JP2004278916A

JP2004278916A - 空調システム

Info

Publication number: JP2004278916A
Application number: JP2003071155A
Authority: JP
Inventors: Takahito Sato; 孝人佐藤; Hiroshi Yamazaki; 拓山▲崎▼; Yukio Kimura; 幸雄木村; Yasuo Kunii; 保夫国井; Hidehiko Takagi; 秀彦高木; Katsuhiko Nagaya; 加津彦長屋
Original assignee: Rinnai Corp; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Rinnai Corp; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP4251891B2

Abstract

【課題】計画的に室内の換気を行う換気手段と暖房手段とを備えて、該暖房手段による暖房運転の効率を向上させた空調システムを提供する。
【解決手段】室内に配置されたガスファンヒータ３と、所定の換気量が確保されるように該室内を計画的に換気する計画換気運転を行う換気扇７と、ガスファンヒータ３及び換気扇７と通信可能であってガスファンヒータ３及び換気扇７の作動を制御するコントローラ１とを備えた空調システムにおいて、コントローラ１は、ガスファンヒータ３から暖房開始信号を受信したときに、換気手段７に対して、室温センサ１１の検出温度が目標上昇温度に達するまで、前記計画換気運転を中断して、換気量を前記計画換気運転における場合よりも減少させるか又は換気を停止する換気制限処理の実行を指示する換気制限信号を送信する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房手段と換気手段とを連動して作動させる空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガスファンヒータ等の開放型の暖房機と換気扇とを連動して作動させる空調システムとして、例えば、暖房機と換気扇に相互に無線通信を行うためのインターフェースをもたせて、暖房機による暖房運転の開始時に、暖房機から換気扇に対して換気の開始を指示する信号を送信するようにした空調システムが知られている（特許文献１）。かかる空調システムによれば、暖房機の運転時に確実に換気扇を作動させて燃焼ガスを室外に排出することができる。
【０００３】
一方、近年、省エネルギー性を高めるために家屋の高気密化が進んでおり、建築基準法等により規定された換気量を確保するため、換気扇を計画的に作動させて室内を換気するいわゆる２４時間換気システムを備えた家屋が増加しつつある。
【０００４】
そのため、２４時間換気システムを備えた家屋において、室内に設置された暖房機と換気扇を効率良く連動させることができる空調システムが求められている。
【０００５】
【特許文献１】
実開平６−７８７５７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、計画的に室内の換気を行う換気手段と該室内を暖房する暖房手段とを備えて、該暖房手段による暖房運転の効率を向上させた空調システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、室内に配置された暖房手段と、所定の換気量が確保されるように該室内を計画的に換気する計画換気運転を行う換気手段と、該暖房手段及び該換気手段と通信可能であって該暖房手段及び該換気手段の作動を制御する制御手段とを備えた空調システムの改良に関する。
【０００８】
そして、前記室内の温度を検出する室温検出手段を備え、前記制御手段は、前記暖房手段から暖房運転を開始したことを通知する暖房開始信号を受信したときに、前記換気手段に対して、前記室温検出手段の検出温度が目標暖房温度付近に設定された目標上昇温度に達するまで、前記計画換気運転を中断して、換気量を前記計画換気運転における場合よりも減少させるか又は換気を停止する換気制限処理の実行を指示する換気制限信号を送信することを特徴とする。
【０００９】
かかる本発明によれば、前記暖房手段が暖房運転を開始したときに、前記制御手段による前記換気制限信号の送信によって前記換気制限処理の実行が指示され、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度に達するまで、前記換気手段による換気量が前記計画換気運転における場合よりも減少するか又は換気が停止する。そのため、換気による前記室内の熱の排出が抑制され、これにより、前記暖房運転が開始されたときの室温上昇を速めて、前記暖房手段による暖房運転の効率を向上させることができる。
【００１０】
