阅读说明：本技术 空调机 (Air conditioner ) 是由 栗原诚 宇野义隆 于 2018-03-01 设计创作，主要内容包括：空调机具有：空气温度检测单元,其检测空气调节对象空间的空气温度；人体检测单元,其检测空气调节对象空间内的人体；推断单元,其推断由人体检测单元检测到的人的冷热感；以及控制单元,其基于由推断单元针对检测到的所有人推断出的冷热感而修正空气温度或者设定温度的值,使用修正后的值而控制制冷循环。(The air conditioner comprises: an air temperature detection unit that detects an air temperature of the air conditioning target space; a human body detection unit that detects a human body in the air conditioning target space; an estimation unit that estimates a thermal sensation of the person detected by the human body detection unit; and a control unit that corrects the value of the air temperature or the set temperature based on the thermal sensation estimated by the estimation unit for all the detected persons, and controls the refrigeration cycle using the corrected value.)

空调机

技术领域

本发明涉及具备制冷剂回路的空调机。

背景技术

在以往的空调机中，提出了根据人的臂部的皮肤温度的测定数据来计算冷热感推断值，根据计算出的冷热感推断值与冷热感目标值的偏差来控制压缩机的转速，由此进行空气调节的方案(例如，参照专利文献1)。

另外，提出如下所述的空调机：根据红外线传感器所检测出的辐射热温度来计算体感温度，对体感温度与阈值温度进行比较，并且在体感温度比阈值温度低的情况下，判断为体感温度充分低，将设定温度修正为高的值(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平08-128694号公报

专利文献2：日本特开2011-027305号公报

在专利文献1和2所公开的技术中，根据臂部的皮肤温度或者室内的辐射热温度来推断冷热感，求出所推断的冷热感与冷热感的目标值的偏差而控制空调机。这些技术没有考虑在空气调节对象空间存在多个人的情况，很难应用于改善处于空气调节对象空间的多个人的冷热感的控制。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题而完成的，提供一种空调机，针对处于空气调节对象空间的多个人，使全员的冷热感接近舒适侧。

本发明所涉及的空调机具有：空气温度检测单元，其检测空气调节对象空间的空气温度；人体检测单元，其检测上述空气调节对象空间内的人体；推断单元，其推断由上述人体检测单元检测到的人的冷热感；以及控制单元，其基于由上述推断单元针对检测到的所有人推断出的冷热感而修正上述空气温度或者设定温度的值，使用修正后的值而控制制冷循环。

根据本发明，若检测到处于空气调节对象空间的多个人，则推断检测到的所有人的冷热感，基于检测到的所有人的冷热感来修正空气温度或者设定温度，利用修正后的值进行制冷循环的控制。因此，能够使检测到的所有人的冷热感接近舒适侧。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的空调机的一个结构例的图。

图2是图1所示的空调机的制冷剂回路图。

图3是示出图2所示的控制部的一个结构例的功能框图。

图4是用于对室内的人的位置与冷热感的关系进行说明的图。

图5是示出图1所示的空调机的动作步骤的流程图。

图6是一般的冷热感指标PMV的评价表。

图7是示出图3所示的推断单元所推断的冷热感的图表的一例。

图8是示出将图3所示的推断单元所推断的冷热感适用于评价表的情况下的一例的表。

图9是示出针对图8所示的冷热感执行图5所示的步骤S106的控制的情况下的推移的评价表。

图10是示出将图3所示的推断单元所推断的冷热感适用于评价表的情况下的其他例的表。

图11是示出针对图10所示的冷热感执行图5所示的步骤S106的控制的情况下的推移的评价表。

具体实施方式

实施方式1

对本实施方式1的空调机的结构进行说明。图1是示出本发明的实施方式1的空调机的一个结构例的图。图2是图1所示的空调机的制冷剂回路图。如图1所示，空调机1具有热源侧单元10和负载侧单元20。如图2所示，热源侧单元10具有压缩机11、流路切换装置12和热源侧热交换器13。图1示出负载侧单元20的空调空气的吹出口为2个方向的情况，但吹出口的数量不限于2个。另外，图1示出负载侧单元20为顶棚盒型的情况，但不限于这种情况。负载侧单元20可以是壁挂型，也可以是地板上设置型。

压缩机11例如是能够改变容量的变频型压缩机，压缩制冷剂并排出。流路切换装置12根据制热运转和制冷运转等运转模式，切换供制冷剂流动的方向。流路切换装置12例如为四通阀。热源侧热交换器13是进行制冷剂与室外空气的热交换的热交换器。

