JPH06147620A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人間の末梢皮膚温の上昇下降傾向に合わせ
て、人体に当たる気流の速度を適正に変化させることが
可能な空気調和機を提供する事を目的としている。 【構成】 人間の末梢皮膚温と室温を検出する温度検出
装置１１と、温度検出装置１１から発信された信号を受
信する受信部１５と、受信部１５と連動していて末梢皮
膚温の上昇下降傾向のレベルを演算し、そのレベルに応
じて気流のパターンを選択する風量制御装置１８を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オフィスビル・一般住
宅等の建屋内、自動車・航空機等の乗り物内部、レジャ
ー施設、病院等において用いられる空気調和機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活環境の快適性向上または人間
の活動機能の向上の一方策として、空気調和機から吹き
出す変動気流により生理的・心理的リラックスに優れた
効果があることが実験的にも立証されつつあり、気流の
もつ効果を有効に利用することが、生活環境における快
適性の向上に役立つと考える。

【０００３】そのためには、気流に変動を与えるのみな
らず、人間の心理状態および生理状態に合わせて適切な
変動レベルの気流を発生させ、快適な状態を維持するこ
とが望ましい。

【０００４】以下、図１１、図１２、図１３により従来
の空気調和機について説明する。従来の空気調和機は、
空気調和機の室内機１及び、室外機２よりなる。前記室
内機１の前面グリル３の内側に取り付けられたエアーフ
ィルター４を通過した空気を加熱または冷却する熱交換
器５と、この空気を吹出しグリル６から吹き出すクロス
フローファン７と吹き出す方向を制御する風向ルーバ８
とが空気調和機室内機１の内部に収納されている。そし
て、室外機２と室内機１を冷媒配管９で連結し、前記熱
交換器５を冷媒で冷却あるいは加熱する事により部屋１
０を空調していた。

【０００５】また、風向ルーバ８の位置をモータ（図示
せず）等で制御し、居住者が望む方向に吹き出し気流の
方向を定められるようにする。また居住者が望めば変動
風が得られるように風向ルーバ８をスイングさせられ
る。

【０００６】以上のように構成された空気調和機につい
て、以下にその動作を説明する。前面グリル３から吸い
込まれた空気はエアーフィルター４を通過し、脱臭・集
塵され、熱交換器５で温調された後、吹出しグリル６か
ら室内に送風される。また、スイッチ等により、居住者
の必要に応じて風向ルーバ８のスイングにより単調では
あるが変動風を送るものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な空気調和機では、室内の居住者がいかなる状態にお
いても常に一定風速の気流、あるいは単調な変動風しか
送風できず、室内に居住する人間の状態に合わせた適正
な送風ができないという欠点を有していた。

【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、人間の末梢皮膚温の変動のレベルに応じて適正な送
風パターンを選択することが可能な風量制御装置を備え
た空気調和機を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明は、血圧の変動のレベルに応
じて適正な送風パターンを選択することが可能な風量制
御装置を備えた空気調和機を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の空気調和機は、人間の末梢皮膚温と室温を検
出する温度検出装置と、前記温度検出装置から発信され
た信号を受信する室内機本体に取り付けられた受信部
と、前記受信部からの信号を基に人間の末梢皮膚温の上
昇下降傾向をつかむ演算部と、前記演算部からの出力に
応じて自動的に適正な送風パターンを選択することが可
能な風量制御装置を備えている。

【００１１】また、本発明の空気調和機は、人間の血圧
を検出する血圧センサーと、前記血圧センサーから発信
された信号を受信する室内機本体に取り付けられた受信
部と、前記受信部からの信号を基に血圧の増減傾向をつ
かむ演算部と、前記演算部からの出力に応じて自動的に
適正な送風パターンを選択することが可能な風量制御装
置を備えている。

【００１２】

【作用】本発明は、上記の構成によって、人間の末梢皮
膚温の上昇下降傾向に応じて適切なパターンの気流を選
択し、人間の心理状態および生理状態に合わせた最適な
気流を室内に送風できるので、快適な状態を維持でき
る。

【００１３】また、血圧の増減傾向に応じて適切なパタ
ーンの気流を選択し、人間の心理状態および生理状態に
合わせた最適な気流を室内に送風できるので、快適な状
態を維持できる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の第１の実施例の空気調和機につ
いて図面を参照しながら説明する。従来例と同一の構成
要素については、同一符号を付して詳細な説明を省略
し、異なるところのみ説明する。

【００１５】温度検出装置１１は、図２に示すように、
末梢皮膚温センサー１２および室温センサー１３を断熱
材１４で覆い、この外部に、末梢皮膚温センサー１２が
検出した末梢皮膚温および室温センサー１３が検出した
室温を信号に変換し、空気調和機の室内機１の前面に取
り付けられた受信部１５に信号を発信するための発信部
１６と、これらを指等の人体に装着するためのベルト１
７よりなっている。

