(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空間への日射量を算出する日射センサと、室内機に設けられる上下羽根と、構成各部を制御する制御部と、を備える空気調和機であって、
前記制御部は、前記日射センサにより算出された日射量に基づき、前記空調空間に居る人の頭上に風を到達させる前記上下羽根の制御と、該空調空間に居る人の体に微風を到達させる上下羽根の制御とを可変にする第１のモードを実行可能とするものとし、
前記制御部は、予め定められた第１の基準値と、前記第１の基準値よりも小さい値であって予め定められた第２の基準値とより、空調空間に所定量以上の日射量があると判断され、かつ、日射の遮蔽があると判断された場合に、前記第１のモードを実行することを特徴とする、空気調和機。
【請求項２】
前記日射センサにより算出された日射量によらず、該空調空間に居る人の体に微風を到達させる前記上下羽根の制御を行う第２のモードをさらに設定可能であり、
前記第１のモードと前記第２のモードとは、使用者の意図に応じて設定されることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記風は冷房時に吹き出される冷風であり、前記微風は、該冷房時における微冷風であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記風は、除湿時に吹き出される風であり、前記微風は、該除湿時における微風であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記第１又は前記第２のモードにおいて、前記空調空間に居る人は、前記空気調和機に備わる人感センサにより検知されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、日射センサにより室内に差込む日射量に応じて、送風方向を制御する空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機の中には、日射量に応じて冷房能力を可変とするものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、他にも、室内の天井に設置される室内機の空気吹き出し方向を少なくとも水平吹き出しと下方吹き出しとに可変構成される空気調和機もある。この空気調和機は、人体検知センサにより、室内機の下方位置を含む所定の領域に人がいないことを検知すると、室内機の空気吹き出し方向を下方吹き出しに制御する。これによって、人に直接風が当たらないようにしている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに、人体検知センサにより室内機から人までの距離を演算し、演算された複数の距離の中から最短距離を選択して最短距離に対して上下の吹き出し方向を制御しているものもある（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２４１８８号公報
【特許文献２】特開２００４−１５０７３１号公報
【特許文献３】特開平７−１０３５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の空気調和機は、日射量に応じて室内の温度を制御しているものの、人が感じる温度（体感温度）に大きく影響を与える人体への風の当たり方について制御しておらず、改善の余地があった。また、特許文献１〜３に記載の空気調和機は、いずれも人がいる方向に上下の吹き出し方向を制御しているものの、狙う場所（空気調和機からの風の到達位置）として最適な場所を設定しているわけではなく、まだまだ改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、従来の課題を解決するもので、空調空間への入射日射量に基づき、風の到達位置を制御することで快適空調を達成することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、空調空間への日射量を算出する日射センサと、室内機に設けられる上下羽根と、構成各部を制御する制御部と、を備える空気調和機であって、制御部は、日射センサにより算出された日射量に基づき、空調空間に居る人の頭上に風を到達させる上下羽根の制御と、該空調空間に居る人の体に微風を到達させる上下羽根の制御とを可変にする第１のモードを実行可能とするものとし、制御部は、予め定められた第１の基準値と、第１の基準値よりも小さい値であって予め定められた第２の基準値とより、空調空間に所定量以上の日射量があると判断され、かつ、日射の遮蔽があると判断された場合に、第１のモードを実行する。
【０００９】
