(57)【要約】【課題】  事務所など多くの人が在席する空調エリア内において、人の往来が多いルート周辺のエリアを重点的に空調することができる空気調和機を提供する。【解決手段】  空気調和機１０は、吹出口から吹き出す風の向きを変える風向変更手段１２０と、室内機の下面に取り付けられ、空調エリア内の任意の箇所の温度を測定する温度測定装置２０と、温度測定装置２０により所定の時間間隔で測定された空調エリア内の温度を解析して、人の往来が多いルートを特定する制御装置３０とを備えている。空気調和機１０は、制御装置３０の解析結果に基づき、風向変更手段１２０を制御して吹出口から吹き出す風の向きを変え、人の往来が多いルート周辺の空調エリアを重点的に空調する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に吹出口が設けられた室内機が、部屋の天井またはその近傍に設置された空気調和機において、
前記吹出口から吹き出す風の向きを変える風向変更手段と、
前記室内機の下面に設置され、空調エリア内の任意の箇所の温度を測定する温度測定装置と、
前記温度測定装置により所定の時間間隔で測定された前記空調エリア内の温度を解析して、人の往来が多いルートを特定する制御装置と、を備え、
前記制御装置の解析結果に基づき、前記風向変更手段を制御して前記吹出口から吹き出す風の向きを変え、人の往来が多いルート周辺の空調エリアを重点的に空調することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記吹出口から吹き出す風の温度を変える温度調節手段を更に備え、
前記制御装置は、前記温度調節手段を制御して、前記人の往来が多いルート周辺の空調エリアを空調するときの吹き出し温度を他のエリアを空調するときの吹き出し温度より高くす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】
前記制御装置は、前記温度測定装置が人の往来が多いルート周辺の空調エリアの任意の箇所において、所定の時間内に人の移動を検知した回数を計測し、その回数があらかじめ定めた閾値以上であるとき、その箇所を前記人の往来が多いルートの一部であると判定することを特徴とする、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記温度測定装置の解析結果により現在の人のいる位置を検出し、人の往来が多いルートにおける人の移動を予測して、移動先の周辺の空調エリアを重点的に空調することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記制御装置は、前記温度測定装置の出力の解析結果に基づいて、前記空調エリア内で人が常時在席する箇所を特定し、人の往来が多いルートおよび人の在席する箇所が隣接する場合に、その周辺エリアを重点的に空調することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記温度測定装置は、
前記空調エリア内の任意の箇所の温度を非接触で検出する１個の輻射センサと、
前記輻射センサの測定方向を機械的に走査する走査部と、
前記走査部の動作を制御する制御部と、で構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記温度測定装置は、
前記空調エリア内の任意の箇所の温度を非接触で検出する複数の輻射センサが平面にマトリクス状に配置されたセンサアレイと、
前記輻射センサの温度測定方向の前方に配置された集光用のレンズと、
前記センサアレイの任意の輻射センサの出力を選択して出力する制御部と、で構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、天井埋込型や天井吊下型等の空調エリアの上方から風を吹き出すタイプの空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機では、利用者がリモコン操作により任意の向きに風向を変更するタイプのものが知られている。一方、室内機が空調エリアの天井に埋込状態あるいは吊下げ状態で設置されるタイプの空気調和機において、室内機に赤外線センサを取り付け、空調対象空間を水平方向（床面）に複数のエリアに分割し、赤外線センサにより輻射温度あるいは人の存在を検知して、人の居るエリアを重点的に空調したり、温度ムラがなくなるように制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照して、上方から風を吹き出すタイプの空気調和機の使用形態について簡単に説明する。