(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部屋の壁に据え付けられる空気調和機本体と、前記本体の正面に設けられた吸い込み口と、前記吸い込み口から吸い込まれて熱交換された空気を吹き出す前記本体の下方に設けられた吹出し口と、前記部屋の検出対象物から放射される赤外線量に応じた出力を得る積層熱電対および前記積層熱電対の温度基準となる冷接点温度を定めるためのサーミスタを一つの容器の同一空間に一体内蔵した輻射センサとを備え、前記吹出し口からの温度影響を受けずに部屋の一様な温度の空気が周りを通過するように前記吸い込み口近傍に前記輻射センサを配設したことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記輻射センサからの出力を前記冷接点温度を基準とした輻射温度に演算する処理演算部、輻射温度を表示する表示部とを備えた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】
検出対象物の前記輻射温度または検出対象温度変化量の少なくともどちらか一方を数値表示することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記輻射センサの検出温度が所定時間閾値以上となった場合、運転モード切り換え手段、風向調整手段、圧縮機運転周波数変更手段の少なくともいずれか一つを変更する制御判定部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記輻射センサを吸い込み口の上端近傍と下端近傍にそれぞれ配設し、
部屋床面を遠方エリアと前方エリアに分割して輻射温度を検出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６】
前記輻射センサからの検出対象物の輻射温度の情報を、電話回線を通じて提供する通信手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調する空間の検出対象物の輻射温度を非接触で検出する輻射センサを搭載した空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機に搭載している輻射センサに用いられている検知素子は、検出対象物から放射される赤外線量に応じた出力を得る積層熱電対だけで構成されていた。この積層熱電対は、検出対象物からの赤外線を受ける温接点と、基準となる温度を受ける冷接点との温度差で出力を発生し、その信号レベルを温度換算すことにより、前記基準温度からの相対温度として輻射温度を表現されていた。したがって、検出対象物からの赤外線を受ける温接点の温度が一定でも、冷接点の温度が変動するとこの積層熱電対からの出力が変動して正しい輻射温度の測定ができなかった。
【０００３】
そこで、冷接点の温度を測定し、常に冷接点が０℃としての温度を示すように測定値を補正する必要がある。しかしながら積層熱電対の冷接点補償を行うサーミスターを、検出対象物から放射される赤外線量に応じた出力を得る積層熱電対とは個々別々に搭載していることから輻射センサの設置環境により、積層熱電対における冷接点温度と、その冷接点補償を行なうためのサーミスター温度とに温度差が生じてしまい、検出対象物の輻射温度算出にあたり誤差として生じ、精度良く検出対象物の輻射温度を検出することができないという問題があった。
【０００４】
また、輻射センサを空気調和機に搭載するにあたり、積層熱電対とサーミスタの設置部材を個々に設ける必要があり、設置スペースおよびコストに対しても課題が生じている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
積層熱電対の冷接点補償を行なうサーミスターと、検出対象物から放射される赤外線量に応じた出力を得る積層熱電対を個々に搭載させていることから、センサの設置環境により積層熱電対冷接点温度と補償を行なうためのサーミスター温度とに温度差が生じてしまい、検出対象物の輻射温度算出にあたり誤差として生じ、精度良く検出対象物の輻射温度を検出することができないという問題があった。
【０００６】
また、二つのセンサ（積層熱電対とサーミスタ）を搭載するために、設置部材を個々に設ける必要があり、設置スペースの増大化、コストアップならびにリサイクル解体時におけるリサイクル効率が低下するという問題があった。
【０００７】
