JPS62175540A - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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- JPS62175540A JPS62175540A JP61039539A JP3953986A JPS62175540A JP S62175540 A JPS62175540 A JP S62175540A JP 61039539 A JP61039539 A JP 61039539A JP 3953986 A JP3953986 A JP 3953986A JP S62175540 A JPS62175540 A JP S62175540A
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- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/79—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling the direction of the supplied air
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
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- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/02—Ducting arrangements
- F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
- F24F13/075—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser having parallel rods or lamellae directing the outflow, e.g. the rods or lamellae being individually adjustable
-
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- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、空気調和装置に係り、特に空気調和される
べき室内空間を一様な温度に維持することかできる空気
調和装置に関する。
べき室内空間を一様な温度に維持することかできる空気
調和装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
室内での快適な生活は、空気調和装置の使用によっであ
る程度実現される。最近の空気調和装置は、温度センサ
ばかりか湿度センサ等も組込み、これらとマイクロコン
ビーータとを組み合わせて、よシ快適な室内環境を作シ
田すように設計されている。
る程度実現される。最近の空気調和装置は、温度センサ
ばかりか湿度センサ等も組込み、これらとマイクロコン
ビーータとを組み合わせて、よシ快適な室内環境を作シ
田すように設計されている。
しかしながら、このような従来の空気調和装置にあって
も次のような問題がある。すなわち、室内の温度を所望
温度に制御する従来の装置では、通常、空気調和装置本
体の近傍の温度が温度センサで検出され、この温度セン
サで検出された温度全室内の平均温度とみなして室内の
温度が制御されている。この温度センサとしては、従来
は半導体のサーミスタ等が使用されているが、単なるサ
ーミスタだけの温度センナでは、空気調和装置近傍の温
度の検出は可能であるが室内の特定の領域の温度分布を
検出できない問題がある。一般に、室内の温度分布は、
常に一様とはならず、部屋の仕切り構造や仕切シ部材や
他の条件等によって大幅に異なっている。したがって、
空気調和装置本体の近傍で測定された温度に基づいて室
内の温度が制御されても、実際には室内各部に温度むら
が生じ、必ずしも快適な温度環境にならない場合が多い
。また、このことは、冷暖房効率の点においても不利を
免れ得ない。たとえば、部屋の中に1人の人間がいる状
態で冷房運転を行なっている場合を例にとると、人間の
周囲では温度が高く、他の場所では温度が低いけずであ
る。したがうて、人間の周囲の温度を下げようとすると
、他の場所の温度はさらに低くなることになり、必然的
に効率が悪いものとなる。
も次のような問題がある。すなわち、室内の温度を所望
温度に制御する従来の装置では、通常、空気調和装置本
体の近傍の温度が温度センサで検出され、この温度セン
サで検出された温度全室内の平均温度とみなして室内の
温度が制御されている。この温度センサとしては、従来
は半導体のサーミスタ等が使用されているが、単なるサ
ーミスタだけの温度センナでは、空気調和装置近傍の温
度の検出は可能であるが室内の特定の領域の温度分布を
検出できない問題がある。一般に、室内の温度分布は、
常に一様とはならず、部屋の仕切り構造や仕切シ部材や
他の条件等によって大幅に異なっている。したがって、
空気調和装置本体の近傍で測定された温度に基づいて室
内の温度が制御されても、実際には室内各部に温度むら
が生じ、必ずしも快適な温度環境にならない場合が多い
。また、このことは、冷暖房効率の点においても不利を
免れ得ない。たとえば、部屋の中に1人の人間がいる状
態で冷房運転を行なっている場合を例にとると、人間の
周囲では温度が高く、他の場所では温度が低いけずであ
る。したがうて、人間の周囲の温度を下げようとすると
、他の場所の温度はさらに低くなることになり、必然的
に効率が悪いものとなる。
この発明の目的は、室内各部の温度の均一化を図ること
ができ、もって、より快適な温度環境全実現できる空気
調和装置を提供するにある。
ができ、もって、より快適な温度環境全実現できる空気
調和装置を提供するにある。
この発明によれば、暖気或いは冷気を発生し、室内に向
けて送気する手段と、室内を制限された視野で掃引する
手段と、制限された視野を介して室内からの熱放射線を
検出して室内の温度分布に対応する信号を発生する手段
