(57)【要約】【課題】ヒートポンプ式空気調和機における暖房運転時に、暖房感と自然な快適性の向上を輻射熱を用いることで実現する。【解決手段】赤外線および可視光線を発する赤外線輻射部８と、赤外線輻射部８から放出される赤外線の輻射方向を変更する輻射方向変更手段１２をおおむね空気調和機の室内機１の前面部に設け、居住空間の使用者に向け遠隔操作装置を用いて選択的に照射することにより、ヒートポンプ式暖房に輻射式暖房を併用し暖房時の速暖性および快適性を向上する。【選択図】図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線および可視光線を発する発光手段と前記発光手段からの輻射方向を変更する輻射方向変更手段を具備し、前記各手段を概ね室内機前面部に設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
輻射方向変更手段の動作を制御する操作スイッチを遠隔操作手段に設けたことを特徴とする、請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
遠隔操作手段からの赤外線信号を受信する複数の受信部を具備し、前記受信部は受信方向に対して選択的な受信特性を具備し、前記受信部からの出力信号強度により、遠隔操作手段の方向を認識する制御手段を設けたことを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項４】
発光手段からの輻射熱線が床面あるいは壁面を照射する輻射エリアの拡大縮小調整をするズーム手段を具備したことを特徴とする、請求項１〜３のいすれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
空気調和機前面部に複数あるいは無段階の焦点距離もつ光学レンズを具備したことを特徴とする、請求項１〜３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、赤外線および可視光線を発光するハロゲンランプなどを発光源として用いた輻射暖房装置を具備した空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハロゲンランプを用いた輻射暖房装置は、図７に示すようにハロゲン白熱電球と反射鏡とから構成される赤外線放射ランプが用いられており、このランプを輻射暖房にて使用する場合には、たとえば輻射対象の人に対して輻射光線をスポット的に熱線照射することにより暖房感を得るものである。このため、専ら狭い空間で複数のランプを設けることにより輻射暖房感を得るものであった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−３３２６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成では、輻射熱線ビームをスポット的に照射するため、輻射ランプにより得られるエネルギーは、最大でも電気入力と同等であり、大規模な空調システムへの展開時には、その効率が悪く省エネルギーにならないといった課題を有していた。また、前記従来のシステムでは、輻射ビームが反射鏡の輻射方向により、固定されるために広範囲に輻射を行うといった面では、ランプを複数個設置しなければならないといった課題を有していた。
【０００４】
一方、従来のヒートポンプを用いた空気調和機は、
１.輻射式暖房に比べ運転立ち上がりが遅い。
２.気流による対流方式の暖房であり体感的に快適性が低い。
３.暖房における気流の初速吹きだし速度が遅い場合には暖風の到達距離が制限される。
４.室外熱交換器の除霜運転時に室温が低下する。
といった点から、快適な暖房環境を具現化するには課題を有していた。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、省エネルギー性と快適空調を実現す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】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、赤外線および可視光線を発する発光手段と前記発光手段からの輻射方向を変更する輻射方向変更手段を具備し、前記各手段を概ね空気調和機の室内機前面部に設けたもので、使用者に的確に赤外線を照射することにより、ヒートポンプ空気調和機の高効率の温風と赤外線輻射とを同時に提供することが可能となり、快適かつ省エネルギーとなる空調を実現できる空気調和機が得られる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の輻射暖房装置を具備した空気調和機は、輻射暖房とヒートポンプ空気調和機の利点をともに有し、かつ相互に補完できる省エネルギーで快適な空気調和機を提供することができ、居住空間の広範囲にわたって快適な輻射暖房を得ることができるとともに、集中的に任意の場所に輻射加熱を行うことができ、安全で快適な空気調和機を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、赤外線および可視光線を発する発光手段と前記発光手段からの輻射方向を変更する輻射方向変更手段を具備し、前記各手段を概ね空気調和機の室内機前面部に設
