(57)【要約】【課題】本発明は被局所空調場所から離間した場所に排熱でき快適な局所空調が可能な空気調和装置を提供する。【解決手段】本空気調和装置は、局所に空調空気を送る局所空調装置と、この局所空調装置から出る排熱を蓄熱手段に蓄熱し、局所空調装置から離間した場所で蓄熱手段の熱を放出する自走式ロボット装置とを有する。【選択図】  図１
2005195279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空気吸込口および空調空気吹出口間に空調空気流路、排熱空気吸込口および排熱空気吹出口間に排熱空気流路が各々形成された装置本体と、この装置本体内に収容され空気調和機能を備えかつ空気調和側が空調空気流路に位置し、排熱側が排熱空気流路に位置する局所空調手段と、前記空調空気吸込口と前記空調空気吹出口間に形成される前記空調空気流路内に設けられた空調空気用送風機とを有する局所空調装置と、
この局所空調装置の排熱空気吹出口に適宜通気可能に結合され、前記局所空調装置からの排熱を蓄える蓄熱手段と、自走機構を有し、自走して局所空調装置と離間した場所で蓄熱手段に蓄えられた熱を放出するする自走式ロボット装置と
を具備することを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和装置に係わり、特に自走式ロボット装置を用いて被局所空調場所から離間した場所で排熱を行う空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、室内を冷房等空調する方法としては、エアコン、冷風扇、電子冷凍システムなどがある。エアコンは、壁掛けタイプが最も普及しており、室内上部に設置された室内機で部屋から熱を除去し、配管で連結された室外機により室外へ熱を捨てる機器であり、一方、冷風扇は、室内の空気を用いて水を直接蒸発させて、蒸発熱により室内空気を冷却する装置である。エアコンの場合、配管工事を必要とするものの、効率が良いため部屋全体を冷却する方法としては優れている反面、睡眠時などのように体全体を冷やすよりはむしろ、大きな血管が通っている首筋などの局所部分を冷房する方が健康面から良い場合には、適しているとは限らない。
【０００３】
局所冷房としては、後者の冷風扇を適用することができるものの、部屋の湿度が高くなるため、マンションなどの密閉性が高い住居ではカビなどが繁殖しやすくなるなどの欠点を有している。
【０００４】
そこで、局所冷房として、冷風扇のように湿度は高くならず、またエアコンのように配管工事がいらず携帯性に富む装置として、電子冷凍を用いたシステムが考案されている（特許文献１）。しかし、特許文献１の電子冷凍などを用いたシステムは、同一空調空間に排熱が発生するため、冷却能力が小さい枕やめがねなどでは問題はないものの、人体の局所部分を冷房するようなより大きな冷却能力が必要な場合には、部屋の温度ムラが大きくなるため、かえって不快となる欠点があった。
【特許文献１】特開平９−１５９３０２号公報（段落[００１２]、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、被局所空調場所から離間した場所に排熱でき快適な局所空調が可能な空気調和装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、空調空気吸込口および空調空気吹出口間に空調空気流路、排熱空気吸込口および排熱空気吹出口間に排熱空気流路が各々形成された装置本体と、この装置本体内に収容され空気調和機能を備えかつ空気調和側が空調空気流路に位置し、排熱側が排熱空気流路に位置する局所空調手段と、前記空調空気吸込口と前記空調空気吹出口間に形成される前記空調空気流路内に設けられた空調空気用送風機とを有する局所空調装置と、この局所空調装置の排熱空気吹出口に適宜通気可能に結合され、前記局所空調装置からの排熱を蓄える蓄熱手段と、自走機構を有し、自走して局所空調装置と離間した場所で蓄熱手段に蓄えられた熱を放出するする自走式ロボット装置を具備することを特徴とする空気調和装置が提供される。これにより、被局所空調場所から離間した場所に排熱でき快適な局所空調が可能な空気調和装置が実現される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係わる空気調和装置によれば、被局所空調場所から離間した場所に排熱でき快適な局所空調が可能な空気調和装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る空気調和装置の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は本発明に係る空気調和装置の第１実施形態の概念図である。
