JP2020024071A - 環境制御システムおよび空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性の向上と作業空間の温調とを同時に両立させる。
【解決手段】環境制御システムは、同一の作業空間１００に向けて風を吹き出す複数の吹出口２０と、吹出口２０から風が吹き出される方向を変更可能な風向変更手段と、温風、冷風および常温の風を選択的に生成して吹出口から吹き出させる送風手段と、作業空間１００に存在する作業者５０を検出する人体検出手段と、人体検出手段の検出結果に基づいて送風手段および風向変更手段を制御する制御手段と、を備える。作業者５０へ向けて吹出口２０から常温の風を送る作業効率向上動作と、吹出口２０から温風または冷風を吹き出す温調動作と、が同時に実行される。
【選択図】図６

Description

本発明は、環境制御システムおよび空気調和装置に関するものである。

特許文献１に、作業者の作業効率を向上させるための環境制御システムが記載されている。この環境制御システムは、作業者の意識集中の程度である集中度を維持または向上させるように、作業空間における気流の形成および換気を行うものである。

国際公開第２０１５／１０７６０７号

上記特許文献１においては、作業性の向上と作業空間の温調とを同時に両立させることが難しいという課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、作業性の向上と作業空間の温調とを同時に両立させることができる環境制御システムおよび空気調和装置を提供することである。

本発明に係る環境制御システムは、同一の作業空間に向けて風を吹き出す複数の吹出口と、吹出口から風が吹き出される方向を変更可能な風向変更手段と、温風、冷風および常温の風を選択的に生成して吹出口から吹き出させる送風手段と、作業空間に存在する人体を検出する人体検出手段と、人体検出手段の検出結果に基づいて送風手段および風向変更手段を制御する制御手段と、を備え、人体検出手段によって検出された人体へ向けて少なくとも１つの吹出口から常温の風を送る作業効率向上動作と、少なくとも１つの吹出口から温風または冷風を吹き出す温調動作と、を同時に実行するように構成される。
また、本発明に係る空気調和装置は、同一の作業空間に向けて風を吹き出す複数の吹出口と、吹出口から風が吹き出される方向を変更可能な風向変更手段と、温風、冷風および常温の風を選択的に生成して吹出口から吹き出させる送風手段と、作業空間に存在する人体を検出する人体検出手段と、人体検出手段の検出結果に基づいて送風手段および風向変更手段を制御する制御手段と、を備え、人体検出手段によって検出された人体へ向けて少なくとも１つの吹出口から常温の風を送る作業効率向上動作と、少なくとも１つの吹出口から温風または冷風を吹き出す温調動作と、を同時に実行するように構成される。

本発明に係る環境制御システムおよび空気調和装置であれば、作業性の向上と作業空間の温調とを同時に両立させることができる。

実施の形態１の環境制御システムが用いられる作業空間の構成を模式的に示す側面図である。 実施の形態１の空気調和装置の室内機の斜視図である。 実施の形態１の空気調和装置の室内機が備えるルーバーの内部構造を示す図である。 実施の形態１の環境制御システムの制御系統の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の作業者の表面温度の温度分布を示す部分の形状の例を示すものである。 作業効率向上動作を実行する実施の形態１の環境制御システムの構成例を示す図である。 実施の形態１の環境制御システムの温度制御の例を示す図である。 実施の形態１の環境制御システムの温度制御の例を示す図である。 実施の形態１の環境制御システムの動作例を示すフローチャートである。 実施の形態２の空気調和装置の構成を示す図である。 作業効率向上動作を実行する実施の形態２の空気調和装置を示す図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。また、本開示では、重複する説明については、適宜に簡略化または省略する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明には、その趣旨を逸脱しない範囲において、以下の各実施の形態によって開示される構成の種々の変形および組み合わせが含まれ得る。

実施の形態１．
図１から図４は、本発明の実施の形態１に係る環境制御システムおよび空気調和装置の構成を示すものである。図１は、実施の形態１の環境制御システムが用いられる作業空間１００の構成を模式的に示す側面図である。図２は、実施の形態１の空気調和装置の室内機１の斜視図である。図３は、実施の形態１の空気調和装置の室内機１が備えるルーバーの内部構造を示す図である。図３は、図２において破線で囲われているＡ部分の内部構造を示している。図４は、実施の形態１の環境制御システムの制御系統の構成を示すブロック図である。

本実施の形態に係る環境制御システムは、図１に示すような作業空間１００内の作業者５０の作業効率の低下の抑制または作業効率の向上を行うものである。作業空間１００は、例えば、１つの部屋の内部空間である。図１に示すように、作業空間１００内には、一例として、複数の作業者５０がいる。なお、作業空間１００は、一人の作業者５０のみが作業可能な空間でもよい。

