(57)【要約】【課題】本発明は、床置型室内機の空気調和機において、室内機と使用者とが近距離にあった場合でも、使用者が快適な使用感を得られる空気調和機を提供することを課題とする。【解決手段】本発明のヒートポンプ式空気調和機は、床置型室内機と、床置型室内機と使用者との距離を検出する距離検出手段と、を備え、距離検出手段の検出結果に基づいて、床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近い場合は空調能力を低減させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床置型室内機と、
前記床置型室内機と使用者との距離を検出する距離検出手段と、を備え、
前記距離検出手段の検出結果に基づいて、前記床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近いと判断されると、空調能力を低減させるヒートポンプ式空気調和機。
【請求項２】
請求項１において、前記床置型室内機と使用者との距離が近くなるほど、空調能力をより低減させるヒートポンプ式空気調和機。
【請求項３】
請求項１又は２において、運転開始時は空調能力を低減させず、その後、所定時間経過後、前記床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近いと判断されると、空調能力を低減させるヒートポンプ式空気調和機。
【請求項４】
請求項１又は２において、運転開始時は空調能力を低減させず、その後、室温が設定温度に対して所定の範囲内に到達し、前記床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近いと判断されると、空調能力を低減させるヒートポンプ式空気調和機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかにおいて、前記距離検出手段は超音波送受信手段を有し、前記超音波送受信手段の検出結果に基づいて、前記床置型室内機と使用者との距離を検出するヒートポンプ式空気調和機。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れかにおいて、前記距離検出手段は赤外線センサを有し、前記赤外線センサの検出結果に基づいて、前記床置型室内機と使用者との距離を検出するヒートポンプ式空気調和機。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れかにおいて、前記距離検出手段はカメラを有し、前記カメラで撮影された画像に基づいて、前記床置型室内機と使用者との距離を検出するヒートポンプ式空気調和機。
【請求項８】
請求項７において、前記カメラで撮影された画像に基づいて使用者の表面温度を計測する表面温度計測手段を有するヒートポンプ式空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は床置型室内機仕様のヒートポンプ式空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なヒートポンプ式空気調和機で室内の温度を設定した温度に調節する場合、室内空間（室内容積）全体を平均して設定した温度にするために、室内機の熱交換器の温度や吹き出す風の風量を制御して運転する。このため、室内機が床置型であっても壁掛型と同様に室内機からは室内空間全体を空調するための温度と風量に制御された風が吹き出される。壁掛型室内機が据え付けられている場合と比べて、床置型室内機の場合は使用者と室内機との距離がより近い場合が想定され、その場合には室内機から吹き出された直後の冷風（冷房運転の場合)や温風（暖房運転の場合）が使用者の身体に近距離であたり易い。前述のように吹き出す風は室内空間全体を空調するための温度と風量に制御されるため、床置型室内機から使用者が近距離にいるほど冷房運転時には冷たく、暖房運転時には暖かく強い風が使用者に当たり、使用者の快適性が損なわれることがある。このような課題に対して、従来のヒートポンプ式空気調和機では、使用者が状況に応じて室内機本体に配置されたスイッチや遠隔操作装置を操作することにより、吹き出す風の強さ等の調節ができるようにしている。しかしながら、使用者が必要に応じてその都度スイッチや遠隔操作装置等を操作する必要がある。
【０００３】
