(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内を複数の制御領域に区分し、各制御領域に空調機器が個別に設置され、
上記室内に設置された人体検知手段が上記制御領域における人の存否を判定し、
制御装置は、上記人体検知手段からの情報に基づき上記制御領域を、人の存在する在人制御領域と、人の存在しない不在制御領域とに峻別し、これらの在人制御領域、不在制御領域に適合した空気調和を、上記空調機器を用いて実施する空気調和装置において、
上記空調機器が、室外機との間で冷媒配管を介して接続された室内機であり、
上記制御装置は、各室内機を流れる冷媒流量を制御して、
上記在人制御領域に隣接する不在制御領域を含む不在制御領域については、その室内目標温度を人が不快感を示す限度の所定値に設定し、上記在人制御領域については、この在人制御領域に対応する室内機からの空気吹出速度を許容限界値まで増加させつつ、室内目標温度を快適温度よりも低目の温度に設定して、上記在人制御領域、上記不在制御領域に適合した空気調和を実施することを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
上記人体検知手段は、撮像装置と、この撮像装置からの信号を処理して各制御領域における人の存否を判定する画像処理制御装置とを有し、上記撮像装置が各制御領域に個別に設置されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフィスビル等の広い室内を空気調和する空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３及び図４に示すように、オフィスビル、大規模店舗又は事務所等の室内１０１を空気調和する空気調和装置１００は、室内１０１を複数の制御領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…に区分し、各制御領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…に、ダンパ１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ…を備えた空気吹出口部１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ…が個別に設置され、制御装置１０５が、室内１０１に設置された可視画像カメラ等の撮像装置１０６を用いて上記制御領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…を、人の存在する在人制御領域ｘと、人の存在しない不在制御領域ｙとに峻別し、更に、この制御装置１０５が、各ダンパ１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ…を制御して、室内１０１に例えば一台設置されたいわゆるセントラル方式の空気調和機１０７から供給される空気の、各空気吹出口部１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ…から吹き出される吹出空気量を、在人制御領域ｘ、不在制御領域ｙに応じて適宜変更させて、空気調和を実施している。
【０００３】
これにより、室内１０１において、在人制御領域ｘには、空気調和機１０７から空気調和された空気が多量に吹き出されて快適性が確保されると共に、不在制御領域ｙには、空気調和機１０７からの空気が少量吹き出されるか、又は停止されて、省エネルギーが実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記空気調和装置１００においては、在人制御領域ｘのみの空気調和を実施したくても、空気調和機１０７の空気吸込口１０８が不在制御領域ｙに開口している場合には、上記在人制御領域ｘから空気吸込口１０８まで吸込空気が矢印Ｓの如く流れてしまい、結果的に広範囲の空気調和を実施することになり、効率が低下する。
【０００５】
この場合に、空気調和効率を向上させるためには、各制御領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…に、空気調和機１０７に接続して空気吸込口を設置する必要があり、この結果、構造が複雑化してコストが上昇してしまう。
【０００６】
本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、広い室内を、低コストかつ簡単な構造で効率的に空気調和させることができるとともに、省エネルギーを実現できる空気調和装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、室内を複数の制御領域に区分し、各制御領域に空調機器が個別に設置され、上記室内に設置された人体検知手段が上記制御領域における人の存否を判定し、制御装置は、上記人体検知手段からの情報に基づき上記制御領域を、人の存在する在人制御領域と、人の存在しない不在制御領域とに峻別し、これらの在人制御領域、不在制御領域に適合した空気調和を、上記空調機器を用いて実施する空気調和装置において、上記空調機器が、室外機との間で冷媒配管を介して接続された室内機であり、上記制御装置は、各室内機を流れる冷媒流量を制御して、上記在人制御領域に隣接する不在制御領域を含む不在制御領域については、その室内目標温度を人が不快感を示す限度の所定値に設定し、上記在人制御領域については、この在人制御領域に対応する室内機からの空気吹出速度を許容限界値まで増加させつつ、室内目標温度を快適温度よりも低目の温度に設定して、上記在人制御領域、上記不在制御領域に適合した空気調和を実施するものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記人体検知手段は、撮像装置と、この撮像装置からの信号を処理して各制御領域における人の存否を判定する画像処理制御装置とを有し、上記撮像装置が各制御領域に個別に設置されたものである。
