特許 6207851 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6207851

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/02 20060101AFI20170925BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/02 Q

   F24F11/02 S

   F24F11/02 102H

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-51724(P2013-51724)

(22)【出願日】2013年3月14日

(65)【公開番号】特開2014-178059(P2014-178059A)

(43)【公開日】2014年9月25日

【審査請求日】2016年2月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】関 勇輔

(72)【発明者】

【氏名】仙道 要

(72)【発明者】

【氏名】菊池 泰久

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 悠介

【審査官】 金丸 治之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２０７８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０１８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３７４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５４９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０３２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８３０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２６９３８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内に設置される室内機と、この室内機が設置された室内の温度を検出する室内温度検出手段と、前記室内の湿度を検出する室内湿度検出手段と、前記室内温度検出手段が検出した検出温度と前記室内湿度検出手段が検出した検出湿度に基づき熱中症危険条件であるか否かを判定する熱中症危険条件判定手段と、報知手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記熱中症危険条件判定手段が熱中症危険条件であると判定した場合に前記報知手段により熱中症危険条件であることを報知するとともに、冷房運転を開始する空気調和機であって、
前記室内機は、冷房運転時に吹出し口から吹き出される冷風の向きを制御する風向板と、この風向板を駆動する風向板駆動手段と、を備え、
前記室内機は送風用の室内ファンを備え、
前記制御手段は、冷房運転の待機状態であって前記熱中症危険条件判定手段が熱中症危険条件を判定する前のタイミングにおいて前記室内ファンを駆動し、
前記制御手段は、前記熱中症危険条件判定手段が熱中症危険条件であると判定して前記冷房運転を開始した際に、前記風向板駆動手段により前記風向板をスイングさせることを特徴とする空気調和機。

【請求項2】

前記風向板には上下風向板と左右風向板があり、
前記制御手段は、前記風向板駆動手段により前記風向板をスイングさせる際には、前記上下風向板と左右風向板を共にスイングさせることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。

【請求項3】

人が居る位置を検出可能な人検出手段を備え、
前記制御手段は、前記冷房運転を開始した際に、前記人検出手段の検出情報に基づき人が居る位置に風が行くように前記風向板駆動手段により前記風向板の向きを制御することを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。

【請求項4】

前記制御手段は、前記人検出手段により室内に人が居ることを検出した場合のみ前記冷房運転を開始し、前記冷房運転開始後は、前記人検出手段の検出情報に基づき人が所定時間以上不在である場合には前記冷房運転を終了することを特徴とする請求項３記載の空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

空気中の温度と湿度がある条件を越えると、熱中症になりやすいといわれている。空気調和機において、室内に設置される室内機に、室内の温度を検出する室内温度検出手段と、室内の湿度を検出する室内湿度検出手段と、人の存在を検出する人検出手段と、を備え、室内に人の存在が確認された場合で、前記室内温度検出手段の検出温度と前記室内湿度検出手段の検出湿度に基づき熱中症の危険があると判断された場合に、強制的に冷房運転を行うことにより、室内での熱中症を防止するようにしたものが提案されている。

【0003】

しかしながら、強制的に冷房運転を行っても、冷風が、室内にいる人に有効に作用するかどうかわからない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−２３７４８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、熱中症の危険があって冷房運転を行う場合において、室内に居る人に冷風を有効に作用させることができ、熱中症を一層効果的に防止することができる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】

本実施形態の空気調和機は、室内機と、室内温度検出手段と、室内湿度検出手段と、熱中症危険条件判定手段と、報知手段と、制御手段と、を備える。室内機は、室内に設置される。室内温度検出手段は、室内機が設置された室内の温度を検出する。室内湿度検出手段は、室内の湿度を検出する。熱中症危険条件判定手段は、室内温度検出手段が検出した検出温度と室内湿度検出手段が検出した検出湿度に基づき熱中症危険条件であるか否かを判定する。制御手段は、熱中症危険条件判定手段が熱中症危険条件であると判定した場合に報知手段により熱中症危険条件であることを報知するとともに、冷房運転を開始する。さらに、室内機は、風向板と、風向板駆動手段と、を備える。風向板は、冷房運転時に吹出し口から吹き出される冷風の向きを制御する。風向板駆動手段は、風向板を駆動する。そして、前記制御手段は、熱中症危険条件判定手段が熱中症危険条件であると判定して冷房運転を開始した際に、風向板駆動手段により風向板をスイングさせる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態の空気調和機における室内機の斜視図

