(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動ダクトを回動中心軸の回りに回動させて、その可動ダクトに設けられた空気吹出し口を人の方向に向け、空調を行う空調装置であって、空調領域を仮想的に分割することにより形成された複数の分割領域のいずれかに人が居るか否か感知可能に設置された複数の赤外線式の固定センサと、
前記空気吹出し口とほぼ同方向に向けられた状態で、前記可動ダクトに取付けられた赤外線式の移動センサと、
人が居る分割領域の方向に前記可動ダクトを回動させ、前記移動センサが人を感知した時に前記可動ダクトの回動を止める回動制御手段と、
を有することを特徴とする空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の空調装置であって、
一の固定センサの感知領域と他の固定センサの感知領域とが部分的に重複しており、重複する感知領域と重複しない感知領域とがそれぞれ分割領域に対応していることを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動ダクトを回動中心軸の回りに回動させて、その可動ダクトに設けられた空気吹出し口を人の方向に向け、空調を行う空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可動ダクトを基端部の軸回りに回動させて、その可動ダクトの空気吹出し口５４ｆの方向を変える空調装置の一例が特開平５−９９４７９号公報に記載されている。この空調装置は、図８に示すように、自立式の空調装置本体５２を備えており、この空調装置本体５２の上面隅部に可動ダクト５４が水平回動可能に設置されている。可動ダクト５４の基端部には、空気吹出し口５４ｆとほぼ同方向を向けられた状態で一対の超音波センサ５４ｓが装着されており、その可動ダクト５４の回動中にそれらの超音波センサ５４ｓが人を感知した段階で可動ダクト５４の回動が停止するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、超音波センサ５４ｓを使用する方式では人以外の動く物、例えば、ロボット等を誤って感知することがあり、好ましくない。
また、人とロボット等とを識別できる比較的安価なセンサとして赤外線センサが考えられるが、赤外線センサは一般的に感知領域が広いため、人の有無は感知できても、人の方向を具体的に特定することは難しい。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、赤外線センサを複数使用して人の方向をほぼ特定できるようにすることで、空調を効果的に行える空調装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、可動ダクトを回動中心軸の回りに回動させて、その可動ダクトに設けられた空気吹出し口を人の方向に向け、空調を行う空調装置であって、空調領域を仮想的に分割することにより形成された複数の分割領域のいずれかに人が居るか否か感知可能に設置された複数の赤外線式の固定センサと、前記空気吹出し口と同方向に向けられた状態で、前記可動ダクトに取付けられた赤外線式の移動センサと、人が居る分割領域の方向に前記可動ダクトを回動させ、前記移動センサが人を感知した時に可動ダクトの回動を止める回動制御手段とを有することを特徴とする。
【０００５】
本発明によると、人が空調領域内に入れば、複数の固定センサによってその人が空調領域内のいずれの分割領域に居るか感知可能となる。このため、回動制御手段によって人が居る分割領域の方向に可動ダクトを回動させ、移動センサが人を感知した時に可動ダクトの回動を止めることで、空気吹出し口を人の方向に向けることができる。即ち、移動センサと複数の固定センサとを使用することで、人の方向をほぼ特定することができるため、空調を効果的に行えるようになる。
【０００６】
また、請求項２に示すように、一の固定センサの感知領域と他の固定センサの感知領域とを部分的に重複させ、重複する感知領域と重複しない感知領域とをそれぞれ分割領域に対応させることにより、例えば、二台の固定センサで三個所の分割領域における人の有無を感知できるようになる。このため、固定センサを効率的に使用することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施形態１に係る空調装置の説明を行う。ここで、図１は、本実施形態に係る空調装置の要部側面図等であり、図２は空調装置の駆動機構を表す正面図等である。また、図３は可動ダクトと分岐固定ダクトとの接続部分を表す縦断面図等である。また、図４〜図６は空調装置の動作フローチャート、図７は空調装置の正面図である。
【０００８】
空調装置１は、図７に示すように、工場の天井部分に設置された主固定ダクト２を備えており、その主固定ダクト２の側面に複数の分岐固定ダクト４が所定の間隔で接続されている。分岐固定ダクト４の先端部分はハウジング６の内部に収納されており、そのハウジング６内で可動ダクト７と接続されている。なお、図７には、主固定ダクト２、分岐固定ダクト４及びハウジング６を支持するブラケット及び送風装置等は省略されている。