また、空気調和機はさらに、日射センサにより算出された日射量によらず、該空調空間に居る人の体に微風を到達させる上下羽根の制御を行う第２のモードをさらに設定可能であり、第１のモードと第２のモードとは、使用者の意図に応じて設定される。
【００１０】
風は冷房時に吹き出される冷風であり、微風は、該冷房時における微冷風である。また、代替的に、風は、除湿時に吹き出される風であり、微風は、該除湿時における微風である。
【００１１】
また、具体的には、第１又は第２のモードにおいて、空調空間に居る人は、空気調和機に備わる人感センサにより検知される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、空気調和機は、日射量に基づき第１のモードを実行可能であり、この第１のモードにおいて、上下羽根の角度制御を実施して、空調空間に居る人の頭上に風を到達させたり、該空調空間に居る人の体に微風を到達させたりする。これによって、その人に快適な空調を実現可能な空気調和機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和機の横断面図
【図２】図１の空気調和機の正面図
【図３】図１の空気調和機が水平方向より上方に空気を吹出している状態を示す図
【図４】図１の空気調和機が水平方向より下方に空気を吹出している状態を示す図
【図５】図２の人感センサユニットによる人の検知領域を示す模式図
【図６】図１の空気調和機における冷房運転時の動作を示す第１のフローチャート
【図７】図１の空気調和機における冷房運転時の動作を示す第２のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の横断面図、図２は同空気調和機の正面図である。
【００１５】
空気調和機１０は、その本体内部に、熱交換器１と、送風ファン２と、複数の水受け皿３と、ディフューザー４とを備えている。熱交換器１は、送風ファン２に対し、風の流れの観点で上流側に配置される。水受け皿３は、熱交換器１の下端部の直下に配置される。ディフューザー４は、送風ファン２の下流側の通風路を形成している。
【００１６】
空気調和機１０の本体の前面上部と上面とには吸込口５が形成され、その本体の前面下部から下面にかけて吹出口６が形成される。
【００１７】
熱交換器１は吸込口５に対向する位置に配置され、ディフューザー４の下流側端部６ａによって囲まれる仮想面が吹出口６を構成する。
【００１８】
空気調和機１０は、前面の吸込口５を開閉するパネル２０と、吹出口６を開閉するとともに風向を変更するための上下羽根３０とを備えている。上下羽根３０の横断面形状は円弧上になっており、上下羽根３０の一方面は湾曲凹面になっており、その他方面は湾曲凸面になっている。
【００１９】
パネル駆動機構２１は、パネル２０の背面側に設けられ、パネル２０を開閉する。この開閉に伴い、吸込口５が開閉する。パネル２０が吸込口５に最も近接した状態では、吸込口５を閉塞し、パネル２０が吸込口５から離間した状態では、パネル２０の外周部から吸込口５に空気が流入する。
【００２０】
腕部３１は、その一端側を空気調和機１０の本体内にて回動自在に保持され、その他端側に上下羽根３０を回動自在に保持している。
【００２１】
腕部３１は、図１に示すように、第１の腕部３１ａと第２の腕部３１ｂで構成することが好ましい。図示した例では、第１の腕部３１ａの一端側は空気調和機１０の本体内で回動自在に保持されている。第１の腕部３１ａの他端側は第２の腕部３１ｂの一端側と回動自在に連結されている。そして第２の腕部３１ｂの他端側に、上下羽根３０を回動自在に保持している。上下羽根３０には、閉塞時に空気調和機１０の本体側となる裏面に支持部３２が設けられている。この支持部３２は、第２の腕部３１ｂに対し回動自在に支持される
腕部３１は、空気調和機１０の本体の左右両側部に設けられ、それぞれの腕部３１は、図示しない連結棒によって連結されている。また、一方の腕部３１の側部には腕部用モータが配置されている。腕部用モータの回動は、一方の腕部３１だけでなく、連結棒によって他方に配置された腕部３１にも伝達される。一方の回転支持部３２には羽根用モータが配置され、その回転によって腕部３１に対して上下羽根３０を回動させる。
【００２２】
なお、図示はしないが、空気調和機１０は、圧縮機、膨張機、及び室外側熱交換器などを備えた室外ユニットを備えている。また、図２に示すように、空気調和機１０のパネル２０には、人感センサユニット４０と日射センサユニット５０とが取り付けられる。人感センサユニット４０は、例えば赤外線センサを有しており、この赤外線センサの検出結果から、空調空間（例えば室内）における人の在否を検出する。また、日射センサユニット５０は、例えば照度センサを有しており、照度センサの検出結果から空調空間の日射量を測定する。図２に示すように、空気調和機１０は、人感センサユニット４０及び日射センサユニット５０の検出結果に基づき、本空気調和機１０の構成各部（例えば圧縮機や送風ファン２）を制御するための制御部６０をさらに備えている。この制御部６０は、マイコン等により構成され、メモリを用いて空気調和機１０の構成各部を制御する。