また、前記暖房手段は、バーナを熱源として燃焼ガスを室内に排出する開放型の暖房機であり、前記室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２濃度検出手段を備えて、前記制御手段は、前記換気制限信号を送信した後、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に前記ＣＯ_２濃度検出手段により検出される前記室内のＣＯ_２の濃度が所定濃度を超えたときには、前記換気手段に対して、前記換気制限処理を中止して前記計画換気運転を再開することを指示する計画換気再開信号を送信することを特徴とする。
【００１１】
かかる本発明によれば、前記換気制限処理の実行中に室内のＣＯ_２濃度が前記所定濃度を超えると、前記制御手段から前記換気手段に対して前記計画換気再開信号が送信されて、前記計画換気運転が再開される。そのため、前記換気制限処理の継続により、室内のＣＯ_２濃度が前記所定濃度を超えて増加し続けることを防止することができる。
【００１２】
また、前記暖房手段は、バーナを熱源として燃焼ガスを室内に排出する開放型の暖房機であって、前記制御手段は、前記バーナの空気消費量を把握する手段と、前記暖房手段から前記暖房開信号を受信したときに前記バーナの空気消費量の累積を開始する手段とを有し、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に、該空気消費量の累積値が前記室内の容積に基づいて設定された所定空気量以上となったときに、前記換気手段に対して、前記換気制限処理を中止して前記計画換気運転を再開することを指示する計画換気再開信号を送信することを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、例えば前記目標上昇温度が高く、前記暖房手段が暖房運転を開始したときに、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に、前記バーナの空気消費量の累積値が前記所定空気量となったときには、前記制御手段から前記換気手段に対して前記計画換気再開信号が送信され、前記換気手段による前記換気制限処理が中止されて前記計画暖房運転が再開される。そのため、前記換気制限処理が長時間継続されて、室内の換気が不足した状態となることを防止することができる。
【００１４】
また、前記制御手段は、前記換気制限信号の送信後、前記換気手段に対して所定時間ごとに前記換気制限処理の継続を指示する換気制限継続信号を送信し、前記換気手段は、前記所定時間ごとに前記換気制限継続信号を受信しなくなったときに、前記換気制限処理を中止して前記計画換気運転を再開することを特徴とする。
【００１５】
かかる本発明によれば、前記換気制限処理の実行中に前記暖房手段と前記制御手段との間の通信不良、或いは前記換気手段と前記制御手段との間の通信不良等が生じて、前記換気手段が前記所定時間ごとに前記換気制限継続信号を受信できなくなったときに、前記換気手段は、前記制限処理を中止して前記計画換気運転を再開する。これにより、通信不良が生じた場合に、前記換気制限処理が継続されて、前記室内のＣＯ_２濃度が上がり続ける状況となることを防止することができる。
【００１６】
また、前記制御手段は、前記換気制限信号の送信後、前記換気手段に対して所定時間ごとに換気制限処理の継続を指示する換気制限継続信号を送信して、前記室温検出手段の検出温度が前記目標情報温度に達したときに、該換気制限継続信号の送信を中止し、前記換気手段は、前記所定時間ごとに前記換気制限継続信号を受信しなくなったときに、前記換気制限処理を中止して前記計画換気運転を再開することを特徴とする。
【００１７】
かかる本発明によれば、前記制御手段は、前記室温検出手段の検出温度が前記目標情報温度に達したときに、前記換気制限継続信号の送信を中止することによって、前記換気手段による計画換気運転を容易に再開させることができる。また、それと共に、前記制御手段と前記換気手段との間の通信の不良等が生じたときにも、前記換気手段側で前記換気制限継続信号が受信されなくなるため、前記換気手段による計画換気運転を再開させることができる。
【００１８】
また、前記暖房手段は、バーナを熱源として燃焼ガスにより室内を暖房する開放型の暖房機であり、前記室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２濃度検出手段を備えて、前記制御手段は、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に、前記ＣＯ_２濃度検出手段により検出される前記室内のＣＯ_２の濃度が所定濃度を超えたときは、前記換気制限継続信号の送信を中止することを特徴とする。
【００１９】
かかる本発明によれば、前記制御手段は、前記ＣＯ_２濃度検出手段により検出される前記室内のＣＯ_２濃度が所定濃度を超えたときに、前記換気制限継続信号の送信を中止することきによって、前記換気手段による計画換気運転を容易に再開させることができる。
【００２０】
