JP2018146209A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】空調空間に存在する人の体表温度を正確に検出し、これを用いて使用者の体感温度に沿った空調運転ができる空気調和機を提供する。【解決手段】空調運転を開始すると、ＣＰＵ１１０は、取り込んだ第１温度である室温Ｔｉと第２温度である周囲温度Ｔａを用いて、選択条件Ａが成立しているか否かを判断する。選択条件Ａが成立していなければ、ＣＰＵ１１０は、取り込んだ設定温度Ｔｓと室温Ｔｉと周囲温度Ｔａを用いて、選択条件Ｂが成立しているか否かを判断する。選択条件ＡあるいはＢのいずれかが成立していれば、ＣＰＵ１１０は、基準温度Ｔｃを室温Ｔｉとする。一方、選択条件ＡあるいはＢのいずれも成立していない場合は、ＣＰＵ１１０は、基準温度Ｔｃを周囲温度Ｔａとする。【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機に関するものである。

室内機が設置された部屋等の空調空間に存在する人を赤外線センサ等の人検知センサを用いて検知し、検知した結果を用いてきめ細かい空調運転を行う空気調和機が提案されている。例えば、特許文献１に記載の空気調和機は、壁掛けタイプの室内機に赤外線センサを備え、赤外線センサで空調空間を走査して空調空間に存在する人などの物体表面から放射される赤外線を検知する。

そして、物体表面から放射された赤外線の検知結果に基づいて得た物体表面の温度を、空調制御に加味して空調運転を行うことで使用者の体感温度に沿った空調運転が行えるので、例えば、冷房運転時に体表温度が高い使用者に風向を向けたり風量を増加させることで、当該使用者の快適性を向上できる。

ところで、上述した人検知センサとして、サーモパイル型の輻射温度センサが用いられることがある。この輻射温度センサは、赤外線を受光する赤外線吸収部と、熱電対の一端であり赤外線吸収部の近傍に配置される温接点部と、熱電対の他端であり温接点部と比べて赤外線吸収部より離れた箇所に配置される冷接点部と、冷接点部の近傍に配置されて輻射温度センサの周囲温度を検出する周囲温度センサを有する。赤外線吸収部、温接点部と冷接点部を含む熱電対、および、周囲温度センサは１枚の基板上に実装されている。この基板にステッピングモータのモータ軸が取り付けられ、ステッピングモータによって輻射温度センサが回動することで、空調空間を走査して空調空間に存在する人の体表面から放射される赤外線を検知する。

上記のような輻射温度センサでは、赤外線吸収部で吸収した赤外線が熱に変換されて温接点部と冷接点部の間に温度差が生じる。熱電対の働きにより温接点部と冷接点部の間には、温度差に応じた電位差が発生する。通常、輻射温度センサは、この電位差を取り出して温度差に換算し、また、周囲温度センサで検出した温度を基準温度（冷接点温度ともいう）として、この基準温度に電位差から求めた温度差を加えることで空調空間に存在する人の体表温度を求める。

特開２０１６−３８１５３号公報

上記のように、輻射温度センサでは、周囲温度センサで検出した基準温度に電位差から求めた温度差を加えることで、空調空間に存在する人の体表温度を検知する。このため、周囲温度センサで検出する周囲温度が何らかの外乱によって実際の輻射温度センサの周囲の温度とは異なる温度、つまり、空調空間に存在する人の実際の周囲の温度と異なる場合は、人の体表温度を正確に検知できない。このため、輻射温度センサで検知した温度を用いて空調運転を行っても、使用者の体感温度に沿った空調運転ができないという問題があった。尚、外乱とは、例えば、輻射温度センサの下方に配置される石油ストーブや卓上コンロ等の発熱体、窓から部屋に差し込む直射日光、部屋の壁面からの温輻射や冷輻射、室内機の筐体内部に格納されている電装品箱等から放射される熱、等といった輻射温度センサの周囲温度に影響を及ぼすものである。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、空調空間に存在する人の体表温度を正確に検出し、これを用いて使用者の体感温度に沿った空調運転ができる空気調和機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、吸込口と吹出口を有する筐体と室内ファンを有する室内機と、室内機が設置される空調空間の温度である第1温度を検出する第１温度センサと、空調空間に存在する検出対象物から放射される赤外線を吸収して温度情報を出力する輻射温度センサと、室内ファンを制御する制御手段を有する。そして、制御手段は、第１温度を基準温度とし、この基準温度と温度情報を用いて検出対象物の輻射温度を検知する