【００２３】
図３は、空気調和機１０が水平方向あるいは斜め上方への空気の吹出を行っている状態を示している。図３において、吹出口６から吹き出される空気は、上下羽根３０によって水平方向に導かれるとともに、上下羽根３０の下流側端部が上方へ湾曲しているため、斜め下方向へは流れないので、部屋の遠方まで空気を効果的に送ることができる。従って部屋の下方に溜まりやすい冷たい空気が、部屋の水平方向あるいは斜め上方向へ送られるため、使用者に冷風感を与えることなく、効果的に冷房運転ができ、空調空間を効率的に冷やすことができる。なお、図４は、図３の状態とは逆に、水平方向より斜め下方への吹出が行われる状態を示している。
【００２４】
図５は、図２に示される人感センサユニット４０による人の検知領域を示したものである。図５において、人感センサユニット４０の全検知領域は、複数の人の検知領域に区分される。図示した例では、全検知領域は、空気調和機１０に対し近距離領域に属する検知領域Ａ，Ｂと、中距離領域に属する検知領域Ｃ、Ｄ，Ｅ，Ｆと、遠距離領域に属する検知領域Ｇ，Ｈ，Ｉとに区分される。人感センサユニット４０は、現在人が居る検知領域を検知し、それを検知結果として制御部６０に渡す。
【００２５】
以上のように構成された空気調和機について、冷房運転時の動作の流れを、図６，図７を用いて説明する。なお、図６、図７共に、一連の動作の流れを示しているが、図示の都合上２つの図面に分けてこの一連動作を示している。
【００２６】
ステップＳＰ１において、制御部６０は、日射制御ありに設定しているか否かが判断される。制御部６０は、Ｙｅｓと判断した場合には図６のステップＳＰ２に進むが、Ｎｏと判断した場合には第２のモードに移行するために図７のステップＳＰ１３に進む。
【００２７】
ここで、日射制御の設定有無は、使用者が例えばリモートコントローラを操作して設定
される。
【００２８】
また、日射制御ありの設定にすると、図２に示される日射センサユニット５０により空調空間への日射が検出された後、カーテンや雨戸によって前記室内への日射が遮蔽されたと日射センサユニット５０によって判定された場合に第１のモードが行われる。この第１のモードにおいて、空調空間の温度が設定温度に達すると、図３に示されるように上下羽根３０を吹出口６の下部に位置させて水平方向あるいは斜め上方への風の吹出が行われる設定である。このような上下羽根による送風方向の制御により、空調空間に居る人の頭上に風を到達させることが可能となる。
【００２９】
一方、日射制御なしの設定にすると、空調空間への日射の状態にかかわらず、空調空間の温度が設定温度に達した時、図４に示されるように上下羽根３０を吹出口６の中ほどに位置させて、その位置を含む上下方向の角度範囲で上下羽根３０をスイングさせることで水平方向より斜め下方への風の吹出が行われる設定である。このような上下羽根による送風方向の制御により、空調空間に居る人の体に微風を到達させることが可能となる。
【００３０】
ステップＳＰ２において、制御部６０は、空調空間への日射が検出されたか否かを判断する。具体的には、日射センサユニット５０の検出結果が、予め定められた第１の基準値よりも大きいか否かにより、ステップＳＰ２の判断が実施される。このステップＳＰ２において、制御部６０は、Ｙｅｓと判断した場合には図６のステップＳＰ３に進む。逆にＮｏと判断した場合、制御部６０は第２のモードに移行するために図７のステップＳＰ１３に進む。
【００３１】
ステップＳＰ３において、制御部６０は、ステップＳＰ２で検出された日射が遮蔽されたか否かを判断する。具体的には、日射センサユニット５０の検出結果が、予め定められた第２の基準値よりも小さいか否かにより、ステップＳＰ３の判断が実施される。ここで、第２の基準値は、上述の第１の基準値よりも小さい値に設定される。このステップＳＰ３において、制御部６０は、Ｙｅｓと判断した場合には第１のモードに移行するためにステップＳＰ４に進み、Ｎｏと判断した場合には第２のモードに移行するためにステップＳＰ１３に進む。
【００３２】
ステップＳＰ４において、制御部６０は、人体検知センサユニット４０による検出結果から、現在人が居る検知領域を検出する。その後、ステップＳＰ５において、ステップＳＰ４で特定された検知領域に左右羽根（図示せず）を向けて、ステップＳＰ６に進む。
【００３３】
ステップＳＰ６において、制御部６０は、使用者により設定された温度（以下、設定温度という）に空調空間の温度が達しているか否かを判断する。制御部６０は、Ｙｅｓと判断した場合にはステップＳＰ７に進み、Ｎｏと判断した場合にはステップＳＰ１０に進む。