本実施の形態に係る環境制御システムには、作業空間１００を対象として空気調和を行う空気調和装置が含まれる。空気調和装置は、冷風を吹き出す冷房運転、温風を吹き出す暖房運転および常温の風を吹き出す送風運転を含む空調運転を実行可能である。また、本実施の形態に係る空気調和装置は、作業効率向上動作を実行可能である。作業効率向上動作の詳細な説明は、後述する。

空気調和装置は、室内機１を備えている。本開示では、室内機１を空気調和装置の本体とも称する。図１に示すように、室内機１は、一例として、作業空間１００が形成される部屋の天井面５４に設置される。なお、空気調和装置の室内機１は、例えば、床面５１または壁面５２に設置されるように構成されるものであってもよい。本実施の形態に係る環境制御システムには、複数台の室内機１が含まれる。環境制御システムには、一例として、図１に示すように、２台の室内機１が含まれる。

室内機１には、冷媒が流れる配管を介して、室外機が接続されている。この配管および室外機の図示を、本開示では省略している。また、空気調和装置が空調運転を実行するために必要な冷凍サイクルを構成する各機器および作業空間１００内に空気を吹き出すための送風ファン等の図示も、本開示では省略している。冷凍サイクルを構成する各機器には、例えば、熱交換器および圧縮機等が含まれる。

図２に示すように、室内機１は、筐体３０を備えている。室内機１の筐体３０は，略直方体形を呈する箱状に形成されている。室内機１の筐体３０の下部には、矩形状または正方形状の下面パネル３１が設けられている。下面パネル３１には、吸込口５が形成されている。吸込口５は、外部から筐体３０の内部に空気を取り込むための開口である。一例として、吸込口５は、図２に示すように、下面パネル３１の中央に配置されている。

また、下面パネル３１には、吹出口２０が形成されている。吹出口２０は、筐体３０の内部から外部へと空気を排出するための開口である。本実施の形態において、下面パネル３１には、一例として、４つの吹出口２０が形成されている。４つの吹出口２０は、図２に示すように、吸込口５の周囲に配置されている。４つの吹出口２０は、それぞれ、下面パネル３１の各辺に沿って設けられている。このように、本開示に係る空気調和装置は、吹出口２０が形成された本体を備えている。

図１、図２および図３に示すように、室内機１は、上下ルーバー２および左右ルーバー４を備えている。上下ルーバー２および左右ルーバー４は、吹出口２０のそれぞれに設けられている。上下ルーバー２は。吹出口２０から吹き出される空気の上下方向の吹き出し角度を調整するためのものである。左右ルーバー４は、吹出口２０から吹き出される空気の左右方向の吹き出し角度を調整するためのものである。

上下ルーバー２は、矩形の板状を呈する部材である。上下ルーバー２の一端は、吹出口２０の縁部のうちの、下面パネル３１の中央側の部分に、回動可能に取り付けられている。この一端を軸にして上下ルーバー２が回動することで，吹出口２０から吹き出される空気の上下方向の吹き出し角度が変更される。

左右ルーバー４は、矩形の板状を呈する複数枚の部材によって構成されている。この矩形の板状を呈する複数枚の部材は、吹出口２０の長手方向に垂直な方向に沿うように配置されている。左右ルーバー４の一端は、吹出口２０の縁部の奥側部分に、回動可能に取り付けられている。この一端を軸にして左右ルーバー４が回動することで，吹出口２０から吹き出される空気の左右方向の吹き出し角度が変更される。

以上のように構成された上下ルーバー２および左右ルーバー４は、吹出口２０から空気が吹き出される方向を変更可能な風向変更手段の一例である。本実施の形態に係る空気調和装置は、上下ルーバー２の向きと左右ルーバー４の向きとの組み合わせを変更することで、様々な方向への送風が可能である。

また、上下ルーバー２の向きが最も上向きにされることで、吹出口２０は当該上下ルーバー２によって閉塞される。本実施の形態に係る空気調和装置は、複数の吹出口２０のうちの一部の吹出口２０を上下ルーバー２によって閉塞することで、当該一部の吹出口からの送風を停止することが可能である。

筐体３０の内部には、吸込口５から吹出口２０へと通じる風路が形成されている。吸込口５から吹出口２０へと通じる風路内には、図示しない熱交換器および送風ファンが設置されている。熱交換器は、風路を流れる空気と冷媒との間での熱交換によって、当該空気を加熱または冷却する。熱交換器によって空気が加熱されるか冷却されるかは、空気調和装置が実行する空調運転の種類に依る。熱交換器は、空気を加熱または冷却することで、当該空気の温度および湿度等を調整し、調和空気を生成する。具体的には、暖房運転時には、熱交換器は、空気を加熱する。冷房運転時には、熱交換器は、空気を冷却する。また、送風運転時には、熱交換器を通過した空気は、常温の調和空気として生成される。

送風ファンは、吸込口５から吹出口２０へと向かう空気流を筐体３０の内部の風路中に生成するためのものである。送風ファンが動作すると、吸込口５から空気が吸い込まれ、吹出口２０から空気が吹き出される。