【図2】空気調和機の制御装置の機能ブロック図

【図3】熱中症防止処理のフローチャート

【図4】風向板をスイングさせた場合の風の流れを示す平面図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、空気調和機の一実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の空気調和機１は、室内５に設置される室内機２と屋外に設置される図示しない室外機により構成している。図１に示すように、この室内機２は、外面に上面左右幅方向に形成する図示しない室内空気吸込口と、前面下部に左右幅方向に形成する吹出し口７とを備えている。この室内機２内部には、上記空気吸込口と吹出し口７とを連通する通風路を備え、この通風路中には、図示しない室内熱交換器や室内ファンが配置されている。上記室外機は、屋外に設置されていて、図示しないコンプレッサや室外熱交換器などを備えている。空気調和機１は、室内機２と室外機との間を冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成し、室内機２と室外機との間を冷媒が循環する。室内機２は、上記室内ファンの送風作用により、吸込み口から室内の空気を吸引し室内熱交換器を通過した冷気または暖気を吹出し口７から室内に送り出す。

【0009】

室内機２の吹出し口７付近の通風路には、図１に示すように上下風向板８が複数設けられ、この上下風向板８の通風路奥側に位置させて左右風向板９が複数設けられている。このうち上下風向板８は、それぞれ横方向（左右方向）に長く、左右端に形成する軸部を支点にして揺動されることで、吹出し口７から吹き出される風の上下方向の向きを所定の方向に偏向制御する。左右風向板９は、それぞれの側面が左右方向に対向するように配置されているとともに、横方向に延びる連結部によって連結されていて、この連結部が左右方向に揺動されることで、連動して左右風向板９の角度が変化し吹出し口７から吹き出される風の左右方向の向きを所定の方向に偏向制御する。

【0010】

上記した室内機２は、例えば図４に示すように、室内５の一側の壁面４上部に据え付けられ、室内５に向けて送風が行われる。
室内機２の制御装置は、図２に示すように、制御部１１、室内温度センサ１２、室内湿度センサ１３、人検出センサ１４、上下風向板駆動制御モータ１５、左右風向板駆動制御モータ１６、報知手段としてのブザー１７、リモコン１９との通信部１８などを備えている。制御部１１は、マイクロコンピュータを主体に構成されたもので、室内機２に配置された電気機器の制御、および室外機の制御部３を制御する機能を備えている。この制御部１１は、後述するように、熱中症危険条件判定手段の機能を備えている。

【0011】

室内温度センサ１２は、室内機２の吸込み側通風路に設けられ、室内機２に吸込まれた空気から室内機２が設置された室内５の空気の温度を検出するもので、室内温度検出手段として機能する。室内湿度センサ１３は、室内機２の吸込み側通風路に設けられ、室内機２に吸込まれた空気から室内機２が設置された室内５の空気の湿度を検出するもので、室内湿度検出手段として機能する。人感センサ１４は、この場合、固定式で室内機２の前面下部において左右に２個、夫々中央部より左方向と右方向に向けて設置されている。この人感センサ１４は、例えば人体から放射される赤外線を検知することにより人の存否を検知する焦電型赤外線センサにより構成されている。人感センサ１４を左右に二個配置することで、室内５の室内機２に対する左右方向のどちらの位置に人Ｍ（図４参照）が居るか否かを検出できる。

【0012】

上下風向板駆動制御モータ１５は、上下風向板８を揺動させ上下方向の風向を所定角度に偏向させるためのもので、風向板駆動手段として機能する。左右風向板駆動制御モータ１６は、連結部を介して左右風向板９を揺動させ左右方向の風向を所定角度に偏向させるためのもので、これも風向板駆動手段として機能する。ブザー１７は、報知手段として機能する。通信部１８は、遠隔操作装置であるリモコン１９との間で、例えば赤外線通信を行うものである。使用者は、リモコン１９を用いて空気調和機１の運転、停止、運転モード、設定温度、風向、風速、運転時間などの入力を行うことができる。

【0013】

制御部１１には、前記室内温度センサ１２、室内湿度センサ１３、人感センサ１４、通信部１８などの信号が入力される。制御部１１は、これらの入力信号と、予め備えた制御プログラムにより、室内機２の室内ファン駆動モータ６、上下風向板駆動制御モータ１５、左右風向板駆動制御モータ１６、ブザー１７などを制御するとともに、室外機のコンプレッサなどを制御する。