図１１に、事務所などの室内に多くの人が在席する部屋の一例の平面図を示す。部屋１には２つの出入口２ａおよび２ｂが設けられ、また壁と室内に設置された机６との間に人が往来するルート４が設けられている。また、破線で示すように、部屋１の天井の中央部に空気調和機の室内機１１が設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９４３８９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に記載の空気調和機を用いて部屋１の空調を行う場合、空調エリア内の温度が一様になるように制御を行い、もしくは人が居るエリアを重点的に空調するように制御する。このため、図１１に示したような、多くの人が在席する空調エリア内において人の往来が多いルート４付近に席を置く人の場合、冬場では、人が往来するたびに発生するちょっとした風により寒さを感じる等の問題があった。
【０００６】
特に、省エネ制御などのために設定温度が低く設定されている空調エリアにおいて、エリア内の温度が設定温度に達し、空調の運転が停止している時間が長くなったときに寒さを感じることが多く、改善が要望されていた。
【０００７】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、事務所など多くの人が在席する空調エリア内において、人の往来が多いルート周辺のエリアを重点的に空調することができる空気調和機を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気調和機は、下面に吹出口が設けられた室内機が、部屋の天井またはその近傍に設置された空気調和機において、
吹出口から吹き出す風の向きを変える風向変更手段と、
室内機の下面に設置され、空調エリア内の任意の箇所の温度を測定する温度測定装置と、
温度測定装置により所定の時間間隔で測定された空調エリア内の温度を解析して、人の往来が多いルートを特定する制御装置と、を備え、
制御装置の解析結果に基づき、風向変更手段を制御して吹出口から吹き出す風の向きを変え、人の往来が多いルート周辺の空調エリアを重点的に空調することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明にかかる空気調和機は、人の往来が多いルートを考慮した空気調和が行えるため、そのルート付近に席を置く人が人の往来のたびに感じていた不快感を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１において、天井に設置された室外機を下から見上げた状態の平面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における空気調和機の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】空調エリアを小さなブロックに分割した状態を示す平面図である。
【図４】制御装置の解析部における温度測定結果の解析内容を説明する図である。
【図５】制御装置の判定部における判定内容を説明するグラフである。
【図６】人の往来が多いルートを抽出する際の手順を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２における空調エリアを示す平面図である。
【図８】空調エリアを小さなブロックに分割した状態の平面図である。
【図９】この発明の実施の形態３における空調エリアを示す平面図である。
【図１０】空調エリアを小さなブロックに分割した状態の平面図である。
【図１１】天井に室内機が設置された空調エリアの一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
本実施の形態１の特徴は、空調エリア内において人が往来するルートを検出することができる点にある。以下、本実施の形態にかかる空気調和機について、図面を参照して、具体的に説明する。
【００１２】
本実施の形態にかかる空気調和機は、室内機１１と図示しない室外機とで構成されている。室内機１１および図示しない室外機の基本構成は従来のものと変わらない。図１は、天井に設置された室内機１１を下から見上げた図である。室内機１１の矩形平板状の前面パネルの中央に矩形の吸込口１２が設けられ、それを取り囲むように４つの吹出口１３が設けられている。
【００１３】
室内機１１に内蔵されたファン（図示せず）を回転させることにより吸込口１２から空気が吸引され、その空気は熱交換器（図示せず）を通って温められた後、吹出口１３から吹き出す。室内機１１は、通常、天井またはその近傍に埋込状態あるいは吊下げ状態で設置される。