吸込口５から吸い込まれた空気は、室内機１の筐体３０の内部の風路を、熱交換器、送風ファンの順に通過する。送風ファンを通過した空気、すなわち調和空気は、吹出口２０から吹き出される。暖房運転時には、吹出口２０から温風が吹き出される。冷房運転時には、吹出口２０から冷風が吹き出される。送風運転時には、吹出口２０から常温の風が吹き出される。この際、吹出口２０から空気が吹き出される方向は、送風ファンの風下側に配置された上下ルーバー２および左右ルーバー４により、調整される。空気調和装置は、様々な温度の空気を様々な方向へ送風することができる。

作業空間１００内の温度は、上記のようにして、調和空気が吹出口２０から吹き出されることで調整される。暖房運転時には、吹出口２０から温風が吹き出されることで、作業空間１００内は昇温する。冷房運転時には、吹出口２０から冷風が吹き出されることで、作業空間１００内は降温する。室内機１は、冷風または温風を吹き出すことで、作業空間１００内の温調を行う。本開示では、室内機１の吹出口２０から温風または冷風を吹き出す動作を、「温調動作」とも称する。

図１および図２に示すように、下面パネル３１には，表面温度センサ３が取り付けられている。表面温度センサ３は、例えば、一方向に並べられた複数のサーモパイルを有している。複数のサーモパイルのそれぞれは、赤外線の受光および温度の検出を個別に実行可能な素子を有している。そして、表面温度センサ３は、複数のサーモパイルの上記の一方向に直交する方向を変えるように動作することができる。表面温度センサ３は、一方向に並んだ複数のサーモパイルのそれぞれを走査させることによって、予め設定された対象範囲内の物の表面温度を検出することができる。なお、この対象範囲は、作業空間１００全体をカバーしていることが望ましい。

なお、表面温度センサ３は、ＳＯＩダイオード方式の非冷却赤外線イメージセンサを有するものであってもよい。「ＳＯＩ」とは、「Ｓｉｌｉｃｏｎ Oｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ」の略称である。表面温度センサ３がＳＯＩダイオード方式の場合には、センサ部にシリコンダイオードが用いられる。このため、ＳＯＩダイオード方式の表面温度センサ３は、半導体製造ラインで製造可能であり、生産コストが安いというメリットを有している。ＳＯＩダイオード方式の表面温度センサ３も、複数のサーモパイルを有する表面温度センサ３と同様、予め設定された対象範囲内の物の表面温度を検出することができる。このように、表面温度センサ３には、任意の方式のセンサが用いられる。

表面温度センサ３は、物の表面温度の情報を非接触で取得する。表面温度センサ３は、上記のような構成により、対象範囲内を走査して、当該対象範囲内の表面温度分布データを取得する。表面温度分布データは、熱画像データとも称されるものである。表面温度センサ３の検出結果、すなわち対象範囲内の表面温度分布データは、後述するコントローラ部６等で処理される。これにより、作業空間１００が形成される部屋の床面５１および壁面５２の位置、作業空間１００内の机５３等の障害物の有無、作業者５０を含む熱源の有無等が検出される。

ここで、図４を参照し、本実施の形態の環境制御システムの制御系統の構成について説明する。図４に示すように、本実施の形態の環境制御システムは、コントローラ部６および制御基板１１を備えている。コントローラ部６および制御基板１１は、一例として、空気調和装置の室内機１に備えられている。また、一例として、制御基板１１は、空気調和装置の外部に設けられたシステム制御部１７に接続される。

コントローラ部６は、表面温度センサ３の動作を制御する。また、上記したように、コントローラ部６は、表面温度センサ３から出力された表面温度分布データの処理を行う。コントローラ部６は、例えば、情報取得部７、位置判定部８、部位判定部９および温度判定部１０を備えている。

情報取得部７は、表面温度センサ３から出力された表面温度分布データを取得する。位置判定部８は、情報取得部７が取得した表面温度分布データに基づいて、対象範囲内の物の位置を判定する。位置判定部８が位置を判定する物には、例えば、作業者５０、床面５１、壁面５２および机５３等が含まれる。位置判定部８は、表面温度の違いおよび表面温度の分布形状等から、これらの物の位置を判定する。

上記したように、表面温度センサ３は、対象範囲内を走査して、表面温度分布データを取得する。表面温度センサ３が走査を一回実施したことで得られた表面温度分布データは、例えば、位置判定部８に記録される。その後、表面温度センサ３は、対象範囲内を再度走査して、表面温度分布データを再度取得する。再度取得された表面温度分布データは、位置判定部８に記録される。表面温度センサ３が取得した複数の表面温度分布データは、時系列的に記録される。位置判定部８は、複数の表面温度分布データを比較することで、対象範囲内にある物が動いたかどうかを判定する。