また、前記暖房手段は、バーナを熱源として燃焼ガスにより室内を暖房する開放型の暖房機であって、前記制御手段は、前記バーナの空気消費量を把握する手段と、前記暖房手段から前記暖房開信号を受信したときに前記バーナの空気消費量の累積を開始する手段とを有し、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に、該空気消費量の累積値が前記室内の容積に基づいて設定された所定空気量以上となったときは、前記換気制限継続信号の送信を中止することを特徴とする。
【００２１】
かかる本発明によれば、前記制御手段は、前記バーナの空気消費量の累積値が前記所定空気量以上となったときに、前記換気制限継続信号の送信を中止することによって、前記換気手段による計画換気運転を容易に再開させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の空調システムの全体構成図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるコントローラの作動フローチャート、図３は本発明の第２の実施の形態におけるコントローラの作動フローチャートである。
【００２３】
先ず、図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１を参照して、部屋Ａにおいて、コントローラ１（本発明の制御手段に相当する）は、通信ケーブル２によりガスファンヒータ３（本発明の暖房手段に相当する）と通信可能に接続され、通信ケーブル４によりＣＯ_２センサ５（本発明のＣＯ_２濃度検出手段に相当する）と通信可能に接続され、通信ケーブル６により換気扇７（本発明の換気手段に相当する）と通信可能に接続されている。
【００２４】
ガスファンヒータ３は、運転開始／停止の指示や目標暖房温度の設定等を行う各種スイッチ及び室温等を表示する表示部を備えた操作パネル１０と、部屋Ａの室内温度を検出する室温センサ１１（本発明の室温検出手段に相当する）とを有する。そして、ガスファンヒータ３は、使用者が操作パネル１０を操作して暖房運転の開始指示をしたときに暖房運転を開始し、室温センサ１１の検出温度が目標暖房温度と一致するようにバーナ（図示しない）の燃焼量を制御する。
【００２５】
また、換気扇７は、ガスファンヒータ３が配置された部屋Ａにおいて、予め設定された時間あたりの換気量（例えば、５０ｍ^３／ｈ）が確保されるように、計画的に換気を行う計画換気運転を実行する。
【００２６】
そして、コントローラ１は、ガスファンヒータ３から送信される各種の信号データに基づいてガスファンヒータ３の運転状況を監視し、該運転状況に応じて換気扇７の運転を制御する。以下、図２に示したフローチャートに従って、ガスファンヒータ３が暖房運転を開始したときのコントローラ１の作動について説明する。
【００２７】
図２を参照して、コントローラ１は、ＳＴＥＰ１で暖房運転の開始に伴ってガスファンヒータ３から送信される「暖房開始信号」を受信すると、ＳＴＥＰ２に進んで、換気扇７に対して「換気制限信号」を送信する。この「換気制限信号」を受信した換気扇７は、計画換気運転を中断して室内の換気を停止する。これにより、部屋Ａからの熱の放出が抑制されるため、室内の温度が速やかに上昇し、暖房効率を高めることができる。
【００２８】
続いて、コントローラ１は、ＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ５のループにより、ＳＴＥＰ３で室内のＣＯ_２濃度が所定濃度（例えば０．１％）を超えているか否かを確認し、また、ＳＴＥＰ４で一定時間Ｔ１（本発明の所定時間に相当する）が経過するごとに、換気扇７に対して「換気制限継続信号」を送信しながら、ＳＴＥＰ５でガスファンヒータ３から送信される部屋Ａの室温（室温センサ１１の検出温度による）が目標暖房温度付近に設定された目標上昇温度以上となるのを待つ。
【００２９】
そして、ＳＴＥＰ５で部屋Ａの室温が目標上昇温度以上となったときに、ＳＴＥＰ６に進んで、コントローラ１は、換気扇７に対して「計画換気再開信号」を送信する。この「計画換気再開信号」を受信した換気扇７は、計画換気運転を再開し、これにより室温が目標上昇温度以上となった部屋Ａの換気が確保される。
【００３０】
また、ＳＴＥＰ５で室温センサ１１の検出温度が目標上昇温度以上となる前に、ＳＴＥＰ３でＣＯ_２センサ５により検出される室内のＣＯ_２濃度が所定濃度を超えたときは、ＳＴＥＰ６に分岐して、コントローラ１は、換気扇７に対して「計画換気再開信号」を送信する。この「計画換気再開信号」を受信した換気扇７は、計画換気運転を開始するため、室内のＣＯ_２濃度が低下する。
【００３１】
また、コントローラ１は、ＳＴＥＰ４でＴ１が経過するごとに換気扇７に対して「換気制限継続信号」を送信する。そして、換気扇７は、Ｔ１が経過するごとに「換気制限継続信号」を受信することができなくなったときに、換気制限処理を中止して計画換気運転を再開する。
【００３２】
この場合、ＳＴＥＰ２でコントローラ１が換気扇７に対して「換気制限信号」を送信し、これに応じて換気扇７が換気制限処理を開始した後に、コントローラ１の通信回路の故障等が生じて、コントローラ１と換気扇７との間の通信が不能となったときに、ＳＴＥＰ４でコントローラ１から換気扇７に対して「換気制限継続信号」が送信されなくなるため、換気扇７による換気制限処理を強制的に中止して計画換気運転を再開させることができる。