【0014】

制御部１１には、この場合、熱中症危険条件を判定するための熱中症判定テーブルが記憶されている。例えば、温度が３０℃の場合は、湿度が９０％未満であれば熱中症になる危険は低いが、湿度が９０％以上になると熱中症になる危険が高くなる。また、温度が３５℃の場合は、湿度が５０％未満であれば熱中症になる危険は低いが、湿度が５０％以上になると熱中症になる危険が高くなるという傾向がある。熱中症判定テーブルには、温度と湿度の関係で、熱中症になる危険性が高くなる領域と危険性が低い領域が予め設定されている。制御部１１は、室内温度センサ１２の検出温度と、室内湿度センサ１３の検出湿度と、この熱中症判定テーブルに基づき、熱中症危険条件になったか否かを判定する熱中症危険条件判定手段としても機能する。

【0015】

図３に熱中症防止処理を実施するための流れを概略的に示している。ステップＳ１においては、待機状態となっていて、冷房運転は行われてはいない。この待機状態では、制御部１１は、所定時間（Ｘ分）間隔で室内ファン駆動モータ６を所定時間（Ｙ分間）ずつ回転させる。室内ファン駆動モータ６により室内ファンを回転させると、吹出し口７から室内５に向けて送風され、これにより室内５内の空気が掻き混ぜられ、室内５内の温度や湿度の偏りが是正され、平均化される。

【0016】

制御部１１は、ステップＳ２において、室内温度センサ１２の検出温度が予め設定された設定温度Ａ℃以上になったか否かを判断する。設定温度Ａは、例えば３０℃とする。室内温度センサ１２の検出温度が設定温度Ａ℃未満であれば、「ＮＯ」にしたがってステップＳ１へ戻り、設定温度Ａ℃以上であれば、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ３へ移行する。制御部１１は、ステップＳ３においては、室内温度センサ１２の検出温度と、室内湿度センサ１３の検出湿度と、前記熱中症判定テーブルとに基づいて、現在の室内５の状況が熱中症危険条件になっているか否かを判定する。

【0017】

制御部１１は、ステップＳ３において熱中症危険条件になっていないと判定した場合には、「ＮＯ」にしたがってステップＳ１へ戻り、熱中症危険条件になっていると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、人感センサ１４の検出信号により室内５に人が居るか否かを判定し、人が在室していないと判定した場合には、「ＮＯ」にしたがってステップＳ１へ戻り、人Ｍ（図４参照）が在室していると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ５へ移行する。

【0018】

制御部１１は、ステップＳ５においては、ブザー１７を鳴らし、冷房運転を開始させる。ブザー１７を鳴らすことで、室内５が熱中症危険条件になっていることを報知する。制御部１１は、冷房運転の開始時には、上下風向板駆動制御モータ１５を駆動して上下風向板８を上下方向にスイング（揺動）させるとともに、左右風向板駆動制御モータ１６を駆動して左右風向板９を左右方向にスイング（揺動）させる。冷房運転を開始させることで、室内機２内の熱交換器により冷却された冷気が吹出し口７から室内５に向けて送り出される。また、上下風向板８および左右風向板９をスイングさせることにより、図４に矢印Ｂで示すように、吹出し口７から送り出される冷風も上下および左右にスイングし、室内５の広い範囲にわたって冷風が流れるようになる。このとき、制御部１１は、２個の人感センサ１４からの情報に基づき人Ｍが居る位置も検出し、人Ｍが居る位置に風が行くように風の向きを制御する。これにより、室内機５から吹き出される冷風が、室内５に居る人Ｍに有効に作用するようになり、人Ｍの体を効果的に冷やすことができ、熱中症を効果的に防止することができるようになる。

【0019】

制御部１１は、ステップＳ６においては、冷房運転中に人感センサ１４により所定時間（Ｚ分間）人が不在であると判定しているか否かを判定する。室内５に人Ｍが居ることを検出している場合には、冷房運転を継続する。制御部１１は、ステップＳ６において所定時間継続して人が不在であると判定した場合には、「ＹＥＳ」にしたがってステップＳ１へ戻り、待機状態となり、冷房運転は終了する。

