JPS63143449A - 空気調和機 - 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） この発明は空気調和機に関するものであって、特に空気
調和機本体からの吹出風の吹出方向を自動的に変更する
ことによって、空調快適性を向上し得る空気調和機に係
る。

（従来の技術） 空気調和機によって室内の暖房運転をする場合、暖気は
自然対流により上昇するために、空気調和機本体から吹
出される吹出風の吹出方向は、室内の床面、若しくは居
住者の足元付近へと低く吹出すようにすることによって
、室内全体の快適な暖房が与えられる。しかしながら、
上記のような吹出風が床面上に位置する人に直接当たる
ような場合には、かえって不快感を感じる結果となる。

そこでこのような直接風が人に当たることを防止する具
体的な装置が、特公昭６１−３８７７８号公報に示され
ている。第１４図にその装置の室内配置図を示している
が、同図のように、床置形の空気調和機本体５０には、
その前面に光電スイッチ及び投光器より成る検知装置５
１．５２．５３が３箇取着されており、そして、上記各
検知装置５１．５２．５３からの投光方向に応じて上記
本体５０の正面及び左右の各壁面に反射板５４．５５．
５６がそれぞれ配設されている。したがって各検知装置
５１．５２．５３と反射板５４．５５．５６とを往復す
る光が遮られたときに、その遮られた方向には人が居る
と判断して、本体５０からの吹出風の吹出方向をその方
向以外に自動的に変更し、吹出風が直接人体に当たるこ
とによる不快感を防止するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで空気調和機本体を室内に配置する場合、通常は
壁際に、また床面が長方形状の部屋であれば、その短寸
法側の壁面に配置される場合が多い。

このような配置状況において、前記従来装置のように、
室内における人の存在を検知する領域を方向のみで分割
する場合には、例えば前記装置のように三方向領域とし
た少ない分割数しか得られず、このときには上記三方向
ともに人が居るような場合が容易に起こり得ることが予
想される。この場合には空気調和機本体からの吹出方向
は、人に直接風を当てないために天井面へと向けて吹く
ように変更されることとなり、このとき人が位置する床
面側には温風が供給・循環されず、したがって暖房感が
損なわれてしまう。さらに人の不在方向がある場合に、
この方向に温風を吹出すようにしたとしても、例えば部
屋の片側だけに温風が流れて、他方の側に居る居住者に
は、暖房感があまり感じられないという結果になり易い
という問題もある。

この発明は上記した従来の問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、居住者に直接風が当た
ることによる不快感を感じさせることなく、同時に部屋
全体の暖房をより好適に行なうことにより空調快適性を
向上し得る空気調和機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の空気調和機は、空気調和機本体１に形
成された複数の吹出ロア、８のそれぞれに独立に制御可
能な風向変更機構９．１０を配設し、上記各風向変更機
構９．１０が垂直偏向手段１１．１２と水平偏向手段１
３．１４から構成された壁面高所据付形の空気調和機で
あって、上記吹出ロア、８からの吹出方向に交差する境
界を設けて遠近領域を定め、さらにこれら領域を定める
境界と交差する方向に延びる境界で上記遠近領域をさら
に区切ることによって定められる複数の単位領域のうち
人の位置する単位領域を検出するための人位置検出手段
２２と、上記人位置検出手段２２の検出信号により人の
位置しない方向に吹出方向を変更するように上記各風向
変更機構９．１０を独立に制御するための制御子１．２
３２とを有している。

（作用） 上記構成の空気調和機においては、人の存在を検出する
領域を、遠近方向、及びこれに交差する方向にそれぞれ
区切ることにより、従来装置に比べて、より細分化され
た単位領域に分割している。

したがって全ての単位領域に人が存在する確率、すなわ
ち床面方向への温風の吹出しをなし得なくなる頻度は小
さなものとなる。さらに壁面高所据付形の空気調和機本
体１に複数設けられている吹出ロア、８からの吹出方向
は、各垂直偏向手段１】、１２及び水平偏向手段１３．
１４を個別制御することによって、例えば左側の吹出ロ
アからは遠くの単位領域へ、また右側の吹出口８からは
近くの単位領域へとそれぞれ細分化された単位領域の選
定箇所に応じて、独立した吹出風となるようにすること
も可能である。このため人位置検出手段２２によって人
の居ないことが判別された学位領域の中で、例えば複数
の不在領域に分けて温風吹出しをｌテえることや、或い
はより近くの不在単位領域を選定して温風吹出しを行な
い、直接風が床面から、さらにその後に流速の弱い気流
となって床面全体に広がる流れとなるようにすること等
によっ°Ｃ室内全体の好適な暖房を与えることができる
。

