調和機本体1に
直交する方向(偏向角0度)から、例えば左右40度の
範囲で、また水平フラップ5は、図3(b)に示すよう
に水平方向(偏向角0度)から、例えば真下方向(偏向
角90度)の範囲でそれぞれ可変し得るように形成され
ている。
に全体の数量を任意の箇所で適宜に分割し、偏向角を可
変して風向の方向を制御できるようになっている。また
吹出口3からの吹出し風は、上記各フラップ4、5の偏
向角度位置に応じた方向に吹出される。
すように、吸込口2の側部位置に赤外線検出装置10が
内装されている。図4及び図5にこの赤外線検出装置1
0の構成を示す。図示するように、略箱形のケーシング
11は、水平走査用及び垂直走査用の2つのステップモ
ータ12、13によって、それぞれ水平方向及び垂直方
向に回動制御し得るようになされている。
前後の赤外線が透過する、例えばポリエチレン製のフレ
ネルレンズから成る集光板14が装着されている。この
集光板14の光軸方向からの赤外線が、該集光板14を
通してケーシング11内に配設されている熱電形の赤外
線センサー15の受光面に集光するようにしてある。な
お赤外線センサー15は熱電形でも、チョッパ付きの焦
電形のセンサーでもよい。
床面よりも充分小さな面積となるように構成されてお
り、したがって室内における床面や壁面、家具等からそ
の温度に応じて放射されている赤外線のうち、上記集光
範囲内の室内における局部領域、すなわち検知領域内に
位置する赤外線放射物からの赤外線のみが上記赤外線セ
ンサー15の受光面に集光する。
を作動することによって、上記検知領域は図2におい
て、空気調和機本体1の据付け壁面に略平行な左右方向
への移動を生じる。また垂直走査用ステップモータ13
を作動することによって、検知領域は空気調和機本体1
と直交する方向に移動する。
垂直方向検出角θとを座標値とする検知領域を、上記各
ステップモータ12、13の作動によって、空気調和機
本体1の真下付近を除く室内床面のほぼ全領域にわたっ
て移動させること、すなわち走査することが可能であ
り、そして各検知領域内に位置する赤外線放射物の温度
に応じた電圧が上記赤外線センサー15から順次出力さ
れるように構成されている。
を作動して吹出口3からの吹出し風の風向制御を行うた
めの制御ブロック図を示している。同図において、空気
調和機本体1内に設けた風向制御装置20により、上記
検知領域を室内床面のほぼ全領域にわたって走査するた
めの各ステップモータ12、13の作動が制御されると
共に、このときの赤外線センサー15からの出力電圧が
上記風向制御装置20に順次入力される。
て操作される運転スイッチ21と、希望室温設定スイッ
チ22とを有する運転操作用リモコンが接続されると共
に、上記吸込口2付近に室内空気の温度を室温として検
出する室温検出センサー23が設けられている。
ン操作されると、上記室温検出センサー23での検出室
温を希望室温設定スイッチ22での設定室温に近づける
べく、室外機(図示せず)に内装されている圧縮機の運
転を開始して空気調和機本体1の熱交換器を冷房時には
蒸発器として機能させる冷媒循環を行うと共に、空気調
和機本体1内の室内ファンを作動して、上記熱交換器を
通して冷風を室内へと吹出す運転が運転制御装置(図示
せず)によって行われる。
と、希望室温設定スイッチ22での設定室温Td及び室
温検出センサー23での検出室温Taとは、上記風向制
御装置20にも入力されるようになっており、以下、こ
れらの信号に基づく風向制御装置20での一般的な制御
について、便宜上、冷房運転時を例に挙げて図11の制
御フローチャートを参照して説明する。なお本発明の要
旨である複数の人数がいる場合での能力分配の制御につ
いては、一般的な風向制御の後に説明する。
とにより、図11に示した処理が開始され、まずステッ
プS1において、第1タイマーtm1の計時が開始され
る。次いでステップS2においては、上記検出室温Ta
から設定室温Tdを引いた温度差と基準温度差ΔΤαと
の比較が、またステップS3において、上記第1タイマ
ーtm1での計時時間t1が第1設定時間tαに達した
か否かの判別が行われ、上記温度差が基準温度差ΔΤα
よりも大きく、かつ運転開始後、tαの時間が経過する
までは、ステップS4〜S6の処理が繰り返される。す
なわちステップS4において人位置検出作業が行われる
が、この作業は以下のように行われる。
13の作動を制御して、検知領域を室内床面のほぼ全領