【０００９】
分岐固定ダクト４の先端部４ｆは、図３（Ａ）に示すように、ほぼ水平に位置決めされており、ハウジング６内でブラケット６ａ，６ｂにより支持されている。分岐固定ダクト４の先端部４ｆは円筒形に形成されており、その内側先端寄りに一対の第１軸受け部材１２がその分岐固定ダクト４と同軸に固定されている。第１軸受け部材１２は、回転軸１８を回転可能な状態で分岐固定ダクト４の先端部４ｆと同軸に保持する部材であり、図３（Ｃ）に示すように構成されている。即ち、第１軸受け部材１２は、分岐固定ダクト４の内径とほぼ等しい外径を有する外部リング１２ｒと、軸受けとして働く内部リング１２ｓとを備えており、両リング１２ｒ，１２ｓが四本の支持棒１２ｂによって互いに同軸となるように連結されている。
【００１０】
分岐固定ダクト４の先端には、可動ダクト７の基端部７ｂが軸回りに回動可能な状態で連結される。可動ダクト７は、側面略Ｌ字形をしており、空気吹出し口７ｅを有する先端部７ｆと曲がり部７ｗ及び上記した基端部７ｂとから構成されている。可動ダクト７の基端部７ｂは円筒形に形成されてその内径が分岐固定ダクト４の先端部４ｆの外径よりも若干大きく設定されており、図３（Ａ）に示すように、その基端部７ｂの後端が分岐固定ダクト４の先端に被せられる。
【００１１】
可動ダクト７の基端部７ｂにはその内部後端寄りに第２軸受け部材１４が同軸に固定されている。第２軸受け部材１４は、上記した回転軸１８に可動ダクト７を連結するための部材であり、図３（Ｂ）に示すように構成されている。即ち、第２軸受け部材１４は可動ダクト７の基端部７ｂの内径とほぼ等しい外径を有する外部リング１４ｒと、上記した回転軸１８が連結される内部リング１４ｓとを備えており、両リング１４ｒ，１４ｓが四本の支持棒１４ｂによって互いに同軸となるように連結されている。
上記した構造により、可動ダクト７は分岐固定ダクト４の軸回りに回動可能となり、空気吹出し口７ｅの向きを変えることが可能になる。
即ち、可動ダクト７及び分岐固定ダクト４の軸心が本発明の回動中心軸に相当する。
【００１２】
可動ダクト７の基端部７ｂの外周面には、図２（Ａ）に示すように、チェーン２２がその基端部７ｂの外周面の周方向に固定されている。チェーン２２は、可動ダクト７を回動させる部材であり、可動ダクト７の上端部を除く部分を囲んでいる。なお、図２（Ａ）に示す状態で、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅは真下を向いている。
チェーン２２は、少なくとも両端部が連結部材２３によって可動ダクト７に固定されている。
【００１３】
ハウジング６内には、モータ＆減速機８が分岐固定ダクト４の真下位置に取付けられており、そのモータ＆減速機８の駆動軸８ｊの先端にチェーン２２と噛合するスプロケット８ｓが固定されている。この構造により、モータ＆減速機８が駆動されてスプロケット８ｓが回転すると、チェーン２２及びスプロケット８ｓの働きで可動ダクト７は分岐固定ダクト４に対して回動する。
【００１４】
可動ダクト７の基端部７ｂの外周面には、チェーン２２と平行にベルト状の第１ストライカ２５ａと第２ストライカ２５ｂとが貼着されている。第１ストライカ２５ａは、図２（Ｃ）に示すように、可動ダクト７の下端から上端近傍までその可動ダクト７の左外周面に貼着されており、第２ストライカ２５ｂは同じく可動ダクト７の下端から上端近傍までその可動ダクト７の右外周面に貼着されている。両ストライカ２５ａ，２５ｂは可動ダクト７の軸方向に位置をずらした状態で配置されており、互いのストライカ２５ａ，２５ｂが連続しないように配慮されている。
【００１５】
ハウジング６の上部には、図２（Ｃ）に示すように、第１ストライカ２５ａによって動作する第１マイクロスイッチ２６ａと、第２ストライカ２５ｂによって動作する第２マイクロスイッチ２６ｂとが取付けられている。第１マイクロスイッチ２６ａは、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅが真下を向いた状態からその空気吹出し口７ｅが図中左に移動（可動ダクト７が右回動）する間だけオンできる位置に取付けられている。第２マイクロスイッチ２６ｂは、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅが真下を向いた状態からその空気吹出し口７ｅが図中右に移動（可動ダクト７が左回動）する間だけオンできる位置に取付けられている。
【００１６】
このため、第１マイクロスイッチ２６ａ、第２マイクロスイッチ２６ｂが共にオンのときは、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅは真下を向いている。また、第１マイクロスイッチ２６ａがオンで第２マイクロスイッチ２６ｂがオフのときは可動ダクト７の空気吹出し口７ｅは左下を向いている。第１マイクロスイッチ２６ａがオフで第２マイクロスイッチ２６ｂがオンのときは可動ダクト７の空気吹出し口７ｅは右下を向いている。
なお、第１マイクロスイッチ２６ａ、第２マイクロスイッチ２６ｂの信号は、ハウジング６内のコントローラ３０（図１（Ａ）参照）に入力される。