（実施例） 次にこの発明の空気調和機の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

第８図には、壁面高所据付は形の空気調和機本体１の側
面図を示している。この本体１の内部には室内熱交換器
２と送風ファン３とが配置されており、上記送風ファン
３作動時に、本体１の前面に形成されている吸込グリル
４から室内空気が吸込まれ、そして上記室内熱交換器２
を通過した空気が前面側下部に形成している吹出グリル
５から吹出されるようになされている。上記吹出グリル
５には、第９図に示すように、中央部で上下に延びる仕
切板６により、左右に分割された２つの吹出ロア、８が
形成されており、各吹出ロア、８には、吹出風の吹出方
向を変更するために、それぞれ独立に制御される風向変
更機構９．１０が配設されている。これらの各風向変更
機構９．１０はそれぞれ垂直偏向手段、すなわち垂直フ
ラップ１１．１２と水平偏向手段、すなわち水平フラッ
プ１３．１４とから構成されているものであって、さら
に左側の垂直フラップ１１、右側の垂直フラップ１２及
び左側の水平フラップ１３、右側の水平フラップ１４は
、それぞれ第１〜第４の各ステップモータ１５．１６．
１７．１８に、それぞれリンク機構を介して連結されて
いる。上記各ステップモータ１５．１６．１７．１８の
回転制御によって、上記各フラップ１１．１２．１３．
１４の向きを変えて本体１からの吹出風の吹出方向を任
意の方向に、また吹出ロア、８とで異なる吹出方向に設
定できるようになされている。

一方、第８図に示すように、上記本体１の前面側上部の
一方の側端部には、人検知センサ２０と超音波センサ２
１とを有し、人位置検出手段となる人体位置検出装置２
２が取着されている。

上記人検知センサ２０は、焦電形赤外線センサより構成
されているものであって、人体より放射される体温相当
の赤外線を受けて、その強度が予め設定されている検知
領域内で変化するときに応動する。１、うになされてお
り、これにより上記検知領域内における人の存在を検出
することができる。

一方、超音波センサ２１は超音波の送受信器を有し、上
記人検知センサ２０の検知領域の略中心部の方向に超音
波を発信してその方向にある物体で反射した反射波が戻
って（るまでの時間で、超音波センサ２１から上記物体
までの距離を検出するようになされている。

第１０図には上記人体位置検出装置２２の構成を示して
いる。同図のように、上記人検知センサ２０と超音波セ
ンサ２１とを内蔵するセンサボックス２３は検知領域走
査用の二つのステップモータ２４．２５によって、垂直
方向及び水平方向にそれぞれ回動制御し得るように構成
されている。

次に、」−記のような人体位置検出装置２２を取着した
空気調和機本体１が、例えば第１１図に示すように壁面
高所に据付けられている場合の人体位置の検出について
説明すると、上記各ステップモータ２４．２５を駆動し
て人検知センサ２０の検知方向を順次変化させ、室内の
床面内での検知領域を移動、走査していく。そして第１
１図のように室内に人が居る場合には、上記走査の過程
で例えば人体の頭部が上記人検知センサ２０の検知領域
に入ったときに、人検知センサ２０が感応し、人体検出
信号が発生される。このときの各ステップモータ２４．
２５の回転制御角によって、検知方向の水平方向角度θ
ｌ、垂直方向角度θ２がそれぞれ与えられ、これらの各
方向角度θ１、θ２を検知方向情報として記憶する。ま
た、このとき超音波センサ２１により上記人の頭部まで
の距離りも同時に求められる。さらに上記θ２、Ｌによ
って、例えば空気調和機本体１から人の位置までの水平
距離ａが ／＝Ｌ−ｃｏｓθ２ の演算によって容易に求められる。

上記説明は人の頭部を検出した場合であるが、人検知セ
ンサ２０が素足に感応した場合においても、人の位置ま
での距離ｌの演算結果は上記と同一値として与えられ、
したがって足元の位置情報として人の立姿、或いは産資
によらずに床面内の人の位置情報を正確に得ることがで
きる。

次に上記人体位置検出装置２２の検出結果に基づいて、
暖房時における吹出風の制御について説明する。

第１２図及び第１３図は制ｆｆｆｌｌブロック図及び制
御フローチャートである。第１２図において、前記空気
調和機本体１、又はリモコン操作スイッチボックス（図
示せず）に取着されている運転スイッチ３】のＯＮ操作
信号が制御手段、すなわち制御装置３２に入力されると
、前記人体位置検出装置２２の検出操作が開始される。