域にわたって走査すると共に、この間の赤外線センサー
15からの出力電圧に、信号増幅と放射率補正等の信号
補正を行うことによって、各検知領域からの入射赤外線
量に応じた温度信号に変換し、これらの温度信号を各検
知領域の座標値、すなわち上記水平方向検出角φと垂直
方向検出角θとに対応させて記憶部24に順次格納す
る。
電圧変化の一例を室内の床面に対応させて示した模式図
を図12に、また上記出力電圧から垂直方向検出角がθ
αのときに水平方向検出角φを順次変更させた際の空気
調和機本体1の据付け壁面に略平行な走査領域内での温
度変化を図13に示している。
出点が生じている場合に、この突出点に対応する検知領
域(θα,φα)に人が存在しているものとして、上記
検知領域の座標(θα,φα)を記憶部24における人
位置検出装置メモリ内に格納する。
その人体表面温度は周囲温度よりも高いことから、その
検知領域からの赤外線の入射強度、つまり人体表面から
の放射赤外線を含む強度は、人が位置しない床面からの
入射強度よりも大きくなる。したがって上記のように検
出温度が局部的に突出している領域を検出することによ
って、その領域を人の存在領域とすることができる。
とで、人の位置、人数を容易に検出することができる。
で図11のステップS5において、空気調和機本体1か
らの吹出し風の吹出方向を人の検出された領域に向かわ
せるための垂直、水平フラップ4、5の各偏向角を算出
し、ステップS6において、これらの偏向角となるよう
に上記各フラップ4、5を作動することにより、空気調
和機本体1からの吹出風を人の検出領域に集中させる制
御、いわゆる人方向のスポット吹きの風向制御を行う。
たがって以降、検出室温Tiから設定室温Tdを引いた
温度差が基準温度差ΔΤαよりも小さくなり、あるいは
運転開始後の経過時間が第1設定時間tαとなるまで、
上記ステップS4〜S6の処理が繰り返される。
に向かうスポット吹きが行われる結果、室温が設定室温
に達するのを待つことなく、速やかな冷風感を利用者に
与えることが可能となる。またこのスポット吹きは逐次
行われる人の位置の検出操作の結果に基づいて行われる
ので、室内での人の動きにも自動的に追随し、したがっ
て人の動きを制約せず、これによってより快適感を与え
る起動時の空調制御が行われることとなる。
ている間に、検出室温Tαが低下して設定室温Tdに近
づき、温度差が基準温度差ΔΤα以下に小さくなったこ
とがステップS2において判別された場合、あるいはス
テップS3において運転開始後の上記スポット吹きの継
続時間が第1設定時間tαに達したことが判別された場
合には、それぞれステップS7に移行して第2タイマー
tm2による計時を開始した後、ステップS8において
床温分布の測定操作を行う。
各ステップモータ12、13の作動を制御して、検知領
域を室内床面のほぼ全領域にわたって走査すると共に、
この間の赤外線センサー15からの出力電圧に対応する
温度信号を、各検知領域の座標値に対応させて記憶部2
4に順次格納する操作によって行われる。
知領域毎の検出温度の平均温度Tmeanを算出する。
そしてステップS10において、各検知領域毎の検出室
温Ti(i=1〜n:nは検知領域数)から上記平均温
度Tmeanを算出して、これらの温度差ΔTiの中で
基準温度差ΔTβを超えているものがあるか否かを判別
する。
温度の突出領域については上記の算出から除外する。あ
るいはこの人の存在する領域の床面温度を、その周辺の
検出温度の平均温度から求めて上記の算出を行う構成と
することもできる。
合には、次いでステップS11において、上記第2タイ
マーtm2での計時時間t2を第2基準時間tβと比較
し、t2がtβに達するまでは、ステップS12におい
て、空気調和機本体1からの吹出風の吹出方向を上記Δ
Τβを超えている検知領域に向かわせるための垂直、水
平フラップ4、5の各偏向角を算出する。
偏向角となるように上記各フラップ4、5の設定を行っ
て、空気調和機本体1からの吹出風を上記ΔΤβを超え
ている温度の高い領域に向けて吹く均温化風向制御とし
た後、上記ステップS8に戻る処理を行う。
定時間tβが経過したことが判別されたときにはステッ
プS14に移行する処理が行われ、上記均温化風向制御
を一旦中断して、空気調和機本体1からの吹出風の吹出
方向を室内のほぼ全域にわたるように各フラップ4、5
の偏向角を設定した、いわゆるワイド吹きの制御に切換
