空调装置的制作方法

文档序号:17295593发布日期:2019-04-03 04:22阅读:154来源:国知局
空调装置的制作方法

本发明涉及空调装置。



背景技术:

在以往的空调装置中,已知有如下的空调装置:具备检测人的人数的人数检测部件、检测各个人的位置的人体位置检测部件、检测脚下温度的脚下温度检测部件、以及检测地面、墙壁的温度的地面墙壁温度检测部件等,以如下方式进行控制:根据人体位置、脚下温度及地面墙壁温度算出各个人附近的辐射温度,根据辐射温度等算出存在于室内的各个人的舒适度,根据人数、各个人的位置、舒适度及运转模式决定风向(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平06-288598号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在专利文献1所示的以往的空调装置中,有可能放置于室内的家具等会成为障碍,不能够检测到控制所需的信息特别是脚下温度,难以向使用者的人体吹送适当的调节空气,损害使用者的舒适感。

本发明为解决这样的课题而做出,得到一种如下的空调装置:即使有家具等障碍物也能够进行考虑了使用者的人体的表面温度的送风控制,能够适当地向使用者的人体吹送调节空气,进而能够实现使用者的舒适感的提高。

用于解决课题的方案

在本发明的空调装置中,设为如下结构,具备:框体,所述框体形成有吸入口及吹出口;热交换器,所述热交换器设置于所述框体的内部,与从所述吸入口吸入的空气进行热交换并生成调节空气;送风机构,所述送风机构设置于所述框体,能够生成从所述吸入口吸入空气并从所述吹出口吹出调节空气的空气流,并且变更从所述吹出口吹出的调节空气的风向;温度检测部件,所述温度检测部件检测预先设定的检测范围内的表面温度;人体确定部,所述人体确定部基于所述温度检测部件的检测结果检测人体,并确定检测到的人体存在的区域;地面温度检测部件,所述地面温度检测部件检测地面温度;推定温度算出部,所述推定温度算出部在人体存在的区域中确定利用所述温度检测部件没有检测到该人体的温度的该人体的部位,并基于所述温度检测部件的检测结果及所述地面温度检测部件的检测结果算出确定的该人体的部位的温度的推定值;以及送风控制部,所述送风控制部基于人体的部位的温度的推定值控制所述送风机构。

或者,在本发明的空调装置中,设为如下结构,具备:框体,所述框体形成有吸入口及吹出口;热交换器,所述热交换器设置于所述框体的内部,与从所述吸入口吸入的空气进行热交换并生成调节空气;送风机构,所述送风机构设置于所述框体,能够生成从所述吸入口吸入空气并从所述吹出口吹出调节空气的空气流,并且变更从所述吹出口吹出的调节空气的风向;温度检测部件,所述温度检测部件检测预先设定的检测范围内的表面温度;地面温度检测部件,所述地面温度检测部件检测地面温度;以及送风控制部,所述送风控制部在利用所述温度检测部件没有检测到人体的脚或手的部位的温度且地面温度比在所述吸入口吸入的空气的温度低的情况下,以调节空气的风向朝向该人体的位置的方式控制所述送风机构。

发明的效果

在本发明的空调装置中,达到如下效果:即使有家具等障碍物,也能够进行考虑了隐藏于该障碍物后面的使用者的人体的部位的表面温度的送风控制,能够适当地向使用者的人体吹送调节空气,进而能够实现使用者的舒适感的提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的空调装置的外观立体图。

图2是本发明的实施方式1的空调装置的纵剖视图。

图3是说明本发明的实施方式1的空调装置具备的人体传感器的检测范围的图。

图4是说明本发明的实施方式1的空调装置的进深方向上的人体传感器的检测范围的图。

图5是说明本发明的实施方式1的空调装置的水平方向上的人体传感器的检测范围的图。

图6是示出本发明的实施方式1的空调装置的控制系统的结构的框图。

图7是示出本发明的实施方式1的空调装置的控制装置的功能性结构的框图。

图8是示出本发明的实施方式1的空调装置的制热运转时的送风控制的流程图。

图9是示出在本发明的实施方式1的空调装置的制热运转时使用的冷热感算出式的修正r平方值的一例的图。

图10是示出本发明的实施方式2的空调装置的制热运转时的送风控制的流程图。

图11是示出在本发明的实施方式2的空调装置的制热运转时使用的冷热感算出式的修正r平方值的一例的图。

图12是示出本发明的实施方式3的空调装置的制热运转时的送风控制的流程图。

图13是示出本发明的实施方式4的空调装置的制热运转时的送风控制的流程图。

具体实施方式

参照附图说明用于实施本发明的方式。在各图中,对相同或相当的部分标注相同的附图标记,并适当简化或省略重复的说明。此外,本发明不限定于以下实施方式,能够在不偏离本发明的宗旨的范围内进行各种变形。

实施方式1.

图1至图8与本发明的实施方式1相关,图1是空调装置的外观立体图,图2是空调装置的纵剖视图,图3是说明空调装置具备的人体传感器的检测范围的图,图4是说明空调装置的进深方向上的人体传感器的检测范围的图,图5是说明空调装置的水平方向上的人体传感器的检测范围的图,图6是示出空调装置的控制系统的结构的框图,图7是示出空调装置的控制装置的功能性结构的框图,图8是示出空调装置的制热运转时的送风控制的流程图,图9是示出在空调装置的制热运转时使用的冷热感算出式的修正r平方值的一例的图。

本发明的实施方式1中的空调装置100是空调机的室内机。因此,空调装置100设置于室内的壁面或顶面。在此,设为空调装置100设置于室内的壁面。

如图1及图2所示,空调装置100具备框体110。空调装置100的框体110形成为横向长度较长且从前表面到下表面成为平滑的曲面的大致长方体状。在框体110的上表面部形成有吸入口111。吸入口111是用于从外部向框体110的内部取入空气的开口。在框体110的前表面下部形成有吹出口112。吹出口112是用于从框体110的内部向外部排出空气的开口。框体110的前表面上部由前表面面板113覆盖。