【００１６】また、図３において空気調和機の室内機１
の前面に設けられた吹出しグリル６の下方に温度検出装
置１１から発信された信号を受信する受信部１５と、前
面グリル３の後方に集塵脱臭用のエアフィルター４と、
これを通過した空気を加熱または冷却する熱交換器５
と、クロスフローファン７を収納したものである。

【００１７】また１８は吹き出し風量を変化させる風量
制御装置であり、電圧の調整等によりモータ１９の回転
数を制御する制御部２０と、温度検出装置１１から発信
されたデータをもとに、末梢皮膚温の上昇下降傾向を演
算する演算部２１からなる。

【００１８】また、風量制御装置１８は、受信部１５と
連動しており、温度検出装置１１が一定時間ごとに測定
したデータ信号を受信部１５で受信し、末梢皮膚温の上
昇下降傾向をつかみ、その傾向に合わせ、室内に居住す
る人に当たる気流の強さを一定にするように、また１／
ｆゆらぎの風になるようにモータ１９を制御するもので
ある。

【００１９】以上のように構成された空気調和機の動作
について図１から図４を用いて説明する。一般に人間の
末梢皮膚温は平静な安静状態では、室温の変動に追随し
て変動するが、強いストレスを受けたり緊張すると、自
律神経系の交感神経の働きによって末梢血管の収縮が起
こり、血流が抑制され、室温が一定であっても末梢皮膚
温は下降する現象が発生する。また、逆に眠気を感じ、
意識水準が低下している状態では末梢血管が拡張し、血
流が増加し、末梢皮膚温は上昇する現象が発生する。

【００２０】そして、末梢皮膚温の上昇下降傾向として
は、温度検出装置１１から末梢皮膚温および室温のデー
タを一定時間毎に測定し、末梢皮膚温の変化量ｒおよび
室温の変化量Ｒを算出する。上記の理由から末梢皮膚温
の変化量ｒと室温変化量Ｒの差ｒ−Ｒ《０であるＡ領域
のときは緊張状態、ｒ−Ｒ》０であるＣ領域では意識水
準が低下したねむい状態であるといえる（図４）。この
Ａ、Ｃの中間の領域、ｒ−Ｒ≒０であるＢ領域がリラッ
クスした正常な状態であり、ＡあるいはＣ領域の末梢皮
膚温の変動をＢ領域の変動にすることにより適度なリラ
ックス状態を維持できる。

【００２１】次に空気調和機本体の動作について説明す
る。まず、クロスフローファン７によって前面グリル３
から吸い込まれた空気は、エアフィルター４と熱交換器
５を通過し、吹出しグリル６より室内に温調された空気
を供給する。

【００２２】本実施例の空気調和機による風量制御方法
を図５のフローチャートにより説明すると、温度検出装
置１１から一定時間毎に検出されたデータを受信部１５
が受信し（ステップ１〜２）、演算部２１が末梢皮膚温
の変化量ｒと室温の変化量Ｒを算出し（ステップ３〜
５）、ｒ−Ｒ》０であるとき、眠気が強いので強い気流
を与えるように制御部に指令を送る（ステップ６）。こ
の結果モータ１９を高回転で駆動するように制御し、居
住域にいる人は刺激をうけて覚醒レベルが上昇する。

【００２３】また、逆にｒ−Ｒ《０であるとき、緊張感
が強いと判断し、居住者をリラックスさせるために自然
風に近い送風パターンである１／ｆゆらぎの風（ゆらぎ
変動の周波数成分がパワースペクトルに反比例する風の
パターン）を送るようモータ１９の回転数を制御部２０
によりコントロールし（ステップ７）、緊張していた居
住者は鎮静化に向かいリラックス状態に近づけることが
できる。

【００２４】以上のように、人間の心理状態および生理
状態に合わせて適切なパターンの気流を室内に送風し続
けられるので、快適な状態を維持することができる。

【００２５】尚、気流変動の与え方の手段として、風量
（送風機の回転）ではなく、ルーバのスイングのさせ方
をコントロールすることでも対応できるのは言うまでも
ない。

【００２６】次に本発明による空気調和機の第２の実施
例について、図面を参照しながら説明する。なお、第１
の実施例と同一構成については同一符号を付して詳細な
説明は省略する。

【００２７】血圧センサー２２は、図７に示すように、
圧力センサー２３を保護材２４で覆い、圧力センサー２
３が検出した血圧を信号に変換し、空気調和機の室内機
１の前面に取り付けられた受信部２５に信号を発信する
ための発信部２６と、これらを指等の人体に装着するた
めのベルト２７よりなっている。