けたもので、この構成をなすことにより、輻射暖房とヒートポンプ空気調和機の利点をともに有し、かつ相互に補完できる省エネルギーで快適な空気調和機を提供することができ、居住空間の広範囲にわたって快適な輻射暖房を得ることができる。
【０００９】
第２の発明は、輻射方向変更手段の動作を制御する操作スイッチを遠隔操作手段に設けたもので、この構成をなすことにより集中的に任意の場所に輻射加熱を行うことができる。
【００１０】
第３の発明は、遠隔操作手段からの赤外線信号を受信する複数の受信部を具備し、前記受信部は受信方向に対して選択的な受信特性を具備し、前記受信部からの出力信号強度により、遠隔操作手段の方向を認識する制御手段を設けたもので、この構成をなすことにより、自動的に赤外線ビームを効率よく使用者に集中させることができ省エネルギーの空気調和機を実現できる。
【００１１】
第４の発明は、発光手段からの輻射熱線が床面あるいは壁面を照射する輻射エリアの拡大縮小調整をするズーム手段を具備したもので、この構成をなすことにより、空気調和機からの距離が異なっても快適な空気調和環境を提供できる。
【００１２】
第５の発明は、空気調和機前面部に複数あるいは無段階の焦点距離もつ光学レンズを具備したもので、この構成をなすことにより、空気調和機の構成を大幅に変更することなく簡便にかつ省スペースで構成することができ、空気調和機からの距離が異なっても快適な空気調和環境を提供できる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の外観並びに動作の様子を示すものである。図中、空気調和機の室内機１において、吸気口２から吸入された空気は、室内機１に内蔵された熱交換器により、加熱され温風となって室内機１の噴出し口３から吹出されている。
【００１５】
また、噴出し口３には、噴出し空気を居室全体に拡散させるルーバー４を備えており、必要に応じて上下左右にスイングすることで風向変更可能であり、使用者の任意の設定位置に固定することもできる。
【００１６】
一方、赤外線輻射熱線６は、室内の床面あるいは壁面へ向けて、室内機の前面部に設けられた赤外線輻射部８から放射され、これにより赤外線輻射エリア７が形成される。
【００１７】
図２は、室内機における赤外線輻射部８の詳細断面図である。内部にはハロゲン電球などのフィラメントの赤熱により、可視光線と赤外線を放出する白熱電球である発光部９がある。ハロゲン電球は、フィラメント寿命が長く、かつ色温度を高く設計できるために、同じ電力を投入する場合において、現状の他のデバイスに比べて小型化できる。なお、発光部は、赤外線・熱線を効率よく放出するものであれば別のものと置換え可能である。
【００１８】
また、発光部９からの熱線を効率よく前面に反射するため、発光部９の周囲をリフレクター１０が覆っている。リフレクター１０の内面は、アルミや耐熱ガラスの鏡面仕上げをおこなっている。そして、発光部９から直接放出された輻射熱線およびリフレクター１０によって反射された輻射熱線は、赤外線を効率よく指定のエリアへ放出するため、また可視光線を減衰し赤外線（熱線）を効率よく透過集光するためのフィルター機能を具備する
光学レンズ１１を透過し、居室内に放出される。
【００１９】
また、発光部９、リフレクター１０および光学レンズ１１は、輻射方向変更手段１２、すなわち具体的にはモータ駆動により、上下左右方向の２軸の方向制御が可能となっており、この方向変更手段１２により、目標の方向に対する赤外線（熱線）の輻射が可能である。
【００２０】
また、光学レンズ１１は赤外線領域とともに可視光線のうち「赤色」の一部を選択的に透過するフィルタを構成することもできる。このような「赤色」領域から赤外線領域を透過することにより、赤く照明されることになり、従来の空気調和機において得られなかった、視覚による暖房感を提供することもできる。
【００２１】
上記輻射暖房装置を具備することにより、輻射暖房とヒートポンプ空気調和機の利点をともに有し、かつ相互に補完できる省エネルギーで快適な空気調和機を提供することができる。
【００２２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の遠隔操作装置の主要な構造を示す概観図である。
【００２３】
この実施の形態は、従来の運転停止ボタン１３や温度・風量・運転モータ設定ボタン１４とともに、赤外線輻射の方向を設定するボタン１５を具備している。この輻射方向設定手段１５により、任意の方向に赤外線ビームの輻射方向を設定できるものである。
【００２４】
この輻射方向設定手段１５により、設定されたコマンドはリモコンの赤外線送信ＬＥＤ１６から、一定のコードに変更されて、空気調和機の室内機に送信され、室内機の制御装置でデコードされて、その変更量に応じて輻射方向制御手段１２に内蔵された位置決め駆動用モータを駆動して、赤外線（熱線）輻射ビームの照射方向を変更するものである。
【００２５】
そして、この実施の形態によれば、風向設定とともに赤外線輻射方向を変更することができ、広範囲にわたって快適な輻射暖房を得ることができるとともに、集中的に任意の場所に過輻射加熱を行うことができ、安全で快適な空気調和機を実現できる。