在吹出口112设置有上下风向板131、132、141、142。这些上下风向板用于调整从吹出口112吹出的空气的上下方向的吹出角度。

上下风向板朝向空调装置100的正面并分别设置于近前侧和里侧。另外,近前侧和里侧的各上下风向板分别被左右分割。即,近前侧的上下风向板朝向空调装置100的正面并被分割为左侧的左近前侧上下风向板131和右侧的右近前侧上下风向板132。另外,里侧的上下风向板朝向空调装置100的正面并被分割为左侧的左里侧上下风向板141和右侧的右里侧上下风向板142。

各个上下风向板被左右分割的位置朝向空调装置100的正面并且位于长度方向(吹出口112的左右方向)的大致中央。在左近前侧上下风向板131与右近前侧上下风向板132之间形成有微小的间隙。同样地,在左里侧上下风向板141与右里侧上下风向板142之间也形成有微小的间隙。

左近前侧上下风向板131、右近前侧上下风向板132、左里侧上下风向板141及右里侧上下风向板142分别是在吹出口112的左右方向上细长地延伸的板状构件。另外,这些上下风向板131、132、141、142分别以与长度方向垂直的截面成为圆弧状的方式弯曲。

上下风向板131、132、141、142分别经由未图示的支承臂安装于框体110。各个支承臂能够相对于框体110旋转地安装。通过各支承臂相对于框体110旋转,从而能够改变各个上下风向板的方向。并且,通过改变上下风向板的方向,从而空调装置100能够上下变更送风方向。

上下风向板各自的支承臂设置成:能够通过上下风向板用步进马达的驱动来调节角度。具体而言,在此,左近前侧上下风向板131及左里侧上下风向板141的朝向由左侧上下风向板用步进马达161变更。右近前侧上下风向板132及右里侧上下风向板142的朝向由右侧上下风向板用步进马达162变更。

这样,能够分别调整从吹出口112的左侧吹出的空气的上下方向的吹出角度(送风方向)和从吹出口112的右侧吹出的空气的上下方向的吹出角度(送风方向)。此外,在图1及图2中,省略左侧上下风向板用步进马达161及右侧上下风向板用步进马达162的图示。

在吹出口112中的上下风向板131、132、141、142的里侧设置有左右风向板150。左右风向板150用于调整从吹出口112吹出的空气的左右方向的吹出角度。左右风向板150由朝向空调装置100的正面并在长度方向(吹出口112的左右方向)上排列的多块板材构成。与上下风向板131、132、141、142同样地,左右风向板150以能够通过左右风向板用步进马达163(在图1及图2中省略图示)的驱动来调节角度的方式安装。

在框体110的内部形成有从吸入口111向吹出口112连通的风路。在风路中的吸入口111的下风侧设置有热交换器121。热交换器121与在风路中流动的空气进行热交换,加热或冷却在风路中流动的空气。是加热还是冷却空气取决于空调装置100是制热运转还是制冷运转。具体而言,在制热运转时,热交换器121加热空气。另一方面,在制冷运转时,热交换器121冷却空气。

热交换器121通过加热或冷却在风路中流动的空气,从而调整该空气的温度、湿度等,并生成调节空气。由此,热交换器121与从吸入口111吸入的空气进行热交换并生成调节空气。此外,在制热运转时生成热风作为调节空气,在制冷运转时生成冷风作为调节空气。

在风路中的热交换器121的下风侧设置有送风风扇122。送风风扇122用于在风路中生成从吸入口111流向吹出口112的空气流。

当送风风扇122动作时,在风路中生成从吸入口111流向吹出口112的空气流,从吸入口111吸入空气,从吹出口112吹出空气。从吸入口111吸入的空气成为按热交换器121、送风风扇122的顺序通过空调装置100内部的风路的空气流,并从吹出口112吹出。此时,利用配置在送风风扇122的下风侧的上下风向板131、132、141、142及左右风向板150,调整(变更)从吹出口112吹出的风的方向(送风方向)。

送风风扇122、上下风向板131、132、141、142、左右风向板150、上下风向板用步进马达161、162及左右风向板用步进马达163构成设置于框体110的送风机构。按这种方式构成的送风机构生成从吸入口111吸入空气并从吹出口112吹出调节空气的空气流,并且能够变更从吹出口112吹出的调节空气的风向。

在空调装置100的前表面中央安装有人体传感器170。但是,人体传感器170的安装位置不限于空调装置100的前表面中央。人体传感器170例如也可以安装于框体110的左侧或右侧的端部等。

人体传感器170例如具备在上下方向上排列的多个红外线传感器(受光元件)。在此,人体传感器170例如具备8个红外线传感器(受光元件)。这些8个红外线传感器中的每一个是能够单独地执行红外线的受光及温度的检测的检测元件。例如,如图3所示,这些红外线传感器(受光元件)在上下方向上呈直线状排列地配置在圆筒状的金属罐171的内部。由此,人体传感器170具备划分为高度相互不同的8个区域来检测室内的温度的功能。

如图3所示,这些8个红外线传感器各自的检测范围设定为大小相互相等的四边形的区域。另外,一个红外线传感器的配光视场角的例如上下方向上的纵配光视场角设定为7°,左右方向的横配光视场角设定为8°。

将各个红外线传感器的配光视场角相加而成的人体传感器170整体的配光视场角173设定为在上下方向上细长的区域。此外,各个红外线传感器的配光视场角(检测范围)也可以不是相同的形状、相同的大小。另外,纵配光视场角及横配光视场角的具体的值也不限定于上述例示。而且,红外线传感器(受光元件)的个数不限定于8个,人体传感器170可以具备7个以下或9个以上的任意个数的红外线传感器(受光元件)。

并且,人体传感器170能够利用传感器用步进马达172(在图1及图2中省略图示)使上下排列的多个红外线传感器在预先设定的角度范围内左右改变朝向。由此,能够使上下排列的多个红外线传感器中的每一个在左右方向上扫描,并在空调装置100前方的预先设定的检测范围(以下,称为“温度检测对象范围”)内检测表面温度。