使用者（在室者）の存在を検知して位置を推定し自動的に能力を可変させる制御を行う技術として特許文献１が提案されている。特許文献１の技術では、空気調和機の室内機に赤外線センサを用いて在室者の位置と動き（活動量）を推定するする手段を備え、吹き出す風の温度と風量を制御して、在室者がいると推定される室内エリアの快適性を向上させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５４１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、空気調和機の室内機が壁掛型であり、据え付けられる高さは天井面に近い高さであることを想定し、その位置から得られた在室者の情報をもとにして室内のあるエリアの快適性を向上させる運転を行う。一般的な住宅を考えた場合、壁掛型室内機は床面から2m程度の壁面に据え付けられることが多いことから、使用者が在室する場合に立っている姿勢を除いて空気調和機の吹き出し口に近接して留まることは少ない。すなわち、床面から2m程度の天井面に近い位置に据え付けられた壁掛型室内機と使用者との距離を前提として快適性を向上させる運転を行う。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、床置型室内機の空気調和機において、室内機と使用者とが近距離にあった場合でも、使用者が快適な使用感を得られる空気調和機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のヒートポンプ式空気調和機は、床置型室内機と、床置型室内機と使用者との距離を検出する距離検出手段と、を備え、距離検出手段の検出結果に基づいて、床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近いと判断されると空調能力を低減させる。
【発明の効果】
【０００８】
床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近い場合は空調能力を低減させるので、床置型室内機の空気調和機において、室内機と使用者とが近距離にあった場合でも、使用者が快適な使用感を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】壁掛型室内機と床置型室内機の室内空間の配置と従来の暖房運転時の能力制御例を示す図。
【図２】室内空間の配置と暖房運転時の能力制御例を示す図
【図３】室内機操作部および遠隔装置、制御の例を示すフローチャート
【図４】超音波センサを用いた使用者検知手段と検知信号を示す図
【図５】赤外線センサを用いた使用者検知手段と検知信号を示す図
【図６】可視光線カメラを用いた使用者検知手段と検知信号を示す図
【図７】赤外線カメラを用いた使用者検知手段と検知信号を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、床置型室内機と、床置型室内機と使用者との距離を検出する距離検出手段と、を備え、距離検出手段の検出結果に基づいて、床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近いと判断されると空調能力（例えば、ヒートポンプ式空気調和機が備える圧縮機）を低減させる。床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近い場合は空調能力を低減させるので、床置型室内機の空気調和機において、室内機と使用者とが近距離にあった場合でも、使用者が快適な使用感を得ることができる。
【００１１】
まず、壁掛型と床置型の室内空間の配置と従来の暖房運転時の能力制御例について図１を用いて説明する。図１は室内における壁掛型室内機と床置型室内機及び使用者の配置と従来のヒートポンプ式空気調和機の暖房運転時の制御を示した図である。
【００１２】
図１において、１は室内空間、２は使用者、３は床置型室内機、４は床置型室内機から吹き出す風、５は壁掛型室内機、６は壁掛型室内機５から吹き出す風、５５ａは使用者から床置型室内機３と壁掛型室内機５が据え付けられている壁８までの距離、５５ｂは壁掛型室内機５と床面７との距離、５５ｃは使用者２と壁掛型室内機５との距離、７は床面、８は室内機を据え付ける壁面、９は暖房運転時における運転開始から時間経過に伴う室温と暖房能力の関係を示す図である。
【００１３】