作業空間１００がオフィス等である場合、当該作業空間１００内で動いた物は、作業者５０、すなわち人体であると考えられる。位置判定部８は、複数の表面温度分布データを比較することで、対象範囲内において動いた物を人体として判定する。

また、作業空間１００内の机５３等の障害物、床面５１および壁面５２は、一定期間は移動せずに固定位置に存在すると考えられる。位置判定部８には、机５３等の障害物、床面５１および壁面５２等の一定期間移動しない物の位置情報が予め記録されていてもよい。位置判定部８は、予め記録された一定期間移動しない物の位置情報と表面温度センサ３が取得した表面温度分布データとに基づいて、作業者５０、すなわち人体の位置を判定してもよい。

以上のように構成された表面温度センサ３、情報取得部７および位置判定部８は、作業空間１００に存在する人体を検出する人体検出手段の一例である。また、表面温度センサ３は、対象範囲内の物の表面温度を検出可能な表面温度検出手段の一例でもある。

また、部位判定部９は、情報取得部７が取得した表面温度分布データに基づいて、作業者５０の部位を判定する。具体的には、部位判定部９は、まず、位置判定部８が判定した作業者５０の位置の情報に基づいて、作業者５０の表面温度の温度分布を示す部分の形状を特定する。

図５は、実施の形態１の作業者５０の表面温度の温度分布を示す部分の形状の例を示すものである。図５は、椅子に座っている状態の作業者５０の表面温度の温度分布を示す部分の形状を示している。

一般的に、作業空間１００内において、作業者５０は、立っているまたは座っていると考えられる。そこで、部位判定部９は、作業者５０の表面温度の温度分布を示す部分のうち、上部の円形部位を頭部として判定し、下部を体部として判定する。なお、部位判定部９は、形状だけでなく、部位毎の表面温度の差異等から頭部と体部とを判定してもよいし、予め蓄積されたデータに基づいて頭部と体部とを判定してもよい。このようにして、部位判定部９は、作業者５０の表面温度の温度分布を示す部分を、頭部と体部との２つに分割する。

温度判定部１０は、作業者５０の頭部の温度を示す頭部温度を、情報取得部７が取得した表面温度分布データおよび部位判定部９の判定結果等に基づいて判定する。一例として、温度判定部１０は、部位判定部９により頭部として判定された範囲全体の平均温度または最大温度を、頭部温度として判定する。

さらに、本実施の形態において、温度判定部１０は、作業者５０の体部の温度を示す体部温度を、情報取得部７が取得した表面温度分布データおよび部位判定部９の判定結果等に基づいて判定する。一例として、温度判定部１０は、部位判定部９により体部として判定された範囲全体の平均温度または最大温度を、体部温度として判定する。なお、体部温度の判定には、例えば着衣物等を考慮したアルゴリズム等が用いられてもよい。

本実施の形態において、情報取得部７、位置判定部８、部位判定部９および温度判定部１０を備えるコントローラ部６は、表面温度検出手段により検出された表面温度の情報に基づいて対象範囲内の人体の頭部の位置および当該頭部の温度を判定する判定手段の一例である。

制御基板１１には、室内機１を含む空気調和装置の運転動作全般を制御するための制御回路が搭載されている。制御基板１１は、例えば、図４に示すように、情報処理部１２、制御部１３、ルーバー制御部１４、圧縮機制御部１５およびファンモータ制御部１６を備えている。

ルーバー制御部１４は、上下ルーバー２および左右ルーバー４の動作を制御して、吹出口２０から空気が吹き出される方向を変更する。具体的には、ルーバー制御部１４は、上下ルーバー２および左右ルーバー４を動かすための図示しないモーター等の機器を電気的に制御する。

圧縮機制御部１５は、圧縮機の動作を制御する。圧縮機は、冷媒を圧縮して、図示しない室外機および室内機１の熱交換器内に流通させる。圧縮機制御部１５が圧縮機の動作を制御することで、熱交換器の熱交換能力が制御される。これにより、温風、冷風および常温の風が、熱交換器によって選択的に生成される。また、ファンモータ制御部１６は、室内機１の送風ファンを駆動するためのファンモータの動作を制御するものである。ファンモータ制御部１６は、送風ファンの回転数を制御して吹出口２０から吹き出す空気の風量を変更する。上記のように構成された圧縮機、熱交換器、送風ファンおよびファンモータは、温風、冷風および常温の風を選択的に生成して吹出口２０から吹き出させる送風手段の一例である。

情報処理部１２は、表面温度センサ３およびコントローラ部６により検出された対象範囲内の人体の位置の情報と当該人体の部位の情報と当該人体の温度分布の情報とに基づいて、空気調和装置の制御内容を決定する。制御部１３は、情報処理部１２が決定した制御内容に従って、ルーバー制御部１４、圧縮機制御部１５およびファンモータ制御部１６のそれぞれに具体的な制御指令を出力する。ルーバー制御部１４、圧縮機制御部１５およびファンモータ制御部１６は、制御部１３からの制御指令に従って、上下ルーバー２、左右ルーバー４、圧縮機およびファンモータの動作を制御する。