如图1和图2所示，负载侧单元20具有膨胀装置21、负载侧热交换器22、人体检测单元23、风量调整单元24、风向调整单元25、空气温度检测单元26、吹出温度检测单元27、地板温度检测单元28、湿度检测单元29和控制部30。具有显示部31的操作部32与控制部30连接。

膨胀装置21使制冷剂减压而使其膨胀。膨胀装置21例如为电子膨胀阀。负载侧热交换器22是进行制冷剂与室内空气的热交换的热交换器。风量调整单元24从室内吸入空气并利用负载侧热交换器22进行热交换，并且调整使热交换后的空气返回室内时的吹出风量。风量调整单元24例如为能够改变转速的风扇。压缩机11、热源侧热交换器13、膨胀装置21和负载侧热交换器22由制冷剂配管连接，构成供制冷剂循环的制冷剂回路40。

人体检测单元23根据室内的空气的温度与人体的温度的差异来检测人体。另外，人体检测单元23将本装置作为基准位置而检测人体的位置。人体检测单元23例如是红外线传感器。风向调整单元25调整来自风量调整单元24的空气的吹出风向。风向调整单元25例如为百叶板。

空气温度检测单元26检测空气调节对象空间即室内的空气温度Tr。吹出温度检测单元27检测从风量调整单元24吹出的空气的吹出温度。地板温度检测单元28检测地板温度。地板温度检测单元28例如为红外线传感器。湿度检测单元29检测室内的空气湿度。

图3是示出图2所示的控制部的一个结构例的功能框图。控制部30例如为微型计算机。虽然图中未示出，但控制部30具有存储程序的存储器、和按照程序而执行处理的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。经由操作部32而输入的设定温度、设定湿度、设定风向和设定风量储存于控制部30的存储器。

如图3所示，控制部30具有：推断单元51，其推断由人体检测单元23检测出的人的冷热感；以及控制单元52，其基于推断单元51所推断的所有人的冷热感、空气温度、以及设定温度而控制制冷剂回路40的制冷循环。通过由CPU执行程序，而在空调机1中构成推断单元51和控制单元52。冷热感例如为冷热感指标(PMV(Predicted Mean Vote))。冷热感指标PMV一般基于空气温度、空气湿度、气流和辐射、人的着装量和活动量来计算，但在本实施方式1中，不限于这种情况。

推断单元51针对检测到的所有人的每一个，均根据位置和相对于位置的风向和风量来计算吹到人的风的风速，根据所计算的风速来推断冷热感PV。风速越大，则人感到的风吹感越强，因此风吹感与风速成比例。推断单元51在冷热感PV的推断中使用的参数并不局限于风速，也可以将空气温度Tr、吹出温度和空气湿度中的一个以上组合。根据包含风速在内的参数的值来计算冷热感PV的式子储存于控制部30的存储器。

控制单元52根据制冷运转和制热运转等运转模式来控制流路切换装置12而切换在制冷剂回路40中循环的制冷剂的流通方向。控制单元52控制压缩机11和风量调整单元24的转速与膨胀装置21的开度，以使空气温度Tr在一定的范围内与设定温度Ts一致。另外，控制单元52使用推断单元51所推断的所有人的冷热感，而修正设定温度或者空气温度。并不局限于空气温度Tr，控制单元52也可以将人体检测单元23所检测的人体和人体的位置、吹出温度、地板温度以及空气湿度中的任意的值用于制冷循环的控制。

此外，虽然在图2中未示出，但也可以是，向热源侧热交换器13供给室外空气的风扇设置在热源侧单元10。另外，测定制冷剂的温度的温度检测单元也可以设置于热源侧热交换器13和负载侧热交换器22。在该情况下，也可以使用这些温度检测单元所测定的温度，由控制单元52控制过冷却度和过热度。另外，在本实施方式1中，按照地板温度检测单元28设置于负载侧单元20的情况进行说明，但在人体检测单元23为红外线传感器的情况下，人体检测单元23也可以检测地板温度。图1和图2示出控制部30设置于负载侧单元20的情况下的结构，但控制部30也可以设置于热源侧单元10。

这里，关于推断单元51针对室内的多个人的每一个均推断冷热感的情况进行说明。图4是用于对室内的人的位置与冷热感的关系进行说明的图。为了使说明简单，按照图1所示的2个吹出口中的一个吹出口的情况进行说明。