また近年、空気調和機の利用方法も多岐にわたり、ユーザーが風呂上がり時等に空気調和機からの冷風・温風・送風をすぐに浴びたいといった空気調和機の利用状況においては、従来での空気調和機の運転モード切り換えを行なうためにワイヤレスリモコンによる運転切り換え操作は非常に煩わしい行為でもある。
【０００８】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、室内の検出対象物からの輻射温度を精度良く検出して室内の快適性を向上させるとともに、部屋内部の温度変化による状況を捉えることが可能なセキュリティー性が高い空気調和機を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る空気調和機は、部屋の壁に据え付けられる空気調和機本体と、前記本体の正面に設けられた吸い込み口と、前記吸い込み口から吸い込まれて熱交換された空気を吹き出す前記本体の下方に設けられた吹出し口と、前記部屋の検出対象物から放射される赤外線量に応じた出力を得る積層熱電対および前記積層熱電対の温度基準となる冷接点温度を定めるためのサーミスタを一つの容器の同一空間に一体内蔵した輻射センサとを備え、前記吹出し口からの温度影響を受けずに部屋の一様な温度の空気が周りを通過するように前記吸い込み口近傍に前記輻射センサを配設したものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る空気調和機は、前記輻射センサからの出力を前記冷接点温度を基準とした輻射温度に演算する処理演算部、輻射温度を表示する表示部とを備えたものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係る空気調和機は、検出対象物の前記輻射温度または検出対象温度変化量の少なくともどちらか一方を数値表示するものである。
【００１２】
本発明の請求項４に係る空気調和機は、前記輻射センサの検出温度が所定時間閾値以上となった場合、運転モード切り換え手段、風向調整手段、圧縮機運転周波数変更手段の少なくともいずれか一つを変更する制御判定部を設けたものである。
【００１３】
本発明の請求項５に係る空気調和機は、前記輻射センサを吸い込み口の上端近傍と下端近傍にそれぞれ配設し、部屋床面を遠方エリアと前方エリアに分割して輻射温度を検出するものである。
【００１４】
本発明の請求項６に係る空気調和機は、前記輻射センサからの検出対象物の輻射温度の情報を、電話回線を通じて提供する通信手段とを備えたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１について図１〜図７にて説明する。図１は空気調和機を示す正面図、図２は空気調和機の縦断面図、図３は空気調和機に搭載した輻射センサの内部構造図、図４、図５は空気調和機を部屋の壁に据え付けた状態を示す部屋内部の斜視図、図６は部屋の壁に据え付けられた空気調和機の輻射センサの検出範囲を示した部屋の断面図、そして図７は空気調和機の制御ブロック図である。
【００１６】
図において、７は空気調和機本体６の正面に設けた吸込みグリル１８に隣接して取り付けられた輻射センサ、８はその輻射センサの近傍で本体正面に設けられた温度表示部である。また１０は空気調和機本体６の内部に収納され吸込みグリル１８、１９から吸い込んだ空気を冷却したり暖めたりする熱交換器、１１はモータにより駆動されて回転し吸い込んだ空気を本体６の下方に設けた吹出し口１４から吹出すラインフローファン、１２は風路１３を形成するケーシング、１５は吹出し口１４に配設され、上下方向へ風向きを変える上下風向調整ベーン、１６は左右方向に風向きを変える左右風向調整ベーン、１７は熱交換器１０の表面に発生する水滴を保持するドレンパン、９はエアフィルターである。
【００１７】
図１において輻射センサ７は部屋の空気を吸い込む吸込みグリルの端部近傍に配設されており、輻射センサ７周りを通過する空気は部屋の一様な温度が流れてくるので、輻射センサ７に対して安定した空気環境が選定されている。また、正面の吸込みグリルの下端側に輻射センサ７が取り付けられているので、空気調和機本体１１の下方側への検知範囲を確保することができる。一方、温度表示部８は、輻射センサ７の近傍に配設されており、センサ検出に対する温度の確認も容易に行なえる。
【００１８】
図２において、ラインフローファン１１による空気循環を行なう冷房・暖房・送風運転中の空気調和機の吹出し口１４からの温度影響を受けない吸込みグリル１８の近傍に配設する。たとえば、吸込みグリル１８と熱交換器１０の空間に輻射センサ部７を設置することにより、空気調和機に搭載された輻射センサ部７から精度良く検出することができる。また、これにより環境温度変化での温度勾配による輻射センサの劣化を防ぐ効果を有するとともに、製品解体時に分別リサイクルが行ない易いといった効果がある。