室内空間１に使用者２と床置型室内機３および壁掛型室内機５が据え付けられるとき、使用者２と床置型室内機３との距離が概略５５ａであるのに対して使用者２と壁掛型室内機５との距離５５ｃは√（(５５ａ)2+(５５ｂ)2）となり、使用者２と壁掛型室内機５とは相対的に距離が遠くなる。
【００１４】
ここで床置型室内機３と壁掛型室内機５の空気調和機の暖房能力が同一で、室内空間１全体をそれぞれ設定室温に空調する場合を考える。暖房能力を概略で「「吸い込み空気と吹き出し空気との温度差」と「風量」の積」と仮定し、床置型室内機３と壁掛型室内機５が同一の吹き出し空気温度と風量で運転を行う場合、暖房運転時の能力制御例を示すグラフ９に示すように、実室温が設定室温に達するまでは最大の暖房能力で運転を行い、この間の風量はほぼ最大となる。このとき床置型室内機から吹き出す風４による使用者２の体感は、壁掛型室内機から吹き出す風６による体感よりも距離が近い分だけ強くまた熱く感じられる。
【００１５】
次に、本実施例の床置型室内機について図２〜図７を用いて説明する。図２は本実施例の床置型室内機における使用者２と床置型室内機３の配置及び暖房運転時の能力制御例を示すグラフ９である。
【００１６】
床置型室内機３の空気調和機の特徴として、暖房運転時に温風を床面に沿って送風できることが挙げられる。特に和室に据え付けた場合には畳敷きの床面となるため、使用者２が畳面に座り床置型室内機３により近い位置に留まって使用することが多く想定される。このような使用環境では使用者２は室内空間全体の空調の必要はないが自身の周囲の限られたエリアだけの快適性を求めることがある。この時、使用者２と床置型室内機３との距離が予め定めた距離よりも近いとき（例えば２ｍ程度）、暖房能力（例えば、ヒートポンプ式空気調和機が備える圧縮機）を下げて使用者２の周囲のみを暖める能力とする制御を行うことができれば、使用者２に強く熱い風が当たらず使用者２にとって快適性が向上するメリットがある。
【００１７】
暖房運転時の室温と暖房能力の変化の例についてグラフ９で具体的に説明する。運転開始時は設定室温に対して実室温が低いため暖房能力は最大付近で運転を行い、時間の経過とともに実室温も上昇する。運転開始から時間が経過し９ａの時点（運転開始から所定時間経過後、又は、室温が設定温度に対して所定の範囲に到達した時点）で、予め設定した距離よりも使用者２と床置型室内機３との距離が近くなったと検知したとき、使用者２の快適性を優先するために暖房能力を下げる運転に制御を変更する。吹き出す風の温度と風量を下げて暖房能力を低下させるため、室内空間１全体を平均した実室温は上昇しなくなるが使用者２にとっては快適な運転となる。さらに時間が経過し使用者２が床置型室内機３から離れた位置もしくは検知できない位置に移動したと判断した９ｂの時点で、室内空間１全体を空調するように制御を戻す。
【００１８】
図３は本実施例の床置型室内機３の機操作部及び遠隔装置、並びに、制御を示すフローチャートの例である。床置型室内機３の運転操作部１２は、本実施例の「床置型室内機と使用者との距離が所定値よりも近いと判断されると空調能力を低減させる」との機能の有効／無効を設定できるボタン１２ａが備えられ、使用者は必要に応じて操作を行う。遠隔操作装置１３にも同様に、本実施例の上記機能の有効／無効を設定できるボタン１３ａが備えられ、使用者は必要に応じて操作を行う。使用者２がボタン１２ａ又はボタン１３ａを操作して機能を有効に設定している状態で、使用者２と床置型室内機３との距離が予め定められた距離よりも近いと判断した場合には、使用者２と床置型室内機３との距離に応じて能力を下げる運転を行う。
【００１９】
使用者２と床置型室内機３との距離の具体的な検知方法について、図４〜図７を用いて説明する。
【００２０】
図４は使用者２と床置型室内機３との距離を検知するための超音波送受信手段（超音波送信センサ３ａと超音波受信センサ３ｂと距離測定用電子回路３ｃ）を備えた本実施例の床置型室内機３を示す図である。床置型室内機３から距離１６離れた位置に座る使用者２に向けて超音波送信センサ３ａから送信側信号３ａａを送信し、使用者２に当たって反射された受信側信号３ｂｂを超音波受信センサ３ｂで受信する。
【００２１】
このときの時間と信号レベルとの関係を示したのがグラフ１０である。グラフ１０において、送信側信号３ａａを送信開始した時点から受信側信号３ｂｂを受信開始した時点までの時間を計測することで使用者２と床置型室内機３との距離を定量的に検知することができる。グラフ１１も同様に送信側信号３ａａと受信側信号３ｂｂとの関係を示す。グラフ１１において、送信側信号３ａａを送信開始した時点から受信側信号３ｂｂを受信開始した時点までの時間１１ｔはグラフ１０における時間１０ｔよりも長く、使用者２と床置型室内機３との距離がより離れていることを示す。