そして人検知センサ２０から室内における人体の検知信
号が位置情報演算装置３３に入力されると、この演算装
置３０では、そのときの超音波センサ２１の距離情報と
、上記各センサ２０．２１の検知領域走査用ステップモ
ータ２４．２５を制御しているモータ制御装置３４から
の検出角度情報とを基に、前記した空気調和機本体１か
ら人までの水平距離βを演算し、このｌと前記各検出方
向角度θ１、θ２とを人体位置情報として制御装置３２
に入力する。

制御装置３２では、上記人体位置の検出操作において床
面全体を走査し終わる毎に、その時の走査で得られた人
体位置情報を基に、後述するような好適な暖房効果を与
え得るフラップ偏向角を決定する。こうして決定された
偏向角度信号をステップモータ制御装置３５に出力する
。そして左側の垂直フラップ１１及び水平フラップ１３
はステ・ノブモータ１５．１７により、また右側の垂直
フラップ１２及び水平フラップ１４はステップモータ１
６．１８により、それぞれ上記偏向角度信号に応じて変
更・設定される。このような制御方式を更に第１３図の
フローチャートに基づいて詳しく説明する。

暖房運転が、運転スイッチ３１の操作により開始される
と、ステップＳ１において、前記したような人体位置検
出操作も開始される。そして室内の床面の全領域に対す
る走査の完了を判別するステップＳ２と、上記ステップ
Ｓ１とを繰返すことにより、室内の床面の全領域を人体
位置検出装置２２の検知領域が走査し終わるまで上記検
出走査を継続する。上記走査が終了したときにステップ
Ｓ２から３３へ移行し、そのときの検出走査で人が検出
されたか否かを判断する。無人であった場合には、ステ
ップＳ３から３４へ移行し、予め設定されている各フラ
ップの偏向角度、例えば水平フラップ１３．１４は偏向
角７０°　（但し、水平位置を偏向角０°、垂直真下刃
向を偏向角９０°としている）とし、一方垂直フラップ
１１．１２は吹出風が部屋全体に広がるような設定角度
を決定する。そしてステ・７ブＳ８に移行して上記各決
定角に応じて、実際に各フラップ１１．１２．１３．１
４の変更・設定を行ない、その後ステップＳ１に戻って
以上のステップを繰返し、上記人体位置検出操作の次の
走査での検出結果に基づいたフラップ制御が逐次なされ
ていくこととなる。

ステップＳ３で人がヰ食出されたと判断された場合には
、ステップＳ３からＳ５へ移行する。そして、この制御
においては、以下で述べるような室内の床面を分割して
設定した単位領域毎の人の有無を判断してフラップ制御
を行なうこととしている。上記単位領域は、この実施例
においては次のようにして設定している。例えば第１図
（ａ）の室内平面模式図に示しているように、室内の一
壁面に据付けられた空気調和機本体１からの遠近方向に
、室内を略２等分するための、図において縦中心線Ｌ１
として記された境界と、本体ｌの左右方向に室内を略２
等分するための、図において横中心線Ｌ２として記され
た境界とによって、室内を四分割し、この四分割した各
領域を単位領域としている。以下上記四つの単位領域を
、本体ｌに近くかつ右側の領域をＡ領域、左側の領域を
Ｂ領域、また本体１より遠くかつ右側をＣ領域、左側を
Ｄ領域とそれぞれ名称を付して説明する。

ステップＳ５においては、上記人体位置検出操作によっ
”（得られた人体位置情報から、その検出位置を上記各
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ領域毎に分類する。そして各領域毎に人
の有無を判断するのである。人の居ない領域が判別され
た場合にはステップＳ５がらＳ７に移行する。ステップ
Ｓ７においては、第１図〜第７図に示しているように、
人の居ない領域に向けて吹出風を吹出すように各フラッ
プの偏向角を決定する。例えば第７図には一つの領域、
同図ではＢ領域に人が居ない場合を示しており、このと
きにはそのＢ領域に向かう吹出方向を決定する。

また第１図〜第４図は二つの領域で人が居ることが検出
された場合の吹出し方向を示している。これらの場合、
空気調和機本体１の２つの吹田ロア、８における各風向
変更機構９．１０を独立に制御して、それぞれの吹出ロ
ア、８に近い側の不在領域へ吹出風が吹出されるように
各フラップの偏向角を決定する。また第５図及び第６図
は一つの領域にのみ人が検出された場合であるが、この
とき三つの不在領域のうち、上記人が居る領域を好適に
囲うような二つの領域を選択して、２つの吹出ロア、８
における各風向変更機構９、ＩＯの偏向角を決定するこ
ととしている。上記各偏向角の決定の後、ステップＳ８
において各垂直、水平フラップ１１．１２．１３．１４
を変更・設定し、再びステップＳ１に戻って次の人体位
置検出操作に基づいたフラップ制御が継続される。した
がって室内を人が移動するような場合には、その動きに
追随して、上記フラップ偏向角の変更が自動的になされ
ていくにつととなる。なお、ステップＳ５において、全
ての単位領域に人の存在が検出された場合には、ステッ
プＳ６に移行して、水平フラップ１３．１４を偏向角Ｏ
°に決定し、これにより吹出風を水平に人の頭」へと吹
出すこととして、居住者に直接風が当たることによる不
快感を与えないようにしている。