上記のように構成した本発明の空気調和機によれば、空調空間に存在する人の体表温度を正確に検出し、これを用いて使用者の体感温度に沿った空調運転ができる。

本発明の実施形態における、空気調和機の説明図であり、（Ａ）は冷媒回路図、（Ｂ）は室内機制御手段および輻射温度センサのブロック図である。 本発明の実施形態における輻射温度センサの説明図であり、（Ａ）および（Ｂ）は室内機における輻射温度センサの配置を説明する図であり、（Ｃ）は輻射温度センサの走査範囲を示す図である。 本発明の実施形態における、温度選択テーブルである。 本発明の実施形態における、室内機制御手段での処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、室外機と室内機が２本の冷媒配管で接続された空気調和機を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１（Ａ）に示すように、本実施形態における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室内に設置され室外機２に液管４およびガス管５で接続された室内機３を備えている。詳細には、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３３に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が室内機３のガス管接続部３４に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。
＜室外機の構成＞

まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外ファン２４と、液管４の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、膨張弁２７を備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを構成している。

圧縮機２１は、図示しないインバータにより回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａと吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、四方弁２２のポートｃと吸入管６６で接続されている。

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、上述したように圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。

室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管６３で閉鎖弁２５と接続されている。

膨張弁２７は、例えば電子膨張弁であり、室外機液管６３に設けられている。膨張弁２７は、その開度が調整されることで、室外熱交換器２３に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器２３から流出する冷媒量が調節される。

室外ファン２４は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで室外機２の図示しない吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２の図示しない吹出口から室外機２の外部へ放出する。

以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧センサ７１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。吸入管６６には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４とが設けられている。

室外機液管６３における室外熱交換器２３と膨張弁２７の間には、室外熱交換器２３から流出、または、室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度を検出するための熱交温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２内に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。
＜室内機の構成＞

次に、図１および図２を用いて、室内機３について説明する。図１（Ａ）に示すように、室内機３は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、液管４の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３４を備えている。そして、室内ファン３２を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを構成している。

上述した室内機３を構成する各装置は、図２に示す筐体３０ａの内部に格納されている。筐体３０ａは樹脂材を用いて略直方体形状に形成されている。筐体３０ａは、図２（Ｃ）に示す筐体３０ａの天板３０ｆに設けられ筐体３０ａの内部に空気を取り込む吸込口３０ｅと、図２（Ａ）に示す筐体３０ａの前面板３０ｂの下方に設けられ筐体３０ａから外部に空気を吹き出す吹出口３０ｃを有する。そして、筐体３０ａの内部に吸込口３０ｅから吹出口３０ｃへと向かう順に、室内熱交換器２３、室内ファン２４が配置されている。この室内機３は、図２（Ｃ）に示す部屋２００（本発明の空調空間に相当）の壁面に据え付けられている。

室内熱交換器３１は、冷媒と後述する室内ファン３２の回転により室内機３の吸込口３０ｅから室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものであり、図１（Ａ）に示すように、一方の冷媒出入口が液管接続部３３に室内機液管６７で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３４に室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。
尚、液管接続部３３やガス管接続部３４では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。

