空气调节的制造方法
【专利摘要】初始控制部控制吹出部，使得由室温检测部检测得到的室温达到由室温设定部设定的温度。进一步，初始控制部判断检测室温是否已达到设定温度、由在不在判定部检测得到的人在与否状况是否为有人在室、和由活动量检测部检测得到的检测活动量是否为规定的活动量等级，当判断为满足这些条件时，启动转移控制部。转移控制部控制吹出部，使得室温向与之前的温度变化相反的方向转移人无法感知的温幅。然后，上下变动控制部控制吹出部，使得室温以抑制人的体温的变动的模式反复上下变动。
【专利说明】空气调节机
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调设备的运转中实现节能化的温度控制装置。
【背景技术】
[0002]作为现有技术的空调设备的运转中实现节能化的技术，已知一种方法，使设定温度阶段性地发生微小温度变化，在供冷时提高设定温度，而在供暖时降低设定温度，从而实现节能化。另外，作为另一种方法，有一种利用人体的温热感觉特性的控制方法。例如，通过室温变动和气流刺激，使供冷时的室温维持在比在室者设定的温度(以下称为“设定温度”)更高的温度，从而实现节能化。该方法利用了“人在受到气流刺激时在相同的室温(固定值)下也会感觉到更加凉快”的人体的温热感觉特性。(例如参照专利文献I。)
[0003]先行技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平3 - 207949号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]然而，当使设定温度阶段性地发生微小温度变化，在供冷时提高设定温度，而在供暖时降低设定温度时，最初确实无法感觉到温度变化，但设定温度发生变化后，随着时间经过，在供冷时会变热，在供暖时会变冷，导致不快。另外，当设定温度在供暖时转移至较低温度，在供冷时转移至较高温度时，对于从房间外进入室内的人来说，供冷时会感觉到更热，供暖时则会感觉到更冷，令人不快。而且，在供冷时人的活动量大时提高设定温度，就会更容易感觉到热，而在供暖时人的活动量小时降低设定温度，就会更容易感觉到冷，结果更令人不快。
[0008]因此，现有技术的空调设备的实现节能化的方法中，通过供冷和供暖不一定能保证在室者的舒适性，所以在真正的意义上无法说是实现了节能化，存在问题。
[0009]本发明是鉴于上述问题，目的在于提供一种在供冷和供暖时不损失在室者的舒适性而能够使空调设备长时间节能运转的空气调节机。
[0010]用于解决课题的方法
[0011]为了解决上述现有技术的问题，本发明的空气调节机包括由制冷剂配管相互连接的室外机和室内机，基于根据期望的设定温度设定的控制目标值进行空调控制，
[0012]上述空气调节机包括:
[0013]设置于上述室内机，对人的在室状况进行检测的人体检测传感器；
[0014]基于上述人体检测传感器的信息，判别出人在室还是不在室的在不在检测单元；
[0015]温度转移单元，其在人在室时使上述期望的设定温度以规定的温度变化率和规定的温度变化幅度向节能方向转移，对上述期望的设定温度进行修正；和
[0016]温度上下变动单元，其在上述温度转移结束后，基于规定的上限温度、规定的下限温度和规定范围内的周期，以基于预先决定的上下变动模式反复进行上述上下变动模式的方式使上述期望的设定温度变动，对上述期望的设定温度进行修正。
[0017]另外，还可以包括:基于上述人体检测传感器的信息对在室的人的活动量等级进行判别的活动量检测单元，
[0018]使得在供冷(供暖)时，上述活动量等级为规定等级以下(以上)时，上述温度转移单元和上述温度上下变动单元工作。
[0019]另外，也可以使得当上述活动量等级在规定等级以下(以上)持续规定时间以上时，上述温度转移单元和上述温度上下变动单元工作。
[0020]由此，在供冷时，人在室且在室者的活动量小的状态下，室温被设为设定温度后提高人感觉不到的程度的温度。另外，在供暖时，人在室且在室者的活动量大的状态下，室温被设为设定温度后降低人感觉不到的程度的温度。然后，还能够添加抑制提升室温后或降低室温后的人的体温变动并且使人感觉不到的室温变动模式。