以上の説明のように上記実施例における空気調和機にお
いては、空気調和機本体１からの遠近方向にも室内を区
切ることにより、より細分化された検出単位領域を設定
し、個々の単位領域に対応した人の有無を検出し得る人
位置検出手段を設けている。このため全ての単位領域に
人が存在する確率は小さなものとなり、その分、床面方
向に向けての温風の吹出し時間が多くなるので、暖房の
効率は向上する。さらに空気調和機本体に設けている複
数の吹出口には、それぞれ吹出風の吹出方向を独立に変
更し得る風向変更機構を設けているので、人の不在領域
を好適に選定して、例えば居住者を囲うような温風吹出
しをすることにより、居住者に直接風の当たる不快感を
与えることなく、より向上した暖房快適性を与えること
が可能となる。

なお上記実施例はこの発明を限定するものではなく、こ
の発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば上記
実施例においては室内を４分割した例について説明した
が、分割数をさらに増やすことも可能であり、また空気
調和機本体には二つの吹出口を形成した例について説明
したが、この吹出口の数もさらに多くすることが可能で
ある。

また上記実施例においては、人位置検出手段として検知
領域を走査する駆動機構を有する装置により構成したが
、例えば室内の単位領域例々に対応して、焦電形人検知
センサを複数取着する構成とすることもできる。さらに
室内を分割する境界を、例えば空気調和機本体を中心と
する同心円、及び放射線等の形状とし、それぞれ大きさ
や形の異なる単位領域として設定することもできる。

（発明の効果） 上記のよ・）にこの発明の空気調和機においては、人の
検出領域を細分化すると共に、空気調和機本体に設けた
複数の吹出口からの吹出方向を独立に制御できるので、
全ての検出領域に人が居るために部屋の暖房に寄与しな
い吹出し方向とする確率は小さくなり、このため暖房効
率が向上すると共に、人の不在領域を、部屋全体の暖房
が好適になされるように適宜選定して空気調和機本体か
らの吹出方向を自動的に変更することが可能である。

このため直接風による不快感を居住者に与えることなく
、空調快適性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜第１３図はこの発明の空気調和機の実施例を示す
図であって、第１図ｆａｌ　（ｂ）〜第７図（ａ）　（
ｂｌは室内における人の位置を判別する際の単位領域を
示すと共＆コ、空気調和機本体からの吹出風の吹出方向
を説明する室内平面模式図、及び室内側面模式図、第８
図は空気調和機本体の側面図、第９図は垂直フラップ及
び水平フラップの斜視図、第１０図は人体位置検出装置
の斜視図、第１１図は人の位置検出の説明図、第１２図
は垂直及び水平フラップの制御ブロック図、第１３図は
制御のフローチャート、第１４図は従来装置を示す室内
平面模式図である。 ■・・・空気調和機本体、７．８・・・吹出口、９．１
０・・・風向変更機構、１１．１２・・・垂直フラップ
（垂直変更手段）、１３．１４・・・水平フラップ（水
平変更手段）、２２・・・人体位置検出装置（人位置検
出手段）、３２・・・制御装置（制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．空気調和機本体（１）に形成された複数の吹出口（
   ７）（８）のそれぞれに、独立に制御可能な風向変更機
   構（９）（１０）を配設し、上記各風向変更機構（９）
   （１０）が垂直偏向手段（１１）（１２）と水平偏向手
   段（１３）（１４）とから構成された壁面高所据付形の
   空気調和機であって、上記吹出口（７）（８）からの吹
   出方向に交差する境界を設けて遠近領域を定め、さらに
   これらの領域を定める境界と交差する方向に延びる境界
   で上記遠近領域をさらに区切ることによって定められる
   複数の単位領域のうち、人の位置する単位領域を検出す
   るための人位置検出手段（２２）と、上記人位置検出手
   段（２２）の検出信号により人の位置しない方向に吹出
   方向を変更するように上記各風向変更機構（９）（１０
   ）を独立に制御するための制御手段（３２）とを有する
   ことを特徴とする空気調和機。