(57)【要約】【課題】  室内領域の表面温度を検出する表面温度検出器を備え、室内領域の表面温度を正確に把握可能な空気調和機を提供することを目的とする。 【解決手段】  本発明にかかる空気調和機は、室内領域の表面温度を検出する表面温度検出器１７と、表面温度検出器１７の検出範囲１８及び検出範囲１８における表面温度の表示を投影画像２１として室内に投影する投影装置２０とを備え、好ましくは、表面温度検出器１７の検出範囲１８が複数の個別領域１９に分けられ、表面温度検出器１７は、個別領域１９ごとに表面温度を検出し、投影装置２０は、各個別領域１９を識別可能に表示するとともに、個別領域１９ごとに表面温度を視覚的に表示する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内領域の表面温度を検出する表面温度検出器と、前記表面温度検出器の検出範囲及び検出範囲における表面温度の表示を投影画像として室内に投影する投影装置とを備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記表面温度検出器の検出範囲が複数の個別領域に分けられ、前記表面温度検出器は、前記個別領域ごとに表面温度を検出し、前記投影装置は、前記各個別領域を識別可能に表示するとともに、個別領域ごとに表面温度を視覚的に表示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】
前記投影装置は、前記表面温度検出器の検出範囲に前記投影画像を重ねて表示す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】
前記投影装置は、室内天井面において、前記表面温度検出器の検出範囲の真上位置に前記投影画像を表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記表面温度検出器は、検出範囲を変更するために移動可能に設けられ、前記投影装置は、前記表面温度検知器に連動するように構成され、前記投影画像が、前記表面温度検出器の検出範囲の移動に追従するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項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、室内領域の表面温度を検出可能な空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、空調対象空間の床面温度を検知する床面温度センサと、床面温度センサの検知結果に基づき、動作制御を行なう制御装置を備えた空気調和機が知られている。特許文献１では、床面温度センサの検知範囲を可視光で照らす照準ライトによって、床面温度センサの検知範囲を視覚的に認識可能とし、該検知範囲内に障害物が存在する場合には、床面温度センサの検知方向を変更して障害物を回避するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７０９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、床面温度センサの検知範囲を認識することはできるものの、検知範囲における温度分布を認識することはできず、実際にどのような検知結果を基に空調運転が制御されているか知ることができなかった。したがって、空調運転による空調環境と、実際の体感温度との間にずれが生じた場合に、そのずれを適切に修正することは困難とされていた。
【０００５】
そこで、本発明においては、上記に鑑み、室内領域の表面温度を検出する表面温度検出器を備え、室内領域の表面温度を正確に把握可能な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】
上記目的を達成するために、本発明にかかる空気調和機は、室内領域の表面温度を検出する表面温度検出器と、前記表面温度検出器の検出範囲及び検出範囲における表面温度の表示を投影画像として室内に投影する投影装置とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、投影装置によって表面温度検出器の検出範囲及び検出範囲における表面温度の表示を室内に投影することで室内領域の表面温度を正確に把握することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のとおり、本発明では、投影装置によって表面温度検出器の検出範囲及び検出範囲における表面温度の表示を室内に投影するようにしたため、室内領域の表面温度を正確に把握することができ、これにより、使用者の行動範囲に合わせて室内環境を快適な状態にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の空気調和機の室内機を示す斜視図