[0021]由此，尽管冷热空调以与冷热空调在设定温度下运转的情况相比更低的能量运转，在室者即使长时间在室也能享受与冷热空调在设定温度下运转的情况一样的舒适性，而不会感觉到诸如提升室温或降低室温所致的热、冷之类的不适。
[0022]发明效果
[0023]本发明的空气调节机在冷热空调中在适合人的在室状态的时刻进行室温变动，由此实现更节能的冷热空调，而不损失舒适性。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1表示本发明的空气调节机的室内机，Ca)是正视图，(b)是将设置于上部的人体检测装置的盖拆卸后的状态的正视图，(c)是侧视图。
[0025]图2表示前面板敞开前表面开口部后的状态的图1 (b)的室内机，(a)是立体图，(b)是侧视图。
[0026]图3是图1的室内机的纵截面图。
[0027]图4表示人体检测装置，Ca)是正视图，(b)是侧视图，(C)是立体图。
[0028]图5是表示基于人体检测装置的安装位置的变化的视野范围的变化的概略图。
[0029]图6是在任意的球的表面上设置有构成人体检测装置的传感器单元的情况的室内机的侧视图。
[0030]图7是用任意的平面截取任意的球并在该平面与传感器单元的光轴的交点设置传感器单元的情况的室内机的侧视图。
[0031]图8是图7的传感器单元的正视图。
[0032]图9是表示设置于人体检测装置的各传感器单元所检测的人体位置判别区域的概略图。
[0033]图10是由三个传感器单元检测的区域划分的概略图。
[0034]图11是用于在图9所示的各区域设定区域特性的流程图。
[0035]图12是最终判定图9所示的各区域中的人在与否的流程图。
[0036]图13是表示各传感器单元的人在与否判定的时序图。
[0037]图14是设置有图1的室内机的住宅的概略平面图。[0038]图15是表示图14的住宅的各传感器单元的长期累积结果的曲线图。
[0039]图16是设置有图1的室内机的另外的住宅的概略平面图。
[0040]图17是表示图16的住宅的各传感器单元的长期累积结果的曲线图。
[0041]图18是表示设置于图1的室内机的上下叶片的动作状态(运行状态)的室内机的纵截面图。
[0042]图19是表示进行图9所示的各区域的空气调节时的风扇的设定转速的概略图。
[0043]图20是表示进行图9所示的各区域的供暖时的上下叶片与左右叶片的设定角度的概略图。
[0044]图21是表示进行图9所示的各区域的供冷时的启动或不稳定时的上下叶片和左右叶片的设定角度的概略图。
[0045]图22是表示进行图9所示的各区域的供冷时的稳定时的上下叶片和左右叶片的设定角度的概略图。
[0046]图23是表示根据要进行空气调节的区域的数量进行的风向控制的流程图。
[0047]图24是表示对两个区域进行空气调节时的配置模式的概略图。
[0048]图25是表示对三个区域进行空气调节时的配置模式的概略图。
[0049]图26是表不用于对供暖时的室内机的吸入空气温度进行修正的温度修正值的人体位置判别区域的概略图。
[0050]图27是表不用于对供暖时的室内机的吸入空气温度进行修正的另外的温度修正值的人体位置判别区域的概略图。
[0051]图28是用于供暖时设定不同温度修正值的外部气温划分概略图。
[0052]图29是用于供冷时设定不同温度修正值的外部气温划分概略图。
[0053]图30是用于供暖时基于距室内机的距离差设定不同的温度修正值的外部气温划分概略图。
[0054]图31是用于供暖时基于距室内机的角度差设定不同的温度修正值的外部气温划分概略图。
[0055]图32是表示人的活动量的分类方法的流程图。
[0056]图33是表示本发明的第一实施方式的供冷供暖设备的设定温度转移时的温度控制装置的结构的框图。
[0057]图34是表示第一实施方式的供冷供暖设备的温度控制装置处于稳定状态的第一情形的、设定温度转移的控制步骤的流程图。