【００１４】
吹出口１３の開口部には、垂直方向の風向を変更するベーン１４と水平方向の風向を変更するルーバー１５がそれぞれ取り付けられている。ベーン１４はモータ１６を回転させることによって風向が変わる。同様に、ルーバー１５はモータ１７を回転させることによって風向が変わる。モータ１６および１７の回転制御は、図２に示す制御装置３０によって行われる。
【００１５】
室内機１１の下面には温度測定装置２０が取り付けられている。温度測定装置２０は、後述するように輻射センサの測定方向を機械的に走査することにより、空調エリア内の任意の箇所の温度を測定するものである。
【００１６】
図２に、空気調和機１０の制御系の構成を示す。空気調和機１０の制御系は、空気調和機１０の駆動手段である温度調節手段１１０、風向変更手段１２０および風力調節手段１３０と、温度測定装置２０ならびに制御装置３０で構成されている。
【００１７】
空気調和機１０の駆動手段のうち温度調節手段１１０は、図示しない室外機に収容されたコンプレッサーと、そのコンプレッサーを駆動するモータで構成されている。風向変更手段１２０は、室内機１１に収容されたベーン１４およびルーバー１５と、これらを駆動するモータ１６および１７で構成されている。風力調節手段１３０は、室内機１１に収容されたファン（図示せず）と、そのファンを駆動するモータ（図示せず）で構成されている。
【００１８】
温度測定装置２０は、前述したように空調エリア内の任意の箇所の温度を非接触で測定するもので、輻射センサ２１、制御部２２および走査部２３で構成されている。
以下、図３を参照して温度測定装置２０の機能を説明する。
【００１９】
図３は、図１１に示した部屋１の空調エリアをマトリクス状に分割して８１個のブロック（Ａ１、Ａ２、・・Ｉ８、Ｉ９）で示したものである。図中、３ａ〜３ｌは机に向かって作業をしている人間を示す。
【００２０】
温度測定装置２０の輻射センサ２１には、通常、赤外線センサが用いられる。走査部２３は複数のモータとギアで構成され、先端に取り付けられた輻射センサ２１の測定方向を変えることにより、図３に示した全てのブロック（Ａ１、Ａ２、・・Ｉ８、Ｉ９）の温度を測定できる。温度測定方向の変更は制御部２２からの制御信号によって行われる。
【００２１】
制御装置３０は、空気調和機１０の動作を制御するもので、通常、室内機１１に収容されており、解析部３１、判定部３２、空調制御部３３およびメモリ３４で構成されている。制御装置３０は、温度測定装置２０の測定結果に基づいて、空調エリア内の人が往来するルートを検出し、そのルート周辺の空調エリアを重点的に空調する。
【００２２】
制御装置３０の構成要件のうち、解析部３１、判定部３２および空調制御部３３の機能は、通常、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）でメモリから読み出されたプログラムを実行することにより実現される。以下、図４および図５を参照して、制御装置３０が、空調エリア内の人が往来するルートを検出する動作について説明する。
【００２３】
温度測定装置２０は、走査部２３によって輻射センサ２１の測定方向を走査することにより、所定の時間間隔で、図３の全てのブロックの温度を測定する。図２に示すように、輻射センサ２１により所定の時間間隔で測定された各ブロックの温度データは、制御部２２から出力されるブロックの番号および時間間隔のデータと共に、制御装置３０の解析部３１に転送される。
【００２４】
解析部３１は、各ブロックにおける人の移動の解析を行う。図４に、任意のブロックにおける輻射センサ２１の出力の例を示す。図４において横軸のＴ１、Ｔ２およびＴ３は、温度測定のタイミングを示し、Ｔ１が一番早いタイミングである。また図中の「無」は測定した温度が低く（３５℃未満）、そのブロックに人がいないことを示し、「有」は逆に測定した温度が高く（３５℃〜３８℃）、そのブロックに人がいることを示す。
【００２５】
図４は、測定結果の代表的なパターンを示している。第１のパターンは、表の１行目に示すように、全てのタイミングで「無」となる場合である。右欄の解析結果に記載したように、このパターンは、そのブロックに人がいないこと、すなわち「人の往来なし」を示す。
【００２６】
第２のパターンは表の２行目に示すように、全てのタイミングで「有」となる場合である。このパターンは、そのブロックに常時人がいること、すなわち「人在席」を示す。
【００２７】