と、及び温度分布に対応する信号に応じて送気する手段
から室内に向けられる暖気或いは冷気を調整する手段と
、から構成されるを気調和装置が提供される。
けて送気する手段と、室内を制限された視野で掃引する
手段と、制限された視野を介して室内からの熱放射線を
検出して室内の温度分布に対応する信号を発生する手段
と、及び温度分布に対応する信号に応じて送気する手段
から室内に向けられる暖気或いは冷気を調整する手段と
、から構成されるを気調和装置が提供される。
上記構成であると空気調和装置本体から室内各部に向け
て吹き出される空気の流量は、室内各部の温度に対応し
たもの、たとえば冷房運転の場合を例にとると、温度の
高い部分にはより多くの量の冷気が吹き出され、また、
低温の部分には少ない量の冷気が吹き出される。したが
って、室内の各部は均一な温度に保たれることになり、
より快適な温度環境を実現することができる。そして、
この場合には、空気調和装置本体で得られた冷気あるい
は暖気を室内各部に効果的に配分して室内温度の均一化
を図るようにしているので、効率の向上化も図ることが
できる。ま之、空気調和装置本体側に設けられ念温度検
出手段VCよって室内の温度分布を検出するようにして
いるので、室内各部に温度センサ等を設ける必要がない
。この定め、室内の空間的な使用自由度を阻害するよう
なこともない。
て吹き出される空気の流量は、室内各部の温度に対応し
たもの、たとえば冷房運転の場合を例にとると、温度の
高い部分にはより多くの量の冷気が吹き出され、また、
低温の部分には少ない量の冷気が吹き出される。したが
って、室内の各部は均一な温度に保たれることになり、
より快適な温度環境を実現することができる。そして、
この場合には、空気調和装置本体で得られた冷気あるい
は暖気を室内各部に効果的に配分して室内温度の均一化
を図るようにしているので、効率の向上化も図ることが
できる。ま之、空気調和装置本体側に設けられ念温度検
出手段VCよって室内の温度分布を検出するようにして
いるので、室内各部に温度センサ等を設ける必要がない
。この定め、室内の空間的な使用自由度を阻害するよう
なこともない。
第1図は、この発明の一実施例に係る空気調和装置が室
内に設置された状態が示されている。
内に設置された状態が示されている。
この実施例では、室内機4Aと室外機4Bとが分離され
た、いわゆるセ・母レート形と呼称されている冷房と暖
房とを兼ねた空気調和装置に本発明が適用されている。
た、いわゆるセ・母レート形と呼称されている冷房と暖
房とを兼ねた空気調和装置に本発明が適用されている。
すなわち、図中1は空気調和される部屋を示し、2は部
屋lへの出入り口に設けられた扉を示し、3は部屋1内
に配置された家具、たとえばソファ−を示している。ま
次、空気調和装置の室内機4Aは、部屋1の壁に取り付
けられ、室外機4Bは、室外に配置され、互に・母イブ
で連結されている。
屋lへの出入り口に設けられた扉を示し、3は部屋1内
に配置された家具、たとえばソファ−を示している。ま
次、空気調和装置の室内機4Aは、部屋1の壁に取り付
けられ、室外機4Bは、室外に配置され、互に・母イブ
で連結されている。
゛蚤内機4は、第2図に示すように、多くの部分におい
て公知のものとFt、ぼ同様に構成されている。すなわ
ち、偏平に形成された筐体11f有し、この筐体11の
前面壁12の上部VC図中太矢印Pで示すように室内空
気を吸い込むための吸い込み口13が形成され、下部に
吸い込んだ空気を図中太矢印Qで示すように吹き出すた
めの吹き出し口14が形成されている。吸い込符 型口13Vcはフィルターが装置されており、また吹き
出し口14には吹き出し方向を水平方向に可変可能なル
ーパー5が装着されている。筐体11内には、室内空気
を吸い込んで吹き出すためのファンおよびこれを駆動す
るためのモータ、吸い込んだ空゛気を冷却あるいは加温
するための熱交換器、この熱交換器の表面に凝縮した水
滴を集める水受け、後述する温度制御回路40等が収容
されている。そして、熱交換器は室外機4Bに接続され
ている。室外機4B内には、良く知られるように圧縮機
、熱交換器、膨張弁等が収容されている。
て公知のものとFt、ぼ同様に構成されている。すなわ
ち、偏平に形成された筐体11f有し、この筐体11の
前面壁12の上部VC図中太矢印Pで示すように室内空
気を吸い込むための吸い込み口13が形成され、下部に
吸い込んだ空気を図中太矢印Qで示すように吹き出すた
めの吹き出し口14が形成されている。吸い込符 型口13Vcはフィルターが装置されており、また吹き
出し口14には吹き出し方向を水平方向に可変可能なル
ーパー5が装着されている。筐体11内には、室内空気
を吸い込んで吹き出すためのファンおよびこれを駆動す
るためのモータ、吸い込んだ空゛気を冷却あるいは加温
するための熱交換器、この熱交換器の表面に凝縮した水
滴を集める水受け、後述する温度制御回路40等が収容
されている。そして、熱交換器は室外機4Bに接続され
ている。室外機4B内には、良く知られるように圧縮機
、熱交換器、膨張弁等が収容されている。
前記ルーパ15は、第3図に示すように、複数枚の整流
板16を平行に、かつ水平方向に配列して構成されたも
ので、各選流板16はビン17によって垂直軸回りに回
動できるように支持されている。各整流板16の上流側
端部は1本のワイヤー18に共通に接続されており、ま
友、各整流板16の下流側端部も1本のワイヤー19に
共通に接続されている。そして、各ワイヤー18.19
の一端側は、それぞれ吹き出し口14を規定している一
方の側壁20に設けられた長孔21,22を通してレバ
ー23の両端にそれぞれ接続されている。レバー23の
中央部は、図示しない減速機構を介してステップモータ
24の回転軸に連結されている。したがって、ステップ
モータ24が回転されると、これに伴って各整流板16
がピン17を中心にして回動される。この回動で筐体l
l内に吸い込まれた空気は第3図中太矢印R+@Rsあ
るいはR3で示す方向に吹き出される。また、前記ワイ
ヤー18.19の他端側は、吹き出し口14を規定する
他方の側壁25に設けられ念図示しない長孔全通して赤
外線検出器26に接続されている。
板16を平行に、かつ水平方向に配列して構成されたも