[0058]图35 Ca)是表示第一实施方式的供冷供暖设备的温度控制装置处于稳定状态的第一情形中进行设定温度转移的情况下的、供冷时的室温的时间变化的曲线图，(b)是表示第一实施方式的供冷供暖设备的温度控制装置处于稳定状态的第一情形中进行设定温度转移的情况下的、供暖时的室温的时间变化的曲线图。
[0059]图36是第一实施方式中室温处于离开设定室温的温度的第二情形的、设定温度转移的控制步骤的流程图的前半部分图。
[0060]图37是第一实施方式中室温处于离开设定室温的温度的第二情形的、设定温度转移的控制步骤的流程图的后半部分图。
[0061]图38 Ca)是表示第一实施方式中室温处于离开设定室温的温度的第二情形中进行室温控制的情况下的、供冷时的室温的时间变化的曲线图，(b)是表示第一实施方式中室温处于离开设定室温的温度的第二情形中进行室温控制的情况下的、供暖时的室温的时间变化的曲线图。
[0062]图39是表示本发明的第一实施方式的供冷供暖设备的设定温度转移后的引起室温的上下变动的温度控制装置的结构的框图。
[0063]图40是表示第一实施方式的供冷供暖设备的设定温度转移后的引起室温的上下变动的温度控制装置的动作的流程图的前半部图。
[0064]图41是表示第一实施方式的供冷供暖设备的设定温度转移后的引起室温的上下变动的温度控制装置的动作的流程图的后半部图。
[0065]图42 Ca)是表示第一实施方式的供暖运转的室温的上下变动控制时的室温的时间变化的曲线图，(b)是表示第一实施方式的供暖运转的室温的上下变动控制时的控制目标温度的时间变化的曲线图。
[0066]图43 Ca)是表示第一实施方式的供冷运转的室温的上下变动控制时的室温的时间变化的曲线图，(b)是表示第一实施方式的供冷运转的室温的上下变动控制时的控制目标温度的时间变化的曲线图。
[0067]图44 Ca)是表示供暖运转时的室温降低转移的实验中的室温的时间变化的曲线图，(b)是表示该实验中的被测者的皮肤温度的时间变化的曲线图，(c)是表示该该实验中的被测者的温感的时间变化的曲线图。
[0068]图45 Ca)是表示供冷运转时的室温上升转移的实验中的室温的时间变化的曲线图，(b)是表示该实验中的被测者的皮肤温度的时间变化的曲线图，(c)是表示该该实验中的被测者的温感的时间变化的曲线图。
【具体实施方式】
[0069]第一方式的空气调节机包括由制冷剂配管相互连接的室外机和室内机，基于根据期望的设定温度设定的控制目标值进行空调控制，
[0070]上述空气调节机包括:
[0071]设置于上述室内机，对人的在室状况进行检测的人体检测传感器；
[0072]基于上述人体检测传感器的信息，判别出人在室还是不在室的在不在检测单元；
[0073]温度转移单元，其在人在室时使上述期望的设定温度以规定的温度变化率和规定的温度变化幅度向节能方向转移，对上述期望的设定温度进行修正；和
[0074]温度上下变动单元，其在上述温度转移结束后，基于规定的上限温度、规定的下限温度和规定范围内的周期，以基于预先决定的上下变动模式反复进行上述上下变动模式的方式使上述期望的设定温度变动，对上述期望的设定温度进行修正。
[0075]根据上述结构，在供冷(供暖)时，人在室的情况下，室温从设定温度提高(降低)人感觉不到的程度的温度。然后，还能够添加抑制提升(降低)室温后的人的体温变动并且使人感觉不到的室温变动模式。由此，尽管以与在原先的设定温度下供冷(供暖)运转的情况相比更低的能量运转，在室者即使长时间在室也能享受与在原先的设定温度下供冷(供暖)运转的情况一样的舒适性，而不会感觉到提升(降低)室温所致的热(冷)的不适。
[0076]第二方式的空气调节机，在上述第一方式中，还包括:基于上述人体检测传感器的信息对在室的人的活动量等级进行判别的活动量检测单元，
[0077]在供冷时，上述活动量等级为规定等级以下时，上述温度转移单元和上述温度上下变动单元工作。
[0078]根据上述结构，在难以感觉到提升室温所致的热、不适的活动量状态下提高室温，所以能够更加可靠地享受与设定温度下供冷运转的情况一样的舒适性。
[0079]第三方式的空气调节机，在上述第二方式中，当上述活动量等级在规定等级以下持续了规定时间以上时，上述温度转移单元和上述温度上下变动单元工作。