第３のパターンは、表の３行目に示すように、Ｔ１で「無」、Ｔ２で「有」、Ｔ３で「無」となる場合である。このパターンは、そのブロックを人が通過したこと、すなわち「人の往来あり」を示す。
【００２８】
なお、任意のブロックにおいて人が立ち止まった場合など、２回以上連続で人の検出がなされた後、次のタイミングで人の検出がない場合、すなわち「有」→「有」→「無」のときは「人の往来あり」としないことによって、ルート特定の精度を高めることができる。
【００２９】
解析部３１は、測定のタイミング毎に、各ブロックの過去３回分の測定結果が図４のどのパターンに該当するかを解析し、その結果を、一旦メモリ３４に格納する。判定部３２は、メモリ３４に格納された解析結果を読み出して、それぞれのブロックが人の往来が多いルートの一部であるか否かの判定を行う。
【００３０】
図５のグラフは、空調エリアのブロック毎（横軸）に、図３の「人の往来あり」のパターンが所定の時間内に何回あったかをカウントしたものである。ブロック１Ａ〜３Ａのように人の往来のほとんどない箇所では「人の往来あり」の検知回数は少ない。また、ブロック６Ｂや７Ｂのように人が座っている場所でも、「人の往来あり」の検知回数は少ない。これに対し、ブロック１Ｅや２Ｅのように、人が頻繁に往来するブロックでは「人の往来あり」の検知回数が非常に多くなる。
【００３１】
図５に示すように、人の往来の実態に基づいて検知回数に閾値Ｓｃを設定し、所定時間内の検知回数がその閾値Ｓｃを上回るブロックについては、人の往来が多いルートの一部であると判定できる。またこのようにして「人の往来あり」と判定したブロックを結べば、空調エリア内の人の往来が多いルート４を特定できる。
【００３２】
判定部３２で求められた人の往来が多いルートのデータは空調制御部３３に転送される。空調制御部３３は、このデータに基づいて空気調和機１０の温度調節手段１１０の動作を制御する。具体的には、室内機１１のベーン１３およびルーバー１５の方向を制御して、人の往来が多いルート４に向けて風を吹き出し、このルート周辺の空調エリアを重点的に空調する。
【００３３】
なお、制御装置３０は、人の往来が多いルート４周辺の空調エリアを重点的に空調する際、温度調節手段１１０を制御して、吹き出し温度を他のエリアを空調するときの吹き出し温度より高くすれば、ルート４付近に席を置く人の快適性を更に高めることができる。
【００３４】
次に、制御装置３０の動作のうち、人の往来が多いルートを抽出する際の手順について、図６のフローチャートを参照して具体的に説明する。
【００３５】
最初に、制御装置３０の解析部３１は、温度測定装置２０から転送されたブロック毎の所定のタイミングにおける温度データに基づき（図４参照）、それぞれのブロックにおいて人の往来があったか否かを解析する（ステップＳ１）。
【００３６】
解析部３１における解析の結果、「人の往来あり」と判断した場合（ステップＳ２においてＹｅｓ）はステップＳ３の処理に進み、そうでない場合（ステップＳ２においてＮｏ）は、ステップＳ６の処理に進む。
【００３７】
次に、判定部３２は、解析部３１から転送されたデータに基づいて、各ブロックにおいて所定時間内に往来が何回あったか、その回数を数え（ステップＳ３）、更にその回数が、あらかじめ設定した閾値Ｓｃ以上であるか否かを調べる。
【００３８】
判定部３２は、人の往来の回数が閾値Ｓｃ以上である場合（ステップＳ４においてＹｅｓ）はステップＳ５の処理に進んで、そのブロックが人の往来が多いルートの一部であると判定する、一方、人の往来の回数が閾値Ｓｃ未満である場合（ステップＳ４においてＮｏ）はステップＳ６の処理に進んで、そのブロックは人の往来が多いルートの一部ではないと判定する。
【００３９】
判定部３２は、全てのブロックについて図６の処理を行った後、人の往来が多いルートの一部であると判定したブロックを結んでそのルートを特定する。
【００４０】
上述したように、本実施の形態では、温度測定装置２０による測定結果に基づいて
空調エリア内の人の往来が多いルートを特定し、このルート周辺の空調エリアを重点的に空調している。その結果、人の往来が多いルート４付近に席を置く人も、往来の際に生じる風によって寒さを感じることが少なくなり、快適な空調環境が実現できる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、温度測定装置２０として、１個の輻射センサを機械的に捜査することにより、空調エリアの任意の箇所の温度を非接触で測定するようにしたが、このような構成に限定されない。例えば、複数の輻射センサが平面にマトリクス状に配置されたエリアセンサを用いて、空調エリアの任意の箇所の温度を非接触で測定するようにしてもよい。この場合、空調エリアからの赤外線を集光するレンズと、エリアセンサの任意の輻射センサの出力を選択的に取り出す機能を備えた制御部が必要となる。