【００１９】
図３は空気調和機に搭載した輻射センサの内部構造を示した図である。検出対象物から放射される赤外線は図中の矢印で示すように、保護レンズ４を通過して内部へ入射し、積層熱電対１に到達する。３は輻射温度算出における基準となるセンサ周囲温度を検出するサーミスタである。検出対象物から放射される赤外線量に応じた出力を得る積層熱電対１と検出対象物から入射される赤外線量に応じた積層熱電対出力の基準をとり出すためのサーミスタ３とをセンサＣＡＮ２の同一空間に配設するセンサ内部構造としている。これにより精度良く検出対象物の輻射温度を検出することができる。
【００２０】
図４、図５および図６において、壁掛け形の空気調和機本体６が部屋の壁に据え付けられた様子を表している。一般に、部屋の長手方向の壁の上方に空気調和機６を据え付けることにより、部屋内の空調を効率良く行なえる。この図では、空気調和機６の直ぐ下には窓２５が設けられ、この壁面の対向面には出入り用のドア２６がある部屋の状況となっている。空気調和機に搭載した輻射センサの検出範囲が、たとえば、センサ正面を中心に片側３０度の特性を有するものであれば、空気調和機本体６の垂直下から６０度の範囲を検出カバーできるように、輻射センサ部７は本体６に設定されている。
【００２１】
図７において空気調和機の制御ブロックの概要を示している。輻射センサ７において検出した信号は制御部である処理演算部２７で検出対象物の輻射温度を演算し、その結果を表示部２９又は制御判定部２８、さらに場合によっては異常判断出力部３３へ伝えられる。制御判断手段部２８から、風向調整手段３０、送風機調整手段３１、または運転モード調整手段３２へ指令が伝えられ、それぞれに対応したアクチュエータの動作を行なう。
【００２２】
ユーザーがセンサ検出エリア内で空気調和機の吹出し口１４に近くに歩み寄ることにより、または輻射センサ部７に手を向けることにより、ユーザーが各自で設定した輻射温度以上の状態を所定時間維持した場合、空気調和機の運転モードを切替える運転モード調整手段３２、風量を増加減する送風機調整手段３１、風向を変更する風向調整手段３０、または圧縮機運転周波数変更手段の各アクチュエーターのすくなくともいずれかの制御を切替える判断を行う制御判定部２８を設けている。
【００２３】
実施の形態２．
図８は他の実施の形態に係る空気調和機と部屋の位置関係を示した部屋の断面図である。空気調和機本体６には輻射センサ７ａと７ｂの２個が配設されており、７ａの輻射センサは上述の実施の形態１と同じ位置で正面吸込みグリル１８の下端近傍に、一方７ｂは空気調和機本体６の上端にあたる正面吸込みグリル１８の上端近傍にそれぞれ配設されている。
【００２４】
上記２個の輻射センサの使い分けは、下側配設の７ａ輻射センサが空気調和機本体６の垂直下方から部屋の前方へ約６０度の角度範囲にはいる床面距離Ｌをカバーし、上側配設の７ｂ輻射センサは７ａ輻射センサによる範囲よりも遠方で床面距離Ｍのエリアをカバーするように設定されている。
【００２５】
一つの空調空間を１台の空気調和機に設けた２個の輻射センサを用いることにより、管理エリアを分割しそれぞれのエリア毎に検出対象物の輻射温度を検出することができる。そしてそれぞれの検出温度値に応じて、制御判断手段部２８からの指令により風向調整手段３０を動作させて空調負荷の均一化が図れる。
【００２６】
実施の形態３．
図９は実施の形態１における空気調和機の温度表示部を示す拡大略図である。図において、２０は温度表示部８の一部となっている７セグメントＬＥＤで二桁表示が可能であり、２１は上記表示のデジタル温度値が輻射温度であることを示す輻射表示ランプ、同様な意味合いで、２２は温度表示ランプ、２３は湿度表示ランプである。たとえば、図９の表示状態は、「輻射温度が２６℃」であることを表している。
【００２７】
輻射センサ部７から常時検出される出力を処理演算部２７にて、検出対象物（床面温度）、空気調和機の運転中における検出対象温度変化量のどちらか一方を空気調和機本体６に設けた温度表示部８に表示することにより、空調領域の床面温度を容易に判る現状把握効果を有するとともに、空気調和機における冷え過ぎ・足元が暖まらないといったユーザー個人の皮膚感覚による曖昧な判断基準に対して、定量的な判断基準を提供することができる。
【００２８】
ユーザーは表示部８の７セグメントＬＥＤ表示により、目視による輻射温度の確認が容易にできる。