[0080]根据上述结构，在难以感觉到提升室温所致的热、不适的活动量状态下提高室温，所以能够享受与原先的设定温度下供冷运转的情况一样的舒适性。
[0081]第四方式的空气调节机，在上述第一方式中，还包括:基于上述人体检测传感器的信息对在室的人的活动量等级进行判别的活动量检测单元，
[0082]在供暖时，上述活动量等级为规定等级以上时，上述温度转移单元和上述温度上下变动单元工作。
[0083]根据上述结构，在难以感觉到降低室温所致的冷、不适的活动量状态下降低室温，所以能够享受与原先的设定温度下供暖运转的情况一样的舒适性。
[0084]第五方式的空气调节机，在上述第四方式中，当上述活动量等级在规定等级以上持续了规定时间以上时，上述温度转移单元和上述温度上下变动单元工作。
[0085]根据上述结构，在难以感觉到降低室温所致的冷、不适的活动量状态下降低室温，所以能够更加可靠地享受与原先的设定温度下供暖运转的情况一样的舒适性。
[0086]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，并不由本实施方式限定本发明。
[0087](实施方式I)
[0088]一般家庭中使用的空气调节机通常包括经制冷剂配管相互连接的室外机和室内机，图1和图2表示本实施方式I的空气调节机的室内机。
[0089]室内机具有主体2、主体2的前表面开口部2a开闭自如的可动前面板(以下，简称为“前面板”)4。空气调节机停止时，前面板4与主体2紧贴地封闭前表面开口部2a，与此相对，在空气调节机运转时，前面板4在离开主体2的方向移动使前表面开口部2a敞开。另夕卜，图1表示前面板4封闭前表面开口部2a的状态，图2表示前面板4使前表面开口部2a敞开的状态。
[0090]如图3所不,在主体2的内部具有:热交换器6 ;用于使从前表面开口部2a和上表面开口部2b吸入的室内空气在热交换器6中热交换后吹出到室内的风扇8 ;打开和关闭将热交换后的空气吹出到室内的吹出口 10并且使空气的吹出方向上下变更的上下叶片12 ；和使空气的吹出方向左右变更的左右叶片(未图示)。另外，在前表面开口部2a的下方的主体2，经由中叶片驱动机构16安装有在前表面开口部2a的吹出口 10侧开闭的中叶片14且中叶片14摇动自如。另外，前面板4上部经由设置于其两端部的两条臂18、20与主体2上部连结。通过对与臂18连结的驱动电机(未图示)进行驱动控制，在空气调节机运转时，前面板4从空气调节机停止时的位置(前表面开口部2a的封闭位置)向前方斜上方移动。另夕卜，上下叶片12经由设置于其两端部的两条臂22、24与主体2下部连结，其驱动方法则在后面描述。[0091]如图1 (b)和(c)所示，在前面板4的上部，以从前面板4的主平面突出的状态安装有多个(例如五个)传感器单元26、28、30、32、34作为人体检测装置。另外，这些传感器单元26、28、30、32、34如图4所示，被保持于传感器支架36。另外，作为人体检测装置的传感器单元26、28、30、32、34通常如图1 (a)所示被盖5覆盖，图1 (b)表示安装有盖5的状态。
[0092]各传感器单元26、28、30、32、34设置于面板4的上部是为了如图5 (a)所示扩大各传感器26、28、30、32、34的视野范围(后述的人体位置判别区域)而最大限度地确保远方视野。另外，如图5 (b)所示，运转开始时将前面板4移动至比停止位置更靠前方的位置，由此能够确保视野范围更远，并且如图5 (c)所示，将前面板4移动至比停止位置靠斜上方的位置，由此能够进一步扩大视野范围。另外，各传感器单元26、28、30、32、34的位置并不限于前面板4的上部。另外，在前面板不能移动的情况下，也能够通过将人体检测装置安装在前面板的上部或主体上部，与安装在下部的情况相比扩大视野范围。
[0093]另外，如图5 (d)所示，使各传感器单元26、28、30、32、34从前面板4的主平面突出地设置，由此能够将各传感器单元26、28、30、32、34配置在更前方的位置。另外，如图5(b)?(d)所示，能够防止因室内机的结构部(例如，上下叶片12、前表面开口部2a处于敞开状态的前面板4等)产生死角(盲区)，使视野范围扩大。