【００１０】
図１に示すように、本発明に係る空気調和装置１は、室内の一部あるいは身体の一部を例えば冷却する局所空調装置２と、この局所空調装置２の排熱を局所空調装置２から離間した場所に放出する自走式ロボット装置４を有し、さらに、排熱場所に設置され自走式ロボット装置４に充電をする充電装置６を有している。
【００１１】
上記局所空調装置２は空調装置本体２１を有し、この空調装置本体２１には、空調空気吸込口２２ａおよび空調空気吹出口２３ａ間に設けられた空調空気流路２４ａと、排熱空気吸込口２２ｂおよび排熱空気吹出口２３ｂ間に排熱空気流路２４ｂとが設けられている。また、装置本体２１内には局所空調手段としてのペルチェ素子を用いた電子冷凍装置２５が設けられている。この電子冷凍装置２５の例えば冷却される吸熱接合部２６ａには空調側フィン２７ａが設けられ、この空調側フィン２７ａは空調空気流路２４ａに配置されており、電子冷凍装置２５の例えば加熱される放熱接合部２６ｂには排熱側フィン２７ｂが設けられ、この排熱側フィン２７ｂは排熱空気流路２４ｂに配置されている。さらに、空調空気流路２４ａには、空調側送風機２８ａが配設され、排熱空気流路２４ｂには排熱側送風機２８ｂが配設されている。また、空調装置本体２１の底部には、電子冷凍装置２５に直流電流を給電する整流器（図示せず）を備えた直流電源装置２９および制御装置３０が設けられている。この制御装置３０は、直流電源装置２９から電子冷凍装置２５に給電される直流電流のオン・オフの制御およびその極性を変換し、また、空調側送風機２８ａ、排熱側送風機２８ｂの停動、また、自走式ロボット装置４を誘導するための電波送信装置３１を制御し、さらに、位置検知センサー（図示せず）介して局所空調装置２と自走式ロボット装置４の通気的結合を検知するためのものである。この電波送信装置３１は装置本体２１の外部に設けられ、自走式ロボット装置４のロボット装置本体４１の外部に設けられた電波受信／制御装置４９に送信可能になっている。また、空調空気吸込口２２ａおよび排気空気吸込口２２ｂには、制御装置３０により回動制御されるモータ３２ａ、３２ｂにより回動され、空調空気吸込口２２ａおよび空調空気吹出口２３ａを適宜開閉するダンパー３３ａ、３３ｂが設けられ、空調空気吹出口２３ａにはエアフィルタ３４が設けられている。
【００１２】
また、上記自走式ロボット装置４は、ロボット装置本体４１を有し、このロボット装置本体４１には、排気吸排口４２および外気吸排口４３が設けられ、この両口４２、４３間には蓄熱体例えばハニカム状蓄熱体４４が配設され、さらに、ロボット装置本体４１の底部には走行機構４５が設けられており、この走行機構４５は車輪４６とこの車輪４６を駆動する駆動モータ４７からなり、ロボット装置本体４１に内装されたバッテリ４８から給電されるようになっている。さらに、ロボット装置本体４１の外部には上記電波受信／制御装置４９が設けられており、上記電波送信装置３１あるいは後述電波送信装置６７からの信号を受信して、走行機構４５を駆動制御し、さらに、外気吸込口４３に設けられたダンパー５０を適宜開閉するダンパー駆動モータ５１を制御するようになっている。なお、排気吸排口４２にはフィルタ５２が設けられている。
【００１３】
また、上記充電装置６は、充電装置本体６１を有し、この充電装置本体６１には、排気吸込口６２および排気吹出口６３が設けられ、この両口６２、６３間には送風機６４が配設され、また、整流装置（図示せず）および制御手段６５ａを備えた電源ユニット６５が内装されており、制御手段６５ａは送風機６４の停動制御と位置検知センサー（図示せず）を介して自走式ロボット装置４と充電装置６の通気的結合を検知するためのものである。さらに、充電装置本体６１の外部には、電源ユニット６５から直流が給電されロボット装置本体４１のバッテリ４８に充電するためのバッテリ充電部６６と、自走式ロボットを誘導するために電波受信／制御装置４９と交信する充電装置側電波送信装置６７が設けられている。排気吹出口６３にはダンパー６８が設けられている。
【００１４】
次に本発明に係る空気調和装置の働きについて説明する。
【００１５】
図２に示すように、例えば冷房運転時を例にとり説明すると、局所空調装置２が稼働すると、この局所空調装置２に設けられた電波送信装置３１から誘導電波を発信し、自走式ロボット装置４に設けられた電波受信／制御装置４９が誘導電波を受信し、誘導電波により自走式ロボット装置４は、局所空調装置２の近傍に招き寄せられ、排気空気吹出口２３ｂと排気空気吸排口４２が通気的に連結される。
【００１６】