图4示出能够利用风向调整单元25调节的风向为3个方向的情况，使用空调机1的人能够从3个方向中选择一个方向作为设定风向。在图4中，按照每个方向，用虚线区分示出风吹感变强的范围。如图4的例子所示，在室内存在3个人的情况下，人体检测单元23将负载侧单元20作为基准位置，检测出人处于在X轴箭头方向上X1、X2和X3的各个距离的位置。控制单元52调节风向调整单元25，以使得成为经由操作部32而指示的设定风向。这里，设为风向朝向处于位置X2的人。在该情况下，由于从负载侧单元20吹出的空气直接吹到处于位置X2的人，因此处于位置X2的人感到风吹感强。与此相对，处于位置X1和X3的2人由于从负载侧单元20吹出的空气没有直接吹到，因此感到风吹感弱。另外，从负载侧单元20吹出的空气的风量越大，针对处于位置X1～X3的3人的风吹感越强。另一方面，从负载侧单元20吹出的空气的风量越小，针对处于位置X1～X3的3人的风吹感越弱。由此，即使多个人处于室内，推断单元51也能够针对所有人的每一个，均根据人的位置、风向和风量来推断冷热感PV。

接下来，对图1所示的空调机1的动作步骤进行说明。图5是示出图1所示的空调机的动作步骤的流程图。这里，对设定温度、风向和风量进行设定。

若空调机1开始空调运转，则人体检测单元23判定人是否处于室内(步骤S101)。步骤S101的判定的结果为，在室内不存在人的情况下，推断单元51通知控制单元52不推断冷热感PV。控制单元52进行通常的空调控制(步骤S102)。例如，控制单元52控制压缩机11、风量调整单元24和膨胀装置21，以使得空气温度Tr在一定的范围内与设定温度Ts一致。此时，控制单元52不仅使用设定温度Ts，而且也可以使用湿度作为控制参数。

在步骤S101的判定的结果为，在室内存在人的情况下，推断单元51根据人的位置、风向和风量的信息来计算吹到人的风的风速。在室内存在多个人的情况下，推断单元51针对检测到的所有人的每一个均计算风速(步骤S103)。接着，推断单元51针对检测到的每个人，使用空气温度Tr和风速来推断冷热感PV(步骤S104)。具体而言，推断单元51将空气温度Tr和风速作为参数，将这些参数的值代入冷热感的计算式而计算冷热感PV。

推断单元51向控制单元52通知针对人体检测单元23检测到的所有人而推断出的冷热感PV。控制单元52基于检测到的所有人的冷热感PV，而修正空气温度Tr或者设定温度Ts的值(步骤S105)。然后，控制单元52使用在步骤S105中修正后的值来控制制冷剂回路40的制冷循环(步骤S106)。然后，控制单元52也可以使操作部32的显示部31显示基于检测到的所有人的冷热感而进行空调控制的内容的显示。在该情况下，即使在室内存在感到冷或者感到热的人，通过观看显示部31所显示的内容，能够了解到处于改善室内环境的趋势。

根据图5所示的控制，在室内存在多个人的情况下，推断检测到的所有人的冷热感，基于检测到的所有人的冷热感而修正空气温度Tr或者设定温度Ts的值。其结果为，能够按照修正后的空气温度Tr或者设定温度Ts进行制冷循环的控制，使处于室内的全员的冷热感接近舒适侧。

这里，关于图5所示的步骤S104～S106的步骤，对具体例进行说明。图6是一般的冷热感指标PMV的评价表。如图6所示，在一般的冷热感指标PMV的情况下，对于人的冷热感，将冷热感指标PMV分级为7个阶段。例如，冷热感指标PMV为-0.5～+0.5的范围是人感到舒适的中立范围。在本实施方式1的空调机1中，作为推断单元51所推断的冷热感PV的评价表，与图6所示的表相同的表储存于控制部30的存储器。

图7是示出图3所示的推断单元所推断的冷热感的图表的一例。A～E所表示的人处于空调机1的空气调节对象空间的房间中，图7是从低的一方按顺序排列A～E所表示的人的冷热感而示出的图。参照图7，A～E的人中的、冷热感PV最高的人为C，冷热感PV最低的人为E。在室内存在多个人的情况下，推断单元51针对A～E每个人推断冷热感PV。在图5所示的步骤S104之后，推断单元51比较检测到的所有人的冷热感PV，向控制单元52通知最高的冷热感PV即最高冷热感PVh和最低的冷热感PV即最低冷热感PVl。

图8是示出将图3所示的推断单元所推断的冷热感适用于评价表的情况下的一例的表。在图8所示的表中，人感到舒适的范围相当于图6所示的中立范围。图8示出最高冷热感PVh处于比中立范围冷的一侧的评价等级。控制单元52将最高冷热感PVh和最低冷热感PVl适用于评价表，在最高冷热感PVh处于比中立范围冷的一侧的评价等级的情况下，判断为处于室内的人全员冷。因此，在图5所示的步骤S105中，控制单元52将设定温度Ts修正为高的温度、或者将空气温度Tr修正为低的温度。将设定温度Ts修正为高的温度的情况或者将空气温度Tr修正为低的温度的情况下的修正值，优选为图8所示的舒适的评价等级的中立范围与最高冷热感PVh的差分。