【００１１】
請求項１に記載の発明には次の作用がある。
【００１２】
制御装置が、複数の制御領域に個別に設置された各室内機を流れる冷媒流量を制御して、在人制御領域又は不在制御領域に適合した空気調和を実施することから、不在制御領域の空気調和能力を在人制御領域の空気調和能力よりも抑制させることにより、例えば広い空間を効率的に空気調和でき、省エネルギーを実現できる。
【００１３】
また、各制御領域に設置される空調機器が空気吹出口部であり、この空気吹出口部へ供給される空気調和された空気量を制御することにより各制御領域の空気調和を実現する従来技術の場合には、各制御領域の空気調和を良好に実現するために、各制御領域に空気吹出口の他、空気吸込口を設ける必要があり、複雑な構造となってコストが上昇してしまう。これに対し、本発明では、室内の各制御領域に、室外機と冷媒配管で連結された室内機が個別に設置され、各制御領域の空気調和は、各室内機を流れる冷媒量の制御により実施され、各室内機が各制御領域の空気を吸い込み吹き出すことから、各制御領域に空気吹出口を別途設ける必要がないので、低コストかつ簡単な構造で室内を効率的に空気調和できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明には、次の作用がある。
【００１５】
撮像装置が各制御領域に個別に設置されたことから、各制御領域における人の存否を正確に判定できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す系統図である。
【００２２】
この図１に示す空気調和装置１０は、オフィスビル、大規模店舗又は事務所等の広い室内１１を空気調和するものであり、この室内１１を、比較的小規模の制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…に区画し、各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…毎に空気調和を実施するものである。
【００２３】
つまり、空気調和装置１０は、例えば圧縮機、四方弁、熱交換器、ファン等を内蔵した１台の室外機１３と、熱交換器、冷媒流量調整弁、ファン等を内蔵した空調機器としての複数台の室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…と、人体検知手段としての撮像装置１５及び画像処理制御装置１６と、制御装置としての集中制御装置１７と、を有してなる。
【００２４】
室内１１には、各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の例えば天井部に、室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…がそれぞれ個別に設置され、これらの室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…は冷媒配管１８によって室外機１３に接続されている。これらの室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…は、例えば２馬力（冷房、暖房能力がそれぞれ５．６ｋｗ、６．３ｋｗ）以下の小能力室内機である。また、これらの室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…は、冷媒流量調整弁の開度の変更により、室外機１３から冷媒配管１８を経て流れる冷媒流量が調整され、また、図示しない室内ファンの回転量の変更により、空気吹出速度が調整されて、各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の室温等を制御し、これら制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の空気調和を実施する。
【００２５】
上記撮像装置１５は、例えば赤外線映像装置、デジタルスチルカメラ又は可視画像カメラなどであり、室内１１の各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…に一台づつ個別に設置されている。この撮像装置１５は、図２の二点鎖線に示すように、制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の縦列と横列に一台ずつ、例えば図中では計７台設置されても良く、又は、室内１１の縦方向に１台、横方向に１台の計２台設置されてもよい。又、上記画像処理制御装置１６は、撮像装置１５からの画像信号を取り込んで処理し、各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…における人の存否を判定し、その情報を集中制御装置１７へ送信する。
【００２６】
上記集中制御装置１７は、通信線１９により画像処理制御装置１６に接続され、更に、通信線２０を用い、インターフェース２１、リレー中継基盤２２及び外部接点入出力端子（不図示）を介して、室外機１３及び室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…に接続されている。そして、集中制御装置１７は、これらの通信線１９及び通信線２０を経て、画像処理制御装置１６からの情報に基づき制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…を、人の存在する在人制御領域Ｘ（図２にハッチング表示で示す）と、人の存在しない不在制御領域Ｙ（図２に網表示及び白抜き表示で示す）とに峻別し、これらの在人制御領域Ｘ、不在制御領域Ｙに適合した空気調和を、室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…を用いて実施する。
【００２７】
