JPH01127835A - 空気調和装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、室内の温度を快適に保つ空気調和装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

一般に就寝時に冷暖房を行う場合、就寝者が睡眠状態に
なるまでは、一定の冷暖房効果を維持することにより、
快適さが保たれる。一方、就寝者が睡眠状態になった後
には、逆に、多少冷暖房効果を弱くして体が冷えすぎた
り火照ったりすることのないようにすることで、深い睡
眠状態に到りやすくなることがある。

そこで、従来の空気調和装置はタイマを備え、このタイ
マをセットすることにより、一定時間経過すると冷暖房
効果を低下させることができるようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、就寝者がタイマをセットしてから睡眠状態に
なるまでの時間は、就寝者の精神状態や布団の状態、周
囲の騒音等の影響によって大幅に変動する。

それゆえ、就寝者が睡眠状態になっていないにも係わら
ず、タイマが作動して冷暖房効果が弱くなると、寝苦し
くなってしまう。また逆に、就寝者が睡眠状態になって
いるにも係わらず冷暖房効果が強いままだと、体が冷え
すぎたり火照ったりして深い睡眠の妨げになってしまう
ことがある。

そこで、例えば、就寝者の頭部に電極付のベルトを巻き
つけて前頭部に一方の電極を接触させ、他方の電極を耳
たぶに装着して両電極間の電位差を測定することにより
、就寝者の睡眠状態を検出し、この睡眠状態に応じて冷
暖房効果の強さを変化させることも考えられる。しかし
これでは、就寝するたびに電極等を装着しなければなら
ないので、煩わしいうえに、かえって安眠を妨げること
にもなってしまう。

したがって、冷暖房効果の強さを睡眠の深さに応じて制
御することは困難であるという問題点を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る空気調和装置は、上記の問題点を解決する
ために、空気調和装置本体と遠隔操作装置とを備え、遠
隔操作装置によって目標室内温度が設定される空気調和
装置において、上記遠隔操作装置に、就寝者の脳の活動
度を検出する超（芸導磁気抵抗素子と、この超伝導磁気
抵抗素子の出力に応じて目標室内温度を制御する制御手
段とが設けられていることを特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成により、就寝者の脳が発生する微弱電流に伴
う超微弱磁場の強度が超伝導磁気抵抗素子によって検出
される。この超微弱磁場の強度に応じて、例えば、就寝
者が睡眠状態になっていなければ、冷暖房効果を通常の
強さにする一方、就寝者が睡眠状態になった後には冷暖
房効果を低下させることができる。

したがって、冷暖房効果の強さを就寝者の睡眠状態に応
じた適正な強さになるように制御して、就寝者が速やか
に睡眠状態に移行しやすくするとともに、快適な睡眠状
態が維持されるようにすることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

空気調和装置４１は、第１図に示すように、空気調和装
置本体４２と、この空気調和装置本体４２を操作する遠
隔操作装置４３とから成っている。

上記遠隔操作装置４３には、超伝導磁気抵抗素子１２と
、超伝導磁気抵抗素子１２の出力に応じて目標室内温度
を制御する制御手段１４と、室内温度を検出する温度セ
ンサ１５とが設けられている。

制御手段１４は、抵抗電圧変換回路１６、電圧増幅回路
１７、整流平滑回路１８、基準電圧発生回路１９、比較
回路２０、制御指令回路２１、温度制御回路２２、およ
び送信回路１３から構成されている。

上記制御手段１４を構成する抵抗電圧変換回路１６は、
超伝導磁気抵抗素子１２に接続され、超伝導磁気抵抗素
子１２における抵抗値の変化を電圧に変換して電圧増幅
回路１７に出力するようになっている。この抵抗電圧変
換回路１６が接続される電圧増幅回路１７は、電圧増幅
回路１７によって増幅された信号を整流平滑して交流骨
を除去し、レベルを安定させる整流平滑回路１８に接続
されている。