人体传感器170利用这样的结构在温度检测对象范围内扫描并以非接触的方式取得该范围内的表面温度分布(热图像)。即,人体传感器170构成温度检测部件,所述温度检测部件检测预先设定的检测范围内的表面温度。另外,在温度检测对象范围内包括地面的情况下,人体传感器170具备的红外线传感器检测到的表面温度是地面的温度即地面温度。因此,在此,人体传感器170也兼用作检测地面温度的地面温度检测部件。此外,也可以在人体传感器170具备的红外线传感器之外另行设置检测地面温度的地面温度检测部件。

通过用后述的控制装置180等处理人体传感器170的检测结果,即利用人体传感器170取得的表面温度分布(热图像)数据,从而例如能够根据与背景的温度差,检测室内的包括人在内的热源的有无及其位置、人体的表面温度、人的身体的部位(皮肤的露出部与非露出部、头部等)等。

另外,也能够基于人体传感器170的检测结果得到室内的人的体感温度。在该情况下,越是露出皮肤的人体,越容易检测到体感温度。此外,在人体传感器170中使用的受光元件的像素数越多,人体传感器170的检测精度变得越高。具体而言,例如,如果使用具有30像素以上的像素数的受光元件,则能够高精度地检测室内的人的位置及从人体传感器170到该人的距离。

人体传感器170一边在温度检测对象范围内左右扫描,一边检测温度检测对象的温度。此外,在此的左右是从空调装置100侧观察的情况下的左右。在取得室内的墙壁及地面的热图像数据(温度分布数据)的情况下,例如利用传感器用步进马达172使人体传感器170的朝向在左右方向上移动,并使传感器用步进马达172的旋转(即,人体传感器170的朝向的旋转)每一定角度停止一定时间。此时的一定角度例如设为1~5°。另外,此时的一定时间例如设为0.1~0.2秒。然后,在停止人体传感器170的朝向的变更后,等待比所述一定时间(0.1~0.2秒)短的时间,取入人体传感器170的8个受光元件的检测结果(热图像数据)。

在人体传感器170的检测结果的取入结束后,再次使传感器用步进马达172旋转所述一定角度并再次停止,通过相同的动作取入人体传感器170的检测结果(热图像数据)。重复进行这样的动作,在检测范围内的左右方向的例如90~100个部位取得人体传感器170的检测结果。然后,能够根据取得的人体传感器170的检测结果,得到温度检测对象范围内的热图像数据(温度分布数据)。

接着,参照图4及图5,说明按以上方式构成的人体传感器170的检测范围。首先,图4是说明从空调装置100观察到的进深方向上的人体传感器170的检测范围的图。该图4示出从水平方向观察设置有空调装置100的室内得到的状态。在该图4中,例示了空调装置100设置在1800mm左右的高度且从空调装置100到人体的距离为3600mm左右的状态。

人体传感器170的检测范围在进深方向上划分为与红外线传感器(受光元件)的个数(在此为8)相等的多个区域。即,室内的空间在进深方向上划分为与各受光元件的配光视场角对应的8个区域。并且,划分的各个区域的大小根据配光视场角的上下方向上的扩展角度设定。

人体传感器170的最下侧的受光元件检测最接近空调装置100的近前侧的区域中的人体。并且,构成为越是人体传感器170的上侧的受光元件,检测越远方的区域中的人体。

接着,图5是说明从空调装置100观察到的左右方向上的人体传感器170的检测范围的图。该图5示出从上方观察设置有空调装置100的室内得到的状态。人体传感器170的检测范围在左右方向上划分为与利用传感器用步进马达172使人体传感器170旋转时的所述一定角度对应的多个区域。

在该图5中,例示了将人体传感器170的左右方向上的检测范围设定为90°左右的情况。人体传感器170的左右方向上的检测范围不限于该角度,例如,可以构成为能够利用传感器用步进马达172使人体传感器170完全地旋转一周,并将检测范围设定为360°。

此外,也可以利用其他步进马达等使人体传感器170在上下方向上也摆动。通过设为也能够在上下方向上改变人体传感器170的朝向,从而不仅能够在水平方向上取得详细的热图像数据,还能够在上下方向上取得详细的热图像数据。

另外,人体传感器170也可以设为并用红外线传感器和其他检测设备的结构。若列举具体例,则可以设为使用相机、超声波传感器等检测人体的位置、形状及到人体的距离的结构。即,作为人体传感器170,可以设为除了红外线传感器以外,例如还具备能够检测物体的超声波传感器。由此,能够使由人体传感器170检测的人体的位置及距离的检测精度提高。或者,也可以设为如下结构:使用热电传感器,检测室内的左右方向及从空调装置100观察的进深方向(前后方向)上的人体的位置,所述热电传感器使用菲涅尔透镜。

接着,参照图6,说明空调装置100的控制系统的结构。空调装置100具备控制装置180及操作部190。控制装置180例如由具备微型计算机等的电路构成。控制装置180具备处理器及存储器。在存储器中存储有控制用的程序。处理器读取并执行存储在存储器中的程序。

通过处理器执行控制用的程序,从而控制装置180执行预先设定的处理并控制空调装置100的动作。另外,特别是通过处理器执行存储在存储器中的程序,从而实现后述的人体确定部181、推定温度算出部182及送风控制部183各部分的功能。

在控制装置180的输入侧连接有包括人体传感器170等的传感器系统。在控制装置180的输出侧连接有包括送风风扇122、左侧上下风向板用步进马达161、右侧上下风向板用步进马达162、左右风向板用步进马达163及传感器用步进马达172等的各种致动器。

另外,在控制装置180上,能够相互通信地连接有包括遥控器等的操作部190。使用者能够通过操作操作部190,从而进行电源的接通/断开、制热运转与制冷运转的切换及温度、风向、风量等的设定等。控制装置180基于来自传感器系统及操作部190的输入驱动各致动器,并控制空调装置100的动作。由控制装置180执行的控制例如包括制冷运转、制热运转、送风动作、人体传感器170的扫描动作等的控制。