[0094]在本实施方式中，各传感器单元26、28、30、32、34设置于前面板4，所以当前面板4使前表面开口部2a处于敞开状态时，随前面板4移动，进一步向前方突出。
[0095]另外，传感器单元26包括电路基板26a、安装于电路基板26a的透镜26b和安装在透镜26b的内部的人体检测传感器(未图示)。该结构对其他的传感器单元28、30、32、34来说也一样。另外，人体检测传感器例如包括红外线传感器，该红外线传感器通过检测从人体辐射出来的红外线，检测人在与否，基于根据红外线传感器检测到的红外线量的变化输出的脉冲信号由电路基板26a判定人在与否。即，该电路基板26a作为进行人在与否判定的在否判定单元发挥作用。以下，互相成对的传感器和透镜称为传感器-透镜对。
[0096]此处，为了获得前后左右方向的检测区域，可以考虑，如图6的侧视图所示，在任意的球Z的表面上配置传感器单元26、28、30、32、34。此时，各传感器单元26、28、30、32、34的传感器-透镜对的光轴在球Z的中心P处相交，不异面(歪斜)。从室内机观察，是在球Z的表面上，传感器单元26、28、30、32、34在前后方向伸出的配置，所以难以实现人体检测装置的小型化。
[0097]另外，为了抑制如上所述的传感器单元的伸出，也可以考虑，如图7所示用任意的平面X截取任意的球Z，在平面X与各传感器单元26、28、30、32、34的光轴(不异面)的交点处配置各传感器单元26、28、30、32、34。此时，传感器单元26、28、30、32、34的配置如图8的正视图所示，前后方向的伸出变少，但如传感器单元26和30那样，检测区域与室内机的距离不同的传感器单元的配置在纵横方向分散，人体检测装置的小型化受限。
[0098]于是，在本实施方式中，传感器单元26、28的传感器-透镜对的光轴在同一平面上。另外，传感器单元30、32、34的传感器-透镜对的光轴在与传感器单元26、28的传感器-透镜对的光轴不同的同一平面上。因此，使各个电路基板26a、28a、30a、32a、34a倾斜规定的角度安装于传感器支架36,使得传感器单兀26、28的传感器-透镜对的光轴和传感器单元30、32、34的传感器-透镜对的光轴不在同一平面上，而构成异面。[0099]这样使检测区域与室内机的距离不同的传感器单元的传感器-透镜对的光轴异面，由此如图1和图2所示，传感器单元26、28、30、32、34能够在横向配置成大致直线状，能够实现人体检测装置的小型化。
[0100]另外，虽然说明了室内机至传感器单元的检测区域的距离不同的传感器单元在横向配置成大致直线状的例子，但是在左右方向不同的传感器单元在室内机的高度方向配置成大致直线状的状态下上述情况同样成立。
[0101]如上所述，根据本实施方式，设置于室内机的多个传感器单元26、28、30、32、34中该传感器单元的视野区域与空气调节机的距离不同的传感器单元的传感器-透镜对的光轴相互异面。由此，传感器单元26、28、30、32、34能够设置成不从室内机的前面板4伸出，能够实现人体检测装置的小型化。
[0102]另外，传感器单元26、28、30、32、34配置在大致直线上，由此传感器单元26、28、30、32、34不会在纵横方向分散，能够实现传感器单元26、28、30、32、34的小型化。
[0103]另外，这样，传感器-透镜对的光轴相互异面的多个传感器单元26、28、30、32、34设置于人体检测装置，并配置成各传感器-透镜对的光轴朝向视野方向。由此，从人体检测装置观察，能够形成距离方向的多个检测区域和左右方向的多个检测区域，并且通过提高聚光效率，能够实现透镜的小型化。
[0104]图9是表示传感器单元26、28、30、32、34所检测的人体位置判别区域的图。如图9所示，传感器单元26、28、30、32、34能够检测下面的各个区域是否有人。
[0105]传感器单元26:区域A+C+D
[0106]传感器单元28:区域B+E+F