える。
ーtm2の計時時間t2が第3設定時間tγに達したと
きに、上記ステップS7に戻る処理を行って、第2タイ
マーtm2をリセットした新たにその計時動作を再開さ
せ、ステップS8以下の処理を繰り返す。したがって温
度の高い領域に向けて吹く均温化風向制御をtβの間継
続しても温度ムラの解消が図れない場合には、一旦ワイ
ド吹きの風向制御を行うことによって室内全体の空気の
撹拌が行われる。
も継続するような場合には、その吹出し方向以外の領域
での室内空気は滞留状態に近い状態で放置され、この領
域での冷房感が損なわれてくるおそれがあるので、適宜
ワイド吹きを行って、上記の不具合を解消しながら室内
の温度分布の均一化を図るようにしている。
時間tα(例えば、20分)に達したとき、あるいはそ
の前に検出室温Taが設定室温Tdにほぼ達したとき
に、上記スポット吹きの風向制御から室内全体の温度分
布の均温化を図る均温化風向制御に自動的に切換わるこ
とによって、上記スポット吹きによって体感温度の低下
した利用者に、吹出風が直接人体に当たる場合の気流感
による不快感を感じさせず、また室内全体が略均一な温
度状態に維持されることによって、利用者が室内を動く
場合にも、任意の場所で快適な冷房感を与え得る空調状
態に自動的に変化する。
領域毎の検出温度Ti(i=1〜n)から平均温度Tm
eanを引いた温度差ΔΤi(i=1〜n)が全て基準
温度差ΔΤβ以内であることが判別される場合には、ス
テップS16に移行して、上記ワイド吹きの設定を行
う。
テップにて第2タイマーtm2を一旦リセットした後、
この第2タイマーtm2での計時を再開してステップS
8以下の処理を行う。したがって室内の温度分布がほぼ
均一である場合には、ステップS7〜S10、ステップ
S16の繰り返し処理となり、ステップS7で第2タイ
マーtm2のリセットを行いながら、ステップS16に
おけるワイド吹きの風向制御が継続されることとなる。
一である状態から、ステップS10において温度ムラを
生じたことが新たに検出された場合、この検出時点の直
前でのステップS7での第2タイマーtm2の計時動作
の開始時刻に基づいて、ステップS8〜S15の処理が
行われる。
明図であって、例えば図14に示すように、検知領域を
空気調和機本体1の据付けられた壁面から遠近方向に2
分割すると共に、左右方向に3分割した計6領域をA1
〜A6とする場合を例に挙げて説明する。
制御によって、図15(a)に示すように人が検出され
た領域、例えばA6に吹出風が向かうように垂直フラッ
プ4が制御され、またこのときの水平フラップ5は、図
15(b)のように、その偏向角を40度〜60度程度
にした設定、あるいはこの角度範囲でスイングさせる制
御を行う。
えば20分継続し、あるいは検出室温と設定室温との温
度差が例えば2℃以内に達した時点で上記スポット風向
制御は停止されるが、このときの室内の温度分布が例え
ば図16(a)のようにほぼ均一である場合には、図1
6(b)のように水平の吹出方向が空気調和機本体1の
左右40度の範囲にわたるように垂直フラップ4の偏向
角をその左側は左40度、右側は右45度にそれぞれ設
定して上記ワイド吹きを行わせる。またこのときの水平
フラップ5は、図16(c)のようにほぼ水平(偏向角
0度)にする。
に温度ムラがある場合の一例を示しており、この場合に
算出される全体の平均温度は28℃であって、この平均
温度との温度差が基準温度差(例えば4℃)以上の領域
としてA1とA4との2領域が抽出され、この結果、図
17(b)(c)にそれぞれ示すように、上記領域A
1、A4に吹出風が向かうように垂直フラップ4、水平
フラップ5の偏向角の設定を行った風向制御が行われ
る。
いて、負荷に応じた能力の分配制御について図6のフロ
ーチャートにより説明する。なお人の位置及び床温の検
出動作は上述と同じである。
温及び人位置の検出を上記と同様に行い、ステップS2
で検出した人が空気調和機本体(エアコン)1の左側と
右側の両方にいるのかを判別する。複数の人が片側に偏
っている場合には、上述と同じ風向制御を行いステップ
S1に戻る。
は、ステップS3において左側と右側での温度差を検出
し、温度差が少なければ上述の風向制御を行い、温度差
が大きければ、ステップS4において演算により風向、
風量、吹出し温度の能力の分配比を算出する。そしてス
テップS5で、ステップS4において算出された分配比
に応じて、風向、風量及び温度制御を行う。