如图7所示,控制装置180具备人体确定部181、推定温度算出部182及送风控制部183。人体确定部181基于作为温度检测部件的人体传感器170的检测结果,检测存在于人体传感器170的温度检测对象范围内的人体。例如能够使用利用人体传感器170检测到的表面温度为预先设定的基准温度以上的各区域的形状、分布(相对位置关系)、面积等,进行人体的检测。具体而言,考虑人的体温而将此时的基准温度设定为例如30℃等。

接着,人体确定部181确定按这种方式检测到的人体存在的区域。例如能够使用表面温度为一定温度以上的各区域的形状、分布(相对位置关系)、面积、各区域的温度的相对大小关系等来确定人体存在的区域。此时,人体确定部181确定的人体存在的区域可以包括利用人体传感器170检测到的表面温度小于上述基准温度的部分。此外,当确定人体存在的区域时,也确定该区域的形状,即确定人体的形状。因此,“确定人体存在的区域”能够改称为“确定人体的形状”。

人体确定部181既可以一次确定人体存在的区域整体,也可以按该人体的部位单独地确定人体存在的区域。在按人体的部位单独地确定存在的区域的情况下,人体确定部181例如对于人体的头部、胸部、臂部、大腿部、小腿部、手及脚中的每一个部位分别确定各部位存在的区域。此外,在此所说的“手”是指比手腕靠前端侧的部分。另外,在此所说的“脚”是指比脚脖子靠前端侧的部分。

此时,也可以是,人体确定部181特别是将利用人体传感器170检测到的表面温度为预先设定的温度以上的部分确定为该人体的头部、胸部及腹部中的至少一个存在的区域。另外,也可以是,人体确定部181在确定人体的各部位存在的区域时,也确定各个部位的温度、位置及穿衣状态。“穿衣状态”是指与该部位的皮肤由衣服等覆盖还是露出相关的状态。

此外,在除了检测表面温度的红外线传感器之外也具备超声波传感器作为人体传感器170的情况下,人体确定部181可以基于红外线传感器的检测结果及超声波传感器的检测结果,检测人体,并确定检测到的人体存在的区域。

接着,再次参照图4,列举具体例说明由人体确定部181进行的人体的各部位存在的区域的确定。在图4所示的例子中,成为在从最上侧到第四个的4个受光元件的检测区域内检测到人体的状态。

具体而言,首先,最上侧的受光元件检测人体的头部。头部不仅露出,而且皮肤温度比人体的其他部分高,例如具有30℃以上的皮肤温度。因此,人体确定部181能够基于利用人体传感器170取得的热图像数据,识别人体的头部所属的区域。更详细而言,人体确定部181分析最上侧的受光元件通过水平方向的扫描而取得的热图像数据。然后,当在水平方向上检测温度为30℃以上的热源的形状与预先存储的人体头部的形状(例如圆形)一致的情况下,将该热源确定为头部。

另外,从上面起第二个受光元件检测人体的胸部及臂部。胸部在大多数情况下由衣服覆盖,皮肤露出的情况较少见。臂部存在皮肤露出的情况和不露出的情况。人体确定部181能够基于利用人体传感器170检测到的表面温度,判定臂部是否露出。具体而言,在臂部的皮肤露出的情况下,在与臂部相当的位置检测到与头部同等或稍低的皮肤温度。这是由于,臂部有时比头部冷,在该情况下,臂部的温度作为比头部低的温度而被检测到。

从上面起第三个受光元件检测人体的大腿部。大腿部在大部分情况下由衣服覆盖。因此,在与大腿部相当的位置,检测衣服的表面温度。衣服的表面温度比皮肤的温度低。另外,在手下移到大腿部的旁边等情况下,在手的位置检测到与头部同等或其以下的温度。此外,手有时比头部冷。在该情况下,在手的位置检测到比头部低的温度。

从上面起第四个受光元件检测人体的小腿部。在该人体穿用袜子等衣类的情况下,在小腿部的位置检测到衣类的表面温度。另外,在脚较冷的情况下,不论是否穿用衣类,在与小腿部相当的位置均检测到比衣类的表面温度更低的温度。

此外,对于人体的胸部、臂部、大腿部、小腿部、手及脚各部位,也与人体的头部的情况同样地,人体确定部181通过对一定温度以上的区域的形状与预先存储的各部位的形状进行比较核对,从而确定各部位存在的区域。

再次参照图7继续说明。推定温度算出部182首先在利用人体确定部181确定的人体存在的区域中确定利用人体传感器170没有检测到该人体的温度的该人体的部位。以下,将利用人体传感器170没有检测到温度的人体的部位称为“温度未检测部位”。该温度未检测部位例如是由于人穿在身上的衣服、放置于室内的家具等障碍物而不能用人体传感器170检测到人体的温度的部位。

推定温度算出部182例如将利用人体确定部181确定的人体存在的区域且比上述基准温度低一定温度以上的部分确定为温度未检测部位。或者,推定温度算出部182例如将利用人体确定部181确定的人体存在的区域且与该区域的外侧的表面温度的差只有一定温度以内的部分确定为温度未检测部位。另外,在人体确定部181按该人体的部位单独地确定人体存在的区域的情况下,推定温度算出部182可以将利用人体确定部181确定的人体的脚及小腿的一方或双方存在的区域确定为温度未检测部位。

接着,推定温度算出部182算出确定的温度未检测部位的温度的推定值。推定温度算出部182基于温度检测部件的检测结果及地面温度检测部件的检测结果,进行该温度未检测部位的温度的推定值的算出。在此,如上所述,人体传感器170兼用作温度检测部件和地面温度检测部件。因此,在该实施方式1中说明的例子中,推定温度算出部182基于人体传感器170的检测结果,算出温度未检测部位的温度的推定值。

例如,推定温度算出部182根据人体的周围的地面温度和能够利用人体传感器170检测到温度的该人体的部位的温度,算出该人体的温度未检测部位的推定值。为此,将根据人体的周围的地面温度和人体的头部等容易检测到皮肤温度的部位的温度求出人体的任意的部位的温度的关系式预先存储于控制装置180的存储器。然后,推定温度算出部182使用该关系式,根据检测到的地面温度和检测到的人体的温度,算出该人体的温度未检测部位的推定值。