以上のように構成された、情報処理部１２、制御部１３、ルーバー制御部１４、圧縮機制御部１５およびファンモータ制御部１６を備える制御基板１１は、制御手段の一例である。制御手段の一例である制御基板１１は、人体検出手段の一例である表面温度センサ３、情報取得部７および位置判定部８の検出結果に基づいて、風向変更手段の一例である上下ルーバー２および左右ルーバー４と、送風手段の一例である圧縮機、熱交換器、送風ファンおよびファンモータと、を制御する。

上記したように、本実施の形態に係る空気調和装置およびこの空気調和装置を含む環境制御システムは、作業効率向上動作を実行可能である。作業効率向上動作は、作業者５０に向けて送風運転を行うことによって当該作業者の作業効率を向上させる動作である。すなわち、本実施の形態において、空気調和装置は、作業効率向上動作の実行時には、常温の風を吹出口２０から吹き出す。

風向変更手段の一例である上下ルーバー２および左右ルーバー４は、作業効率向上動作の実行時、吹出口２０から対象範囲内の目標部に向けて空気が吹き出されるように制御される。本実施の形態におけるこの目標部は、作業空間１００内の作業者５０、すなわち、作業空間１００内に存在する人体である。なお、目標部は、作業空間１００内に存在する人体の頭部として設定されてもよい。

作業効率向上動作を実行する環境制御システムについて、図６を参照しながら説明する。図６は、作業効率向上動作を実行する実施の形態１の環境制御システムの構成例を示す図である。図６に示す構成例において、環境制御システムには、図１に示す構成例と同様、２台の室内機１が含まれる。２台の室内機１には、それぞれ、同一の作業空間１００に向けて空気を吹き出す吹出口２０が形成されている。

図６に示す構成例において、作業空間１００内には、４人の作業者５０がいる。２台の室内機１のうち、作業者５０に近い室内機１によって作業効率向上動作が実行される。作業者５０に近い室内機１は、常温の風を吹き出す送風運転を行う。このとき、作業者５０に近い室内機１に設けられた上下ルーバー２および左右ルーバー４は、吹出口２０から作業者５０に向けて空気が吹き出されるように制御される。

作業者５０に近い室内機１によって作業効率向上動作が実行されている際、作業者５０から遠い室内機１によって、上記した温調動作が同時に実行される。空気調和装置が冷房を行うように設定されている場合、作業者５０から遠い室内機１は、図６に示すように冷風を吹き出す。このように、本実施の形態に係る環境制御システムは、２台の室内機１が連動することで、作業者５０の作業性向上と作業空間１００の温調とを同時に行うことができる。２台の室内機１の連動は、例えば、システム制御部１７によって制御される。

ここで、温調動作を行う室内機１に設けられた上下ルーバー２および左右ルーバー４は、温風または冷風が吹き出される方向が作業者５０へ向かないように制御されると、よりよい。図６に示す構成例においては、例えば、温調動作を行う室内機１の吹出口２０のうち、作業者５０側へ向くものは上下ルーバー２によって閉じられる。また、温調動作を行う室内機１の吹出口２０から空気が吹き出される方向は、上下ルーバー２によって天井付近へ調節されてもよい。

また、例えば、作業空間１００内には、室内機１の周囲全体にわたって作業者５０がいる場合がある。換言すると、室内機１を基準としたとき、作業者５０が存在しない方向がない場合がある。この場合には、作業効率向上動作を行う室内機１と温調動作を行う室内機１とが、一定時間ごとに入れ替えられるとよい。これにより、作業空間１００内全体の作業者５０の作業性を向上させることができる。

このとき、作業効率向上動作によって風が当てられる順番、すなわち作業効率向上動作の対象となる人体の優先順位は、表面温度センサ３が取得した表面温度分布データに基づいて決定されるとよい。例えば、室内機１は、頭部温度が高い順に、複数の人体に対して作業効率向上動作を実行するとよい。これにより、頭部温度が高くなってしまっている作業者５０が優先的に冷却される。まとめると、まず、体温が高くなってしまっている作業者に近い室内機１によって、作業効率向上動作が実行される。この間、その他の室内機１によって温調動作が行われる。その後、一定時間が経過すると、作業効率向上動作を行う室内機１と温調動作を行う室内機１とが入れ替えられる。作業効率向上動作を行う室内機１と温調動作を行う室内機１との入れ替えは、例えば、システム制御部１７によって制御される。

また、作業空間１００がオフィス等である場合には、複数の作業者５０によって島が形成される場合がある。この場合には、一例として、各島における作業者５０の頭部温度の平均温度が高い順に、各島に対して作業効率向上動作が実行されるとよい。