室内ファン３２は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３１は、図示しないファンモータによって回転することで、室内機３の吸込口３０ｅから室内機３の筐体３０ａ内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を吹出口３０ｃから室内へ吹き出す。尚、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、吹出口３０ｃには、吹出口３０ｃから吹き出される空気を上下に偏向するために上下に回動する上下風向板３０ｄが設けられている。また、図示は省略するが、吹出口３０ｃにおける上下風向板３０ｄより奥（筐体３０ａの内部側）には、吹出口３０ｃから吹き出される空気を左右に偏向するために左右に回動する左右風向板が設けられている。これら上下風向板３０ｄおよび左右風向板が、本発明の風向板である。

以上説明した構成の他に、室内機３には各種のセンサが設けられている。室内機液管６７には、室内熱交換器３１に流入あるいは室内熱交換器３１から流出する冷媒の温度を検出する液側温度センサ７７が設けられている。室内機ガス管６８には、室内熱交換器３１から流出あるいは室内熱交換器３１に流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ７８が設けられている。また、図２に示すように、室内機３の吸込口３０ｅには、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室温を検出する第１温度センサである吸込温度センサ７９が備えられている。

そして、図２（Ａ）に示すように、室内機３の筐体３０ａの前面板３０ｂにおける吹出口３０ｃの横には、輻射温度センサ８０が配置されている。輻射温度センサ８０は、四角形の基板８４とこの基板８４に実装された赤外線吸収部８１および第２温度センサである周囲温度センサ８２を有する。基板８４は、室内機３の筐体３０ａ内部に格納されている図示しないステッピングモータのモータ軸８３に固定されており、ステッピングモータにより輻射温度センサ８０が左右に回動することで、図２（Ｃ）に示すように、室内機３が設置された部屋２００を視野角度Ｒ（例えば、１２０°）で走査する。これにより、部屋２００の走査範囲３００に存在する人（本発明の検出対象物に相当。以降、使用者と記載する場合がある）から放射される赤外線を検知する。

赤外線吸収部８１は、例えば赤外線アレイセンサであり、部屋２００の走査範囲３００に存在する人の体表面から放射された赤外線を吸収する。周囲温度センサ８２は、例えばサーミスタであり、輻射温度センサ８０の周囲温度を検出する。また、図示は省略するが、基板８４には熱電対が実装されており、熱電対の一方の端部が赤外線吸収部８１の近傍に配置されて温接点部となり、熱電対の他方の端部が周囲温度センサ８２の近傍に配置されて冷接点部となる。尚、輻射温度センサ８０の動作原理については、後述する。

また、室内機３には、室内機制御手段１００が備えられている。室内機制御手段１００は、室内機３の筐体３０ａの内部に配置されている図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図１（Ｂ）に示すように、室内機制御手段１００は、ＣＰＵ１１０と、記憶部１２０と、通信部１３０と、センサ入力部１４０を備えている。

記憶部１２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機３の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、室内ファン３２の制御状態等を記憶している。通信部１３０は、室外機２の図示しない室外機制御部との通信を行うためのインターフェイスである。センサ入力部１４０は、室内機３の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ１１０に出力する。

ＣＰＵ１１０は、前述した室内機３の各センサでの検出結果をセンサ入力部１４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ１１０は、室外機２や図示しないリモコンから送信される制御に関わる信号を通信部１３０を介して取り込む。また、ＣＰＵ１１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、室内ファン３２の駆動制御を行う。
＜空気調和機の動作＞

次に、本実施形態における空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１（Ａ）を用いて説明する。尚、以下の説明では、まず室内機３が冷房運転を行う場合について説明し、次に室内機３が暖房運転を行う場合について説明する。尚、図１（Ａ）において、実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示し、破線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。
＜冷房運転＞

室内機３が冷房運転を行う場合、図１（Ａ）に示すように、四方弁２２が実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り換えられる。これにより、冷媒回路１０において実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器３１が蒸発器として機能する。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒配管６２を流れて室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３から室外機液管６３に流出した冷媒は膨張弁２７を通過する際に減圧され、閉鎖弁２５を介して液管４に流入する。

液管４を流れて液側接続部３３を介して室内機３に流入した冷媒は、室内機液管６７を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器３１が蒸発器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の冷房が行われる。