【図２】図１の断面図
【図３】第１実施形態の空気調和機の制御ブロック図
【図４】第１実施形態の空気調和機において投影画像を投影した状態を示す模式図
【図５】図４の投影画像の位置変更した状態を示す模式図
【図６】第２実施形態の空気調和機の室内機を示す斜視図
【図７】第３実施形態の空気調和機において投影画像を投影した状態を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
以下、図面に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、第１実施形態の室内機を示す斜視図であり、図２は図１の断面図であり、図３は空気調和機の制御ブロック図である。なお、本実施形態においては、室内機１と図示しない室外機とからなるセパレート型の空気調和機について説明する。
【００１１】
図１〜図３に示すように、室内機１は、室内熱交換器２および室内ファン３を備え、これらがキャビネット４に内装されている。キャビネット４の上面に、吸込口５が形成される。キャビネット４の前面から底面にかけての湾曲面に吹出口６が形成される。キャビネット４の内部には、吸込口５から吹出口６に至る送風路７が形成され、送風路７に、室内熱交換器２と室内ファン３とが配される。そして、吹出口６を開閉する導風パネル８が開閉可能に設けられるとともに、風向板９も設けられる。
【００１２】
空気調和機の図示しない室外機は、室内機１と配管および配線により接続される。室外機は、圧縮機１０、四方弁、室外熱交換器、絞り装置、室外ファン１１を備える。圧縮機１０、四方弁、室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器２により冷凍サイクルが形成される。
【００１３】
そして、図３に示すように、空気調和機は、冷凍サイクルを制御し、冷房運転モード、暖房運転モード、除湿運転モードなどの空調運転を行う制御装置１２を備えている。制御装置１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリを有する。室内機１には室温検出器１３が設けられ、室外機に外気温検出器１４が設けられる。また、室内熱交換器２の温度を検出する室内熱交換器温度検出器１５が設けられる。各温度検出器１３〜１５は、サーミスタなどの温度センサを用いる。
【００１４】
空気調和機は、制御装置１２と通信可能なリモコン等の遠隔制御装置１６を有する。ユーザは、遠隔制御装置１６を操作して、空気調和機に各種の指示を行う。遠隔制御装置１６と制御装置１２とは、赤外線による無線通信を行う。なお、遠隔制御装置１６は、スマートホン、タブレット、ＰＣなどであってもよく、無線ＬＡＮなどの無線通信、あるいはケーブル、電力線などの通信回線を利用して、制御装置１２と通信する。
【００１５】
制御装置１２は、遠隔制御装置１６からの指示にしたがって所定の運転モードを実行するように冷凍サイクルを制御する。圧縮機１０、絞り装置および室内外のファン３，１１がそれぞれ駆動される。すなわち、ユーザが、遠隔制御装置１６を操作して、設定温度および暖房運転モード、冷房運転モード、除湿運転モード、自動運転モードなどの運転モードを選択する。遠隔制御装置１６は、ユーザの操作に基づく制御信号を室内機１に送信する。制御装置１２は、遠隔制御装置１６からの制御信号を受け取ると、指示された運転モードにおいて空調運転を制御する。
【００１６】
本実施形態では、図１に示すように、室内機１に、室内領域の表面温度を検出する表面温度検出器１７が設けられている。表面温度検出器１７は、キャビネット４の前面に設置され、室内機１の前方かつ下方向に臨むように取り付けられる。表面温度検出器１７は、受光素子が２次元配列されたサーモパイルアレイを用いたものであり、床、壁、人から放射される赤外線を吸収し、吸収した赤外線に応じた熱起電力を発生し、この熱起電力に基づいて温度を検出する。表面温度検出器１７は、検出した温度に応じた検出信号を制御装置１２に出力し、制御装置１２は、表面温度検出器１７の検出範囲１８における温度を検知する。
【００１７】
表面温度検出器１７は、所定の視野角、例えば６０°を有する。そして、表面温度検出器１７は室内の端の上部に位置するので、表面温度検出器１７の検出範囲１８は、図４及び図５に示すようになる。この表面温度検出器１７は、検出範囲１８内の複数の個別領域１９における温度を検出することができる。例えば左右８領域、前後８領域の合計６４個の個別領域１９での温度が検出される。制御装置１２は、各個別領域１９を識別可能に表示すると共に、個別領域１９ごとに表面温度を視覚的に表示する画像データを形成する。