在将设定温度Ts修正为高的温度的情况下，在步骤S106中，控制单元52控制压缩机11的转速和膨胀装置21的开度，以使得空气温度Tr与修正后的设定温度Ts一致。另外，在将空气温度Tr修正为低的温度的情况下，在步骤S106中，控制单元52控制压缩机11的转速和膨胀装置21的开度，以使得修正后的空气温度Tr与设定温度Ts一致。

图9是示出针对图8所示的冷热感执行图5所示的步骤S106的控制的情况下的推移的评价表。图9示出如下的情况：通过控制单元52执行图5所示的步骤S106的控制，而使图8所示的最高冷热感PVh进入中立范围，使最低冷热感PVl接近中立范围。若比较图8和图9，处于室内的所有人的冷热感PV向温度高的一侧移动，以达到处于室内的所有人中的、最高冷热感PVh的人不会过热而不舒服的程度。其结果为，处于室内的所有人的冷热感向更舒适的中立范围方向推移。

接下来，关于图5所示的步骤S104～S106的步骤，对其他的具体例进行说明。图10是示出将图3所示的推断单元所推断的冷热感适用于评价表的情况下的其他例的表。图10示出最低冷热感PVl处于比中立范围热的一侧的评价等级。控制单元52将最高冷热感PVh和最低冷热感PVl适用于评价表，在最低冷热感PVl处于比中立范围热的一侧的评价等级的情况下，判断为处于室内的人全员热。因此，在图5所示的步骤S105中，控制单元52将设定温度Ts修正为低的温度、或者将空气温度Tr修正为高的温度。将设定温度Ts修正为低的温度的情况或者将空气温度Tr修正为高的温度的情况下的修正值，优选为图8所示的舒适的评价等级的中立范围与最低冷热感PVl的差分。

在将设定温度Ts修正为低的温度的情况下，在步骤S106中，控制单元52控制压缩机11的转速和膨胀装置21的开度，以使得空气温度Tr与修正后的设定温度Ts一致。另外，在将空气温度Tr修正为高的温度的情况下，在步骤S106中，控制单元52控制压缩机11的转速和膨胀装置21的开度，以使得修正后的空气温度Tr与设定温度Ts一致。

图11是示出针对图10所示的冷热感执行图5所示的步骤S106的控制的情况下的推移的评价表。图11示出如下的情况：通过控制单元52执行图5所示的步骤S106的控制，而使图10所示的最低冷热感PVl进入中立范围，使最高冷热感PVh接近中立范围。若比较图10和图11，处于室内的所有人的冷热感PV向温度低的一侧移动，以达到处于室内的所有人中的、最低冷热感PVl的人不会过冷而不舒服的程度。其结果为，处于室内的所有人的冷热感向更舒适的中立范围方向推移。

此外，在图5所示的步骤S104中，按照推断单元51使用风速和空气温度Tr来推断冷热感PV的情况进行说明，但在冷热感PV的推断中使用的参数不限于风速和空气温度Tr。要想更准确地推断冷热感PV，在冷热感PV的推断中使用的参数的选择很重要。

例如，在制冷运转中，若来自负载侧单元20的吹出空气直接吹到人，则人感到比周围的空气温度凉或者冷，因此对人的风吹感大幅影响冷热感PV。另一方面，在制热运转中，在吹出空气的温度高的情况下，若吹出空气吹到人则人感到比周围温度热，在吹出空气的温度低的情况下，若吹出空气吹到人则人感到比周围温度冷。因此，作为在冷热感PV的推断中使用的参数，在制冷运转中至少使用风速，在制热运转中使用风速和吹出温度，由此能够更准确地推断冷热感PV。

另外，作为在冷热感PV的推断中使用的参数，推断单元51除了吹到人的风的风速以外，也可以将吹出空气、地板温度和空气湿度中的一个以上的参数组合。例如，认为空气湿度越高，则人感到越热。因此，在空气湿度为所决定的阈值以上的情况下，推断单元51在冷热感PV的推断中使用的参数中追加空气湿度。另外，就座的人与站立的人相比，来自地板的辐射热给冷热感带来的影响大。因此，在人体检测单元23在地板附近检测到人的情况下，推断单元51在冷热感PV的推断中使用的参数中追加地板温度。这样，通过将在冷热感PV的推断中使用的参数组合，推断单元51能够更准确地推断室内的所有人的冷热感。