【００３３】
そのため、ＳＴＥＰ３で室内のＣＯ_２濃度が所定濃度を超えたときや、ＳＴＥＰ５で室温が目標上昇温度以上となったときに、通信不良により、ＳＴＥＰ７でコントローラ１から換気扇７に「計画換気再開信号」が送信されずに、換気制限処理が継続されることを防止することができる。これにより、ガスファンヒータ３が暖房運転を実行している間、部屋Ａの換気がされない状態が継続されて、室内のＣＯ_２濃度が上昇し続ける状況となることを防止することができる。
【００３４】
なお、このように、換気扇７が、Ｔ１が経過するごとに「換気制限継続信号」を受信することができなくなったときに、換気制限処理を中止して計画換気運転を再開するように構成されている場合は、ＳＴＥＰ６における「計画換気再開信号」の送信処理を省略することもできる。この場合は、「換気制限継続信号」を受信しなくなった換気扇７により、計画換気運転が再開される。
【００３５】
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。本第２の実施の形態における空調システムの構成は、図１に示した上記第１の態様における空調システムと同様であり、ＣＯ_２センサ５が備えられていない点のみが相違する。以下、図３に示したフローチャートに従って、ガスファンヒータ３が暖房運転を開始したときのコントローラ１の作動について説明する。
【００３６】
図３を参照して、コントローラ１は、暖房運転の開始に伴ってガスファンヒータ３から送信される「暖房開始信号」を受信すると、ＳＴＥＰ２０からＳＴＥＰ２１に進んで換気扇７に対して「換気制限信号」を送信する。この「換気制限信号」を受信した換気扇７は、計画換気運転を中断して室内の換気を停止する。
【００３７】
そして、次のＳＴＥＰ２２で、コントローラ１は、ガスファンヒータ３から送信されるバーナの空気消費量のデータに基づいてバーナの空気消費量の累積を開始する。
【００３８】
続いて、コントローラ１は、ＳＴＥＰ２３〜ＳＴＥＰ２５のループにより、ＳＴＥＰ２３で、バーナの空気消費量の累積値が、予めメモリ（図示しない）に記憶された部屋Ａの容積のデータに基づいて設定された所定空気量以上となったか否かを確認し、また、ＳＴＥＰ２４で一定時間Ｔ１が経過するごとに、換気扇７に対して「換気制限継続信号」を送信しながら、ＳＴＥＰ２５でガスファンヒータ３から送信される部屋Ａの室温（室温センサ１１の検出温度による）が目標上昇温度以上となるのを待つ。
【００３９】
そして、ＳＴＥＰ２５で部屋Ａの室温が目標上昇温度以上となったときに、ＳＴＥＰ２６に進んで、コントローラ１は、換気扇７に対して「計画換気再開信号」を送信する。この「計画換気再開信号」を受信した換気扇７は、計画換気運転を再開し、これにより室温が目標上昇温度以上となった部屋Ａの室内の換気が確保される。
【００４０】
また、ＳＴＥＰ２５で部屋Ａの室温が目標上昇温度以上となる前に、ＳＴＥＰ２３でバーナの空気消費量の累積値が所定空気量以上となったときには、ＳＴＥＰ２６に分岐して、コントローラ１は、換気扇７に対して「計画換気再開信号」を送信する。この「計画換気再開信号」を受信した換気扇７は、換気制限処理を中止して計画換気運転を再開するため、部屋Ａの室内のＣＯ_２濃度が高くなることを防止することができる。
【００４１】
また、コントローラ１は、前記第１の実施の形態と同様に、ＳＴＥＰ２４で一定時間Ｔ１が経過するごとに換気扇７に対して「換気制限継続信号」を送信し、コントローラ１と換気扇７の間の通信が不能となったときに、換気扇７による換気制限処理を中止して計画換気運転を強制的に再開させるようにしている。そして、この場合は、ＳＴＥＰ２６における「計画換気再開信号」を省略することもできる。
【００４２】
なお、前記第１の実施の形態では図２のＳＴＥＰ４により、また、前記第２の実施の形態では図３のＳＴＥＰ２４により、一定時間Ｔ１が経過するごとに、コントローラ１から換気扇７に対して「換気制限継続信号」を送信する処理を行ったが、かかる処理を行わない場合であっても本発明の効果を得ることができる。
【００４３】
また、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態においては、本発明の換気制限処理として換気扇７による換気を停止したが、換気制限処理として換気扇７による換気量を計画換気運転における換気量よりも減少させてもよい。
【００４４】
また、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態においては、コントローラ１を、ガスファンヒータ３及び換気扇７と別体に設けたが、コントローラ１をガスファンヒータ３又は換気扇７に内蔵させてもよい。
【００４５】
また、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態においては、コントローラ１とガスファンヒータ３、換気扇７、及びＣＯ_２センサ５と通信ケーブル２，４，６を介して通信可能に接続したが、無線により通信可能としてもよい。
【００４６】