室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機ガス管６８を流れガス側接続部３４を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れ閉鎖弁２６を介して室外機２に流入した冷媒は、順に室外機ガス管６４、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
＜暖房運転＞

室内機３が暖房運転を行う場合、図１（Ａ）に示すように、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通するよう、また、ポートｂとポートｃとが連通するよう、切り換えられる。これにより、冷媒回路１０において破線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに室内熱交換器３１が凝縮器として機能する。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４を流れ閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れる冷媒は、ガス管接続部３４を介して室内機３に流入する。

室内機３に流入した冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。

室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機液管６７を流れ、液管接続部３３を介して液管４に流入する。液管４を流れ閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管６３を流れて膨張弁２７を通過する際に減圧される。

膨張弁２７を通過して室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した冷媒は、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
＜輻射温度センサの検知結果を用いた空調制御＞

以上説明した冷房運転や暖房運転を空気調和機１で行うとき、輻射温度センサ８０での検知結果を次のように使用する。室内機３で空調運転を開始すると、室内機制御手段１００のＣＰＵ１１０は、輻射温度センサ８０を回動させて部屋２００の走査範囲３００を走査し、走査範囲３００に存在する人の体表温度を検知する。具体的には、人の体表面から発せられる赤外線を赤外線吸収部８１で吸収する。

赤外線吸収部８１で赤外線を吸収することによって、赤外線吸収部８１の近傍に配置されている温接点部の温度が上昇し、温接点部と冷接点部の間に熱電対の働きによる電位差が発生する。この電位差は、センサ入力部１４０を介して、室内機制御手段１００のＣＰＵ１１０に取り込まれる。尚、図１（Ｂ）では、温接点部と冷接点部の間に発生した電位差は、赤外線吸収部８１から温度情報として出力される。

一方、輻射温度センサ８０の周囲温度センサ８２は、輻射温度センサ８０の周囲温度を検出する。周囲温度センサ８２で検出された周囲温度は、センサ入力部１４０を介して、室内機制御手段１００のＣＰＵ１１０に取り込まれる。そして、ＣＰＵ１１０は、取り込んだ電位差（温度情報）を温度差に換算し、同じく取り込んだ周囲温度に電位差から換算した温度差を加えることで、人の体表温度を検知する。

ＣＰＵ１１０は、検知した人の体表温度を用いて、吹出口３０ｃから吹き出される空調空気の方向や強さを調節する。例えば、冷房運転時の設定温度が２７℃であり、このとき検知した人の体表温度が３５℃である場合は、ＣＰＵ１１０は、上下風向板３０ｄや図示しない左右風向板を回動させて人がいる方向に向けて空調空気を風量：強で吹き出し、人の体表温度が３３℃まで低下すれば風量を強→弱にする、というように、使用者の体感温度に沿った冷房運転を行う。
＜輻射温度センサの検知精度向上＞

ところで、前述したように、室内機３では、室内機制御手段１００のＣＰＵ１１０が、輻射温度センサ８０の周囲温度センサ８２で検出した周囲温度に、温接点部と冷接点部の間の電位差から求めた温度差を加えることで、部屋２００の走査範囲３００に存在する人の体表温度を検知する。このため、周囲温度センサ８２で検出する周囲温度が何らかの外乱によって実際の輻射温度センサ８０の周囲の温度とは異なる温度、つまり、部屋２００の室温と異なる場合は、人の体表温度を正確に検知できない。

上記のように人の体表温度を正確に検知できないときに、検知した人の体表温度を用いて空調運転を行っても、使用者の体感温度に沿った空調運転ができないという問題があった。尚、外乱とは、例えば、輻射温度センサ８０の下方に配置される石油ストーブや卓上コンロ等の発熱体、窓から部屋２００に差し込む直射日光等、部屋２００の壁面からの温輻射や冷輻射、室内機３の筐体３０ａ内部に格納されている図示しない電装品箱等から放射される熱、等といった輻射温度センサ８０の周囲温度に影響を及ぼすものである。