つまり、集中制御装置１７は、在人制御領域Ｘについては、室内目標温度を快適温度（例えば冷房運転時に２４乃至２６℃）に設定して、室外機１３、及び在人制御領域Ｘに対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…の運転を実施し、不在制御領域Ｙについては、対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…の運転を停止するか、又は在人制御領域Ｘに対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…よりも抑制した能力で運転する。
【００２８】
運転能力を抑制する方法としては、室内目標温度の緩和、吹出空気温度の緩和及び運転（サーモＯＮ）時間の短縮などの方法がある。上記室内目標温度の緩和は、不在制御領域Ｙの室内目標温度を在人制御領域Ｘの室内目標温度に比べて緩和させる（冷房運転時には１乃至３℃高く設定し、暖房運転時には１乃至３℃低く設定する）方法である。上記吹出空気温度の緩和は、不在制御領域Ｙに対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…の冷媒流量調整弁を絞って、不在制御領域Ｙの吹出空気温度を在人制御領域Ｘの吹出空気温度に比べて緩和させる（冷房運転時には１乃至５℃高く設定し、暖房運転時には１乃至５℃低く設定する）方法である。又、上記運転時間の短縮は、集中制御装置１７が不在制御領域Ｙに対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…を強制的にサーモＯＮ、ＯＦＦ操作して、不在制御領域Ｙに対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…の単位時間当たりのサーモＯＮ時間を、在人制御領域Ｘに対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…の単位時間当たりのサーモＯＮ時間の２０乃至８０％程度の運転率とする方法である。
【００２９】
又、集中制御装置１７は、不在制御領域Ｙについては、在人制御領域Ｘの近傍の領域、つまり、在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚ（図２の網表示で示す）又は、この在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚの外側に隣接する不在制御領域について、他の不在制御領域Ｙとは異なった空気調和能力で運転することも可能である。例えば、集中制御装置１７は、室内目標温度の緩和、吹出空気温度の緩和及び運転（サーモＯＮ）時間の短縮などの方法を実施して、在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚの運転能力を在人制御領域Ｘに比べて低く設定し、又、場合によっては、この在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚの外側に隣接する不在制御領域についても、同様な方法により、在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚの運転能力よりも低い運転能力に設定し、その他の不在制御領域Ｙの運転を停止する。
【００３０】
更に、集中制御装置１７は、特に冷房運転を実施する場合には、在人制御領域Ｘにおいて、室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…から吹き出す空気吹出速度を、室内気流の許容限界値（室温２６乃至２８℃の範囲で室内気流が０．８ｍ／ｓ）又はその近傍まで増加させて、人間近傍の風速を高めると共に（例えば０．５乃至０．８ｍ／ｓ）、この在人制御領域Ｘの室内目標温度を快適温度（２４乃至２６℃）よりも高め（２６乃至２８℃）に設定して、空気調和を実施することも可能である。
【００３１】
次に、集中制御装置１７による室内１１の空気調和の具体例を示す。
【００３２】
事務所を冷房運転する場合には、平日のように、人の出入りが多い時に在人制御領域Ｘのみにスポット的に空気調和を実施したのでは、入出者に不快感を与えることがあるので、在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚを含む不在制御領域Ｙについては、その室内目標温度を、人が不快感を示す限度の室内目標温度（２８℃）に設定して省エネルギー運転を行い、在人制御領域Ｘについては、この在人制御領域Ｘに対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…からの空気吹出速度を許容限界値（０．８ｍ／ｓ）まで増加させつつ、その室内目標温度を快適温度よりも低めの温度（２６℃）に設定して、快適性を確保し、省エネルギー性を図る運転を実施する。
【００３３】
休日の事務所では、人の出入りが頻繁に行われないので、不在制御領域Ｙ（在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚを含む）に対応する室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…の運転を停止させ、在人制御領域Ｘのみを快適な室内目標温度（２４乃至２６℃）に設定して、在人制御領域Ｘをスポット的に空気調和し、省エネルギーを図る。
【００３４】
従って、上記実施の形態の空気調和装置１０によれば、次の効果▲１▼乃至▲５▼を奏する。
【００３５】
▲１▼集中制御装置１７が、複数の制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…に個別に設置された各室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…を流れる冷媒流量を制御して、在人制御領域Ｘ又は不在制御領域Ｙに適合した空気調和を実施することから、不在制御領域Ｙの空気調和能力を在人制御領域Ｘの空気調和能力よりも抑制させること等により、例えば広い空間を効率的に空気調和でき、省エネルギーを実現できる。