【００１８】
表面温度検出器１７は、ユニバーサルマウントによって支持されている。そして、ユニバーサルマウントに取り付けられた図示しない摘みにより、左右方向及び斜め下方向の角度を変更可能とされる。これにより、室内領域の中で、ユーザの行動範囲に合わせて表面温度検出器１７の検出範囲１８を任意に設定することができる。
【００１９】
また、図１に示すように、室内機１には、表面温度検出器１７の検出範囲１８及び検出範囲１８における表面温度を表示する画像データを室内に投影する投影装置２０が設けられる。前述したように、制御装置１２で形成された画像データが投影装置に送られて室内に投影画像２１が投影される。投影装置２０は、表面温度検出器１７の検出範囲１８に投影画像２１を重ねて表示するように構成される。
【００２０】
具体的に、投影装置２０は、表面温度検出器１７の近接位置に配置され、ユニバーサルマウントによって支持される。投影装置２０と表面温度検出器１７とは、公知のリンク機構によって連動するように構成されており、表面温度検出器１７と投影装置２０とを室内機１に取り付ける際、表面温度検出器１７の検出範囲１８と投影装置２０の投影画像２１とが完全に重なるように調整する。
【００２１】
これにより、摘みにより表面温度検出器１７の向きを変更すると、図４及び図５に示すように、投影画像２１が、表面温度検出器１７の検出範囲１８の移動に追従する。その結果、ユーザは、投影画像２１によって検出範囲１８を目視しながら適正位置に設定することが可能となる。なお、図４及び図５では、検出範囲１８内の個別領域１９として左右３領域、前後３領域の合計９領域の場合を模式的に示している。
【００２２】
投影装置２０では、各個別領域１９を識別可能に表示するとともに、個別領域１９ごとに表面温度を視覚的に表示する。本実施形態では、図４及び図５に示すように、個別領域１９を境界線で区分けするとともに、区分けされた各個別領域１９内に表面温度が数値として表示されるため、検出範囲１８及び検出範囲１８における温度分布を正確に把握することが可能となる。
【００２３】
個別領域１９を識別可能に表示するには、各個別領域１９を色分けしてもよい。また、個別領域１９ごとに表面温度を視覚的に表示するには、数値表示のほか、色分け表示や、模様分け表示をすることも可能である。
【００２４】
投影装置２０の光源としては、レーザ光やＬＥＤ光を用いることができる。ただ、投影装置２０の光源と、表面温度検出器１７とが近接した位置に配されると、光源の熱が表面温度検出器１７の検出結果に影響を及ぼすおそれが生じる。そこで、本実施形態では、表面温度検出器１７と、投影装置２０との間が熱的に遮断された構成としている。具体的には、両者の間に断熱材を介在させているが、そのほかにも両者の間に溝等の空間を形成することも可能である。
【００２５】
上記表面温度検出器１７によって検出された表面温度に基づく空調運転について説明する。空気調和機は、室温が設定温度になるように空調運転を行う。ところで、暖房運転が行われると、室温は次第に設定温度となる。このとき、検出された室温は設定温度になっているが、床付近は設定温度よりも低い場合がある。ユーザは、足元が冷たく感じ、不快な思いをする。
【００２６】
そこで、表面温度検出器１７の検出範囲１８を、ユーザの行動範囲に合わせて床面Ｆに設定する。床面Ｆの表面温度（以下、床温度という）が所定の温度（制御開始温度Ｔs）より低いとき、暖房能力を上げる運転を行なうことにより、床温度を上げることができる。具体的には、制御装置１２は、暖房運転モードの実行中に床温度制御モードを実行する。
【００２７】
すなわち、暖房運転中は遠隔制御装置１６のボタン操作により床温度制御モードを実行するか否かを選択することが可能となる。そこで、床温度制御モードをＯＮにすることで床温度制御モードが実行され、床温度制御モードをＯＦＦにすることで通常の暖房運転に復帰する。
【００２８】
制御装置１２は、暖房運転モードの実行中、室温が設定温度になったかを監視する。室温が設定温度となる安定時であって、床温度がＴsよりも低いと判断した場合に、制御装置１２は床温度制御モードを開始する。
【００２９】
制御装置１２は、表面温度検出器１７の向きを把握しており、床温度制御モードでは、風量が自動で、調和空気が検出範囲１８に向かって送出されるように必要に応じて導風パネル８及び風向板９を駆動させて風向きを調整して暖房運転モードが実行される。また、検出範囲１８内において個別領域１９間で温度差が存在する場合、制御装置１２は、最も温度が低い個別領域１９に向けて調和空気が吹き出すように風向きを調整する。