そこで、本実施形態では、図３に示す温度選択テーブル４００を用いて、人の体表温度を検知する際に電位差から求めた温度差を加える温度（本発明の基準温度に相当。以降、基準温度と記載する場合がある）を、室内機３の吸込温度センサ７９で検出した室温（本発明の第１温度に相当。以降、第１温度と記載する場合がある）、あるいは、輻射温度センサ８０の周囲温度センサ８２で検出した輻射温度センサ８０の周囲温度（本発明の第２温度に相当。以降、第２温度と記載する場合がある）のいずれかを選択する。

温度選択テーブル４００は、予め試験等を行って室内機制御手段１００の記憶部１２０に記憶されているものである。温度選択テーブル４００では、選択条件Ａ〜Ｃについて、その内容と選択される基準温度を定めている。具体的には、選択条件Ａは、所定時間（例えば、５分）をあけて検出した２つの第１温度の温度差と同じ所定時間をあけて検出した２つの第２温度の温度差との差の絶対値（図３では、｜第１温度差−第２温度差｜と記載）が第１所定値（単位：℃。例えば、２℃）以上であり、このとき選択される基準温度は第１温度（＝吸込温度センサ７９で検出した部屋２００の室温）となる。

第１温度差や第２温度差は、上述したように所定時間をあけて検出した２つの温度の温度差であるので、この温度差は第１温度や第２温度が単位時間（ここでは、所定時間である５分）の間に上昇（暖房運転時）もしくは低下（冷房運転時）する度合を示す。つまり、選択条件Ａは、室内機３で暖房運転や冷房運転を開始してから設定温度に到達するまでの間、すなわち、室温が上昇しているときあるいは低下しているときに該当する条件である。

暖房運転で室温が上昇しているとき、あるいは、冷房運転で室温が低下しているとき、輻射温度センサ８０に対する外乱がないときは、第１温度差と第２温度差は略同じとなり、両者の差の絶対値は第１所定値未満となる。一方、輻射温度センサ８０に対する外乱があるときは、第１温度差と第２温度差の差は大きくなり、両者の差の絶対値は第１所定値以上となる。例えば、輻射温度センサ８０の下方に発熱体が存在するとき、暖房運転中であれば第１温度差より第２温度差の方が大きくなり、冷房運転中であれば第１温度差より第２温度差の方が小さくなる。

両者の差の絶対値が第１所定値以上となるときは、部屋２００の室温と周囲温度センサ８２で検出した周囲温度の乖離が大きく、周囲温度センサ８２で検出した周囲温度つまり第２温度を基準温度として人の体表温度を求めると、実際の体表温度より高くあるいは低く検知してしまう。従って、選択条件Ａが成立している、つまり、第１温度差と第２温度差の差の絶対値が第１所定値以上である場合は、基準温度として第１温度すなわち吸込温度センサ７９で検出する室温が選択される。

次に、選択条件Ｂは、第１温度から設定温度を減じた温度差が０℃±１℃であるときに、第２温度から設定温度を減じた温度差の絶対値が第２所定値（単位：℃。例えば、２℃）以上であり、このとき選択される基準温度も選択条件Ａが成立したときと同じ第１温度である。第１温度から設定温度を減じた温度差が０℃±１℃であるということは、室内機３で暖房運転や冷房運転を開始してから時間が経過して、室温がほぼ設定温度と同じとなったことを示す。つまり、選択条件Ｂは、室内機３で暖房運転や冷房運転を開始して室温が設定温度に到達した後に該当する条件である。

暖房運転あるいは冷房運転を行って、第１温度から設定温度を減じた温度差が０℃±１℃となったときに、輻射温度センサ８０に対する外乱がないときは、第２温度から設定温度を減じた温度差の絶対値が第２所定値未満となる、つまり、第２温度と設定温度の温度差も０℃±１℃となる。一方、輻射温度センサ８０に対する外乱があるとき、例えば、選択条件Ａの説明で挙げた発熱体が輻射温度センサ８０の下方に存在するときは、第２温度から設定温度を減じた温度差の絶対値が第２所定値以上となる。

