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“足元が寒い”や“涼しくない”といったエアコンの悩みが解決されるかも!!

業界初! “床の種類”を検知する日立のエアコンで足元ポカポカ♪

家具の位置を検知することで気流の通り道を見つける日立のエアコン「ステンレス・クリーン 白くまくん Xシリーズ」が、床の種類まで判別できるように進化。床質の見分けが可能になったことにより、冬場の“足元が寒い”が低減できるという。また、夏場の“設定温度になっても涼しくない”を解消する新気流も開発された。その鍵となるのは、状況や温度を感知する4つの“カメラ”と6枚のフラップ。どのような仕組みで、これまでのエアコンの課題をクリアしたのかをお伝えしよう。

「ステンレス・クリーン 白くまくん Xシリーズ」には、適用畳数6〜29畳の10機種がラインアップ

快適と省エネの鍵を握るセンサーとフラップをチェック

これまでの「Xシリーズ」には、人の位置・活動量や間取りをチェックする「画像カメラ」と人の周囲の温度や天井・壁・床・窓の温度を感知する「温度カメラ」、そしてソファやテーブルなどの存在や形状を把握する「ものカメラ」が搭載されていた。家具などに邪魔されない気流の通り道を見つけることができるので、適切に気流を届けられるのが特徴だ。その性能はそのままに、新モデルには床の種類を判別する「お部屋カメラ」を追加。さらに温度カメラを広角化することで、天井の温度も把握できるようになった。このセンシング機能は「くらしカメラ4」と称されている。

もちろん正確に検知しても、的確に気流が届けられなければ意味がない。そこで活躍するのが、6つに分割されたフラップ。カメラとフラップの組み合わせにより、エアコン空調の課題であった“暖房で足元が暖まらない”と“冷房の効きが悪い”を改善できるという。

「くらしカメラ4」と言っても、4つのカメラが搭載されているわけではない。カメラは「画像カメラ」と「温度カメラ」の2つ。それ以外の「ものカメラ」は画像カメラと近赤外線LEDを組み合わせて検知するもので、「お部屋カメラ」は近赤外線を用いて床材を判別する

撮影をしようとエアコンの前に立ったところ、「くらしカメラ4」がセンシング開始。エアコンの下にあるモニターは「くらしカメラ4」が検知するイメージを表示したものだ

「くらしカメラ4」により、瞬時に人との距離や表面温度が感知された

「くらしカメラ4」により、瞬時に人との距離や表面温度が感知された

独立して可動する6枚のフラップで、異なる風量の気流を届ける

独立して可動する6枚のフラップで、異なる風量の気流を届ける

【課題1】暖房時に足元が寒いのは床質を判別できなかったせい!

エアコンの暖房運転は人や部屋の温度を検知し、足元に向けて適切な暖気を届けることで快適さ向上を図っているが、まだ“足元が寒い”という声は多いそう。そこで日立が着目したのが、床の材質。フローリングやカーペット、畳といった床質の違いで、体感温度が違ってくるからだ。たとえばフローリングとカーペットを比べた場合、熱伝導率はフローリングのほうが大きく、さらに足裏が密着するので接触面積も大きくなる。つまり、フローリングではカーペットよりも足裏からの熱が奪われやすく、そのため寒いと感じやすいという。

表面温度はほぼ同じフローリング(20.4℃)とカーペット(20.1℃)に片足ずつ足を置き、数分経ったところで足裏の温度をサーモグラフィで比較してみると……

向かって左側のフローリングに置いた足は熱が奪われ、温度が低くなっていた。つまり、床の表面温度だけを見ているだけでは最適な暖かさを提供できないということだ

では、どのようにして床の種類を見分けるのかを見ていこう。まず最初に、「画像カメラ」が間取りをサーチして床面の範囲を検出。次に「ものカメラ」で家具の位置や形を確認し、純粋な床の領域を判別する。その後、近赤外線照射前後の画像を撮影し、その輝度差分で床材を見分けるという。たとえば、近赤外線を照射すると画像上はフローリングは黒く、カーペットは白っぽく写るので、その違いで床材を判断する。

「くらしカメラ4」でセンシングすると左のように検知される。フローリングとカーペットが混在している部屋でも、床の種類を判別可能。カーペットに柄があったり黒くても、問題ないという

カーペットの位置を変えてみても、きちんと床の種類が検知された

カーペットの位置を変えてみても、きちんと床の種類が検知された

このように検知したところに温風をきちんと届けるための工夫が、フラップに施されている。従来は前後に2つあるフラップの内、奥のものが1枚だったのに対し、新モデルでは3分割された。3列のフラップの開き具合がそれぞれで調整できるため、近くの人にも遠くの人にも的確な風量を届けることができるようになったという。