また、図７および図８は、実施の形態１の環境制御システムの温度制御の例を示す図である。図７は冷房運転時における温度制御の例を示している。図８は暖房運転時における温度制御の例を示している。

図７および図８において「人当て」と表記しているものは、常温の風を作業者５０に当てる動作、すなわち作業効率向上動作である。上記した作業効率向上動作を行う室内機１は、当該作業効率向上動作を行う前に、温調動作を行ってもよい。例えば、環境制御システムに含まれるすべての室内機１は、作業空間１００の温度が設定温度に達するまでは、温調動作を行ってもよい。この際、温調動作は、図７および図８に示すように、人避け、すなわち、作業者に風が当たらないように実行されるとよい。図７および図８に示す例であれば、すべての室内機１によって作業空間１００の温度をいち早く設定温度にしてから、作業者５０の作業性向上と作業空間１００の温度の維持とが行われる。

なお、作業空間１００の温度が設定温度に達するまでの温調動作は、人避けでなくてもよい。例えば、作業空間１００へ出社直後の作業者５０は、暑さまたは寒さを強く感じている場合がある。夏季等、出社直後において暑さを感じている作業者５０に対しては、冷風を当てることで、当該作業者５０の暑さを効果的に抑えることができる。冬季等、出社直後において寒さを感じている作業者５０に対しては、温風を当てることで、当該作業者５０の寒さを効果的に抑えることができる。

次に、図９を更に参照し、本実施の形態に係る環境制御システムの動作の流れの具体例を説明する。図９は、実施の形態１の環境制御システムの動作例を示すフローチャートである。

まず、表面温度センサ３が対象範囲内を走査することによって、作業空間１００内の作業者５０の検出、換言すると作業空間１００内の人体が検出される（ステップＳ１０１）。上記したように、人体の位置は、表面温度センサ３が取得した表面温度分布データに基づいて、位置判定部８によって判定される。

次に、ステップＳ１０１によって検出された人体に風が当たらないようにして、環境制御システムに含まれるすべての室内機１は、作業空間１００の全体に対して温調動作を行う（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２で温調動作が行われると、作業空間１００が設定温度に達したかどうかの判定がされる（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の判定は、例えば、表面温度センサ３の検出結果または図示しない室温センサの検出結果に基づいて、温度判定部１０によって行われる。作業空間１００が設定温度に達していない場合、ステップＳ１０２の処理とステップＳ１０３の処理とが継続される。これにより、作業空間１００が設定温度に達するまで温調動作が継続される。

作業空間１００が設定温度に達すると、環境制御システムに含まれる室内機１に対して人がいない方向があるかどうかの判定が行われる（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の判定は、例えば、ステップＳ１０１における表面温度センサ３の検出結果に基づいて、位置判定部８によって判定される。

室内機１に対して人がいない方向がある場合には、少なくとも１つの室内機１が、人がいない方向に向けて温風または冷風を送風する温調動作を行う。また、同時に、少なくとも１つの室内機１が、人がいる方向に向けて送風運転を実行、すなわち、作業効率向上動作を行う（ステップＳ１０５）。このようにして、温調動作と作業効率向上動作とが同時に行われる。

室内機１に対して人がいない方向がない場合には、少なくとも１つの室内機１が、温風または冷風を送風する温調動作を行う。同時に、少なくとも１つの室内機１が、人がいる方向に向けて送風運転を実行、すなわち、作業効率向上動作を行う（ステップＳ１０６）。このようにして、温調動作と作業効率向上動作とが同時に行われる。ここで、ステップＳ１０６における温調動作は、人避けで行われることが好ましい。

上記のステップＳ１０６の処理の後、一定時間経過したかどうかの判定が行われる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７の判定は、例えば、コントローラ部６または制御基板１１によって行われる。この一定時間は、予め設定される。温調動作および作業効率向上動作が同時に実施されてから一定時間経過していない場合は、ステップＳ１０７の処理が継続される。

温調動作および作業効率向上動作が同時に実施されてから一定時間経過すると、作業効率向上動作を行う室内機１と温調動作を行う室内機１とが入れ替えられる（ステップＳ１０８）。その後、再び、ステップＳ１０７の処理が行われる。このようにして、作業効率向上動作を行う室内機１と温調動作を行う室内機１とが、一定時間毎に入れ替えられる。

上記の実施の形態で示したように構成された環境制御システムは、人体へ向けて少なく常温の風を送る作業効率向上動作と、温風または冷風を吹き出す温調動作と、を同時に実行する。これにより、作業者５０の作業性向上と作業空間１００の温調とが同時に行うことができる。

作業効率向上動作の際に吹出口２０から吹き出される風の風速および風量は、一定でもよいし不規則に揺らいでもよい。また、作業効率向上動作の際に吹出口２０から吹き出される風の風向も、一定でもよいし不規則に揺らいでもよい。すなわち、作業効率向上動作の際に、上下ルーバー２および左右ルーバー４は揺動してもよい。作業効率向上動作の際に吹出口２０から吹き出される風が揺らぐことで、作業者５０の風当たり感が抑制され、当該作業者５０によっての快適性が増す。