【００３０】
圧縮機１０の運転周波数等の他の運転条件は、安定時の暖房運転モードの運転条件と同じである。なお、風量は変更可能、風向きは変更不可とされる。このように、床温度制御モードは、暖房運転モードの１つとされる。制御装置１２は、床温度制御モードを実行中に、検出範囲１８内の各個別領域１９の床温度から平均床温度を算出する。この平均床温度が検出範囲１８における床温度とされる。
【００３１】
床温度が所定の温度（制御休止温度Ｔr、ただしＴr≧Ｔs）に達したときには、制御装置１２は、床温度制御モードを休止して通常の暖房運転モードに復帰する。ただし、床温度制御モードは終了していない。制御装置１２は、床温度を監視し、床温度が制御開始温度Ｔsより低くなったとき、再び床温度制御モードを実行する。
【００３２】
制御装置１２が床温度を検知するとき、室内に人がいたり、暖房器具、家具などの障害物が置かれていると、検出範囲１８の床温度の正確な検知が阻害される。そこで、床温度の検知精度を高めるために、以下の(a)〜(c)のようなケースにおける床温度のデータは、平均床温度を算出するためのデータとして採用しない。
【００３３】
(a)検出範囲の床温度は定期的、例えば１秒毎に検知される。最新の床温度において、前回の床温度と比べて急激な温度変化、例えば１℃以上の変化がある場合、温度変化があった個別領域に人がいると判断される。制御装置１２は、平均床温度を算出するとき、該当する個別領域１９の床温度を除外する。
【００３４】
(b)床温度が高温、例えば、床温度が平均床温度より所定値（例えば１０℃）以上高い個別領域１９が存在する場合、制御装置１２は、該当する個別領域１９に暖房器具等が存在するものとして該当個別領域１９の床温度を除外する。
【００３５】
(c)検出範囲１８の一部が壁にかかる場合、予め設定段階で壁にかかる個別領域１９を表面温度の検出対象から外すことができる。なお、検出範囲１８内に家具等の障害物が存在する場合においても、障害物が存在する個別領域１９を設定段階で表面温度の検出対象から外すことも可能である。
【００３６】
設定によって予め特定の個別領域１９を検出対象から除外する操作を行なう場合、投影装置２０は、除外する個別領域１９の誤認を防ぐために、各個別領域１９に付与された識別番号を表示可能とするのが望ましい。識別番号としては、通し番号でもよいし、アルファベト等の文字であってもよい。識別番号は表面温度とともに表示してもよいし、識別番号と表面温度とを交互に表示するようにしてもよい。
【００３７】
個別領域１９を検出対象から除外する操作は、遠隔制御装置１６によって行なうようにするのが好ましい。この場合、遠隔制御装置１６にも投影装置２０の投影画像２１を表示し、遠隔制御装置１６に表示された画像を見ながら特定の個別領域１９を選択できるようにすることで、設定操作を容易かつ確実に行なうことができる。
【００３８】
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態の室内機を示す斜視図である。本実施形態では、投影装置２０の位置を変更した点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同じとされる。
【００３９】
図示のごとく、投影装置２０は、キャビネット４の下面の奥に設けられる。このように表面温度検出器１７と投影装置２０とを離間配置することで投影装置２０の光源の熱を遮断することが可能となる。ただ、表面温度検出器１７と投影装置２０とを離間配置することで、両者を連動させるリンク機構を設けることが難しい場合には、両者をステッピングモータによって独立して駆動する構成としてもよい。この場合、両方のステッピングモータを同じだけ駆動させることで両者を連動させることができる。
【００４０】
［第３実施形態］
図７は第３実施形態の室内機の投影画像を模式的に表した図である。本実施形態においては、投影装置２０の投影画像２１を室内天井面Ｃに投影するようにした点、表面温度検出器に照準ライトを設けた点、及び、表面温度検出器１７および投影装置２０の方向をステッピングモータにより独立して変更可能とした点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同じとされる。
【００４１】
本実施形態では、投影装置２０は、室内天井面Ｃにおいて、表面温度検出器１７の検出範囲１８の真上位置に投影画像２１を表示する。表面温度検出器１７の検出範囲１８を視認可能とするため、本実施形態では表面温度検出器１７の検出範囲１８の四隅をレーザ光によりポイント照射する照準ライトが一体的に取り付けられている。なお、照準ライトとしては、可視光であればよく、また、検出範囲の位置及び形状がわかるものであれば線状あるいは検出範囲の周囲を囲む枠状であってもよい。