本实施方式1的空调机1具有：推断单元51，其推断由人体检测单元23检测到的人的冷热感；以及控制单元52，其基于由推断单元51针对检测到的所有人推断出的冷热感而修正空气温度或者设定温度的值从而控制制冷循环。

根据本实施方式1，若检测到处于空气调节对象空间的多个人，则推断检测到的所有人的冷热感，基于所检测的所有人的冷热感而修正空气温度或者设定温度，按照修正后的值进行制冷循环的控制。因此，能够使检测到的所有人的冷热感接近舒适侧。

以往的空调机仅利用空气调节对象空间的代表位置的参数来推断冷热感，进行使推断出的冷热感接近舒适的控制，因此在多个人处于同一空气调节对象空间的情况下，无法进行与各个人的冷热感相匹配的空调控制。即使是同一空气调节对象空间，在接近窗和墙壁等的周边区域的人和在中央附近的内部区域的人，冷热感不同。例如，即使是同一房间，接近窗的人由于日照而感到热，接近空调机的吹出口的人由于风吹感而感到冷，冷热感因人而不同。因此，在使任意选择的1人的冷热感向舒适侧推移的控制中，有时其他的人会变得不舒服，很难使全员变得舒适。与此相对，在本实施方式1中，以处于同一空气调节对象空间的多个人为对象而推断冷热感，进行反映了推断出的冷热感的空气调节控制，因此任何人都不会感到不舒服，能够使全员接近舒适侧。

例如，在本实施方式1中，比较检测到的所有人的冷热感，在最高冷热感PVh比中立范围低的情况下，控制制冷循环以使得最高冷热感PVh收敛在中立范围。这是因为，在最高冷热感PVh比中立范围低的情况下，认为空气调节对象空间内的所有人的冷热感为冷。在该情况下，如果将设定温度修正为高的温度、或者将空气温度Tr修正为低的温度而控制制冷循环，则任何人的冷热感都不会不舒服，能够使全员的冷热感更接近中立侧。

另外，在本实施方式1中，比较检测到的所有人的冷热感，在最低冷热感PVl比中立范围高的情况下，控制制冷循环以使得最低冷热感PVl收敛在中立范围。这是因为，在最低冷热感PVl比中立范围高的情况下，认为空气调节对象空间内的所有人的冷热感为热。在该情况下，如果将设定温度修正为低的温度、或者将空气温度Tr修正为高的温度而控制制冷循环，则任何人的冷热感都不会为不舒服，能够使全员的冷热感更接近中立侧。

在本实施方式1中，在进行将最高冷热感PVh收敛在中立范围的控制的情况下，将设定温度Ts和空气温度Tr的修正值设为最高冷热感PVh与中立范围的差分。在该情况下，能够抑制空调机1过度冷却空气调节对象空间。另外，在进行将最低冷热感PVl收敛在中立范围的控制的情况下，将设定温度Ts和空气温度Tr的修正值设为最低冷热感PVl与中立范围的差分。在该情况下，能够抑制空调机1过度加热空气调节对象空间。通过抑制空气调节对象空间的过度冷却和过度加热，不仅改善舒适性，而且能够减少消耗电力。并且，空调机1的运转负载减少，能够实现空调机1的长寿命化。

在基于冷热感而控制空调机的情况下，更准确地推断冷热感是很重要的。吹出空气是否直接吹到人与人的冷热感具有高的相关性。特别是，在制冷运转中，吹出空气是否直接吹到人与人的冷热感具有高的相关性。因此，在本实施方式1中，在空调机1进行制冷运转的情况下，优选在人的冷热感的推断中使用吹到人的风的风速。由此，在制冷运转中，推断单元51能够更准确地推断冷热感。另外，在制热运转中，人对于热的风感到更热，对于不热的风感到冷。因此，在本实施方式1中，在空调机1进行制热运转的情况下，优选在人的冷热感的推断中使用吹出温度和吹到人的风的风速。由此，在制热运转中，推断单元51能够更准确地推断冷热感。这样，推断单元51根据环境选择在人的冷热感的推断中使用的参数，能够更准确地进行使用冷热感的控制。

附图标记的说明

1…空调机；10…热源侧单元；11…压缩机；12…流路切换装置；13…热源侧热交换器；20…负载侧单元；21…膨胀装置；22…负载侧热交换器；23…人体检测单元；24…风量调整单元；25…风向调整单元；26…空气温度检测单元；27…吹出温度检测单元；28…地板温度检测单元；29…湿度检测单元；30…控制部；31…显示部；32…操作部；40…制冷剂回路；51…推断单元；52…控制单元。