整流平滑回路１８は、一定電圧を発生する基準電圧発生
回路１９とともに、この基準電圧発生回路１９から出力
される信号のレベルと、整流平滑回路１８から出力され
る信号のレベルとを比較する比較回路２０に接続されて
いる。比較回路２０は、この比較回路２０からの信号に
基づいて目標室内温度を制御するための指令信号を発す
る制御指令回路２１に接続されている。

制御指令回路２１は、温度センサ１５とともに温度制御
回路２２に接続されている。温度制御回路２２は、また
、送信回路１３に接続され、制御指令回路２１から送ら
れる指令信号と、温度センサ１５から送られる温度信号
とに基づいた制御信号を送信回路１３ば出力するように
なっている。

送信回路１３は、温度制御回路２２から送られる制御信
号を赤外線等を介して空気調和装置本体４２に送信する
ようになっている。

上記超伝導磁気抵抗素子１２としては、液体窒素によっ
て冷却された超伝導材料や常温超伝導材料等が用いられ
、超伝導磁気抵抗素子１２を通過する磁界の磁束密度が
大きいほど、つまり、就寝者の脳の活動度が高く、就寝
者の脳が発生する微弱電流に伴う超微弱磁場が強いほど
高い抵抗値を示す。

このような超伝導磁気抵抗素子１２は、例えば次のよう
にして得ることができる。

即ち、Ｙ　−Ｂ　ａ　ｔ−Ｃｕｓ−Ｏｔ−ｘの結晶構造
を有する材料を９００℃で５時間焼成後、空気中におい
て１０００℃で３時間の本焼成を行う。このようにして
製造した超伝導材料は、第２図に示すように、抵抗値が
９７°にで下がり始め、８３°にで完全に０Ωとなって
超伝導の特性を示す。つまり、安価な液体窒素で冷却す
ることで超伝導状態が得られる。

上記のようにして製造した超伝導材料から、第３図に示
すように、薄片３１を切り出し、チタン蒸着膜と銀ペー
ストにより電流電極３２・３３、および電圧電極３４・
３５を形成することにより、超伝導磁気抵抗素子１２が
構成されている。゛この超伝導磁気抵抗素子１２を冷却
して超伝導状態にし、電流電極３２・３３に電流を流す
と、第４図に示すように、薄片３１を通過する磁界の磁
束密度の大きさに応じて電圧電極３４・３５間の抵抗値
が変化する。

この抵抗値の変化は、例えば第７図に示すような通常の
磁気抵抗素子における、磁束密度に対する抵抗値の特性
に比べると、磁束密度がθガウスのときに抵抗値が０Ω
になるとともに、超微弱な磁束密度で極めて大きな抵抗
値の変化を示し、１０−’−１０−’ガウス程度の磁束
密度を検出することができる。

上記の構成において、制御手段１４で行われる制御を、
第５図に示すフローチャートに基づいて以下に説明する
。

まず、スタート後、抵抗電圧変換回路１６で抵抗電圧変
換され、電圧増幅回路１７で増幅された後、整流平滑回
路１８で整流平滑され平均化された信号レベルと、基準
電圧発生回路１９の出力信号のレベルとを比較する（Ｓ
ｌ）。つまり、就寝者の脳の活動度が高いほど、就寝者
の脳が発生する微弱電流に伴う超微弱磁場の磁束密度が
大きいので、超伝導磁気抵抗素子１２は大きな抵抗値を
示し、整流平滑回路１８の出力信号のレベルが大きくな
る。

そこで、整流平滑回路１８の出力信号のレベルが基準電
圧発生回路１９の出力信号レベルよりも大きければ、比
較回路２０はハイレベルの信号を出力する。

この場合には、就寝者の神経が高ぶっており、寝苦しか
ったり熟睡していない状態であると考えられる。そこで
８２に移行し、冷暖房効果が強くなるように制御指令回
路２１から温度制御回路２２に指令信号が送られる。