位置検知センサー、制御装置３０を介して局所空調装置２と自走式ロボット装置４の通気的結合が検知されると、制御装置３０、モータ３２ａ、３２ｂがダンパー３３ａ、３３ｂを回動させて、空調空気吸込口２２ａおよび排熱空気吸込口２２ｂを開放させ、電子冷凍装置２５を作動させる。その後、吸熱接合部２６ａが冷却され設定温度以下になると、空調側送風機２８ａを作動させ、空調空気吸込口２２ａを介して空調空気流路２４ａに吸い込まれた空気を、低温状態の空調側フィン２７ａにより冷却し、この冷気を空調空気吹出口２３ａから人体に送る。一方、排気側送風機３０ｂを作動させ、高温状態の排熱側フィン２７ｂを、排気空気吸込口２２ｂを介して排気空気流路２４ｂに吸い込まれた空気により冷却し、高温になった空気を排気吹出口２３ｂから自走式ロボット装置４の排気吸排口４２に排気する。
【００１７】
排気吸排口４２からロボット装置本体４１内に吸い込まれた排気は、ハニカム状蓄熱体４４を通過し、このハニカム状蓄熱体４４と熱交換して、冷却され、吸排口４３から室内に吹き出され、排気から奪われた熱はハニカム状蓄熱体４４に蓄熱される。
【００１８】
図３に示すように、一定時間経過後、図１に示す制御装置３０、電波送信装置３１、あるいは充電装置側電波送信装置６７を介して、電波受信／制御装置４９に電波信号を送信し、この電波受信／制御装置４９を介して走行機構４５を駆動、制御し、自走式ロボット装置４を局所空調装置２から分離し、誘導電波によりに充電装置６の近傍に招き寄せられ、排気空気吸排口４２と排気吸込口６２が通気的に連結される。
【００１９】
位置検知センサー、制御手段６５ａを介して自走式ロボット装置４と充電装置６の通気的結合が検知されると、充電装置６は、搭載している送風機６４を稼働させ、自走式ロボット４内のハニカム状蓄熱体４４に蓄えられている熱を充電装置本体６１外へ放出させる。一定時間が経過し、充電、放熱が完了すると、自走式ロボット４は、充電装置６を離れ、再び局所空調装置２へと移動し、以後この動作を繰り返す。
【００２０】
上記のように本実施形態の空気調和装置によれば、局所空調装置からでる排熱は、局所空調装置近傍にはほとんど排出されず、睡眠時など、利用者が部屋の下部空間のみに位置している状況では、比較的快適な空調を実現することができる。なお、局所空調装置を暖房に切り換えても、同様な動作を行うことにより、快適な空調を実現できる。
【００２１】
また、排熱処理用自走式ロボットが分離している間、局所空調装置の稼動を停止させ、局所空調装置から出る全ての排熱を局部空調装置近傍へと排出しないようにすることも可能である。
【００２２】
また、本発明に係る空気調和装置の第２実施形態について説明する。
【００２３】
上記第１実施形態が局所空調装置２に設けられた制御装置により自走式ロボットを局所空調装置から分離するのに対して、本第２実施形態は自走式ロボットに蓄熱材の温度を検知する温度センサーと制御装置を設け、自走式ロボットを局所空調装置から分離するものである。
【００２４】
例えば、図４に示すように、第２実施形態の空気調和装置１の自走式ロボット装置４のロボット装置本体４１には、ハニカム状蓄熱体４４の温度を検出する温度センサー４４ｓとこの温度センサー４４ｓの温度情報に基づき走行機構４５を制御する制御装置５３が設けられている。
【００２５】
従って、温度センサー４４ｓにより検出たれたハニカム状蓄熱体４４の温度が、しきい値以上を一定時間径過すると、図３に示すように自走式ロボット４は、局所空調装置と分離され、誘導電波信号により充電装置６へと移動する。送風機６４を稼働させ、ハニカム状蓄熱体４４の蓄熱を充電装置本体６１外へ放出させる。ハニカム状蓄熱体４４の温度が、しきい値以下を一定時間経過すると、送風機６４が停止されるとともに、自走式ロボット４は、充電装置６を離れ、図２に示すように再び局所空調装置２へと移動し、以後この動作を繰り返す。これにより、ハニカム状蓄熱体の温度が常時把握できるため、ハニカム状蓄熱体に蓄熱できる最大量まで効率的に蓄熱することができる。
【００２６】
なお、他の構成は図１に示す空気調和装置と異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。
【００２７】
また、本発明に係る空気調和装置の第３実施形態について説明する。
【００２８】
上記第２実施形態が１台の局所空調装置２に対して１台の自走式ロボット装置４を用いるのに対して、本第３実施形態は１台の局所空調装置２に対して複数台の自走式ロボット装置４を用いるものである。
【００２９】