上記したように、表面温度センサ３、情報取得部７および位置判定部８は、作業空間１００に存在する人体を検出する人体検出手段の一例である。人体検出手段を構成する表面温度センサ３は、複数台の空気調和装置のそれぞれに１つずつ搭載されていなくても良い。また、表面温度センサ３は、必ずしも空気調和装置に備えられていなくてもよい。表面温度センサ３は、例えば、床面５１、壁面５２および天井面５４等に設置されてもよい。例えば、１台の表面温度センサ３は、４台の室内機１の中間位置に設置される。この４台の室内機１は、１台の表面温度センサ３の検出結果に基づいて、例えば、システム制御部１７によって制御される。これにより、表面温度センサ３の個数が抑制され、環境制御システムのコストを削減することができる。また、本開示に係る表面温度検出手段は、上記の表面温度センサ３の代わりに、例えば、作業者が装着するウェアラブル型の接触式のセンサ等によって構成されてもよい。

また、コントローラ部６および制御基板１１は、例えば、システム制御部１７と同様に、空気調和装置の外部に設けられていてもよい。システム制御部１７は、空気調和装置の室内機１に設けられていてもよい。コントローラ部６、制御基板１１およびシステム制御部１７の機能は、例えば、クラウド上のサーバ等によって実現されてもよい。環境制御システムおよび空気調和装置の動作は、クラウド上のサーバ等によって制御されてもよい。これより、空気調和装置自体における制御負荷が抑制される。また、複数台の空気調和装置の連動がより容易になる。

また、空気調和装置の室内機１に形成される吹出口２０の数は、本実施の形態で示した例に限られず、任意の数でよい。例えば、環境制御システムに複数台の空気調和装置が含まれている場合には、室内機１には、１つだけ吹出口２０が形成されていてもよい。

また、上記の実施の形態に係る環境制御システムは、例えば、作業効率向上動作によって吹出口２０から人体へ向けて吹き出す空気の温度を設定する設定手段を有していてもよい。例えば、暑がりの作業者５０は、より冷たい風を浴びたい場合には、設定手段によって、冷風が当該作業者５０へ当たるように設定する。また、例えば、寒がりの作業者５０は、より温かい風を浴びたい場合には、設定手段によって、温風が当該作業者５０へ当たるように設定する。このように、環境制御システムは、作業効率向上動作によって吹出口２０から人体へ向けて吹き出す空気の温度を調節可能に構成されてもよい。

また、本開示にかかる環境制御システムは、作業効率向上動作によって吹出口２０から人体へ向けて常温の風が送られている際、当該人体の表面温度が一定温度以上の場合には、当該人体へ向けて吹出口２０から冷風を吹き出すように構成されてもよい。上記の動作は、一例として、表面温度センサ３の検出結果に基づいて制御される。本例によれば、作業者５０の体温が上がりすぎることによって作業効率が著しく低下してしまうことを、より効果的に抑制することができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態１と同一または相当する部分については、説明を簡略化および省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。図１０は、実施の形態２の空気調和装置の構成を示す図である。図１１は、作業効率向上動作を実行する実施の形態２の空気調和装置を示す図である。

図１０（ａ）は、実施の形態２の空気調和装置の室内機１ａの構成を概略的に示す平面図である。図１０（ｂ）は、実施の形態２の空気調和装置の室内機１ａの構成を概略的に示す側面図である。室内機１ａには、実施の形態１の室内機１と同様、複数の吹出口２０が形成される。一例として、室内機１ａには、４つの吹出口２０が形成される。また、室内機１ａは、実施の形態１の室内機１と同様、上下ルーバー２および左右ルーバー４を備える。

室内機１ａは、複数の熱交換器２１を備えることを特徴としている。複数の熱交換器２１は、それぞれ、独立した風路に設けられる。この独立した風路は、仕切板２２によって仕切られている。本実施の形態の室内機１ａは、一台で、温度の異なる風を吹き分けることができることを特徴としている。例えば、４つの吹出口２０のうちの２つからは常温の風が吹き出され、残りの２つからは冷風または温風が吹き出される。このように、本実施の形態の室内機１ａは、送風運転をしつつ冷房運転、または、送風運転をしつつ暖房運転、を実行することができる。

上記のように構成された室内機１ａを備える空気調和装置によれば、１台で、本開示に係る環境制御システムを実現することが可能となる。図１１は、作業効率向上動作を実行する実施の形態２の空気調和装置を示す図である。図１１に示すように、作業者５０に近い吹出口２０から、作業者５０に向けて常温の風が吹き出される。同時に、作業者５０に近い吹出口２０からは、温風または冷風が吹き出される。このように、本実施の形態によれば、１台の空気調和装置によって、作業効率向上動作と温調動作とを同時に実行することができる。