【００４２】
このように、照準ライトの照射光２２の位置を確認することで、検知範囲１８を認識することができる。その後、検知範囲１８の真上になるように投影画像２１の位置合わせを行なう。この場合、遠隔制御装置１６によって投影装置２０の向き及び投影画像２１の大きさを変更可能とするのが好ましい。これにより、照射光２２の位置を見ながら容易に投影画像２１の位置合わせを行なうことができる。
【００４３】
以上の実施形態の説明から明らかな通り、本発明の空気調和機は、表面温度検出器１７の検出範囲１８が複数の個別領域１９に分けられ、表面温度検出器１７は、個別領域１９ごとに表面温度を検出し、投影装置２０は、各個別領域１９を識別可能に表示するとともに、個別領域１９ごとに表面温度を視覚的に表示することができる。これにより、表面温度検出器１７の検出結果を容易に把握することができる。
【００４４】
投影装置２０は、表面温度検出器１７の検出範囲１８に投影画像２１を重ねて表示することができる。これにより、個別領域１９ごとに床温度を直接知ることができる。表面温度検出器１７は、検出範囲１８を変更するために移動可能に設けられ、投影装置２０は、表面温度検知器１７に連動するように構成され、投影画像２１が、表面温度検出器１７の検出範囲１８の移動に追従するような構成とするのが好ましい。上記構成により、検出範囲１８における温度分布を直接視認することができる。
【００４５】
表面温度検出器１７と、投影装置２０との間は熱的に遮断された構造とするのが好ましい。このような構造とすることで、投影装置２０の光源の熱が表面温度検出器１７の検出結果に影響を及ぼすことなく、表面温度検出器１７の検出精度を良好に維持することができる。
【００４６】
投影装置２０は、各個別領域１９に付与された識別番号を表示可能とすることで、予め検出対象から特定の個別領域１９を除外する設定操作を行なう際に、他の個別領域１９と間違うことなく設定を行なうことが可能となる。また、個別領域１９を検出対象から除外する操作は、遠隔制御装置１６によって行なうようにするのが好ましく、設定操作を容易かつ確実に行なうことができる。遠隔制御装置１６としてはスマートフォンを使用してもよい。
【００４７】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。たとえば、第１実施形態及び第２実施形態では、空気調和機製造時に、表面温度検出器１７の検出範囲１８と投影装置２０の投影画像２１とが重なるように予め調整しておくとされているが、これに限らず、例えば、表面温度検出器１７に第３実施形態のような照準ライトを設置することも可能である。
【００４８】
上記構成によれば、検出範囲１８と投影画像２１とが実際に一致しているか否かを確認することができる。この場合、投影装置２０の向きを調整可能とすることで、照準ライトの照射光２２を基に検出範囲１８と投影画像２１との間に位置ずれが生じたときでも、正しく位置合わせすることが可能となる。
【００４９】
また、表面温度検出器としては、一度に複数の個別領域の表面温度を検出できるサーモパイルアレイを用いているが、これに限らず、表面温度検出器として所定の領域の表面温度を単独で検出するものであってもよい。また、この場合、表面温度検出器が検出範囲を走査するように構成して複数の個別領域の表面温度を順次測定し、複数の個別領域の表面温度を検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１    室内機
２    室内熱交換器
３    室内ファン
４    キャビネット
５    吸込口
６    吹出口
７    送風路
８    導風パネル
９    風向板
１０    圧縮機
１１    室外ファン
１２    制御装置
１３    室温検出器
１４    外気温検出器
１５    室内熱交換器温度検出器
１６    遠隔制御装置
１７    表面温度検出器
１８    検出範囲
１９    個別領域
２０    投影装置
２１    投影画像
２２    照射光
Ｆ    床面
Ｃ    天井面
【図１】
2016121857.tif 000003
【図２】
2016121857.tif 000004
【図３】
2016121857.tif 000005
【図４】
2016121857.tif 000006
【図５】
2016121857.tif 000007
【図６】
2016121857.tif 000008
【図７】
2016121857.tif 000009