このような状態では、部屋２００の室温と周囲温度センサ８２で検出した周囲温度の乖離が大きく、周囲温度センサ８２で検出した周囲温度つまり第２温度を基準温度として人の体表温度を求めると、実際の体表温度より高くあるいは低く検知してしまう。従って、選択条件Ｂが成立している、つまり、第１温度から設定温度を減じた温度差が０℃±１℃となったときに、第２温度から設定温度を減じた温度差の絶対値が第２所定値以上である場合は、基準温度として第１温度すなわち吸込温度センサ７９で検出する室温が選択される。

そして、選択条件Ｃは、上述した選択条件Ａあるいは選択条件Ｂが成立していないとき、つまり、輻射温度センサ８０に対する外乱がないと考えられるときに該当するものであり、この場合は、基準温度として第２温度すなわち周囲温度センサ８２で検出する輻射温度センサ８０の周囲温度が選択される。

尚、選択条件Ｃが成立するときは、第１温度と第２温度は略同じ温度になっていると考えられるので、選択条件Ｃが成立するときも基準温度として第１温度を選択してもよい。但し、第１温度すなわち室温を検出する吸込温度センサ７９は、前述したように室内機３の筐体３０ａ内部（の吸込口３０ｅ付近）に配置されているので、選択条件Ｃが成立するときは、第２温度の方が部屋２００に存在する人の周囲の温度に近いと考えられる。従って、選択条件Ｃが成立するときは第２温度を基準温度として選択することが望ましい。

また、本実施形態では、選択条件Ａにおける第１所定値と選択条件Ｂにおける第２所定値は同じ値（例として挙げた値がともに２℃）であるが、第１所定値と第２所定値は異なる値であってもよく、輻射温度センサ８０に対する外乱があると判別できる値であればよい。

以上説明したように、輻射温度センサ８０を用いて部屋２００に存在する人の体表温度を検知する際に、温度選択テーブル４００に掲載している選択条件Ａ〜Ｃのいずれに該当するかを判断し、該当する条件に定められている第１温度あるいは第２温度のいずれかを基準温度とする。これにより、周囲温度センサ８２で検出する第２温度が外乱による影響を受けている場合でも、正確に人の体表温度を検知でき、検知した体表温度を用いて使用者の体感温度に沿った空調運転ができる。
＜輻射温度センサによる温度検知に関わる処理の流れ＞

次に、図１乃至図４を用いて、本実施形態の空気調和機１が空調運転中に輻射温度センサ８０を用いた温度検知を行う場合に、基準温度Ｔｃを室温Ｔｉ（第１温度）あるいは周囲温度Ｔａ（第２温度）のいずれとするかを決定する処理に関わる制御について説明する。図４は、輻射温度センサ８０を用いた温度検知に関わる制御を実行する場合の、室内機制御手段１００のＣＰＵ１１０が行う処理の流れを示すものである。図４において、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く数字はステップ番号を表している。尚、図４では、本発明に関わる処理を中心に説明しており、これ以外の処理、例えば、主に室外機２が行う冷媒回路１０の圧力や温度に関わる制御といった空気調和機１の一般的な制御に関わる処理については説明を省略する。

尚、以下の説明では、空調運転時に使用者が定める設定温度をＴｓ（単位：℃）、吸込温度センサ７９で検出する部屋２００の室温をＴｉ（単位：℃）、周囲温度センサ８２で検出する輻射温度センサ８０の周囲温度をＴａ（単位：℃）、基準温度をＴｃ（単位：℃）、輻射温度センサ８０で検知する人の体表温度をＴｔ（単位：℃）、温接点部と冷接点部に現れる電位差をΔＶ（単位：Ｖ）とする。