て、人Aの部分よりも人Bがいる部分の方が3:7の割
合で温度が高い場合には、人Bがいる方向に向けて人B
がいる方向に7、人Aがいる方向に3の割合、つまり百
分率では70:30の割合で垂直フラップ4の数を分配
し、風向、風量、吹出し温度の能力分配を行って、空調
の快適性を向上させる。
機本体1の左右にわかれている場合に行われ、図10に
示すように、人数が2人以上でも左右のどちらか一方に
偏っている場合には、上述の人位置検知制御と同等の制
御を行うようにしている。
人位置が左右の両方にわかれて検出されると、空気調和
機本体1に対して左側半分の温度と右側半分の温度(床
温)を検出し、それぞれの平均温度を比較する。
℃であり、右側半分の平均温度が25℃であるとする
と、能力の分配比は、左=30/(30+25)、右=
25/(30+25)より、55:45と算出される。
したがって図8に示すように、垂直フラップ4が55:
45となるように制御を行う。
しか動かない場合でも、ある時間ごとに垂直フラップを
動かすことにより、トータル時間での能力の分配を行
う。つまり図9(a)に示すように、人Aがいる部分の
温度が低い場合に最初のt1分間は右側の垂直フラップ
を偏向角を0度にし、次のt2分間は右側の垂直フラッ
プ4を人Bの方向へ向ける制御を行い、これを繰り返し
てトータル時間での能力の分配を行う
室内から放射される赤外線に感応する赤外線センサー
と、この赤外線センサーからの出力から床面等の赤外線
放射物の温度分布を検出する温度検出手段と、上記赤外
線センサーの出力から室内の人の位置を検出する人検出
手段と、空気調和機本体から吹出される風向、風量、吹
出し温度等の能力を、上記温度検出手段及び人検出手段
からの信号により人位置に応じて分配する分配制御手段
とを備えたものであるから、分配制御手段により空気調
和機本体から吹出される風向、風量、吹出し温度等の能
力を、上記温度検出手段及び人検出手段からの信号によ
り人位置に応じて分配することで、室内に温度ムラがあ
った場合でも、より効果的な空調を行うことができ、快
適性を向上させることができるという効果を奏するもの
である。
模式図である。
直、水平フラップの各偏向角の可変範囲の説明図であ
る。
する場合のフロー図である。
る。
能力分配の説明図である。
ある。
である。
図である。
を示す図である。
出し制御の説明図である。
御の説明図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 室内から放射される赤外線に感応する赤
外線センサー(15)と、この赤外線センサー(15)
からの出力から床面等の赤外線放射物の温度分布を検出
する温度検出手段(31)と、上記赤外線センサー(1
5)の出力から室内の人の位置を検出する人検出手段
(32)と、空気調和機本体(1)から吹出される風
向、風量、吹出し温度等の能力を、上記温度検出手段
(31)及び人検出手段(32)からの信号により人位
置に応じて分配する分配制御手段(33)とを備えたこ
とを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4090394A JP2765355B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4090394A JP2765355B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 空気調和機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05240489A true JPH05240489A (ja) | 1993-09-17 |
JP2765355B2 JP2765355B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=13997370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4090394A Expired - Lifetime JP2765355B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2765355B2 (ja) |
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