なお、上述では温度の値を表示する手段を７セグメントＬＥＤ２０により説明したが、液晶表示でも良く同様の効果が得られる。
【００２９】
実施の形態４．
図１０は実施の形態１における壁掛け型空気調和機をさらに電力線搬送を介して外部へと通信接続した場合の通信手段を表す回路図である。壁掛け型空気調和機が設置された部屋の発熱温度による異常検知を通信手段を介して外部のサービスセンタや携帯電話などから把握可能としたものであり、図１０には通信手段として壁掛け型空気調和機に電力を供給する電灯線を使用した場合の回路図の一例を示してある。図において、８１は壁掛け型空気調和機の制御基板であり制御部（処理演算部）２７および通信インターフェイス８３を搭載しており制御部２７の信号を通信インターフェイス８３を通して電灯線に接続している。通信インターフェイス８３は例えば通信手段８４、変・復調手段８５、結合手段８６により構成されている。また、８２はコントローラであり各家の屋外あるいは屋内に設置され通信インターフェイス８７及びマイコン８８及びモデム８９を搭載している。また、９０は電話局、９１は警備会社、メンテナンス会社等のサービスセンタ、９２は携帯電話である。
【００３０】
通信手段８４はコントローラ８２より発信された自分宛ての受信電文を選別して内容を制御部２７へ送信する。また、逆に制御部２７の指示により送信電文を組み立ててコントローラ８２へ送信する。送信電文はたとえば発信元アドレス、送信先アドレス、内容（たとえば室内の変化状況）などで構成されている。変・復調手段８５はデジタル信号をアナログ信号へ、また、アナログ信号をデジタル信号へデータを決められた変調方式により変調する変調回路である。変調方式としてはたとえば振幅変調方式あるいは位相変調方式が使用される。電灯線通信周波数帯は５０ｋＨｚから４５０ｋＨｚである。８６はトランスなどを含み信号の絶縁を行う結合手段であり、電灯線に制御部２７の信号を伝達する。
【００３１】
電灯線に伝わった信号は屋内あるいは屋外に設けられた通信インターフェイス８７を備えたコントローラ８２によりモデム８９、電話局９０などを通して電話回線や衛星回線などにより外部のサービスセンタ９１あるいは携帯電話９２などへ連絡される。空気調和機が複数台電灯線に接続されていても制御基板９３に搭載されている通信インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ８２に電文が送信される。コントローラ８２は電文がどの機器から発信されたものかを送信元アドレスより判断しどの空気調和機が設置された部屋であったかなどを判断できる。
【００３２】
室内の異常と思われるような状態変化や空気調和機自体の異常と判断した場合、制御部２７が室内の異常あるいは空気調和機自体の異常であることを表す識別信号を出力する。この識別信号が通信インターフェイス８３を介して電灯線に載って外部サービスセンタ９１あるいは携帯電話９２へ通報される。
【００３３】
通報されたサービスセンタ９１は直ちに空気調和機の運転状態を監視し、客先と連絡確認の上、空気調和機の運転を停止させるなどのサービスを実施する。したがって空気調和機自体の異常と判断された時には即座にサービスセンタ９１よりのサービスが受けられることとなり、信頼性の高い空気調和機が得られる。さらに通信手段として既存の電灯線を使用するようにしたので特別な配線を必要とせず安価にできる。
【００３４】
また、警備会社であるサービスセンタ９１が事前に留守等の知らせを受けていて異常の通報を受けた場合、直ちに空気調和機の運転状態を監視し、空気調和機自体の異常ではなく、室内の状態に異常があると判断された場合、該当する事業所等へ警備員を派遣する。
【００３５】
また、サービスセンタ９１へ通報するとともに携帯電話９２にも通報するようにしたので、外出先でも異常が確認でき早急に対応可能となる。さらにサービスセンタ９１または携帯電話９２に空気調和機の運転状態を表示し、サービスセンタ９１または携帯電話９２から空気調和機の運転を制御（運転／停止、送風量、風向の制御など）できるようにしておけば、空気調和機の異常時にサービスセンタ９１または携帯電話９２から空気調和機を停止させることができ、外出先にいながら空気調和機の損傷を最小に抑えることが可能となる。
【００３６】