此外,在温度未检测部位为脚等接近地面的部位的情况下,可以仅根据地面温度算出作为温度未检测部位的脚的温度的推定值。即,在该情况下,将人体的周围的地面温度与人体的脚温度的关系式预先存储于控制装置180的存储器。然后,推定温度算出部182使用该关系式,根据检测到的地面温度算出人体的脚温度的推定值。

送风控制部183是基于如以上那样利用推定温度算出部182算出的人体的部位的温度的推定值控制上述送风机构的控制部件。接着,针对基于温度未检测部位的温度的推定值的、送风机构的控制的具体内容,说明制热运转和制冷运转各自的情况。此外,以下说明的基于温度未检测部位的温度的推定值的、送风机构的控制既可以仅在制热运转及制冷运转中的一方进行,也可以在双方进行。

首先,说明制热运转的情况。当在制热运转时利用推定温度算出部182算出的人体的部位的温度的推定值比制热基准温度低的情况下,送风控制部183以调节空气的风向朝向该人体的位置的方式控制送风机构。另外,当在制热运转时利用推定温度算出部182算出的人体的部位的温度的推定值比制热基准温度高的情况下,送风控制部183以调节空气的风向朝向与该人体的位置不同的方向的方式控制送风机构,进行所谓的“避人送风”。

此时,优选的是,以该人体与调节空气的气流的距离成为0.3m以上的方式控制送风机构。优选的是,调节空气的气流与人体的距离设定为即使在最接近的位置也成为0.3m以上。根据该设定,由此,即使调节空气的气流某种程度地扩散,也能够充分地抑制气流吹到该人体。

在此,送风控制部183基于温度检测部件的检测结果及地面温度检测部件的检测结果算出制热基准温度。在此,如上所述,人体传感器170兼用作温度检测部件和地面温度检测部件。因此,在该实施方式1中说明的例子中,送风控制部183基于利用人体传感器170检测到的人体的温度和利用人体传感器170检测到的地面温度算出制热基准温度。

具体而言,根据利用人体传感器170检测到的人体的温度中的特别是上半身的温度乘以加权系数得到的值、和利用人体传感器170检测到的该人体的周围的地面温度乘以加权系数得到的值之和,算出制热基准温度。人体的上半身与下半身相比难以由室内的家具等障碍物遮挡人体传感器170的检测。因此,通过使用上半身的温度,从而能够稳定地算出制热基准温度。

此外,也可以是,不是直接使用地面温度,而是使用该人体的周围的地面温度与该人体的脚的温度之差。此时,如果能够利用人体传感器170直接检测到该人体的脚的温度,则使用利用人体传感器170检测到的值。在该人体的脚为温度未检测部位的情况下,使用推定温度算出部182算出的该人体的脚的温度的推定值。

此时的加权系数被预先设定,读取预先存储在控制装置180的存储器等中的加权系数并使用。与人体的温度相乘的加权系数和与地面温度相乘的加权系数分别地被设定。此外,具体而言,在此所说的上半身特别优选上述头部、胸部、腹部等。这是由于:因为手、臂在生活中使用较多,温度容易由于动作而变动,所以在制热基准温度的算出中最好避免直接使用。

此外,也可能有如下情况:在室内检测到多个人体,这些人体中的两个以上人体的温度未检测部位的温度的推定值比制热基准温度低。在这样的情况下,也可以是,送风控制部183以如下方式控制送风机构:在温度未检测部位的温度的推定值比制热基准温度低的两个以上人体的中间地点,调节空气的风向朝向该人体的位置。

接着,说明制冷运转的情况。当在制冷运转时利用推定温度算出部182算出的人体的部位的温度的推定值比制冷基准温度高的情况下,送风控制部183以调节空气的风向朝向该人体的位置的方式控制送风机构。另外,当在制冷运转时利用推定温度算出部182算出的人体的部位的温度的推定值比制冷基准温度低的情况下,送风控制部183以调节空气的风向朝向与该人体的位置不同的方向的方式控制送风机构,进行所谓的“避人送风”。此时,与制热运转的情况同样地,优选的是,以该人体与调节空气的气流的距离成为0.3m以上的方式控制送风机构。

与上述制热基准温度同样地,基于温度检测部件的检测结果及地面温度检测部件的检测结果算出制冷基准温度。即,在该实施方式1中说明的例子中,送风控制部183基于利用人体传感器170检测到的人体的温度和利用人体传感器170检测到的地面温度算出制冷基准温度。

具体而言,根据利用人体传感器170检测到的人体的温度中的特别是上半身的温度乘以加权系数得到的值、和利用人体传感器170检测到的该人体的周围的地面温度乘以加权系数得到的值之和,算出制冷基准温度。在制冷基准温度的算出中使用的加权系数与在制热基准温度的算出中使用的加权系数单独地预先设定。

此外,与制热基准温度相同地,也可以是,不是直接使用地面温度,而是使用该人体的周围的地面温度与该人体的脚的温度之差。另外,在该人体的脚为温度未检测部位的情况下,使用推定温度算出部182算出的该人体的脚的温度的推定值。

接着,参照图8,说明按以上方式构成的空调装置100的制热运转的动作的流程的一例。当通过使用者对操作部190的操作等而空调装置100开始制热运转时,首先,在步骤s1中,人体传感器170开始表面温度的检测,人体确定部181开始基于人体传感器170的检测结果的人体的检测。在接着的步骤s2中,人体确定部181基于人体传感器170的检测结果确认是否检测到人体。在未检测到人体的情况下返回到步骤s1。另一方面,在人体确定部181检测到人体的情况下进入步骤s3。

在步骤s3中,首先,人体确定部181确定检测到的人体的各部位存在的区域。然后,人体确定部181根据人体传感器170的检测结果,取得确定存在的区域后的人体的各部位的温度。