【００４２】
また本実施の形態では、天井に室内機１１を１台設置した場合について説明したが、天井に室内機１１が複数台設置されている場合は、そのうちの１台だけに温度測定装置２０を取り付けるようにしてもよい。この場合、温度測定装置２０が取り付けられていない室内機については、１台の温度測定装置２０から出力された測定結果に基づいて、各室内機の制御装置がルート４の検出を行う必要がある。
【００４３】
実施の形態２．
実施の形態１では、人の往来が多いルート周辺を重点的に空調するようにしたが、本実施の形態２では、上記の機能に加え、人の移動を検出した場合に人の移動を予測して空調するようにしている。以下、図７および図８を参照して、本実施の形態にかかる空気調和機を説明する。図７は図１１と同様、空調エリアの平面図である。また図８は図３と同様、図７に示す空調エリアを小さなブロックに分割した図である。
【００４４】
図７に示した空調エリアにおいて、人の往来が多いルート４上をＡ地点からＢ地点へ移動した人３ａを検出した場合、制御装置３０の判定部３２は、人３ａがこの後Ｃ地点へ移動すると予測し、ベーン１３とルーバー１４を動作させて、人３ａがＣ地点に到着する前に周辺の空調を重点的に行う。
【００４５】
具体的には、図８において、制御装置３０の判定部３２は、ブロック７Ｅおよび６Ｅの解析結果より、ルート４に沿って移動する人３ａの移動速度を算出し、その結果に基づいて人３ａが、この後Ｃ地点へ移動する時刻を予測する。制御装置３０の空調制御部３３は、ベーン１３およびルーバー１４を動作させ、人３ａがＣ地点に到達する前に周辺の空調を重点的に行う。
【００４６】
以上のように本実施の形態では、人の往来が多いルート４上を移動する人の今後の移動先を予測するようにしているので、あらかじめ移動先の空調を重点的に行うことができる。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態１では、人の往来が多いルートの周辺を重点的に空調するようにしたが、本実施の形態３では、上記の機能に加え、人の往来が多いルートの周辺に人が在席するような場合に、ルート４に隣接するエリアを重点的に空調するようにしている。以下、図９および図１０を参照して、本実施の形態にかかる空気調和機を説明する。
【００４８】
図９は図１１と同様、空調エリアの平面図である。また図１０は図３と同様、図９に示す空調エリアを小さなブロックに分割した図である。図９および図１０において、符号５ａ〜５ｆは、空調エリア内に在席する人、具体的には机に向かって作業をしている人を示す。
【００４９】
本実施の形態では、人の往来が多いルート４を特定した後、解析部３１の解析結果に基づいて、空調エリア内の人の居るブロックを検出する（図４の２行目のケース）。人の往来が多いルート４の周辺に人が在席している場合、制御装置３０はベーン１３とルーバー１５を動作させ、ルート４と共に、その周辺エリアを重点的に空調する。
【００５０】
具体的には、図１０に示すように、人の往来が多いルート４の一部であるブロック３Ｅと、人５ｃが在席するブロック３Ｄを含む周辺エリアＩ（破線で示す）、ならびにルート４の一部であるブロック６Ｅと、人５ｂおよび５ｄが在席するブロック６Ｄおよび６Ｆを含む周辺エリアＩＩ（破線で示す）を重点的に空調する。
【００５１】
以上のように本実施の形態では、人の往来が多いルート４に隣接するブロックに在席する人５ｂ、５ｃおよび５ｄの周辺エリアＩおよびＩＩを重点的に空調するようにしている。このように重点的に空調するエリアを限定することで、机に向かって作業をしている人の快適さを高めることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  部屋
２ａ、２ｂ  出入口
３ａ〜３ｊ、５ａ〜５ｆ  人
４  人の往来が多いルート
６  机
１０  空気調和機
１１  室内機
１２  吸入口
１３  吹出口
１４  ベーン
１５  ルーバー
１６、１７  モータ
２０  温度測定装置
２１  輻射センサ
２２  走査部
２３  制御部
３０  制御装置
３１  解析部
３２  判定部
３３  空調制御部
３４  メモリ
１１０  温度調節部材
１２０  風向変更部材
１３０  風力調節手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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