なお、本実施の形態においても、実施の形態１に示した各種の制御を実行可能である。常温の風が吹き出される吹出口２０と温風または冷風が吹き出される吹出口２０とは、一定時間ごとに入れ替わってもよい。また、作業空間１００が設定温度になるまでは、すべての吹出口２０から温風または冷風が吹き出されても良い。このように、実施の形態１と実施の形態２とは、矛盾が生じない限り組み合わせることが可能である。また、例えば、環境制御システムには、複数台の室内機１ａが含まれていてもよい。

以上の各実施の形態に示したように、本実施の形態の環境制御システムに含まれる空気調和装置の台数は１台でもよいし、２台でもよい。本開示に係る環境制御システムは、複数の吹出口２０を含むように構成されていればよい。複数の吹出口２０によって、作業効率向上動作と温調動作とが同時に実行される。これにより、作業性の向上と作業空間の温調とを同時に両立させることができる。

１ 室内機、 １ａ 室内機、 ２ 上下ルーバー、 ３ 表面温度センサ、 ４ 左右ルーバー、 ５ 吸込口、 ６ コントローラ部、 ７ 情報取得部、 ８ 位置判定部、 ９ 部位判定部、 １０ 温度判定部、 １１ 制御基板、 １２ 情報処理部、 １３ 制御部、 １４ ルーバー制御部、 １５ 圧縮機制御部、 １６ ファンモータ制御部、 １７ システム制御部、 ２０ 吹出口、 ２１ 熱交換器、 ２２ 仕切板、 ３０ 筐体、 ３１ 下面パネル、 ５０ 作業者、 ５１ 床面、５２ 壁面、 ５３ 机、 ５４ 天井面、 １００ 作業空間

Claims (8)

1. 同一の作業空間に向けて風を吹き出す複数の吹出口と、
   前記吹出口から風が吹き出される方向を変更可能な風向変更手段と、
   温風、冷風および常温の風を選択的に生成して前記吹出口から吹き出させる送風手段と、
   前記作業空間に存在する人体を検出する人体検出手段と、
   前記人体検出手段の検出結果に基づいて前記送風手段および前記風向変更手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記人体検出手段によって検出された人体へ向けて少なくとも１つの前記吹出口から常温の風を送る作業効率向上動作と、少なくとも１つの前記吹出口から温風または冷風を吹き出す温調動作と、を同時に実行する環境制御システム。
2. 前記制御手段は、前記温調動作の際、温風または冷風が吹き出される方向が前記人体検出手段によって検出された人体へ向かないように前記風向変更手段を制御する請求項１に記載の環境制御システム。
3. 前記制御手段は、前記作業空間の温度が設定温度に達するまでは、すべての前記複数の吹出口から温風または冷風が吹き出されるように前記送風手段および前記風向変更手段を制御し、前記作業空間の温度が前記設定温度に達した後、前記作業効率向上動作と前記温調動作とが同時に実行されるように前記送風手段および前記風向変更手段を制御する請求項１または請求項２に記載の環境制御システム。
4. 前記制御手段は、前記作業空間の温度が設定温度に達するまでの間、温風または冷風が吹き出される方向が前記人体検出手段によって検出された人体へ向かないように前記風向変更手段を制御する請求項３に記載の環境制御システム。
5. 前記作業効率向上動作によって常温の風が吹き出される前記吹出口と前記温調動作によって温風または冷風が吹き出される前記吹出口とは、一定時間ごとに入れ替わる請求項１から請求項４の何れか１項に記載の環境制御システム。
6. 前記作業効率向上動作によって前記吹出口から人体へ向けて吹き出す空気の温度を設定する設定手段を有する請求項１から請求項５の何れか１項に記載の環境制御システム。
7. 前記人体検出手段とは、人体の表面温度を検出可能であり、
   前記作業効率向上動作によって前記吹出口から人体へ向けて常温の風が送られている際、前記人体検出手段によって検出された当該人体の表面温度が一定温度以上の場合には、前記吹出口から当該人体に向けて冷風が吹き出される請求項１から請求項６の何れか１項に記載の環境制御システム。
8. 同一の作業空間に向けて風を吹き出す複数の吹出口と、
   前記吹出口から風が吹き出される方向を変更可能な風向変更手段と、
   温風、冷風および常温の風を選択的に生成して前記吹出口から吹き出させる送風手段と、
   前記作業空間に存在する人体を検出する人体検出手段と、
   前記人体検出手段の検出結果に基づいて前記送風手段および前記風向変更手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記人体検出手段によって検出された人体へ向けて少なくとも１つの前記吹出口から常温の風を送る作業効率向上動作と、少なくとも１つの前記吹出口から温風または冷風を吹き出す温調動作と、を同時に実行する空気調和装置。

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