ので、各選流板16はビン17によって垂直軸回りに回
動できるように支持されている。各整流板16の上流側
端部は1本のワイヤー18に共通に接続されており、ま
友、各整流板16の下流側端部も1本のワイヤー19に
共通に接続されている。そして、各ワイヤー18.19
の一端側は、それぞれ吹き出し口14を規定している一
方の側壁20に設けられた長孔21,22を通してレバ
ー23の両端にそれぞれ接続されている。レバー23の
中央部は、図示しない減速機構を介してステップモータ
24の回転軸に連結されている。したがって、ステップ
モータ24が回転されると、これに伴って各整流板16
がピン17を中心にして回動される。この回動で筐体l
l内に吸い込まれた空気は第3図中太矢印R+@Rsあ
るいはR3で示す方向に吹き出される。また、前記ワイ
ヤー18.19の他端側は、吹き出し口14を規定する
他方の側壁25に設けられ念図示しない長孔全通して赤
外線検出器26に接続されている。
赤外線検出器26は、筐体11の前面壁12の下部に、
開口部を前方に向けて形成され之凹部21内に収容され
ておシ、具体的には第4図に示すような回路構成を有し
ている。すなわち、上述した凹部27内に、その開口部
を前方VC向けて配置されたケース28が収納され、こ
のケース28には、垂直軸回りに回動自在に支持する軸
29が設けられ、図示しない軸受によって軸29が軸支
されている。ケース28内には、凹面側をケース28の
開口部仰jに向けて凹面鏡30が配置され、この凹面鏡
30の焦点位置には、サーミスタがロメータあるいはサ
ーモパイル等の赤外線センサ31が配置されている。こ
の赤外線センサ31が位置された領域の温度を検出する
サーミスタ等の温度センサ32がケース28内に配置さ
れ、ケース28の開口部には、赤外線センサ31からみ
た視野を縦長のスリノト状に制限する窓材33が設けら
れている。そして、ケース28の土壁外面で軸29を中
心にした対称的な位置に前記ワイヤー18.19の他端
部が接続されている。したがって、ステップモータ24
が回転されると、ケース28が軸29を中心にして回動
され、これによって第1図に示すように赤外線センサ3
1から見た視野範囲Xの中心軸が図中太矢印2で示すよ
うに水平方向に回動し、部屋1内の空間が水平方向に赤
外センサ31で走査される。
開口部を前方に向けて形成され之凹部21内に収容され
ておシ、具体的には第4図に示すような回路構成を有し
ている。すなわち、上述した凹部27内に、その開口部
を前方VC向けて配置されたケース28が収納され、こ
のケース28には、垂直軸回りに回動自在に支持する軸
29が設けられ、図示しない軸受によって軸29が軸支
されている。ケース28内には、凹面側をケース28の
開口部仰jに向けて凹面鏡30が配置され、この凹面鏡
30の焦点位置には、サーミスタがロメータあるいはサ
ーモパイル等の赤外線センサ31が配置されている。こ
の赤外線センサ31が位置された領域の温度を検出する
サーミスタ等の温度センサ32がケース28内に配置さ
れ、ケース28の開口部には、赤外線センサ31からみ
た視野を縦長のスリノト状に制限する窓材33が設けら
れている。そして、ケース28の土壁外面で軸29を中
心にした対称的な位置に前記ワイヤー18.19の他端
部が接続されている。したがって、ステップモータ24
が回転されると、ケース28が軸29を中心にして回動
され、これによって第1図に示すように赤外線センサ3
1から見た視野範囲Xの中心軸が図中太矢印2で示すよ
うに水平方向に回動し、部屋1内の空間が水平方向に赤
外センサ31で走査される。
筐体11の前面壁12には、第2図に示すように、時刻
およびデータを表示するためのLED34が埋め込まれ
ており、ま几、赤外線検出器26の側方位置にはセンサ
が検出する放射率が極度に小さいとき赤外線検出器26
を垂直方向に動かすレバー36が配置されている。
およびデータを表示するためのLED34が埋め込まれ
ており、ま几、赤外線検出器26の側方位置にはセンサ
が検出する放射率が極度に小さいとき赤外線検出器26
を垂直方向に動かすレバー36が配置されている。
赤外線センサ3ノ、温度センサJ j 、 LED34
およびステップモータ24は第5図に示す温度制御回路
40に接続されている。制御回路40では、赤外線セン
サ31の出力が直流アンプ41を介して後述する中央処
理装置49によって0N−OFFされるアナログスイッ
チ42の入力端に入力され、温度センサ32の出力が直
流アン7’43を介して同じく中央処理装置49によっ
てON −OFFされるアナログスイッチ44の入力端
に入力される。
およびステップモータ24は第5図に示す温度制御回路
40に接続されている。制御回路40では、赤外線セン
サ31の出力が直流アンプ41を介して後述する中央処
理装置49によって0N−OFFされるアナログスイッ
チ42の入力端に入力され、温度センサ32の出力が直
流アン7’43を介して同じく中央処理装置49によっ
てON −OFFされるアナログスイッチ44の入力端
に入力される。
なお、この実施例では赤外線検出器26が設けられてい
る位litを基準にし、この位置から臨むことができる
視野を水平方向に複数等分し、例えば7等分し、この7
等分され念各領域から到来し次赤外線st−赤外線セン
サ31で各領域毎に検出している。
る位litを基準にし、この位置から臨むことができる
視野を水平方向に複数等分し、例えば7等分し、この7
等分され念各領域から到来し次赤外線st−赤外線セン
サ31で各領域毎に検出している。
各アナログスイッチ42.44を通った信号は、アナロ
グ中デジタル変換器48を介して中央処理装置49に導
入される。この中央処理袋@49は、演算機能と制御機
能とを有した、たとえばマイクロコンビエータによって
構成されている。この中央処理装置49は、モータ駆動
回路51にステップモータ24を一定速度で回転駆動さ
せる信号を送出する。なお、モータ駆動回路51は、赤
外、線検出器26が第1番目の領域を視野とする方向か
ら第7番目の領域を視野とする方向に向くようにステッ
プモータを連続的に駆動するとともに第7番目の領域を
視野とする方向に向けられた後、ステップモータ24の