【００３４】
ステップＳＰ７では、制御部６０は、上下羽根３０を天井気流風向に設定する。ここで天井気流風向とは、図３に示されるように上下羽根３０を吹出口６の下部に位置させて水平方向あるいは斜め上方への風の吹出が行われる風向である。これにより、空調空間に居る人の頭上に風を到達させることが可能となる。
【００３５】
ステップＳＰ７の次に、制御部６０は、ステップＳＰ８において、送風ファン２の回転数を、ステップＳＰ４で判定された検知領域に応じた最低回転数（例えば検知領域がＦのみのとき１２００ｒｐｍ）を設定する。尚、ここで決定される最低回転数は、天井気流風向時にステップＳＰ４で判定された検知領域に風が届くものと予め定められている最低回転数である。
【００３６】
次にＳＰ９において、制御部６０は、空調空間の温度や熱交換温度検出器の検出結果から最終的な送風ファン２の回転数（具体的には、ステップＳＰ８で決定された最低回転数を下まわらない回転数で、例えば空調エリアがＦのみのとき１２５０ｒｐｍ）に変更する。
【００３７】
以上のステップＳＰ９が完了すると、制御部６０は、ステップＳＰ２２に進む。
【００３８】
また、ステップＳＰ６でＮｏと判断された場合、制御部６０は、ステップＳＰ１０において、ステップＳＰ４で判定された検知領域に上下羽根３０を向けるよう風向（例えば検知領域がＦのみのとき、検知領域Ｆの中で空気調和機１０から最も距離が離れた位置に風を届かせようとする風向で、水平方向に対し下向き３０°）を設定する。その後、ステップＳＰ１１が行われる。
【００３９】
次に、ステップＳＰ１１において、制御部６０は、送風ファン２の回転数を、ステップＳＰ４で判定された検知領域に応じた送風ファン２の最低回転数（天井気流風向時よりも低回転数であり、例えば検知領域がＦのみのとき１０００ｒｐｍ）に設定する。尚、ここで決定される最低回転数とは、風向変更羽３０が下向き風向時にステップＳＰ４で特定された検知領域に風が届く為の最低回転数である。
【００４０】
次に、ステップＳＰ１２において、制御部６０は、空調空間の温度や熱交換温度検出器の検出結果から最終的な送風ファン２の回転数（ステップＳＰ１１で決定された最低回転数を下まわらない回転数で、例えば人が居る検知領域がＦのみのとき１１００ｒｐｍ）に変更する。
【００４１】
以上のステップＳＰ１２が完了すると、ステップＳＰ２２が行われる。
【００４２】
また、制御部６０は、ステップＳＰ１、ＳＰ２およびＳＰ３でＮｏと判断すると、第２のモードに移行するために、図７のステップＳＰ１３→ＳＰ１４→ＳＰ１５を順番に行う。このステップＳＰ１３、ＳＰ１４およびＳＰ１５は、ステップＳＰ４、ＳＰ５およびＳＰ６と同様の処理であるため、その説明を省略する。
【００４３】
制御部６０は、ステップＳＰ１５において、空調空間の温度が設定温度に達していると判断するとステップＳＰ１６に進み、そうでないと判断するとステップＳＰ１９に進む。
【００４４】
ステップＳＰ１６において、制御部６０は、上下羽根３０の向きを前述のスイング風向になるよう設定する。
【００４５】
次に、ステップＳＰ１７において、制御部６０は、送風ファン２の回転数を、ステップＳＰ１３で特定された検知領域に応じた送風ファン２の最低回転数（天井気流風向時よりも低回転数であり、例えば空調エリアがＦのみのとき１０００ｒｐｍ）に設定する。尚、ここで決定される最低回転数とは、スイング風向時にステップＳＰ１３で特定された検知領域に風が届く最低限の回転数である。
【００４６】
次に、ステップＳＰ１８において、制御部６０は、空調空間の温度や熱交換温度検出器の検出結果から最終的な送風ファン２の回転数（ステップＳＰ１７で決定された最低回転数を下まわらない回転数で、例えば人が居る検知領域がＦのみのとき１０５０ｒｐｍ）に変更する。つまり、ここで設定された回転数によれば、第１のモードのステップＳＰ９の後に吹出される風よりも微風が吹き出される。
【００４７】
以上のステップＳＰ１８が完了すると、ステップＳＰ２３に進む。
【００４８】
また、ステップＳＰ１５でＮｏと判断されると、ステップＳＰ１９が行われる。このステップＳＰ１９において、制御部６０は、上下羽根３０の向きを、ステップＳＰ１３で特定された検知領域に向けるよう風向（例えば、人が居る検知領域がＦのみのとき、検知領域Ｆの中で空気調和機１０に対し最も距離が離れた位置に風を届かせようとする風向で、水平方向に対し下向き３０°）を設定する。
【００４９】
次に、ステップＳＰ２０において、ステップＳＰ１３で特定された検知領域に応じた送風ファン２の最低回転数（天井気流風向時よりも低回転数であり、例えば空調エリアがＦのみのとき１０００ｒｐｍ）が決定される。尚、ここで決定される最低回転数とは、上下羽根３０が下向き風向時に、人が居る検知領域に風が届く為の最低限の回転数である。
【００５０】