【００２８】一般に人間の血圧は平静な安静状態では、
最高血圧１２０ｍｍＨｇ最低血圧８０ｍｍＨｇで一定で
あるが、心理状態により、強いストレスを受けると、自
律神経系の交感神経の働きによって末梢血管の収縮が起
こり、血圧は上昇する。また、眠気を感じ、意識水準が
低下している状態では末梢血管が拡張し、血圧は下降す
る。

【００２９】そして、血圧の増減傾向としては、血圧の
データを一定時間毎に測定し、血圧の変化量ｄを算出す
る。このとき、血圧の変化量ｄ》０であるＡ領域のとき
は緊張、ｄ《０であるＣ領域ではねむい状態であるとい
える。このＡ、Ｃの中間の領域、ｄ≒０であるＢ領域が
リラックスしている状態である（図９）。

【００３０】本実施例の空気調和機による風量制御方法
を図１０のフローチャートにより説明すると、血圧セン
サー２２から一定時間毎に検出されたデータを受信部２
５が受信し（ステップ１１〜１２）、演算部２８が血圧
の変化量ｄを算出し（ステップ１３〜１５）、ｄ》０で
あるとき、自然風に近い送風パターンである１／ｆゆら
ぎの風を送風し（ステップ１６）、緊張していた居住者
は鎮静化に向かいリラックス状態に近づけることができ
る。

【００３１】また、ｄ《０であるとき、眠気が強いので
強い気流を与えるように制御部２９に指令を送る（ステ
ップ１７）。この結果、眠くなっていた居住者は刺激を
うけて覚醒状態を維持することができる。

【００３２】以上のように、第１の実施例と同様にリラ
ックスさせる、つまりｄ≒０の状態になるよう、人間の
心理状態および生理状態に合わせて適切なパターンの気
流を室内に送風することができ、快適な状態を維持する
ことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の空気調和機
は、人間の末梢皮膚温および室温を検出する温度検出装
置と、前記温度検出装置から発信された温度の信号を受
信する受信部と、受信部と連動していて人間の末梢皮膚
温の上昇下降傾向に応じて気流のパターンを制御するこ
とが可能な風量制御装置を備えているので、人間の末梢
皮膚温の上昇下降傾向のレベル、つまり心理状態および
生理状態に合わせ、緊張時にはリラックスできる１／ｆ
ゆらぎの風を、逆に眠い時には強い刺激を与えるために
強風を室内に送風することができる。

【００３４】また、人間の血圧を検出する血圧センサー
からの信号をもとに血圧の変化量を演算し、血圧の増減
傾向から居住者の心理状態および生理状態を判定した上
で適正なる気流を送風させることが可能な風量制御装置
とを備えているので居住者をリラックスさせた快適な状
態に維持できる。

【００３５】この結果、人間の心理状態や生理状態に合
わせ適正な気流を選択、つまり人間の緊張状態をやわら
げると共に逆に眠気が強い場合には気流により刺激を与
え、心理的・生理的に良好な効果をもたらす生活環境を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施例における風量の制御ブロッ
ク図

【図２】（ａ）同実施例における温度検出装置を指に取
り付けた状態を示す斜視図 （ｂ）同実施例における温度検出装置の断面図

【図３】同実施例における空気調和機の断面斜視図

【図４】末梢皮膚温の変化量と室温変化量の差と心理状
態および生理状態を示す特性図

【図５】同実施例における風量制御方法を示すフローチ
ャート

【図６】本発明の第２の実施例における風量の制御ブロ
ック図

【図７】（ａ）同実施例における血圧センサーを指に取
り付けた状態を示す斜視図 （ｂ）同実施例における血圧センサーの断面図

【図８】同実施例における空気調和機の断面斜視図

【図９】血圧の変化量と心理状態および生理状態を示す
特性図

【図１０】同実施例における風量制御方法を示すフロー
チャート

【図１１】従来例における空気調和機の正面図

【図１２】従来例における空気調和機の設置例概略図

【図１３】従来例における空気調和機の縦断面図

【符号の説明】

１ 空気調和機の室内機本体 １１ 温度検出装置 １５ 受信部 １８ 風量制御装置 ２１ 演算部 ２２ 血圧センサー ２５ 受信部 ２８ 演算部 ３０ 風量制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人間の末梢皮膚温と室温を検出する温度
   検出装置と、前記温度検出装置から発信された信号を受
   信する室内機本体に取り付けられた受信部と、前記受信
   部からの信号を基に人間の末梢皮膚温の上昇下降傾向を
   つかむ演算部と、前記演算部からの出力に応じて人体に
   当たる気流の流速に変動を与える風量制御装置を備えた
   空気調和機。
2. 【請求項２】 人間の血圧を検出する血圧センサーと、
   前記血圧センサーから発信された信号を受信する室内機
   本体に取り付けられた受信部と、前記受信部からの信号
   を基に血圧の増減傾向をつかむ演算部と、前記演算部か
   らの出力に応じて人体に当たる気流の流速に変動を与え
   る風量制御装置を備えた空気調和機。