回転方向を切り換えその逆の動作をするようにステップ
モータを駆動している。そして、中央処理装置49は、
上記のように赤外線検出器26が各領域を視野とした期
間に赤外線センサ31の出力と温度センサ32・の出力
とをアナログ・デジタル変換器48を介して読み込み、
この読み込みデ、−夕から各領域の放射率データを算出
し、これをLED J 5に表示する。このとき、操作
者が放射率設定器37の可変抵抗器を各領域毎に可変し
てLED 35の指示値が零となるように調整すると、
そのときの抵抗両端電圧がアナログ・デジタル変換器4
8f、介してCPU49に読み込まれ、このデータが補
正データとしてメモリー52に記憶される。また、中央
処理装置49は、放射率設定モードスイッチ50がOF
F状態のときには、赤外線センサ31の出力と、温度セ
ンサ32の出力と、補正データとから各領域の温度″I
&:算出し、ステップモータ24の回転速度が各領域の
温度に依存した速度となるようにモータ駆動装[5JI
C指令信号を送出する。すなわち、冷房運転に設定され
ているときには、赤外線検出器26が温度の高い領域を
視野としている期間を低速とし、温度の低い領域を視野
としている期間を高速とする指令信号を与える。また、
暖房運転に設定されているときには、冷房運転時とは逆
関係の制御信号を与えるようにしている。
グ中デジタル変換器48を介して中央処理装置49に導
入される。この中央処理袋@49は、演算機能と制御機
能とを有した、たとえばマイクロコンビエータによって
構成されている。この中央処理装置49は、モータ駆動
回路51にステップモータ24を一定速度で回転駆動さ
せる信号を送出する。なお、モータ駆動回路51は、赤
外、線検出器26が第1番目の領域を視野とする方向か
ら第7番目の領域を視野とする方向に向くようにステッ
プモータを連続的に駆動するとともに第7番目の領域を
視野とする方向に向けられた後、ステップモータ24の
回転方向を切り換えその逆の動作をするようにステップ
モータを駆動している。そして、中央処理装置49は、
上記のように赤外線検出器26が各領域を視野とした期
間に赤外線センサ31の出力と温度センサ32・の出力
とをアナログ・デジタル変換器48を介して読み込み、
この読み込みデ、−夕から各領域の放射率データを算出
し、これをLED J 5に表示する。このとき、操作
者が放射率設定器37の可変抵抗器を各領域毎に可変し
てLED 35の指示値が零となるように調整すると、
そのときの抵抗両端電圧がアナログ・デジタル変換器4
8f、介してCPU49に読み込まれ、このデータが補
正データとしてメモリー52に記憶される。また、中央
処理装置49は、放射率設定モードスイッチ50がOF
F状態のときには、赤外線センサ31の出力と、温度セ
ンサ32の出力と、補正データとから各領域の温度″I
&:算出し、ステップモータ24の回転速度が各領域の
温度に依存した速度となるようにモータ駆動装[5JI
C指令信号を送出する。すなわち、冷房運転に設定され
ているときには、赤外線検出器26が温度の高い領域を
視野としている期間を低速とし、温度の低い領域を視野
としている期間を高速とする指令信号を与える。また、
暖房運転に設定されているときには、冷房運転時とは逆
関係の制御信号を与えるようにしている。
次に、上記のように構成された空気調和装置で冷房運転
を行なう場合の動作を説明する。
を行なう場合の動作を説明する。
まず、運転に先だって、放射率の補正データが集められ
る。すなわち、外光から部屋1内が遮断され、部屋1内
の各部温度が一定になるように調整される。この状態で
放射率設定そ−ドスイッチ50がON操作される。この
場合、部屋1の天井、床、壁等の温度と赤外線センサ3
1が位置している部分の温度とが略同−になり、各領域
から到来した赤外線の検出によって得られた温度データ
と温度センサ32から得られた温度データとは等しいは
ずである。しかし、実際には、各領域内に存在する物体
の放射率、形状等によって異なったデータとなる。そこ
で。
る。すなわち、外光から部屋1内が遮断され、部屋1内
の各部温度が一定になるように調整される。この状態で
放射率設定そ−ドスイッチ50がON操作される。この
場合、部屋1の天井、床、壁等の温度と赤外線センサ3
1が位置している部分の温度とが略同−になり、各領域
から到来した赤外線の検出によって得られた温度データ
と温度センサ32から得られた温度データとは等しいは
ずである。しかし、実際には、各領域内に存在する物体
の放射率、形状等によって異なったデータとなる。そこ
で。
放射率設定モードスイッチ50fONさせている状態で
、 LED 35の支持値が零になるように各領域毎に
対応した抵抗器47の抵抗値が調整される。この調整デ
ータが各領域の補正データとしてメモリーに記憶される
。なお、このような放射率設定操作は、部屋内の配置が
不変であるときには室内機4を設置したときに一度行え
ばよい。
、 LED 35の支持値が零になるように各領域毎に
対応した抵抗器47の抵抗値が調整される。この調整デ
ータが各領域の補正データとしてメモリーに記憶される
。なお、このような放射率設定操作は、部屋内の配置が
不変であるときには室内機4を設置したときに一度行え
ばよい。
赤外線センナ31によって各領域の温度が検出され得る
ことは、次のような原理に基づいている。各領域から到
来し、赤外線センサ31によって電気信号に変換される
赤外線エネルギーは一般に次式で近似される。
ことは、次のような原理に基づいている。各領域から到
来し、赤外線センサ31によって電気信号に変換される
赤外線エネルギーは一般に次式で近似される。
qj2−σεIF+2(TI −T2 )・A1
・・・・・・・・・(1)(1) 式において、σは
ステファンボルツマン定数、l、け放射率(魚体で1)
、T12は形態係数、T2は周辺温度、T1は測定物温
度、A1は測定物面積である。
・・・・・・・・・(1)(1) 式において、σは
ステファンボルツマン定数、l、け放射率(魚体で1)
、T12は形態係数、T2は周辺温度、T1は測定物温
度、A1は測定物面積である。
上記(1)式から判るように測定物の持っている固有の
値である放射率や反射率やセンサと物体間の距離等によ