温度制御回路２２は、制御指令回路２１から送られた指
令信号と、温度センサ１５から送られる温度信号とに基
づいて送信回路１３に制御信号を出力する。この制御信
号は、送信回路１３によって空気調和装置本体４２に送
信され、空気調和装置本体４２は冷暖房効果を強くする
。　　　　。

以下、整流平滑回路１８の出力信号レベルが基準電圧発
生回路１９の出力信号レベルよりも小さくなるまでＳｌ
・Ｓ２を繰り返す。

やがて、整流平滑回路１８の出力信号レベルが基準電圧
発生回路１９の出力信号レベルよりも小さくなり、比較
回路２０がローレベルの信号を出力すると、就寝者は睡
眠状態になったと考えられる。そこで、Ｓｌから８３に
移行して、冷暖房効果が弱くなるように制御指令回路２
１から温度制御回路２２に指令信号が送られ、今度はＳ
ｌ・Ｓ３が繰り返される。

このように、就寝者が睡眠状態になっていないときには
、空気調和装置本体４２の冷暖房効果を強くすることに
より、速やかに睡眠状態に移行しやすくなる一方、就寝
者が睡眠状態になった後には冷暖房効果を弱くすること
により、快適な睡眠状態が維持されるようになる。

なお、上記の実施例においては、整流平滑回路１８の出
力信号のレベルと基準電圧発生回路１９の出力信号のレ
ベルとの大小関係が逆転すると、即１に空気調和装置本
体４２の冷暖房効果の強さが変化するように、制御指令
回路２１が指令信号を発する例について述べたが、本発
明はこれに限るものではない。

例えば、第６図に示すように、整流平滑回路１８の出力
信号のレベルと基準電圧発生回路１９の出力信号のレベ
ルとの大小関係が逆転した状態が一定の時間１．以上継
続したときに空気調和装置本体４２の冷暖房効果の強さ
を変化させるようにしてもよい。

即ち、まず、スタート後、タイマｔをリセットし、（Ｓ
ｌｌ）抵抗電圧変換回路１６で抵抗電圧変換され、電圧
増幅回路１７で増幅された後、整流平滑回路１８で整流
平滑され平均化された信号レベルと、基準電圧発生回路
１９の出力信号のレベルとを比較する（Ｓ１２）。

そこで、整流平滑回路１８の出力信号のレベルが、基準
電圧発生回路１９の出力信号レベルよりも大きければ、
比較回路２０はハイレベルの信号を出力する。

この場合には、Ｓ１３に移行して、まず、タイマｔをカ
ウントアツプする。次に、再度整流平滑回路１８の出力
信号のレベルと基準電圧発生回路１９の出力信号のレベ
ルとを比較する（Ｓ１４）。

Ｓ１４で、整流平滑回路１８で整流平滑され平均化され
た信号レベルが、基準電圧発生回路１９の出力信号レベ
ルよりも小さくなっていれば、Ｓ１１に戻る。一方、Ｓ
１４で、やはり整流平滑回路１８で整流平滑され平均化
された信号レベルが、基準電圧発生回路１９の出力信号
レベルよりも大きければ、Ｓ１５に移行してタイマｔが
ｔｌよりも大きくなったかどうかを調べる。

Ｓ１５でタイマｔがｔｌよりも小さければＳ１３に戻り
、さらにタイマｔをカウントアツプする。また、Ｓ１５
でタイマｔがｔｌよりも大きくなっていれば、Ｓ１６に
移行し、冷暖房効果が強くなるように制御指令回路２１
から温度制御回路２２に指令信号が送られる。温度制御
回路２２は、制御指令回路２１から送られた指令信号と
、温度センサ１５から送られる温度信号とに基づいて送
信回路１３に制御信号を出力する。この制御信号は、送
信回路１３によって空気調和装置本体４２に送信され、
空気調和装置本体４２は冷暖房効果を強くする。