【００１７】
可動ダクト７の先端部７ｆには、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、空気吹出し口７ｅと同じ方向に向けられた赤外線式の移動センサ３１が取付けられている。このため、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅが空調領域Ｓ内の作業員の方向に向けられた状態で、その移動センサ３１はオンするようになる。
また、ハウジング６の下部には、空調領域Ｓ内に入った作業員の概略位置を把握するための赤外線式の固定センサ３２，３３が二台取付けられている。ここで、空調領域Ｓとは、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅが作業員の方向に向けられたときに、吹出された空気がその作用者に対して有効に当たり、空調が良好に行われる範囲をいう（図１（Ｂ）参照）。
【００１８】
第１固定センサ３２は、図１（Ｂ）に示すように、その感知領域が空調領域Ｓの図中左約2/3をカバーできるように位置決め調整されている。即ち、第１固定センサ３２は、空調領域Ｓを左右方向（図１（Ｂ）において左右方向）に仮想的に三分割した場合の分割領域I及び分割領域IIに位置する作業員を感知できるようになる。
また、第２固定センサ３３は、その感知領域が空調領域Ｓの図中右約2/3をカバーできるように位置決め調整されている。即ち、第２固定センサ３３は、空調領域Ｓを左右方向に仮想的に三分割した場合の分割領域II及び分割領域IIIの作業員を感知できるようになる。
【００１９】
したがって、第１固定センサ３２がオンで、第２固定センサ３３がオフであれば、作業員が分割領域Iに居ることが分かる。第１固定センサ３２と第２固定センサ３３とが共にオンの場合には、作業員が分割領域IIに居ることが分かる。第１固定センサ３２がオフで、第２固定センサ３３がオンであれば、作業員が分割領域IIIに居ることが分かる。また、第１固定センサ３２と第２固定センサ３３とが共にオフの場合には、作業員が空調領域Ｓ内に居ないことが分かる。
【００２０】
移動センサ３１、第１固定センサ３２及び第２固定センサ３３の出力信号はハウジング６内のコントローラ３０に入力される。
コントローラ３０は、図４〜図６のフローチャートに示すように、移動センサ３１、第１固定センサ３２及び第２固定センサ３３からの信号に基づいてモータ＆減速機８を駆動させ、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅを作業員の方向に向ける働きをする。即ち、コントローラ３０が本発明の回動制御手段に相当する。
なお、第１固定センサ３２及び第２固定センサ３３は同じ位置に角度を変えて設置しても良いし、二つのセンサが一体型となったものを使用しても良い。
【００２１】
次に、図４から図６のフローチャートに基づいて空調装置１の動作を説明する。
電源がオンされると、モータ＆減速機８の働きで可動ダクト７がホームポジション（空気吹出し口７ｅが真下を向く位置）まで回動する。さらにこの状態で分岐固定ダクト４のダンパー（図示されていない）が開かれる（図４  ステップ１０１）。
次に、赤外線センサが安定する時間（30秒）が経過すると（ステップ１０２）、第１固定センサ３２及び第２固定センサ３３によって空調領域Ｓ内に作業員が居るか否かが判定される（図５  ステップ１０３）。
【００２２】
第１固定センサ３２と第２固定センサ３３とが共に作業員を感知しない場合、即ち、空調領域Ｓ内に作業員が居ないと判定された場合には（ステップ１０３  ＮＯ）、可動ダクト７がホームポジションに保持された状態で前記ダンパーが閉じられ、待機状態となる（ステップ１０５）。
【００２３】
第１固定センサ３２あるいは第２固定センサ３３が作業員を感知してオンすると（図５  ステップ１０３  ＹＥＳ）、前記ダンパーの開信号が出力され、そのダンパーが開状態に保持される（ステップ１０４）。次に、可動ダクト７がモータ＆減速機８の働きで作業員の居る分割領域の方向に回動（スイング）する（ステップ１０６）。例えば、作業員が分割領域Iに居る場合には、可動ダクト７がホームポジションから図１（Ｂ）において左スイングする。
【００２４】
そして、可動ダクト７のスイング中に移動センサ３１が作業員を感知してオンすると（ステップ１０８  ＹＥＳ）、モータ＆減速機８が停止し、可動ダクト７のスイングが停止する（ステップ１０９）。この状態で、可動ダクト７の空気吹出し口７ｅが作業員の方向に向けられ、分割領域Iの空調が行われる。
なお、第１固定センサ３２あるいは第２固定センサ３３と移動センサ３１とが共にオンの状態では、ステップ１０８、ステップ１０９及びステップ１１０（図６参照）のプログラムが繰り返し実行され、可動ダクト７はスイング停止状態に保持される。
【００２５】