り赤外線センサ31に入射するエネルギが変化される。
値である放射率や反射率やセンサと物体間の距離等によ
り赤外線センサ31に入射するエネルギが変化される。
したがって、赤外線センf31の出力も変化されること
になる。
になる。
しかして、このような温度検出系で温度を検出するとき
の出力Vは、一般に V ” Rマロ e IA IF 12(TI T2
) + V2 ・・・−−(2)で示される。た
だしRマは感度である。(2)式において、■を絶対温
度に対応させるにはv2f:Rvσ’IAIF12T2
と等しい値に設定する必要がある。ζこで、空気
調和運転開始時点においてはT、中T2 である。した
がって、このときの出力vTIキVT! は、 vT1キl/Tl=Rvσε、A、F、2T2
・・・・・−・−−−−(3)となる。(3)式におい
て、VT14m は既知であり、T!も温度センサ32
の出力から既知である。したがって、X=Rvσε、A
、F、2 が判明することになる。この実施例では空
気調和運転開始時に各領域のX−が補正データとして算
出される。
の出力Vは、一般に V ” Rマロ e IA IF 12(TI T2
) + V2 ・・・−−(2)で示される。た
だしRマは感度である。(2)式において、■を絶対温
度に対応させるにはv2f:Rvσ’IAIF12T2
と等しい値に設定する必要がある。ζこで、空気
調和運転開始時点においてはT、中T2 である。した
がって、このときの出力vTIキVT! は、 vT1キl/Tl=Rvσε、A、F、2T2
・・・・・−・−−−−(3)となる。(3)式におい
て、VT14m は既知であり、T!も温度センサ32
の出力から既知である。したがって、X=Rvσε、A
、F、2 が判明することになる。この実施例では空
気調和運転開始時に各領域のX−が補正データとして算
出される。
実際には、この補正値には、距離等による減衰量も含ま
れているため総合的な補正値となる。
れているため総合的な補正値となる。
このようにして補正を行う場合、問題となるのは温度セ
ンサ32で測定した温度と各領域を視野とする位置との
温度が必ずしも一致しないことであるが、これは、空気
調和される前の室内では各領域の温度差はせいぜい士数
℃であり、(2)武士ではTは絶対温度の4乗となり、
その比を考えるとnVc比べて無視できるものである。
ンサ32で測定した温度と各領域を視野とする位置との
温度が必ずしも一致しないことであるが、これは、空気
調和される前の室内では各領域の温度差はせいぜい士数
℃であり、(2)武士ではTは絶対温度の4乗となり、
その比を考えるとnVc比べて無視できるものである。
上記のように放射率設定を行った後、放射率設定モード
スイッチ50がOFF操作される。このOFF 操作に
よって温度制御モードが開始される。このように温度制
御モードが開始されると。
スイッチ50がOFF操作される。このOFF 操作に
よって温度制御モードが開始される。このように温度制
御モードが開始されると。
中央処理装置49は、赤外線センサ31出力と、温度セ
ンサ32出力と、すでに求められている補正データとか
ら各領域の温度を算出する。したがって、この算出によ
って部屋1内の温度分i′ 布ぶ求められることになる。そして、中央処理装置49
は、赤外線検出器26が部屋λ内の温度の高い領域を視
野としているとき、つ゛まりルーパ15を介して吹き出
される空気流が温度の高い領域に向けて吹き出されてい
るとき、このルーパ15の回動速度を遅くさせるための
指命信号をモータ制御装置51に与え、また、ルーパ1
5を介して吹き出される空気流が温度の低い領域に向け
て吹き出されているとき、このルーパ15の回動速度を
速くさせるための指令信号をモータ制御装置51に与え
る。すなわち、第6A図及び第6B図は、この関係を示
している。この図では、領域3,4.5の温度が高く、
他の領域は温度が低い。この友め、第6B図に示すよう
に領域3,4.5に向けて空気流を吹き出す期間におい
てルーパJ5の回動速度が遅くなっている。このような
温度制御が行われると、温度の高い領域には多量の冷気
が送り込まれ、また、温度の低い領域には少量の冷気し
か送り込塘れないので、結局、部屋1内の各部はカーな
温度に冷房されることになる。
ンサ32出力と、すでに求められている補正データとか
ら各領域の温度を算出する。したがって、この算出によ
って部屋1内の温度分i′ 布ぶ求められることになる。そして、中央処理装置49
は、赤外線検出器26が部屋λ内の温度の高い領域を視
野としているとき、つ゛まりルーパ15を介して吹き出
される空気流が温度の高い領域に向けて吹き出されてい
るとき、このルーパ15の回動速度を遅くさせるための
指命信号をモータ制御装置51に与え、また、ルーパ1
5を介して吹き出される空気流が温度の低い領域に向け
て吹き出されているとき、このルーパ15の回動速度を
速くさせるための指令信号をモータ制御装置51に与え
る。すなわち、第6A図及び第6B図は、この関係を示
している。この図では、領域3,4.5の温度が高く、
他の領域は温度が低い。この友め、第6B図に示すよう
に領域3,4.5に向けて空気流を吹き出す期間におい
てルーパJ5の回動速度が遅くなっている。このような
温度制御が行われると、温度の高い領域には多量の冷気
が送り込まれ、また、温度の低い領域には少量の冷気し
か送り込塘れないので、結局、部屋1内の各部はカーな
温度に冷房されることになる。
よシ詳細に上述したCPU 49の動作について!J′
!7A図及び??8.7B図に示したフローチャートを
参照して説明する。
!7A図及び??8.7B図に示したフローチャートを
参照して説明する。
補正データがメモリ52に記憶された後、温度制御モー
ドがステップ100で開始されると、CPUからは、初
期信号が発生されてステップ101に示すようにルーパ
ー用モータ24が作動され、ルーパー14が全て領域X
r力方向向けられるとともに赤外線センサ31もまた領
域XIに向けられる。CPU 49は、ステップ102
で全て初期化される。即ち、温度制御の第1サイクルに
おいてはメモリ42の第1メモリ領域にF=1が記憶さ
れ、赤外線センサ31が領域Xr に向けられているこ
とから、メモリ42の第2メモリ領域VCn = 1が