[0107]传感器单元30:区域C+G
[0108]传感器单元32:区域D+E+H
[0109]传感器单元34:区域F+I
[0110]S卩，本发明的空气调节机的室内机中，传感器单元26、28能够检测的区域和传感器30、32、34能够检测的区域一部分重叠。由此，使用少于区域A?I的数量的数量的传感器单元检测各区域A?I中人在与否。
[0111]另外，至少三个人体检测传感器安装在室内机的上部，由此能够二维地把握室内的人体的位置相对于室内机的远近方向和左右方向，即把握室内的人体的位置位于室内地面的何处。图10表示设置有三个人体检测传感器的情况的所检测的区域。图10的例中，用一个人体检测传感器检测室内机的附近区域是否有人，用两个人体检测传感器检测远离室内机的区域是否有人。
[0112]回到图9，进一步说明本实施方式，以下的说明中传感器单元26、28、30、32、34分别称为第一传感器26、第二传感器28、第三传感器30、第四传感器32、第五传感器34。另夕卜，区域C、D、E、F能被两个传感器检测，所以称作重叠区域，与此相对，重叠区域以外的区域(区域A、B、G、H、I)能够被一个传感器检测，所以称作通常区域。另外，重叠区域被分为左重叠区域C、D和右重叠区域E、F。
[0113]图11是用于使用第一至第五传感器26、28、30、32、34在区域A?I中分别设定后述的区域特性的流程图。图12是使用第一至第五传感器26、28、30、32、34判定区域A?I中是否有人的流程图。参照这些流程图，下面对人的位置判定方法进行说明。[0114]在步骤SI中，以规定的周期Tl (例如5秒)，首先判定做重叠区域是否有人，在步骤S2中在规定条件下将规定的传感器输出清零。
[0115]表1表示左重叠区域的判定方法，与表1所示的三个反应结果中的任一结果对应的情况下，将第一传感器26和第三传感器30的输出清零。此处，定义如下:1是有反应，O是无反应，清零是1 — 0。
[0116][表 I]
【权利要求】
1.一种空气调节机，其特征在于: 包括由制冷剂配管相互连接的室外机和室内机，基于根据期望的设定温度设定的控制目标值进行空调控制， 所述空气调节机包括: 设置于所述室内机，对人的在室状况进行检测的人体检测传感器； 基于所述人体检测传感器的信息，判别出人在室还是不在室的在不在检测单元；温度转移单元，其在人在室时使所述期望的设定温度以规定的温度变化率和规定的温度变化幅度向节能方向转移，对所述期望的设定温度进行修正；和 温度上下变动单元，其在所述温度转移结束后，基于规定的上限温度、规定的下限温度和规定范围内的周期，以基于预先决定的上下变动模式反复进行所述上下变动模式的方式使所述期望的设定温度变动，对所述期望的设定温度进行修正。
2.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于，还包括: 基于所述人体检测传感器的信息对在室的人的活动量等级进行判别的活动量检测单元， 在供冷时，所述活动量等级为规定等级以下时，所述温度转移单元和所述温度上下变动单元工作。
3.如权利要求2所述的空气调节机，其特征在于: 当所述活动量等级在规定等级以下持续了规定时间以上时，所述温度转移单元和所述温度上下变动单元工作。
4.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于，还包括: 基于所述人体检测传感器的信息对在室的人的活动量等级进行判别的活动量检测单元， 在供暖时，所述活动量等级为规定等级以上时，所述温度转移单元和所述温度上下变动单元工作。
5.如权利要求4所述的空气调节机，其特征在于: 当所述活动量等级在规定等级以上持续了规定时间以上时，所述温度转移单元和所述温度上下变动单元工作。
【文档编号】F24F11/02GK103547869SQ201280024567
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年8月3日 优先权日:2011年9月5日
【发明者】井上雄二, 伊内启 申请人:松下电器产业株式会社