例えば、第３実施形態の局所空調装置は、図１に示すような構造の１台の局所空調装置２と複数台例えば２台の自走式ロボット装置４を有し、図５に示すように、それぞれの自走式ロボット装置４には固有番号４Ａ、４Ｂが設定されるとともに、局所空調装置２にも、各ロボット固有番号４Ａ、４Ｂの登録が行われる。先ず２台の自走式ロボット装置４Ａ、４Ｂが局所空調装置２からの誘導電波を受信し、その可動を検知すると、一方の自走式ロボット装置４Ａは、局所空調装置２の方向へ移動し、他方の自走式ロボット装置４Ｂは、充電装置６の方向へ移動する。局所空調装置２の近傍に移動した自走式ロボット装置４Ａ、充電装置６の近傍に移動した自走式ロボット装置４Ｂとすると、自走式ロボット装置４Ａが排熱を蓄え、局所空調装置２から分離すると、局所空調装置２は、自走式ロボット装置４Ｂを呼び寄せ、自走式ロボット装置４Ｂに排熱を蓄える。さらに、自走式ロボット装置４Ａは、充電装置６へ移動し、そこで蓄えた熱を放出する。さらに、自走式ロボット装置４Ｂが局所空調装置２より分離すると、再び、自走式ロボット装置４Ａが局所空調装置２と通気的に連通する。以後は、この動作を繰り返す。これにより、局所空調装置は、排熱を局部空調装置近傍へ放出することなく、連続運転が可能となり、睡眠以外の場合においても利用可能となり局所冷房の適用範囲が広がる。
【００３０】
また、本発明に係る空気調和装置の第４実施形態について説明する。
【００３１】
上記第３実施形態が１台の局所空調装置に対して複数台の自走式ロボット装置を用いるのに対して、本第４実施形態は複数台の局所空調装置に対して１台の自走式ロボット装置を用いるものである。
【００３２】
例えば、第４実施形態の局所空調装置は、図１に示すような構造の複数台例えば２台の局所空調装置２と１台の自走式ロボット装置４を有し、図６に示すように、それぞれの局所空調装置２には固有番号２Ａ、２Ｂが設定されるとともに、自走式ロボット装置４にも、各ロボット固有番号２Ａ、２Ｂの登録が行われ、各識別番号２Ａ、２Ｂに対する優先順位が設定される。
【００３３】
２部屋、例えば、子供部屋と寝室に局所空調装置２Ａ、２Ｂが存在し、自走式ロボット装置４が１台の場合、自走式ロボット装置４は、両方の部屋からの誘導電波によりその稼動を検知すると、優先順位に従って蓄熱量の配分を決定する。例えば、優先順位が同等ならば５０％ずつ、優先順位が１と２ならば６６％と３４％のように設定し、先ず、自走式ロボット装置４を優先順位の高い部屋に移動し、その局所冷房装置２Ａの排熱を処理する。次に第２の優先順位の部屋へ移動し、その排熱を処理した後、充電装置６へと移動し、そこで蓄えた熱を室内に排出する.そして、再び、優先順位の高い順に排熱の処理を行っていく。これにより自走式ロボット装置４の数が少ない状況においても、局所空調装置２Ａ、２Ｂの排熱を処理することができる。睡眠時などの場合には、自走式ロボット装置４の分離とともに局所空調装置２Ａまたは局所空調装置２Ｂを停止させれば、局所空調装置２Ａ、２Ｂの可動が間欠的になり、睡眠時の空調に適したものになる。ただし、対処できる局所冷房装置の数には限度があり、この限界値を越えると、自走式ロボットは、警告を発するとともに優先順位最下位のものなどの排熱処理を無視する。なお、排熱処理の方法としては、一定時間を優先順位の比率で分配し、各局所空調装置間をその時間比率で移動する方法もある。
【００３４】
なお、上記各実施形態において、局所空調手段として電子冷凍装置を用いた例で説明したが、蒸気圧縮式冷凍装置であってもよく、また、自走式ロボット装置に外部から常時給電するようにすれば充電装置を設ける必要がなく、さらに、自走式ロボット装置内に送風機を内装すれば充電装置を設けなくとも、蓄熱材の放熱が行える。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る空気調和装置の第１実施形態の概念図。
【図２】本発明に係る空気調和装置の第１実施形態の作動状態を示す概念図。
【図３】本発明に係る空気調和装置の第１実施形態の作動状態を示す概念図。
【図４】本発明に係る空気調和装置の第２実施形態の自走式ロボット装置の概念図。
【図５】本発明に係る空気調和装置の第３実施形態の動作概念図。
【図６】本発明に係る空気調和装置の第４実施形態の動作概念図。
【符号の説明】
【００３６】
１…空気調和装置、２…局所空調装置、４…自走式ロボット装置、６…充電装置、２１…空調装置本体、２５…電子冷凍装置、２９…直流電源装置、３０…制御装置、３１…電波送信装置、４１…ロボット装置本体、４４…ハニカム状蓄熱体、４５…走行機構、４８…バッテリ、４９…電波受信／制御装置、６１…充電装置本体、６４…送風機、６５…電源ユニット、６６…バッテリ充電部、６７…充電装置側電波送信装置。
【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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