言己憶され、丈に温度ル1j御の奇数サイクルにおいて
は、ルーバーカI[[方向に揺動され、温度制御の偶数
サイクルにおいては、ルーパーが逆方向に揺動されるこ
とから、メモリの第3メモリ領域にD−1が記憶される
。
ドがステップ100で開始されると、CPUからは、初
期信号が発生されてステップ101に示すようにルーパ
ー用モータ24が作動され、ルーパー14が全て領域X
r力方向向けられるとともに赤外線センサ31もまた領
域XIに向けられる。CPU 49は、ステップ102
で全て初期化される。即ち、温度制御の第1サイクルに
おいてはメモリ42の第1メモリ領域にF=1が記憶さ
れ、赤外線センサ31が領域Xr に向けられているこ
とから、メモリ42の第2メモリ領域VCn = 1が
言己憶され、丈に温度ル1j御の奇数サイクルにおいて
は、ルーバーカI[[方向に揺動され、温度制御の偶数
サイクルにおいては、ルーパーが逆方向に揺動されるこ
とから、メモリの第3メモリ領域にD−1が記憶される
。
ステップ103及び104において、温度センサ32及
び赤外線センサ31から検知データがメモリ42に送ら
れ、ステップ105においてこれらデータからXl領域
の温度CIがCPU49によって求められる。ステップ
106において、温度制御サイクルが第1ザイクルか否
か即ち、F−1かが判断される。即ち、既に全ての領域
の温度に関するデータが集められているか否かが判断さ
れる。第1サイクルにおいては、ルーパーが各領域に向
けられている時間Tnが全て等しいことから、その時間
Tn = Toがステップ107でセットされる。従っ
て、その時間Toの間ルーパー15が領域X鳳に向けら
れ、その間ステラf10Bで示すようにCPU 49は
、その時間Toを計測している。時間Toが経過すると
、再びステラf 109においてF−1かが判断される
。F−1であれば、ステラ7°110でnが最大値例え
ば、7か否かが判断される。
び赤外線センサ31から検知データがメモリ42に送ら
れ、ステップ105においてこれらデータからXl領域
の温度CIがCPU49によって求められる。ステップ
106において、温度制御サイクルが第1ザイクルか否
か即ち、F−1かが判断される。即ち、既に全ての領域
の温度に関するデータが集められているか否かが判断さ
れる。第1サイクルにおいては、ルーパーが各領域に向
けられている時間Tnが全て等しいことから、その時間
Tn = Toがステップ107でセットされる。従っ
て、その時間Toの間ルーパー15が領域X鳳に向けら
れ、その間ステラf10Bで示すようにCPU 49は
、その時間Toを計測している。時間Toが経過すると
、再びステラf 109においてF−1かが判断される
。F−1であれば、ステラ7°110でnが最大値例え
ば、7か否かが判断される。
上述したようにn+1であることから、ステップIII
Vcおいてルー i4− l 5が順方向(D−0)或
は、逆方向(D−1)に揺動されるべきか否□ゝ
かが判断され、ステップ112においてデータnが更
新されて(n+1)となる。ステップ102でD−1に
セットされていることから、ステップ114でモータが
順方向に回転されて/L/ −ハl 5が順方向に揺動
され、赤外線センサ31は、領域X、に向けられる。従
って、第1サイクルにおける領域X1の計測が終了され
る。
Vcおいてルー i4− l 5が順方向(D−0)或
は、逆方向(D−1)に揺動されるべきか否□ゝ
かが判断され、ステップ112においてデータnが更
新されて(n+1)となる。ステップ102でD−1に
セットされていることから、ステップ114でモータが
順方向に回転されて/L/ −ハl 5が順方向に揺動
され、赤外線センサ31は、領域X、に向けられる。従
って、第1サイクルにおける領域X1の計測が終了され
る。
領域X、に赤外線センサ31が向けられると、再びステ
ップ103、ステップ104′t−経てステップ105
で領域X宜の温度CIが算出される。その後、上述した
と同様のステップを経てデータnが次々に更新される。
ップ103、ステップ104′t−経てステップ105
で領域X宜の温度CIが算出される。その後、上述した
と同様のステップを経てデータnが次々に更新される。
nが最大値に達すると、即ち、赤外線センサ3ノが領域
Xnに向けられると、ステップ110でnが最大である
ことが判断され、ステップ116でD=0にセットされ
、ステップ117で既に算出された温度C1y Ct
、 ・・・Cnの平均温度Ca = (C+ +C宜
+・・・+C二)/nが算出される、FがF−0にセッ
トされる。即ち、第2サイクル以後の動作が開始される
。そして、再びステップ111においてD−0であるか
否かが判断される。D−0であることから、ステップ1
20でntIi、減算(nwn−1)され、ステップ1
22でモータ24が逆方向に回転され、ルーパー15が
逆方向に揺動される。ステップ103.lO4及び10
Bで第1サイクル終了後の各領域の温度Cnが算出され
、ステラ′f124において前サイクルで求められた室
内の平均温度と各領域Xnの算出温度Cnからルーパー
15が各領域Xnに向けられている、待ち時間Tnが算
出される。従って、その待ち時間Tnの間ルーパー15
が領域Xnに向けられる。第2サイクル以後は、ステッ
プ126でnwlか否かによシ、ステップ128に示す
ようにDが変えられる等して次々にそのサイクルが更新
され続けられる。
Xnに向けられると、ステップ110でnが最大である
ことが判断され、ステップ116でD=0にセットされ
、ステップ117で既に算出された温度C1y Ct
、 ・・・Cnの平均温度Ca = (C+ +C宜
+・・・+C二)/nが算出される、FがF−0にセッ
トされる。即ち、第2サイクル以後の動作が開始される
。そして、再びステップ111においてD−0であるか
否かが判断される。D−0であることから、ステップ1
20でntIi、減算(nwn−1)され、ステップ1
22でモータ24が逆方向に回転され、ルーパー15が
逆方向に揺動される。ステップ103.lO4及び10
Bで第1サイクル終了後の各領域の温度Cnが算出され
、ステラ′f124において前サイクルで求められた室
内の平均温度と各領域Xnの算出温度Cnからルーパー