また、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態においては、室内に燃焼ガスを放出する開放型のガスファンヒータ３を示したが、電気暖房機やＦＦ式ガス暖房機のように燃焼ガスを排出しない暖房機を使用する場合であっても、暖房運転開始時の室温上昇を速めて暖房効率を高めるという本発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空調システムの全体構成図。
【図２】第１の実施の形態におけるコントローラの作動フローチャート。
【図３】第２の実施の形態におけるコントローラの作動フローチャート。
【符号の説明】
１…コントローラ、３…ガスファンヒータ、５…ＣＯ_２センサ、７…換気扇、１０…操作パネル、１１…室温センサ

Claims

室内に配置された暖房手段と、所定の換気量が確保されるように該室内を計画的に換気する計画換気運転を行う換気手段と、該暖房手段及び該換気手段と通信可能であって該暖房手段及び該換気手段の作動を制御する制御手段とを備えた空調システムにおいて、
前記室内の温度を検出する室温検出手段を備え、
前記制御手段は、前記暖房手段から暖房運転を開始したことを通知する暖房開始信号を受信したときに、前記換気手段に対して、前記室温検出手段の検出温度が目標暖房温度付近に設定された目標上昇温度に達するまで、前記計画換気運転を中断して、換気量を前記計画換気運転における場合よりも減少させるか又は換気を停止する換気制限処理の実行を指示する換気制限信号を送信することを特徴とする空調システム。
前記暖房手段は、バーナを熱源として燃焼ガスにより室内を暖房する開放型の暖房機であり、
前記室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２濃度検出手段を備えて、
前記制御手段は、前記換気制限信号を送信した後、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に前記ＣＯ_２濃度検出手段により検出される前記室内のＣＯ_２の濃度が所定濃度を超えたときには、前記換気手段に対して、前記換気制限処理を中止して前記計画換気運転を再開することを指示する計画換気再開信号を送信することを特徴とする請求項１記載の空調システム。
前記暖房手段は、バーナを熱源として燃焼ガスにより室内を暖房する開放型の暖房機であって、
前記制御手段は、前記バーナの空気消費量を把握する手段と、前記暖房手段から前記暖房開信号を受信したときに前記バーナの空気消費量の累積を開始する手段とを有し、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に、該空気消費量の累積値が前記室内の容積に基づいて設定された所定空気量以上となったときに、前記換気手段に対して、前記換気制限処理を中止して前記計画換気運転を再開することを指示する計画換気再開信号を送信することを特徴とする請求項１記載の空調システム。
前記制御手段は、前記換気制限信号の送信後、前記換気手段に対して所定時間ごとに換気制限処理の継続を指示する換気制限継続信号を送信し、
前記換気手段は、前記所定時間ごとに前記換気制限継続信号を受信しなくなったときに、前記換気制限処理を中止して前記計画換気運転を再開することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の空調システム。
前記制御手段は、前記換気制限信号の送信後、前記換気手段に対して所定時間ごとに換気制限処理の継続を指示する換気制限継続信号を送信して、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度に達したときに、該換気制限継続信号の送信を中止し、
前記換気手段は、前記所定時間ごとに前記換気制限継続信号を受信しなくなったときに、前記換気制限処理を中止して前記計画換気運転を再開することを特徴とする請求項１記載の空調システム。
前記暖房手段は、バーナを熱源として燃焼ガスにより室内を暖房する開放型の暖房機であり、
前記室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２濃度検出手段を備えて、
前記制御手段は、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に、前記ＣＯ_２濃度検出手段により検出される前記室内のＣＯ_２の濃度が所定濃度を超えたときは、前記換気制限継続信号の送信を中止することを特徴とする請求項５記載の空調システム。
前記暖房手段は、バーナを熱源として燃焼ガスにより室内を暖房する開放型の暖房機であって、
前記制御手段は、前記バーナの空気消費量を把握する手段と、前記暖房手段から前記暖房開信号を受信したときに前記バーナの空気消費量の累積を開始する手段とを有し、前記室温検出手段の検出温度が前記目標上昇温度以上となる前に、該空気消費量の累積値が前記室内の容積に基づいて設定された所定空気量以上となったときは、前記換気制限継続信号の送信を中止することを特徴とする請求項５記載の空調システム。