【００３６】
▲２▼図３に示すように、各制御領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…に設置される空調機器が空気吹出口部１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ…であり、この空気吹出口部１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ…へ供給される空気調和された空気量を制御することにより、各制御領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…の空気調和を実現する従来の空気調和装置１００の場合には、各制御領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…の空気調和を良好に実現するために、各制御領域１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…に空気吹出口部１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ…の他、空気吸込口１０８をも設ける必要があり、複雑な構造となってコストが上昇してしまう。
【００３７】
これに対し、本実施形態の空気調和装置１０では、室内１１の各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…に、室外機１３と冷媒配管１８で連結された室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…が個別に設置され、各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の空気調和は各室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…を流れる冷媒量の制御により実施され、各室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…が各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…の空気を取り込み吹き出すことから、各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…に空気吸込口を別途設ける必要がないので、低コストかつ簡単な構造で室内を効率的に空気調和できる。
【００３８】
▲３▼撮像装置１５が各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…に個別に設置されたことから、各制御領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…における人の存否を正確に判定できる。
【００３９】
▲４▼集中制御装置１７が、在人制御領域Ｘに近傍の不在制御領域Ｙ（特に在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚ）の空気調和能力を、他の不在制御領域Ｙとは異なる能力で制御可能としたことから、例えば在人制御領域Ｘ近傍の不在制御領域Ｙ（特に在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域Ｚ）の空気調和能力を、室内１１に人の出入りが激しい場合には、在人制御領域Ｘの空気調和能力に近づけて制御し、室内１１に人の出入りが少ない場合には、他の不在制御領域Ｙと同様な空気調和能力で制御することにより、室内１１の空気調和をより一層効率的に実施でき、かつ省エネルギーもより一層促進させることができる。
【００４０】
▲５▼冷房運転時には、在人制御領域Ｘにおいて、室内機１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…から吹き出す空気吹出速度を許容限界値（０．８ｍ／ｓ）又はその近傍まで近づけると共に、室内目標温度を快適室内温度よりも高めに（２６℃）設定したことから、在人制御領域Ｘの快適性を確保しつつ、省エネルギーを更に一層促進できる。
【００４１】
以上、一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４２】
【発明の効果】
室内を複数の制御領域に区分し、各制御領域に室内機が個別に設置され、制御装置が、人体検知手段からの情報に基づき制御領域を、人の存在する在人制御領域と、人の存在しない不在制御領域とに峻別し、これらの在人制御領域、不在制御領域に適合した空気調和を、室外機から上記室内機へ流れる冷媒流量を制御して実施することから、広い室内を、低コストかつ簡単な構造で効率的に空気調和させることができると共に、省エネルギーを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】図１の室内の区画状況などを概略的に示す平面図である。
【図３】従来の空気調和装置を示す系統図である。
【図４】図３の室内の区画状況などを概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１０  空気調和装置
１１  室内
１２Ａ  制御領域
１２Ｂ  制御領域
１２Ｃ  制御領域
１３  室外機
１４Ａ  室内機
１４Ｂ  室内機
１４Ｃ  室内機
１５  撮像装置
１６  画像処理制御装置
１７  集中制御装置
Ｘ  在人制御領域
Ｙ  不在制御領域
Ｚ  在人制御領域Ｘに隣接する不在制御領域
【図１】
0003848786.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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