次に、ステップＳＰ２１において、制御部６０は、空調空間の温度や熱交換温度検出器の検出結果から最終的な送風ファン２の回転数（ＳＰ２０で決定された最低回転数を下まわらない回転数で、例えば空調エリアがＦのみのとき１１００ｒｐｍ）に変更する。
【００５１】
以上のステップＳＰ２０が完了すると、ステップＳＰ２３に進む。
【００５２】
また、ステップＳＰ９およびＳＰ１２の後、ステップＳＰ２２が行われる。このステップＳＰ２２において、空気調和機１０の運転を停止させるため使用者がリモートコントローラを操作していれば、制御部６０は空気調和機１０の運転を終了する。それに対し、使用者が運転停止のための操作をしていないときは、ステップＳＰ２４が行われる。
【００５３】
ステップＳＰ２４において、制御部６０は、ステップＳＰ２と同様にして、空調空間への日射が検出されると、ステップＳＰ１に戻り、ＳＰ１から上述の動作が繰り返される。それに対し、ステップＳＰ２４で日射が検出されなかった時は、ステップＳＰ２５に進む。
【００５４】
ステップＳＰ２５において、制御部６０は、ステップＳＰ１と同様に、使用者が日射制御ありに設定していると判断すると、ステップＳＰ１に戻り、ステップＳＰ１から上述の動作が繰り返される。それに対し、ステップＳＰ２５において日射制御なしに設定していると判断するとステップＳＰ４に戻り、ステップＳＰ４から上述の動作が繰り返される。
【００５５】
また、ステップＳＰ１８およびＳＰ２１の後、ステップＳＰ２３が行われる。このステップＳＰ２３において、制御部６０は、ステップＳＰ２２と同様にして、使用者が空気調和機１０の運転停止のための操作をしていると空気調和機１０の運転を終了し、そうでない場合にはステップＳＰ１に戻り、上述の動作を繰り返す。
【００５６】
以上説明したとおり、本空気調和機１０においては、冷房運転時、日射制御の設定ありの場合において、空調空間に所定量以上の日射量があると判断され、かつその後に日射の遮蔽があると判断されると（ステップＳＰ１〜ＳＰ３）、第１のモードが行われる。この第１のモードにおいては、空調空間の温度が設定温度に達するまで（つまりステップＳＰ６でＮｏと判断されている間）、人が居る検知領域（つまり人の体）に向けて微風が吹出される（ステップＳＰ１０〜ＳＰ１２）。その後、空調空間の温度が設定温度に達すると（つまりステップＳＰ６でＹｅｓと判断されると）、上下羽根３０の向きが天井気流になる方向に変わり（ステップＳＰ７）、その結果、人の頭上に向けて風が吹き出される（ステップＳＰ８、ＳＰ９）。このように、冷房運転時、空気調和機１０においては、空調空間の温度が設定温度より高い間、微風が人体に向けて吹出され、その後、空調空間の温度が設定温度より低くなると、冷風が天井から下に降りてくる効果を狙って天井気流に変更
する。このようにして、本空気調和機１０は、第１のモードにおいて、使用者にとって快適な空調運転を実現している。
【００５７】
また、第２のモードにおいては、冷房運転時、日射制御の設定なしか、空調空間に所定量以上の日射量があると判断されるか、日射の遮蔽がないと判断されるかすると（ステップＳＰ１〜ＳＰ３）、第２のモードが行われる。この第２のモードにおいては、空調空間の温度が設定温度に達するまで（つまりステップＳＰ１５でＮｏと判断されている間）、人が居る検知領域（つまり人の体）に向けて微風が吹出される（ステップＳＰ１９〜ＳＰ２１）。その後、空調空間の温度が設定温度に達すると（つまりステップＳＰ１５でＹｅｓと判断されると）、上下羽根３０がスイング方向に変わり（ステップＳＰ１６）、その結果、検知領域の範囲内で風向きスイングされる。このように、冷房運転時、空気調和機１０においては、空調空間の温度が設定温度より高い間、微風が人体に向けて吹出され、その後、空調空間の温度が設定温度より低くなると、スイングに変更する。このようにして、本空気調和機１０は、第２のモードにおいても使用者にとって快適な空調運転を実現している。
【００５８】
なお、以上の実施の形態では、冷房運転時の動作について説明したが、除湿運転時に第１のモードと第２のモードを実施しても、冷房運転時と同様に快適な空調を使用者に提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る空気調和機は、使用者にとって快適な空調を提供可能であり、ルームエアコンディショナ等に好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  空気調和機
１  熱交換器
２  送風ファン
３０  上下羽根
４０  人感センサユニット
５０  日射センサユニット
６０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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