前後のフラップの開きを大きくすれば遠くに、狭くすれば近くに気流が届く。従来も前方のフラップは3分割になっていたので遠近で吹き分けできるものの、奥のフラップが1つの角度にしかならないので遠くに届ける際に気流が分散してしまっていたという

センシング性能の向上とフラップ構造の改良により、どれだけ暖かさが変わるのかを検証。エアコンに近い位置にカーペット、遠くにフローリングという環境で、新モデルと従来モデルでの効きを比べてみた。

向かって左が新モデル、右が従来モデル。それぞれの床面温度を検知したのが、下の写真だ

向かって左が新モデル、右が従来モデル。それぞれの床面温度を検知したのが、下の写真だ

エアコン運転開始前の床面温度は、どちらもほどんと変わらない

エアコン運転開始前の床面温度は、どちらもほどんと変わらない

まずは、従来モデルのフラップの動きから見てみよう(下の動画参照)。運転が始まると、センサーで人の位置を検知し、足元へ暖気を届けられるようにフラップの角度が調整される。赤色のフラップで近くの人に、黄色のフラップで遠くの人に送風。

続いての動画は、新モデルの動き。センシングからフラップの角度調整までは同じだが、遠くに届けるために黄色と青色のフラップの4枚を組み合わせている。遠近で前後のフラップの開き具合が適するものになるため、正確な送風ができそうだ。

暖房運転を15分ほど行った後の、温度変化を見てみよう。

従来モデルでは遠くにあるフローリングは暖められていない結果となった。フローリングは冷たく感じる上に、エアコンによる暖めも効果が薄いとなると“寒い”と思われてしまうのは当然だ。いっぽう新モデルのほうは、フローリングの表面温度が劇的に上昇。逆にカーペットの温度は抑えられている。上で紹介したように、床の表面温度は同じでもフローリングでの体感温度は下がるもの。フローリングのほうの床面温度が高い新モデルの空調管理は、理想的と言えるだろう

【課題2】冷房時に思ったほど涼しくならないのは輻射熱のせい!

ここまで暖房性能を紹介してきたが、冷房にも新手法が採用された。夏場、設定温度を下げても涼しさが思うように得られないことはないだろうか。実は、それは天井面に蓄積された輻射熱が原因だという。輻射熱は、空気の温度には影響されないため、いくら部屋の中の温度が下がっても輻射熱は高いまま。その熱が人やモノに伝わるため、冷房の設定温度をどんどん下げても満足できる涼しさが得られなかった。

さらに、新モデルの「温度カメラ」は従来よりも広角化。天井の温度も検知できるようになり、天井の温度が高い時には天井面に冷気を送風できるようになった。輻射熱を抑えることができるため、涼しさが得やすいという。

常に天井面に向けて風を送るのではなく、温度変化に応じて吹く角度は調整される。とはいえ、冷気は落ちやすいため、天井の温度が高くない時にもやや上向きに送風されるように配慮。人に直接当たらない気流なので、冷房の風が苦手という人にもうってつけ

従来モデルと新モデルの冷房の差をサーモグラフィで撮影すると、気流の流れも天井の温度も明らかに違うことが確認できた。

従来モデルは天井の高温部分に気流が届いていない。部屋の温度は下にある新モデルとほぼ同じ約25℃だが、輻射熱が高いままなので暑さが和らがなかった

新モデルのほうは、天井に向かって冷気が流れている。それにより天井の輻射熱は約5℃もダウン。部屋の温度と変わらないレベルまで低くなった

また、床の種類を判別する「お部屋カメラ」は下がり壁や吊戸棚も検知できるので、たとえば下がり壁の向こうにあるキッチンにも気流を届けられるという。

下がり壁にぶつかっていた冷気が、きちんと空間を見つけて届けられるように!

下がり壁にぶつかっていた冷気が、きちんと空間を見つけて届けられるように!

【課題3】“寒がり”と“暑がり”両方が満足できないのは吹き分けできないせい!

1人で過ごす分には問題ないが、複数人いると困るのが“寒い”“暑い”のリモコン争い。エアコンで調整できる温度はひとつなため温度帯が異なる送風はできないが、「風あて」「風よけ」をエリアで変えることで、“寒がり”にも“暑がり”にも対応する設定が用意された。この機能は、冷房運転時のみのものとなる。

風をあてる、あてないのエリア分けは9パターンから選択できる(適用畳数12畳程度以下のタイプは4パターン)。センシングによる環境把握と6枚のフラップの制御により吹き分けされるので、それぞれに快適な気流が届けられるという

「エリア選択」ボタンを押せば、部屋の中央、奥側、左側、右コーナーというように風をあてる(もしくは、よける)エリアが設定できる

中村 真由美(編集部)

中村 真由美(編集部)

モノ雑誌のシロモノ家電の編集者として6年間従事した後、価格.comマガジンで同ジャンルを主に担当。アウトドアからオタク系まで意外と幅広くイケちゃいマス。

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