以下、整流平滑回路１８の出力、信号レベルが基準電圧
発生回路１９の出力信号レベルよりも小さくなるまで同
様の制御を繰り返す。

一方、Ｓ１２で整流平滑回路１８で整流平滑され平均化
された信号レベルが、基準電圧発生回路１９の出力信号
レベルよりも小さければ、比較回路２０は１１−レベル
の信号を出力し、Ｓ１７に移行する。３１７では、まず
、上記Ｓ１３と同様にタイマｔをカウントアツプする。

次に、再度整流平滑回路１８の出力信号のレベルと基準
電圧発生回路１９の出力信号のレベルとを比較する（Ｓ
１８）。

５１８で、整流平滑回路１８で整流平滑され平均化され
た信号レベルが、基準電圧発生回路１９の出力信号レベ
ルよりも太き（なっていれば、Ｓ１１に戻る。一方、Ｓ
１８で、やはり整流平滑回路１８で整流平滑され平均化
された信号レベルが、基準電圧発生回路１９の出力信号
レベルよりも小さければ、３１９に移行してタイマｔが
１．よりも大きくなったかどうかを調べる。

Ｓ１９でタイマｔがｔｌよりも小さければＳ１７に戻り
、さらにタイマｔをカウントアツプする。また、Ｓ１９
でタイマｔがｔｌよりも大きくなっていれば、Ｓ２０に
移行し、冷暖房効果が弱（なるように制御指令回路２１
から温度制御回路２２に指令信号が送られる。部所制御
回路２２は、制御指令回路２１から送られた指令信号と
、温度センサ１５から送られる温度信号とに基づいて送
信回路１３に制御信号を出力する。この制御信号は、送
信回路１３によって空気調和装置本体４２に送信され、
空気調和装置本体４２は冷暖房効果を弱くする。

以下、Ｓ１１に戻って、同様の制御が繰り返される。

このように、比較回路２０の出力レベルが時間１１以上
継続したときに空気調和装置本体４２の冷暖房効果の強
さを変更するようにすれば、信号レベルの変動等に撹乱
されにくくなり、制御の安走度を高めることができる。

また、上記の実施例においては、空気調和装置本体４２
の冷暖房効果の強さを強弱の２段階に設定したが、これ
に限らず、比較回路２００基準電圧を複数設定し、空気
調和装置本体４２の冷暖房効果の強さを細分化して変化
させてもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係る空気調和装置は、以上のように、空気調和
装置本体と遠隔操作装置とを備え、遠隔操作装置によっ
て目標室内温度が設定される空気調和装置において、上
記遠隔操作装置に、就寝者の脳の活動度を検出する超伝
導磁気抵抗素子と、この超伝導磁気抵抗素子の出力に応
じて目標室内温度を制御する制御手段とが設けられた構
成である。

これにより、冷暖房効果の強さを就寝者の睡眠状態に応
じた適正な強さになるように制御して、就寝者が速やか
に睡眠状態に移行しやすくするとともに、快適な睡眠状
態が維持されるようにすることができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は空気調和装置の全体の構成を示すブロッ
ク図、第２図は超伝導材料の特性を示すグラフ、第３図
は超伝導磁気抵抗素子の構成を示す説明図、第４図は超
伝導磁気抵抗素子の特性を示すグラフ、第５図は制御手
段で行われる制御を示すフローチャートである。 第６図は制御手段で行われる他の制御例を示すフローチ
ャートである。 第７図は従来の磁気抵抗素子の特性を示すグラフである
。 １２は超伝導磁気抵抗素子、１４は制御手段、４１は空
気調和装置、４２は空気調和装置本体、４３は遠隔操作
装置である。 特許出願人　　　　　シャープ　株式会社第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空気調和装置本体と遠隔操作装置とを備え、遠隔操
   作装置によって目標室内温度が設定される空気調和装置
   において、 上記遠隔操作装置に、就寝者の脳の活動度を検出する超
   伝導磁気抵抗素子と、 この超伝導磁気抵抗素子の出力に応じて目標室内温度を
   制御する制御手段とが設けられていることを特徴とする
   空気調和装置。