【0020】

上記した実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。制御部１１は、熱中症防止処理において、室内温度センサ１２の検出温度と室内湿度センサ１３の検出湿度に基づいて室内５の状況が熱中症危険条件になっているか否かを判定し、熱中症危険条件であると判定した場合にブザー１７により熱中症危険条件であることを報知するとともに、冷房運転を開始する。これにより、室内機２の吹出し口７から冷風が室内５に吹き出され、室内５に居る人Ｍにその冷風が作用し、熱中症になることを防止することができるようになる。しかもこの場合、前記冷房運転を開始した際に、上下風向板駆動制御モータ１５および左右風向板駆動制御モータ１６により上下風向板８および左右風向板９をスイングさせるようにしたことにより、室内５に居る人Ｍに冷風を一層有効に作用させることができて、人Ｍの体を効果的に冷やすことができ、熱中症を一層効果的に防止することができるようになる。

【0021】

風向板には上下風向板８と左右風向板９があり、制御部１１は、風向板をスイングさせる際には、それら上下風向板８と左右風向板９を共にスイングさせるようにしたことにより、吹出し口７から室内５に吹き出される冷風が一層広い範囲に送り出されるようになり、室内５に居る人Ｍに冷風を一層有効に作用させることができ、熱中症を一層効果的に防止することができるようになる。

【0022】

人が居る位置を検出可能な人感センサ１４を備え、制御部１１は、前記冷房運転を開始した際に、人感センサ１４の検出情報に基づき人が居る位置に風が行くように上下風向板８および左右風向板９の向きを制御することにより、室内５に居る人Ｍに冷風を一層有効に作用させることができ、熱中症を一層効果的に防止することができるようになる。

【0023】

制御部１１は、人感センサ１４により室内５に人が居ることを検出した場合のみ冷房運転を開始し、その冷房運転開始後は、人感センサ１４の検出情報に基づき人が所定時間以上不在である場合には冷房運転を終了する。これによれば、熱中症を防止するようにしながらも、無駄な電力を極力削減することが可能となる。

【0024】

制御部１１は、冷房運転の待機状態において定期的に室内ファン駆動モータ６により室内ファンを駆動する。待機状態において、室内ファン駆動モータ６により室内ファンを駆動しない場合、室内機２周辺の空気が流動し難いため、室内温度センサ１２による検出温度および室内湿度センサ１３による検出湿度が、室内機２周辺の偏ったデータとなるおそれがある。これに対して、室内ファン駆動モータ６により室内ファンを駆動することで、室内５の空気が流動するようになるので、室内温度センサ１２および室内湿度センサ１３により、室内５全体の平均化された極力正確な温度と湿度を検出することが可能となる。しかも、待機状態において、室内ファン駆動モータ６により室内ファンを定期的に所定時間駆動することで、待機状態の間、室内ファン駆動モータ６を連続して駆動する場合に比べ、消費電力および騒音を低減することができる。

【0025】

（その他の実施形態）
空気調和機としては、少なくとも冷房機能があるものであればよく、暖房機能はないものでもよい。報知手段としては、ブザー１７に限られず、例えば音声で報知するものでもよい。
上記した実施形態では、人感センサ１４を固定式のものを２個備え、これら２個の人感センサ１４により人が居る位置を検出することが可能な構成としたが、例えば人感センサを首振り式にし左右方向の領域を数か所に区切り所定時間ごとに人が居る位置を検出するようにした場合には、人感センサは１個で、センサの駆動手段が必要となる。また、人感センサを、画像認識のできるＣＭＯＳセンサあるいはＣＣＤカメラなどを使用したものでもよい。

【0026】

以上説明したように、本実施形態の空気調和機によれば、室内温度検出手段の検出温度と室内湿度検出手段の検出湿度に基づいて室内の状況が熱中症危険条件になっているか否かを判定し、熱中症危険条件であると判定した場合に報知手段により熱中症危険条件であることを報知するとともに、冷房運転を開始する。これにより、室内に居る人に冷風が作用し、熱中症になることを防止することができるようになる。しかもこの場合、前記冷房運転を開始した際に、風向板をスイングさせるようにしたことにより、室内に居る人に冷風を一層有効に作用させることができて、熱中症を一層効果的に防止することができるようになる。

【0027】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0028】

図面中、１は空気調和機、２は室内機、５は室内、６は室内ファン駆動モータ、７は吹出し口、８は上下風向板（風向板）、９は左右風向板（風向板）、１１は制御部（制御手段、熱中症危険条件判定手段）、１２は室内温度センサ（室内温度検出手段）、１３は室内湿度センサ（室内湿度検出手段）、１４は人感センサ（人検知手段）、１５は上下風向板駆動制御モータ（風向板駆動手段）、１６は左右風向板駆動制御モータ（風向板駆動手段）、１７はブザー（報知手段）を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】