使用者による空調運転開始指示があれば、ＣＰＵ１１０は、設定温度Ｔｓと室温Ｔｉと周囲温度Ｔａと電位差ΔＶを取り込む（ＳＴ１）。ＣＰＵ１１０は、使用者がリモコン等を操作して設定した設定温度Ｔｓを通信部１３０を介して取り込む。また、ＣＰＵ１１０は、吸込温度センサ７９が検出した室温Ｔｉをセンサ入力部１４０を介して取り込む。さらには、ＣＰＵ１１０は、輻射温度センサ８０の赤外線吸収部８１から電位差ΔＶと周囲温度センサ８２が検出した周囲温度Ｔａのそれぞれをセンサ入力部１４０を介して取り込む。尚、設定温度Ｔｓを除く各検出値は、所定時間毎（例えば、３０秒毎）に取り込まれて記憶部１２０に時系列で記憶される。

次に、ＣＰＵ１１０は、選択条件Ａが成立しているか否かを判断する（ＳＴ２）。具体的には、ＣＰＵ１１０は、ＳＴ１で取り込んだ第１温度である室温Ｔｉと第２温度である周囲温度Ｔａのうち、例えば、直近に取り込んだ各温度と所定時間前（５分前）に取り込んだ各温度を読み出してそれぞれの温度差である第１温度差と第２温度差を算出し、温度選択テーブル４００を参照して選択条件Ａに記載の、｜第１温度差−第２温度差｜≧２℃（＝第１所定値）であるか否かを判断する。

選択条件Ａが成立していれば（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、ＳＴ５に処理を進める。選択条件Ａが成立していなければ（ＳＴ２−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、選択条件Ｂが成立しているか否かを判断する（ＳＴ３）。具体的には、ＣＰＵ１１０は、ＳＴ１で取り込んだ設定温度Ｔｓと直近に取り込んだ第１温度である室温Ｔｉの温度差、および、設定温度Ｔｓと直近に取り込んだ第２温度である周囲温度Ｔａの温度差を算出し、選択条件Ｂに記載の、第１温度−設定温度＝０℃±１℃であるときに｜第２温度−設定温度｜≧２℃（＝第２所定値）であるか否かを判断する。

選択条件Ｂが成立していなければ（ＳＴ３−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、基準温度Ｔｃを第２温度である周囲温度Ｔａとする（ＳＴ４）。一方、ＳＴ２で選択条件Ａが成立する、あるいは、ＳＴ３で選択条件Ｂが成立していれば（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、基準温度Ｔｃを第１温度である室温Ｔｉとする（ＳＴ５）。

ＳＴ４あるいはＳＴ５の処理を終えたＣＰＵ１１０は、ＳＴ４あるいはＳＴ５で決定した基準温度Ｔｃと、ＳＴ１で取り込んだ電位差ΔＶを用いて、輻射温度センサ８０で検知する人の体表温度Ｔｔを求める（ＳＴ６）。尚、前述したように、ＣＰＵ１１０は、ＳＴ６で求めた体表温度Ｔｔを、図４とは別の処理にて空調制御に活用する。

次に、ＣＰＵ１１０は、使用者による運転終了指示があるか否かを判断する（ＳＴ７）。運転停止指示があれば（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、輻射温度センサ８０による温度検知に関わる制御を終了する。運転停止指示がなければ（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、ＳＴ１に処理を戻し、運転終了指示があるまでＳＴ１〜ＳＴ７の処理を繰り返す。

以上説明したように、本発明の空気調和機１は、輻射温度センサ８０を用いて部屋２００に存在する人の体表温度を検知する際に、温度選択テーブル４００に掲載している選択条件Ａ〜Ｃのいずれに該当するかを判断し、該当する条件に定められている第１温度あるいは第２温度のいずれかを基準温度とする。これにより、周囲温度センサ８２で検出する第２温度が外乱による影響を受けている場合でも、正確に人の体表温度を検知でき、検知した体表温度を用いて使用者の体感温度に沿った空調運転ができる。