在接着的步骤s4中,推定温度算出部182确认是否能够利用人体传感器170检测到利用人体确定部181确定的人体的脚的部位的温度(脚温度)。在不能用人体传感器170检测到人体的脚的温度的情况下,该人体的脚被确定为“温度未检测部位”。然后,在该情况下,进入步骤s5。

在步骤s5中,推定温度算出部182根据人体传感器170的检测结果,取得人体的脚存在的区域的周围的地面温度。在接着的步骤s6中,推定温度算出部182基于在步骤s5中取得的地面温度,算出作为人体的温度未检测部位的脚的温度的推定值。在步骤s6之后进入步骤s7。另一方面,当在步骤s4中能够用人体传感器170检测到人体的脚的温度的情况下,不经过步骤s5及步骤s6而从步骤s4进入步骤s7。

在步骤s7中,送风控制部183确认利用人体确定部181确定的人体的各部位的温度是否小于制热基准温度。在该确认之前,送风控制部183使用在步骤s3中取得的人体的各部位的温度和在步骤s5中取得的地面温度算出制热基准温度。此时,在执行步骤s6并算出人体的脚温度的推定值的情况下,人体的脚温度的推定值也进一步使用于制热基准温度的算出。

然后,送风控制部183确认在步骤s3中取得的人体的各部位的温度是否小于制热基准温度。另外,在执行步骤s6并算出人体的脚温度的推定值的情况下,也确认人体的脚温度的推定值是否小于制热基准温度。然后,在包括推定值的人体的各部位的温度小于制热基准温度的情况下,进入步骤s8。

在步骤s8中,送风控制部183以朝向利用人体传感器170检测到的该人体的位置吹送调节空气的方式控制送风机构。此外,在此的调节空气是热风。在步骤s8之后返回到步骤s1,重复以上的各步骤。因此,在步骤s7中只要包括推定值的人体的各部位的温度小于制热基准温度的状态持续,则继续进行朝向该人体的位置的调节空气的送风。然后,当在步骤s7中包括推定值的人体的各部位的温度成为制热基准温度以上的情况下,进入步骤s9。

在步骤s9中,送风控制部183进行所谓的避人送风。即,以朝向与利用人体传感器170检测到的该人体的位置不同的方向吹送调节空气的方式控制送风机构。然后,一系列的动作流程结束,但重复执行以上的步骤s1至s9直到空调装置100的制热运转停止。

以上说明的是制热运转的动作,但制冷运转的情况也与此大致相同。即,在通过使用者对操作部190的操作等而空调装置100开始制冷运转的情况下的动作中,步骤s1至s6、s8及s9与图8所示的制热运转的情况相同。

并且,在制冷运转的情况下,仅步骤s7与制热运转不同。即,在制冷运转的步骤s7中,送风控制部183确认利用人体确定部181确定的人体的各部位的温度是否小于制冷基准温度。在该确认之前,送风控制部183使用在步骤s3中取得的人体的各部位的温度和在步骤s5中取得的地面温度算出制冷基准温度。此时,在执行步骤s6并算出人体的脚温度的推定值的情况下,人体的脚温度的推定值也进一步使用于制冷基准温度的算出。

然后,送风控制部183确认在步骤s3中取得的人体的各部位的温度是否为制冷基准温度以上。另外,在执行步骤s6并算出人体的脚温度的推定值的情况下,也确认人体的脚温度的推定值是否为制冷基准温度以上。然后,在包括推定值的人体的各部位的温度为制冷基准温度以上的情况下,进入步骤s8。另一方面,在包括推定值的人体的各部位的温度小于制冷基准温度的情况下,进入步骤s9。

图9所示的是在空调装置100的制热运转时使用的冷热感算出式的修正r平方值的一例。此外,修正r平方值是自由度调整完毕的决定系数。如该图9所示,在不使用推定温度算出部182算出的脚的温度的推定值而仅将人体传感器170检测到的上半身的温度作为解释变量来构造冷热感算出式的情况下,修正r平方值为0.59。与此相对,在除了人体传感器170检测到的上半身的温度以外还将推定温度算出部182算出的脚的温度的推定值作为解释变量来构造冷热感算出式的情况下,修正r平方值成为0.65,可知能够提高冷热感算出式的适用的程度。

即使存在由于家具等障碍物而不能用人体传感器170检测到人体的表面温度的部位,按以上方式构成的空调装置100也能算出该部位的温度的推定值,并使用该部位的温度的推定值控制送风机构。因此,不论有无家具等障碍物,均能够适当地向使用者的人体吹送调节空气,能够实现使用者的舒适感的提高。

接着,说明以上说明的本发明实施方式1的空气调节装置100的变形例。在该变形例中,在人体的温度未检测部位为脚或手这样的部位的情况下,推定温度算出部182将地面温度作为该温度未检测部位的温度的推定值。另外,送风控制部183将在吸入口111吸入的空气的温度作为制热基准温度。在吸入口111吸入的空气的温度可以改称为设置有空调装置100的室内的空气的温度即室内温度。此外,因此,在该变形例中,在空调装置100中具备用于检测在吸入口111吸入的空气的温度或室内温度的温度传感器。

如上所述,当在制热运转时利用推定温度算出部182算出的人体的部位的温度的推定值比制热基准温度低的情况下,送风控制部183以调节空气的风向朝向该人体的位置的方式控制送风机构。因此,在该变形例中,当在制热运转时地面温度比在吸入口111吸入的空气的温度低的情况下,送风控制部183以调节空气的风向朝向该人体的位置的方式控制送风机构。

即,在以上的变形例中,在利用作为温度检测部件的人体传感器170没有检测到人体的脚或手的部位的温度且利用作为地面温度检测部件的人体传感器170检测到的地面温度比在吸入口111吸入的空气的温度低的情况下,送风控制部183以调节空气的风向朝向该人体的位置的方式控制送风机构。

由此,能够简易地算出并设定温度未检测部位的温度的推定值及制热基准温度,能够降低处理负荷,并且即使存在家具等障碍物也能够进行考虑了使用者的人体的表面温度的送风控制,能够适当地向使用者的人体吹送调节空气,进而能够实现使用者的舒适感的提高。

此外,发明人进行制热实验的结果是确认如下情况:当人周边的地面温度成为空调装置100的设定温度以上时,倾向于该人的冷热感成为中立以上即感到冷热感中立或稍热。另外,在将作为地面温度检测部件的人体传感器170检测到的地面温度作为解释变量来构造冷热感算出式的情况下,修正r平方值成为0.58。其与仅将人体传感器170检测到的上半身的温度作为解释变量来构造冷热感算出式的情况下的修正r平方值0.59同等。因此,可认为在该变形例中也能够确保所需的冷热感算出式的适用的程度。

实施方式2.