【００２６】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態の受信部詳細図である。この受信部は、複数個設けられた受信部１６それぞれにおいて、リモコンからの赤外線信号を受信する受信感度に選択的な方向性を持たせた受信特性を設け、それぞれの受信部１６からの出力信号強度により、遠隔操作手段の方向を認識する制御手段を設けたものである。
【００２７】
同図において、ＰＩＮダイオードなどで構成される赤外線信号の受信部１６を設けており、上下２段、左右方向３列で立体的にフレーム１７に保持されている。この受信部１６は、それぞれ受信感度方向があらかじめ定められた角度だけ偏角されて保持されており、空気調和機の室内機に対して、取り付けられた状態で受信部１６からのそれぞれの受信感度を検出することにより、リモコンが操作された時のリモコンの立体的な方位角度を検出することができる。この検出された立体的な方向に対して、輻射方向変更手段１２を駆動して、赤外線熱線を制御することにより、自動的にリモコンを操作した使用者へ輻射熱線を照射することができる。
【００２８】
この実施の形態によれば、発光部８の赤外線ビームを効率よく使用することで省エネルギーの空気調和機を実現できる。
【００２９】
なお、この実施の形態において受信部１６は上下２段、左右３列であるが、段数列数を増減させても良い。
【００３０】
（実施の形態４）
図５は、本発明の赤外線輻射のエリアの広さと距離との関係を図示したものである。すなわち、リフレクター１０および光学レンズ１１により、適切な赤外線輻射ビーム径を設定しているが、その焦点距離が変化しないために、同図で示すように距離とともに輻射エリアが拡大し、単位面積あたりの輻射エネルギー密度が低下し、輻射暖房感が低下することになる。本実施例においては、光学レンズ１１を焦点距離可変型のズームレンズとし、その焦点距離を変更駆動することにより、空気調和機からの距離に応じて、ビーム径を制御するものである。
【００３１】
この実施の形態によれば、空気調和機の構成を大幅に変更することなく簡便にかつ省スペースで構成することができ、空気調和機からの距離が異なっても快適な空気調和環境を提供できるものである。
【００３２】
図６は、本発明の第４の実施の形態の空気調和機の室内機１における赤外線輻射部の詳細断面図である。
【００３３】
室内機１の前面部に、ハロゲンランプ９およびリフレクター１０からなる輻射発光部が収納されている。この輻射発光部のリフレクター１０の前面には耐熱ガラス１８で破壊および放熱への防止構造が設けられている。この室内機１の開口部には、非球面のレンズ１９が設けられている。この非球面レンズ１９は、光学レンズ１１と同様に、赤外線（熱線）を透過し、可視光線を遮断（減衰）するコーティング処理されている。また、非球面レンズ１９はおよそそのレンズ下部は長焦点の焦点距離となるように、またレンズ上部は短焦点の焦点距離となるように非球面の球面を形成してある。また、単純な凸もしくは凹形状でなくとも、フエネルレンズであっても同様の効果を得ることができる。
【００３４】
図５からも明らかなように、室内機からみると下部方向は、床面までの距離が短距離であり、赤外線輻射ビーム径（エリア）は狭くなる。一方、上部方向は遠距離となり、赤外線輻射ビーム径（エリア）が広がる。このために、単位面積あたりの輻射エネルギーが変化し、快適な温暖感を均一に輻射するには不適切である。
【００３５】
そこで、方向変更手段１２により、下部方向へ赤外線輻射ビームを向けた場合には、非球面レンズ１９の下部の長焦点により、相対的にビームが広がる。一方、遠方に赤外線輻射ビームを向けるために、上部方向へ赤外線輻射ビームを向けた場合には、非球面レンズ１９の上部の短焦点により、相対的にビームが狭めることができ、輻射方向の変更に影響されることなく、また、空気調和機の構成を大幅に変更することなく簡便にかつ省スペースで構成することができ、空気調和機からの距離が異なっても快適な空気調和環境を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の空気調和機の斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態の赤外線輻射部の詳細断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態の遠隔操作装置の外観図
【図４】本発明の第３の実施の形態の空気調和機の受信部詳細図
【図５】本発明における輻射距離と輻射エリア面積の関係を示す図
【図６】本発明の第４の実施の形態の赤外線輻射部の詳細断面図
【図７】従来の輻射暖房装置の発光ランプ断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  空気調和機の室内機
７  赤外線輻射エリア
８  赤外線輻射部
９  発光部
１０  リフレクター
１１  光学レンズ
１２  輻射方向変更手段
【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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