15が各領域Xnに向けられている、待ち時間Tnが算
出される。従って、その待ち時間Tnの間ルーパー15
が領域Xnに向けられる。第2サイクル以後は、ステッ
プ126でnwlか否かによシ、ステップ128に示す
ようにDが変えられる等して次々にそのサイクルが更新
され続けられる。
下記に領域数nが5である場合の実例のテーブルI’&
示す。このテーブル■においては、lサイクルが終了す
る時間、即ち、ルーツ々−15が領域XIに向けられて
から領域X、にまで向けられるまでの時間は、20秒V
C設定され、ルーパー15がある領域Xnから次の領域
Xn+1に向ける為にモータが動作する時間は、略5秒
に設定されている。テーブル■から明らかなように温度
が低い領域には、他の領域に比べて長い時間ルーパー1
5が向けられることとなる。
示す。このテーブル■においては、lサイクルが終了す
る時間、即ち、ルーツ々−15が領域XIに向けられて
から領域X、にまで向けられるまでの時間は、20秒V
C設定され、ルーパー15がある領域Xnから次の領域
Xn+1に向ける為にモータが動作する時間は、略5秒
に設定されている。テーブル■から明らかなように温度
が低い領域には、他の領域に比べて長い時間ルーパー1
5が向けられることとなる。
以上のようにこの発明の一実施例においては、いわゆる
空気調和装置本体に赤外線利用の温度検出手段を設け、
この温度検出手段および補正手段で自動的に部屋l内の
温度分布を検出し、この温度分布に対応させて部屋内各
部に向けて空気調和装置本体から吹き出される空気流量
を制御するようにしている。したがって、空気調和装置
本体によって空気調和される部屋内各部の温度を均一に
することができ、より快適な温度環境全作り出すことが
できる。そして、この場合には自動的に温度分布を検出
するようにしているので使い易く、しかも空気調和装置
本体で得られ之冷気あるいは暖気を最も効果的に使用し
て部屋内温度の均一化を図ることができるので効率も向
上させることができる。また、上述した温度制御を部屋
内各部にセンサ等を設けることなく実現できる。したが
って、部屋の空間的な自由度を阻害するようなこともな
く、結局、前述した効果全発揮させることができる。
空気調和装置本体に赤外線利用の温度検出手段を設け、
この温度検出手段および補正手段で自動的に部屋l内の
温度分布を検出し、この温度分布に対応させて部屋内各
部に向けて空気調和装置本体から吹き出される空気流量
を制御するようにしている。したがって、空気調和装置
本体によって空気調和される部屋内各部の温度を均一に
することができ、より快適な温度環境全作り出すことが
できる。そして、この場合には自動的に温度分布を検出
するようにしているので使い易く、しかも空気調和装置
本体で得られ之冷気あるいは暖気を最も効果的に使用し
て部屋内温度の均一化を図ることができるので効率も向
上させることができる。また、上述した温度制御を部屋
内各部にセンサ等を設けることなく実現できる。したが
って、部屋の空間的な自由度を阻害するようなこともな
く、結局、前述した効果全発揮させることができる。
また、実施例の場合には、赤外線検出器を駆動する駆動
源と、ルーパを駆動する駆動源とを共用させているので
構成の簡単化を図れる利点もある。
源と、ルーパを駆動する駆動源とを共用させているので
構成の簡単化を図れる利点もある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く釉々変形することができる。第8A図は、第4図に示
す赤外線検出器26の変形例の一例を示す概略構成図で
ある。すなわち、第4図に示す赤外線検出器によれば、
凹面鏡30で室内の特定領域から放射された赤外線Sを
赤外線センサ31に集光しているが、この例に限られる
ものでない。すなわち、第8A図によれば赤外線センサ
31fこのセンサ3ノの視野を定めている窒材33に設
けられtスリットの後方に設け、このスリットを第8B
図に示すフレネルレンズ80で覆うことにより、凹面鏡
30と同等の作用を得ることができる。なお第8A図に
おいて第4図と同一部分は同一符号で説明することによ
り、その説明は省略した。
く釉々変形することができる。第8A図は、第4図に示
す赤外線検出器26の変形例の一例を示す概略構成図で
ある。すなわち、第4図に示す赤外線検出器によれば、
凹面鏡30で室内の特定領域から放射された赤外線Sを
赤外線センサ31に集光しているが、この例に限られる
ものでない。すなわち、第8A図によれば赤外線センサ
31fこのセンサ3ノの視野を定めている窒材33に設
けられtスリットの後方に設け、このスリットを第8B
図に示すフレネルレンズ80で覆うことにより、凹面鏡
30と同等の作用を得ることができる。なお第8A図に
おいて第4図と同一部分は同一符号で説明することによ
り、その説明は省略した。
ま九、本発明の実施例によれば、本発明をと17房と暖
房とが行なえる空気W、■和装置に適用したものである
が、冷房専用のものや暖房専用のものにも適用すること
ができる。また、室内機と室外機とが一体に構成され、
室外機部分が部屋外に突出するように配置されるものに
も適用できる、さらに、室内機は壁掛は構造のものに限
られるものではない。また、赤外線検出器を駆動する駆
動源と空気吹き出し部、つまりルーパを駆動する。’f
i動源とを別々に設けてもよい。
房とが行なえる空気W、■和装置に適用したものである
が、冷房専用のものや暖房専用のものにも適用すること
ができる。また、室内機と室外機とが一体に構成され、
室外機部分が部屋外に突出するように配置されるものに
も適用できる、さらに、室内機は壁掛は構造のものに限
られるものではない。また、赤外線検出器を駆動する駆
動源と空気吹き出し部、つまりルーパを駆動する。’f
i動源とを別々に設けてもよい。
更に、上述した実施例においては、空気調和装置によっ
て室内の各領域の温度を均一にしているが、 CPUに
与える補正データを調整することによって人間が特に生
活する領域例えば、ソファ−の周辺を特に他の領域に比
べて温度を高くする或は、低くすることができる。更に
また、上述した実施例においては、ルーパーが向けられ
ている時間が可変されているが、送風′1kを可変とし