尚、以上説明した実施形態では、第１温度を検出するセンサとして吸込温度センサ７９を用い、吸込温度センサ７９で第１温度である室温Ｔｉを検出する場合について説明したが、第１温度を検出するセンサを室内機３とは別に設けてもよい。例えば、室内機３を遠隔操作するリモートコントローラ（リモコン）に、リモコンの周囲温度を検出するリモコン温度センサを備える場合は、このリモコン度センサを第１温度を検出するセンサとし、リモコン温度センサで検出したリモコンの周囲温度を第１温度として選択条件ＡあるいはＢが成立したか否かを判断し、選択条件ＡあるいはＢが成立した場合にリモコン温度センサで検出したリモコンの周囲温度を基準温度Ｔｃとして用いてもよい。

通常、リモコンは使用者の手元など使用者の近傍に配置されることが多いため、リモコンに備えたリモコン温度センサで検出したリモコンの周囲温度は、吸込温度センサ７９で検出する第１温度と比べてより使用者の存在する箇所の周囲温度に近いと考えられる。従って、輻射温度センサ８０の周囲温度センサ８２が外乱の影響を受けているときは、このリモコンに備えたリモコン温度センサで検出したリモコンの周囲温度を基準温度Ｔｃとすれば、より正確な人の体表温度Ｔｔの検知が行える。

また、以上説明した実施形態では、検出対象物として部屋２００の走査範囲３００に存在する人である場合を説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、検出対象物が部屋２００で飼われているペットや部屋２００の床等であってもよい。例えば、空気調和機１が暖房運転を行っているときに、床の温度が室温より低い温度となっている箇所に向けて温風を吹き出すように空調制御を行ってもよい。

１ 空気調和機
２ 室外機
３ 室内機
１０ 冷媒回路
３０ｃ 吹出口
３２ 室内ファン
７９ 吸込温度センサ（第１温度センサ）
８０ 輻射温度センサ
８１ 赤外線吸収部
８２ 周囲温度センサ（第２温度センサ）
１００ 室内機制御部
１１０ ＣＰＵ
１２０ 記憶部
１３０ 通信部
１４０ センサ入力部
２００ 部屋
３００ 走査範囲
４００ 温度選択テーブル
Ｔｉ 室温（第１温度）
Ｔａ 周囲温度（第２温度）
Ｔｓ 設定温度
Ｔｃ 基準温度
Ｔｔ 人の体表温度
ΔＶ 電位差

Claims (4)

1. 吸込口と吹出口を有する筐体と室内ファンを有する室内機と、同室内機が設置される空調空間の温度である第1温度を検出する第１温度センサと、前記空調空間に存在する検出対象物から放射される赤外線を吸収して温度情報を出力する輻射温度センサと、前記室内ファンを制御する制御手段を有する空気調和機であって、
   前記制御手段は、
   前記第１温度を基準温度とし、同基準温度と前記温度情報を用いて前記検出対象物の輻射温度を検知する、
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記輻射温度センサは、同輻射温度センサの周囲温度である第２温度を検出する第２温度センサを有し、
   前記制御手段は、
   所定時間をあけて検出した２つの第１温度の温度差である第１温度差と、前記所定時間をあけて検出した２つの第２温度の温度差である第２温度差との差が第１所定値以上である選択条件Ａ、あるいは、第１温度と使用者が要求する設定温度の温度差が所定範囲内であるときに第２温度と前記設定温度の温度差が第２所定値以上である選択条件Ｂ、のいずれかが成立するときは第１温度を前記基準温度とし、
   前記選択条件Ａおよび前記選択条件Ｂのいずれもが成立しないときは第２温度を前記基準温度とする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記第１温度センサは、前記吸込口から前記室内機の内部に流入する空気の温度を検出する吸込温度センサである、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記室内機を操作するリモートコントローラを有し、
   前記第１温度センサは、前記リモートコントローラの周囲温度を検出するリモコン温度センサである、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。

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