上述した以外の不具合（たとえば冷却不良など）においても同様に通信手段により通報すれば信頼性は一層向上し、安心して使える商品を提供できる。また本実施の形態では通信手段に電灯線を使用したが、既存の電話回線やＩＳＤＮ回線を使用したインターネットや電子メール、無線通信、赤外線通信、衛星通信などでも同様の効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る空気調和機は、部屋の壁に据え付けられる空気調和機本体と、前記本体の正面に設けられた吸い込み口と、前記吸い込み口から吸い込まれて熱交換された空気を吹き出す前記本体の下方に設けられた吹出し口と、前記部屋の検出対象物から放射される赤外線量に応じた出力を得る積層熱電対および前記積層熱電対の温度基準となる冷接点温度を定めるためのサーミスタを一つの容器の同一空間に一体内蔵した輻射センサとを備え、前記吹出し口からの温度影響を受けずに部屋の一様な温度の空気が周りを通過するように前記吸い込み口近傍に前記輻射センサを配設したので、精度良く検出対象物の輻射温度を検出可能とするとともに、室内の快適空調を向上させる効果が得られる。
【００３８】
本発明の請求項２に係る空気調和機は、前記輻射センサからの出力を前記冷接点温度を基準とした輻射温度に演算する処理演算部、輻射温度を表示する表示部とを備えたので、目視により容易に輻射温度を確認できる効果を奏する。
【００３９】
本発明の請求項３に係る空気調和機は、検出対象物の前記輻射温度または前記検出対象温度変化量の少なくともどちらか一方を数値表示するので、人体の感覚によらない定量的な室温の判断ができる効果が得られる。
【００４０】
本発明の請求項４に係る空気調和機は、前記輻射センサの検出温度が所定時間閾値以上となった場合、運転モード切り換え手段、風向調整手段、圧縮機運転周波数変更手段の少なくともいずれか一つを変更する制御判定部を設けたので、ユーザーの要求あるいは空調環境の変化に対して空気調和機の運転を切り換える操作を簡略化でき、操作性の良い空気調和機を得ることができる。
【００４１】
本発明の請求項５に係る空気調和機は、前記輻射センサを吸い込み口の上端近傍と下端近傍にそれぞれ配設し、部屋床面を遠方エリアと前方エリアに分割して輻射温度を検出するので、それぞれの検出温度に応じて風向調整を行い空調負荷への均一化が図れる効果を奏する。
【００４２】
本発明の請求項６に係る空気調和機は、前記輻射センサからの検出対象物の輻射温度の情報を、電話回線を通じて提供する通信手段とを備えたので、外出先などから空気調和機本体が据え付けられている部屋の異常発生を把握することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における空気調和機を示す正面図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係わる空気調和機の縦断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態１に係わる空気調和機に搭載した輻射センサの内部構造図である。
【図４】  本発明の実施の形態１に係わる空気調和機を示す外観図である。
【図５】  本発明の実施の形態１に係わる空気調和機と部屋の様子を示した斜視図である。
【図６】  本発明の実施の形態１に係わる空気調和機と部屋の位置関係を示した部屋の断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態１に係わる空気調和機の制御ブロック図である。
【図８】  本発明の実施の形態２に係わる空気調和機と部屋の位置関係を示した部屋の断面図である。
【図９】  本発明の実施の形態３に係わる空気調和機の表示部の拡大略図である。
【図１０】  本発明の実施の形態４に係わる空気調和機と外部とをつなぐ通信手段の回路図である。
【符号の説明】
１  積層熱電対、２  センサＣＡＮ、３  サーミスタ、４  保護レンズ、５  ベース、６  空気調和機本体、７  輻射センサ部、８  温度表示部、９  エアフィルター、１０  熱交換器、１１  ラインフローファン、１２  ケーシング、１３  風路、１４  吹出し口、１５  上下風向調整ベーン、１６  左右風向調整ベーン、１７  ドレンパン、１８，１９  吸込みグリル、２０  ７セグメントＬＥＤ、２１  輻射表示ランプ、２２  温度表示ランプ、２３  湿度表示ランプ、２４  壁、２５  窓、２６  ドア、２７  処理演算部、２８  制御判定部、２９  表示部、３０  風向調整手段、３１  送風機調整手段、３２  運転モード調整手段、３３  異常判断出力部、３４  外部インターフェイス。
【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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