图10及图11与本发明的实施方式2相关,图10是示出空调装置的制热运转时的送风控制的流程图,图11是示出在空调装置的制热运转时使用的冷热感算出式的修正r平方值的一例的图。

在此说明的实施方式2是如下实施方式:在上述实施方式1的结构中,在人体的温度未检测部位的温度的推定值的算出中还使用人体传感器170检测到该部位存在的区域的温度的持续时间。以下,以与实施方式1的不同点为中心说明该实施方式2的空调装置。

该实施方式2的空调装置100也与实施方式1相同地,如图7所示,控制装置180具备人体确定部181、推定温度算出部182及送风控制部183。并且,该实施方式2的空调装置100的推定温度算出部182除了使用温度检测部件的检测结果及地面温度检测部件的检测结果以外还使用温度检测部件检测到人体的温度的持续时间来进行温度未检测部位的温度的推定值的算出。

在此,与实施方式1相同地,人体传感器170兼用作温度检测部件和地面温度检测部件。因此,在该实施方式2中说明的例子中,推定温度算出部182基于人体传感器170的检测结果和人体传感器170检测到人体的温度的持续时间,算出温度未检测部位的温度的推定值。

例如,推定温度算出部182根据人体的周围的地面温度、能够利用人体传感器170检测到温度的该人体的部位的温度及人体传感器170检测到该人体的温度的持续时间,算出该人体的温度未检测部位的推定值。为此,将根据人体的周围的地面温度、人体的头部等容易检测到皮肤温度的部位的温度及人体在室内的停留时间求出人体的任意的部位的温度的关系式预先存储于控制装置180的存储器。

然后,推定温度算出部182使用该关系式,根据检测到的地面温度、检测到的人体的温度及人体在室内的停留时间,算出该人体的温度未检测部位的推定值。在此,人体在室内的停留时间能够根据人体传感器170检测到该人体的温度的持续时间求出。

此外,其他结构与实施方式1相同,省略其详细说明。

接着,参照图10,说明按以上方式构成的空调装置100的制热运转的动作的流程的一例。由于在该图10所示的流程图中步骤s11至s14与图8的步骤s1至s4相同,所以省略其说明。

在步骤s15中,推定温度算出部182取得人体传感器170开始检测人体的温度起的经过时间,将该经过时间设为人体在室内的停留时间。在步骤s15之后进入步骤s16。图10的步骤s16与图8的步骤s5相同。

在步骤s17中,推定温度算出部182基于在步骤s15中取得的停留时间和在步骤s16中取得的地面温度,算出作为人体的温度未检测部位的脚的温度的推定值。在步骤s17之后进入步骤s18。由于图10的步骤s18至s20与图8的步骤s7至s9相同,所以省略其说明。

此外,以上说明的是制热运转的动作,但制冷运转的情况也与此大致相同。即,在通过使用者对操作部190的操作等而空调装置100开始制冷运转的情况下的动作中,步骤s11至s17、s19及s20与图10所示的制热运转的情况相同。

并且,在制冷运转的情况下,仅步骤s18与制热运转不同。即,在制冷运转的步骤s18中,送风控制部183确认利用人体确定部181确定的人体的各部位的温度是否小于制冷基准温度。在该确认之前,送风控制部183使用在步骤s13中取得的人体的各部位的温度和在步骤s15中取得的地面温度算出制冷基准温度。此时,在执行步骤s17并算出人体的脚温度的推定值的情况下,人体的脚温度的推定值也进一步使用于制冷基准温度的算出。

然后,送风控制部183确认在步骤s13中取得的人体的各部位的温度是否为制冷基准温度以上。另外,在执行步骤s17并算出人体的脚温度的推定值的情况下,也确认人体的脚温度的推定值是否为制冷基准温度以上。然后,在包括推定值的人体的各部位的温度为制冷基准温度以上的情况下,进入步骤s19。另一方面,在包括推定值的人体的各部位的温度小于制冷基准温度的情况下,进入步骤s20。

图11所示的是在空调装置100的制热运转时使用的冷热感算出式的修正r平方值(自由度调整完毕的决定系数)的一例。如该图11所示,在不使用推定温度算出部182算出的脚的温度的推定值而仅将人体传感器170检测到的上半身的温度作为解释变量来构造冷热感算出式的情况下,修正r平方值为0.59。

与此相对,在除了人体传感器170检测到的上半身的温度以外还将推定温度算出部182算出的脚前端部的温度的推定值作为解释变量来构造冷热感算出式的情况下,修正r平方值成为0.62。另外,在除了人体传感器170检测到的上半身的温度以外还将推定温度算出部182算出的脚的脚背部的温度的推定值作为解释变量来构造冷热感算出式的情况下,修正r平方值成为0.61。

这样,可知:对于将脚分为前端部和脚背部而成的细微的部位,也能够算出适当的温度推定值,能够提高冷热感算出式的适用的程度。

按以上方式构成的空调装置除了能够达到与实施方式1同样的效果以外,还通过考虑人体在室内的停留时间并算出人体部位的温度推定值,从而能够提高人体部位的温度推定值的精度,能够实现更适当的送风控制。特别是即使在相同的室内有停留时间不同的多个人的情况下,也能够对这些人中的每一个适当地吹送调节空气。

实施方式3.