【００２２】
図５は使用者２と床置型室内機３との距離を検知するための赤外線センサ１７ａと距離測定用電子回路３ｃを備えた本実施例の床置型室内機３を示す図である。床置型室内機３から距離１６離れた位置に座る使用者２からは赤外線が放出され、赤外線センサ１７ａは信号１７ａａとして受信する。信号１７ａａの信号レベルと時系列的な変化を距離測定用電子回路３ｃで処理し、使用者２と床置型室内機３との距離として検知する。グラフ１７において、検出信号１７ａａの受信レベル１７ｄが時点１７ｂで受信レベル１７ｅに上昇変化すると使用者２と床置型室内機３との距離が近づいたと検知する。また、受信レベル１７ｄ、１７ｅの絶対レベルにより、使用者２と床置型室内機３との距離を定量的に検知する。
【００２３】
図６は使用者２と床置型室内機３との距離を検知するための可視光線カメラ１８ａと距離測定用電子回路３ｃを備えた本実施例の床置型室内機３を示す図である。可視光線カメラ１８ａは床置型室内機３から距離１６離れた位置に座る使用者２の画像を捉え、画像信号１８ａａとして受信する。画像信号１８ａａを距離測定用電子回路３ｃで処理し、使用者２と床置型室内機３との距離として検知する。具体的には、グラフ１８において、画像信号１８ａａの大きさが１８ｃよりも１８ｄのときに使用者２と床置型室内機３との距離が近いと判断する。また、１８ｄの絶対レベルにより使用者２と床置型室内機３との距離を定量的に検知する。
【００２４】
図７は使用者２と床置型室内機３との距離を検知するための赤外光線カメラ１９ａと距離・温度測定用電子回路２０ｃを備えた本実施例の床置型室内機３を示す図である。赤外光線カメラ１９ａは床置型室内機３から距離１６離れた位置に座る使用者２の画像を捉え、画像信号１９ａａとして受信する。画像信号１９ａａを距離・温度測定用電子回路２０ｃで処理し、図６で示した手段と同一の方法で使用者２と床置型室内機３との距離として検知する。
【００２５】
さらに本実施例では、画像信号１９ａａより使用者２の表面温度を検知して使用者２の体感状態を推定する。１９は使用者２の表面温度を示した図である。本実施例では、暖房運転時に使用者２の背中側に床置型室内機３からの温風があたる場合について説明する。検知画像１９ａａ-1よりも１９ａａ-2、さらに１９ａａ-3のほうが使用者２の表面温度が高いことを示す。この手段を用いて運転状況によって使用者２の表面温度が１９ａａ-4のように脚部が高く、又は、１９ａａ-5のように頭部が高くなることを検知することで快適性向上の制御に反映することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…室内空間、２…使用者、３…床置型室内機、３ａ…超音波送信センサ、３ｂ…超音波受信センサ３ｂ、３ａａ…送信側信号、３ｂｂ…受信側信号、４…床置型室内機から吹き出す風、５…壁掛型室内機、５５ａ…使用者から床置型室内機３と壁掛型室内機５が据え付けられている壁８までの距離、５５ｂ…壁掛型室内機５と床面７との距離、５５ｃ…使用者２と壁掛型室内機５との距離、６…壁掛型室内機から吹き出す風、７…床面、８…壁面、９…グラフ１、９ａ…グラフ上の時点１、９ｂ…グラフ上の時点２、１０…グラフ２、１０ｔ…検出時間１、１１…グラフ３、１１ｔ…検出時間２、１２…運転操作部、１２ａ…機能を有効もしくは無効を設定できるボタン１、１３…遠隔操作装置、１３ａ…機能を有効もしくは無効を設定できるボタン２、１４…フローチャート、１５…床置型室内機と使用者との位置関係、１６…床置型室内機と使用者との距離、１７…グラフ３、１７ｘ…赤外線センサ、１７ａ…グラフ上の時点３、１７ｂ…グラフ上の時点４、１７ｃ…信号レベル１、１７d…検出レベル２、１８…検出画像の比較１、１８ｘ…可視光線カメラ、１８ａ…検出画像レベル１、１８ｂ…検出画像レベル２、１８ａａ…検出画像、１９…検出画像の比較２、１９ｘ…赤外線カメラ、１９ａａ-1〜１９ａａ-5…検出画像の例、１９ａａ-6…検出温度の指標
【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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