次に、作業員が、例えば、分割領域IIIに移動すると、第１固定センサ３２、移動センサ３１がオフして、第２固定センサ３３がオンする。このため、図６のステップ１１０の判断はＹＥＳ、図５のステップ１０８の判断はＮＯとなる。したがって、プログラムがステップ１０８からステップ１０６に進み、可動ダクト７がモータ＆減速機８の働きで作業員の居る分割領域IIIの方向にスイングする。そして、スイング中に移動センサ３１がオンすると（ステップ１０８  ＹＥＳ）、可動ダクト７のスイングが停止し（ステップ１０９）、空気吹出し口７ｅが作業員の方向に向けられて、分割領域IIIの空調が行われる。
【００２６】
次に、その作業員が、分割領域IIに移動すると、移動センサ３１がオフするため、図６のステップ１１０の判断はＹＥＳ、図５のステップ１０８の判断はＮＯとなる。このため、上記したように、可動ダクト７が分割領域IIの方向にスイングし、分割領域IIの空調が行われる（ステップ１０９）。
【００２７】
次に、作業員が空調領域Ｓから出ると、第１固定センサ３２、第２固定センサ３３が共にオフするため、図６のステップ１１０の判断がＮＯとなる。これによって、プログラムはステップ１１１に進み、可動ダクト７は、例えば、三往復スイングする。そして、スイング中に移動センサ３１が作業員を感知しなければ（ステップ１１２  ＮＯ）、プログラムは図５のステップ１０５に進み、可動ダクト７がホームポジションまで戻されて、前記ダンパーが閉じられる。
【００２８】
また、図６のステップ１１１における三往復スイング中あるいはその後に、移動センサ３１がオンすると（ステップ１１２  ＹＥＳ）、プログラムはステップ１０９に進み、可動ダクト７のスイングが停止する。これによって、作業員の居る分割領域の空調が行われる。
なお、作業員の一人が、例えば、分割領域Iに居る状態でその分割領域Iの空調が行われているときに、別の作業員が、例えば、分割領域IIIに入っても、ステップ１０８〜ステップ１１０の働きで、可動ダクト７はスイング停止状態に保持される。
【００２９】
このように、本実施形態に係る空調装置１では、作業員が空調領域Ｓ内に入れば、固定センサ３２，３３によってその作業員が空調領域Ｓ内のいずれの分割領域に居るか感知可能となる。このため、回動制御手段（コントローラ３０）によって作業員が位置する分割領域の方向に可動ダクト７を回動させ、移動センサ３１が作業員を感知した時に可動ダクト７の回動を止めることで、空気吹出し口７ｅを作業員の方向に向けることができる。即ち、移動センサ３１と複数の固定センサ３２，３３とを使用することで、作業員の具体的な位置をほぼ特定することができるため、空調を効果的に行えるようになる。
【００３０】
また、第１固定センサ３２の感知領域と第２固定センサ３３の感知領域とを部分的に重複させ、重複する感知領域と重複しない感知領域とをそれぞれ分割領域に対応させるようにしているため、二台の固定センサ３２，３３で三個所の分割領域I〜IIIにおける作業員の有無を感知できるようになる。このため、固定センサ３２，３３を効率的に使用することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、固定センサ３２，３３をハウジング６の下部に設ける例を示したが、ハウジング６以外の支持架台に取付けることも可能である。
また、本実施形態では、固定センサ３２，３３を二台設置する例を示したが、二台以上使用すれば、空調領域Ｓをさらに細かく分割して、作業員の位置をさらに正確に把握することができる。
また、本実施形態では、可動ダクトを水平の軸を中心として回動させる例を説明したが、可動ダクトを垂直の軸を中心として回動させるようにしても良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、赤外線式の移動センサと複数の固定センサとを使用することで、人の方向をほぼ特定することができるため、空調を効果的に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る空調装置の要部側面図（Ａ図）、要部正面図（Ｂ図）である。
【図２】空調装置の駆動機構を表す正面図（Ａ図）、Ａ図のＢ部拡大図（Ｂ図）及びマイクロスイッチ等の取付け図（Ｃ図）である。
【図３】空調装置の可動ダクトと固定ダクトとの接続部分を表す縦断面図（Ａ図）、第２軸受け部材の正面図（Ｂ図）及び第１軸受け部材の正面図（Ｃ図）である。
【図４】空調装置の動作を表すフローチャートである。
【図５】空調装置の動作を表すフローチャートである。
【図６】空調装置の動作を表すフローチャートである。
【図７】空調装置の正面図である。
【図８】従来の空調装置の全体斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ      空調領域
I       分割領域
II      分割領域
III      分割領域
１      空調装置
４      分岐固定ダクト
７      可動ダクト
７ｅ    空気吹出し口
３０    コントローラ（回動制御手段）
３１    移動センサ
３２    第１固定センサ
３３    第２固定センサ
【図１】
0003842125.tif 000002
【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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