图12与本发明的实施方式3相关,是示出空调装置的制热运转时的送风控制的流程图。

以下,以与实施方式1或实施方式2的不同点为中心说明该实施方式3的空调装置。在此说明的实施方式3为如下实施方式:在上述实施方式1或实施方式2的结构中,在与空调装置100的框体110不同的位置设置有人体传感器170。具体而言,例如,在室内的墙壁、天花板、空调装置100的遥控器或智能手机等便携信息终端等处设置人体传感器170。

另外,也可以将人体传感器170设置于人体安装部,所述人体安装部能够安装于人体。人体安装部例如具有伸缩的带,能够安装于人体的手腕或脚脖子等。在将人体传感器170设置于与空调装置100的框体110不同的位置的情况下,人体传感器170与设置于框体110的控制装置180能够双向通信地构成。

此外,其他结构与实施方式1或实施方式2相同,省略其详细说明。

接着,参照图12,说明按以上方式构成的空调装置100的制热运转的动作的流程的一例。由于在该图12所示的流程图中步骤s21至s24与图8的步骤s1至s4相同,所以省略其说明。

在步骤s25中,利用设置于人体安装部的人体传感器170直接测定该人体的脚的温度,所述人体安装部安装于人体。在步骤s25之后进入步骤s26。

在步骤s26中,送风控制部183确认利用人体确定部181确定的人体的各部位的温度是否小于制热基准温度。在该确认之前,送风控制部183使用在步骤s23中取得的人体的各部位的温度和在步骤s25中取得的脚温度算出制热基准温度。

然后,送风控制部183确认在步骤s23中取得的人体的各部位的温度是否小于制热基准温度。另外,在执行步骤s25并直接测定人体的脚温度的情况下,也确认人体的脚温度的测定值是否小于制热基准温度。在包括测定值的人体的各部位的温度小于制热基准温度的情况下,进入步骤s27。另一方面,在包括测定值的人体的各部位的温度为制热基准温度以上的情况下,进入步骤s28。

由于图12的步骤s27及s28与图8的步骤s8及s9相同,所以省略其说明。

此外,以上说明的是制热运转的动作,但也能够用与实施方式1或实施方式2相同的要领实施制冷运转。

按以上方式构成的空调装置除了能够达到与实施方式1或实施方式2同样的效果以外,还能够直接测定仅用设置于空调装置100的框体110的人体传感器170无法检测到温度的人体部位的温度,并适当地向使用者的人体吹送调节空气,能够实现使用者的舒适感的进一步提高。

实施方式4.

图13与本发明的实施方式4相关,是示出空调装置的制热运转时的送风控制的流程图。

在此说明的实施方式4为如下实施方式:在上述实施方式1至实施方式3中的任一个结构中,在人体传感器170中设置有拍摄人体的面部等的相机。并且,基于利用该相机拍摄到的面部等的图像进行个人认证,并进行与个人匹配的送风控制。以下,以与实施方式1至实施方式3的不同点为中心说明该实施方式4的空调装置。

即,该实施方式4的空调装置100的人体传感器170具备拍摄人体的相机。并且,控制装置180的人体确定部181基于利用该相机拍摄到的人体的图像,进行该人体的个人认证。该个人认证能够通过从该人体的面部等的图像中提取特征点并按预先存储在控制装置180的存储器中的个人与特征点进行核对等来进行。

并且,推定温度算出部182能够按认证的个人将温度未检测部位的温度的推定值的算出式中的参数(加权系数等)设为不同的值。另外,送风控制部183能够按认证的个人将制热基准温度或制冷基准温度的算出式的参数设为不同的值。而且,在利用送风控制部183进行的送风机构的控制时,例如能够按认证的个人将风量等参数设为不同的值。

此外,其他结构与实施方式1至实施方式3中的任一个相同,省略其详细说明。

接着,参照图13,说明按以上方式构成的空调装置100的制热运转的动作的流程的一例。由于在该图13所示的流程图中步骤s31至s36与图8的步骤s1至s6相同,所以省略其说明。

在步骤s37中,人体确定部181基于利用人体传感器170具备的相机拍摄到的图像数据,进行该人体的个人认证,并确定该人体的个人。在步骤s37之后进入步骤s38。

由于图13的步骤s38至s40与图8的步骤s7至s9相同,所以省略其说明。

此外,以上说明的是制热运转的动作,但也能够用与实施方式1至实施方式3相同的要领实施制冷运转。

按以上方式构成的空调装置除了能够达到与实施方式1、实施方式2或实施方式3相同的效果以外,还能够按通过个人认证确定的个人变更送风控制的参数,例如能够实现反映了冷热感的个人差别的送风控制,从而实现使用者的舒适感的进一步提高。

此外,在以上说明的实施方式1至实施方式4的结构中,既可以仅采用制热运转时的送风控制和制冷运转时的送风控制中的一方,也可以采用双方。而且,也可以将不同的实施方式的制热运转时的送风控制和制冷运转时的送风控制组合并采用。

另外,在向人体送风时,也可以不是向人体的整体而是向人体的特定部位送风。具体而言,例如,也可以向人体的脚下集中送风。而且,也可以是,在实施方式4的能够确定个人的结构中,按个人使送风的人体的特定部位不同。

而且,另外,除了地面温度、皮肤温度之外,也可以使用空调装置的吸入口111处的温度、吹出口112处的温度等温度信息来进行送风控制。此时,也能够使用这些温度信息的每一定时间的变化量或变化率等。

产业上的可利用性

本发明能够利用于具备送风机构的空调装置,所述送风机构能够变更从吹出口吹出的调节空气的风向。

附图标记的说明

100空调装置

110框体

111吸入口

112吹出口

113前表面面板

121热交换器

122送风风扇

131左近前侧上下风向板

132右近前侧上下风向板

141左里侧上下风向板

142右里侧上下风向板

150左右风向板

161左侧上下风向板用步进马达

162右侧上下风向板用步进马达

163左右风向板用步进马达

170人体传感器

171金属罐

172传感器用步进马达

173配光视场角

180控制装置

181人体确定部

182推定温度算出部

183送风控制部

190操作部

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