て領域毎に送風量が変えられて各領域の温度が調整され
ても良く、或は、各領域毎に暖冷房の能率が可変されて
各領域の温度が調整されても良い。
て室内の各領域の温度を均一にしているが、 CPUに
与える補正データを調整することによって人間が特に生
活する領域例えば、ソファ−の周辺を特に他の領域に比
べて温度を高くする或は、低くすることができる。更に
また、上述した実施例においては、ルーパーが向けられ
ている時間が可変されているが、送風′1kを可変とし
て領域毎に送風量が変えられて各領域の温度が調整され
ても良く、或は、各領域毎に暖冷房の能率が可変されて
各領域の温度が調整されても良い。
第1図は、この発明の一実施例に係る空気調和製置を室
内外に設けた例を示す斜視図、第2図は、第1図に示し
友装置の室内機を示す斜視図、第3図は、第2図に示し
た室内機のルーパー構造及び検出器を概略的に示す斜視
図、第4図は、第3図に示した検出器の概略断面図、第
5図は、温度制御回路を示すブロック図、第6A図及び
第6B図は、夫々室内の各領域の温度とルーパーが各領
域を掃引する速度とを示すグラフ、第7A図及び第7B
図は、第5図に示したCPUの動作を示すフローチャー
ト、第8A図は、この発明の他の実施例に係る検出器を
概略的に示す断面図及び第8B図は、第8A図に示した
レンズの断面図である。 1・・・・部屋、3・・・家具としてのンファー、4・
・・空気調和装置の室内機、13・・・吸い込み口、1
4…吹き出し口、15・・・ルーパー、24・・・ステ
ップモータ、26・・・赤外線検出器1.ヲO・・・凹
面fa、:x−・・赤外線センサ、32・・・温度セン
サ、40・・・温度制御回路、49・・・中央処理装置
、S・・・赤外線、X・・・赤外線検出器の視野範囲。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第2図 第4図 4jへ番号 第6A図 第68図
内外に設けた例を示す斜視図、第2図は、第1図に示し
友装置の室内機を示す斜視図、第3図は、第2図に示し
た室内機のルーパー構造及び検出器を概略的に示す斜視
図、第4図は、第3図に示した検出器の概略断面図、第
5図は、温度制御回路を示すブロック図、第6A図及び
第6B図は、夫々室内の各領域の温度とルーパーが各領
域を掃引する速度とを示すグラフ、第7A図及び第7B
図は、第5図に示したCPUの動作を示すフローチャー
ト、第8A図は、この発明の他の実施例に係る検出器を
概略的に示す断面図及び第8B図は、第8A図に示した
レンズの断面図である。 1・・・・部屋、3・・・家具としてのンファー、4・
・・空気調和装置の室内機、13・・・吸い込み口、1
4…吹き出し口、15・・・ルーパー、24・・・ステ
ップモータ、26・・・赤外線検出器1.ヲO・・・凹
面fa、:x−・・赤外線センサ、32・・・温度セン
サ、40・・・温度制御回路、49・・・中央処理装置
、S・・・赤外線、X・・・赤外線検出器の視野範囲。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第2図 第4図 4jへ番号 第6A図 第68図
Claims (12)
- (1)暖気或いは冷気を発生し、室内に向けて送気する
手段と、 室内を制限された視野で掃引する手段と、 制限された視野を介して室内からの熱放射線を検出して
室内の温度分布に対応する信号を発生する手段と、及び 温度分布に対応する信号に応じて送気する手段から室内
に向けられる暖気或いは冷気を調整する手段と、 から構成される空気調和装置。 - (2)信号発生手段は、赤外線センサを含むことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の空気調和装置。 - (3)信号発生手段は、その近傍の温度を検出して検出
信号を発生することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の空気調和装置。 - (4)調整手段は、検出信号から各領域温度を算出する
手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
の空気調和装置。 - (5)調整手段は、予めセットされた補正信号を発生す
る手段と、この補正信号、第1及び第2の信号から各領
域温度を算出する手段とを含むことを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の空気調和装置。 - (6)送気手段は、送気で各領域を次々と掃引する手段
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の空
気調和装置。 - (7)信号発生手段は、熱放射線を第1の検出信号に変
換する手段と、及び この変換手段を揺動してこの手段を各領域に次々に向け
る手段とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の空気調和装置。 - (8)送気手段は、変換手段の揺動に応じて変換手段が
向けられている領域に送気を向ける手段を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第7項記載の空気調和装置。 - (9)変換手段は、略水平方向に揺動されることを特徴
とする特許請求の範囲第8項記載の空気調和装置。 - (10)調整手段は、第1の検出信号に依存して送気手
段から各領域に向けられる送気量を調整することを特徴
とする特許請求の範囲第8項記載の空気調和装置。 - (11)送気手段は、送気が吹き出される吹き出し部と
、この吹き出し部を揺動して吹き出し部の方向を変え、
送気で領域を揺動する手段を含むことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の空気調和装置。 - (12)調整手段は、揺動する手段を附勢し、各領域に
吹き出し部が向けられている時間を調整することを特徴
とする特許請求の範囲第11項記載の空気調和装置。
Applications Claiming Priority (3)
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