JP2011038708A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】立ち上がり時間を短縮できると共に、運転停止時間帯において室内の快適性が大きく損なわれるのを防げ、しかも、運転コストを低く抑えることができると共に、効率の良い空調運転を実現できる空調システムを提供する。
【解決手段】ＬＤＫ２と、該室２に設けられたエアコン７と、該エアコン７の運転を制御する制御部１０とが備えられている。制御部１０は、時間的に間隔をおいた複数の起床在室想定時間帯と、起床在室想定時間帯以外の時間帯であって起床在室想定時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯とにおいて、エアコン７を運転し、それ以外の時間帯においてエアコン７の運転を停止する制御を行うようになされている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空調システムに関する。

住宅内での暖房や冷房は、リビングや寝室に設置したルームエアコンをユーザー任せで運転したり、全館空調システムを採用して常時運転することにより行われていた。

特開２００７−１８３０３５号公報

しかしながら、ルームエアコンを用いたユーザー任せの運転、具体的には、リビングにおける起床在室時のみの運転や、寝室における就寝開始時のみの運転では、運転開始時の室温と空調設定温度との差が大きく、運転を開始してから設定温度に達するまでの立ち上がりに時間がかかってしまうと共に、運転停止後は、暖房の場合は室温を大きく下げてしまい、冷房の場合は室温を大きく上げてしまい、室内の快適性が大きく損なわれてしまうという問題がある。

この点、全館空調システムでは、常時運転がなされるので、立ち上がりに時間がかかってしまうというような問題や、運転停止時間帯において快適性が損なわれてしまうという問題はないが、しかし、常時運転であるが故に、運転コストが高くついてしまうと共に、効率の良い運転がなされにくいという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、立ち上がりに要する時間を短縮することができると共に、運転停止時間帯において室内の快適性が大きく損なわれてしまうのを防ぐことができ、しかも、運転コストを低く抑えることができると共に、効率の良い空調運転を実現することができる空調システムを提供することを課題とする。

上記の課題は、起床在室用の室と、該室に設けられたエアコンと、該エアコンの運転を制御する制御部とが備えられ、
前記制御部は、
１つの起床在室想定時間帯又は時間的に間隔をおいた複数の起床在室想定時間帯と、
起床在室想定時間帯以外の１つ又は複数の時間帯であって前記起床在室想定時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯と
において、前記エアコンを運転し、それ以外の時間帯において前記エアコンの運転を停止する制御を行うようになされていることを特徴とする空調システムによって解決される（第１発明）。

この空調システムは、エアコンの設けられる室が、起床在室用の室、例えばリビングなどである場合のもので、起床在室想定時間帯以外の時間帯であって、該起床在室想定時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯において、エアコンを運転する制御が行われるようになされているので、そのような運転によって、起床在室想定時間帯における運転開始時の室温と空調設定温度との差を小さくすることができて、起床在室想定時間帯における運転開始時の立ち上がりに要する時間を短縮することができると共に、運転停止時間帯において室内の快適性が大きく損なわれてしまうのを防ぐことができる。

しかも、エアコンの運転が行われる、起床在室想定時間帯以外の時間帯は、起床在室想定時間帯に対して時間的に間隔をおいているので、運転停止時間帯が存在し、運転コストを低く抑えることができると共に、そのような運転停止時間帯の存在により、効率の良い空調運転を実現することができる。

また、上記の課題は、就寝用の室と、該室に設けられたエアコンと、該エアコンの運転を制御する制御部とが備えられ、
前記制御部は、
１つの就寝関係時間帯又は時間的に間隔をおいた複数の就寝関係時間帯と、
就寝関係時間帯以外の１つ又は複数の時間帯であって前記就寝関係時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯と
において、前記エアコンを運転し、それ以外の時間帯において前記エアコンの運転を停止する制御を行うようになされていることを特徴とする空調システムによって解決される（第２発明）。

この空調システムは、エアコンの設けられる室が、就寝用の室、例えば主寝室などである場合のもので、就寝関係時間帯以外の時間帯であって、該就寝関係時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯において、エアコンを運転する制御が行われるようになされているので、そのような運転によって、就寝関係時間帯における運転開始時の室温と空調設定温度との差を小さくすることができて、就寝関係時間帯における運転開始時の立ち上がりに要する時間を短縮することができると共に、運転停止時間帯において室内の快適性が大きく損なわれてしまうのを防ぐことができる。

しかも、エアコンの運転が行われる、就寝関係時間帯以外の時間帯は、就寝関係時間帯に対して時間的に間隔をおいているので、運転停止時間帯が存在し、運転コストを低く抑えることができると共に、そのような運転停止時間帯の存在により、効率の良い空調運転を実現することができる。

また、上記の課題は、就寝用兼起床在室用の室と、該室に設けられたエアコンと、該エアコンの運転を制御する制御部とが備えられ、
前記制御部は、
１つの起床在室想定時間帯又は時間的に間隔をおいた複数の起床在室想定時間帯と、
１つの就寝関係時間帯又は時間的に間隔をおいた複数の就寝関係時間帯と、
起床在室想定時間帯及び就寝関係時間帯以外の１つ又は複数の時間帯であって前記起床在室想定時間帯及び就寝関係時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯と
において、前記エアコンを運転し、それ以外の時間帯において前記エアコンの運転を停止する制御を行うようになされていることを特徴とする空調システムによって解決される（第３発明）。

この空調システムは、エアコンの設けられる室が、就寝用兼起床在室用の室、例えば、子供部屋やワンルームマンションの室などである場合のもので、就寝関係時間帯及び就寝関係時間帯以外の時間帯であって、該就寝関係時間帯及び就寝関係時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯において、エアコンを運転する制御が行われるようになされているので、そのような運転によって、起床在室想定時間帯や就寝関係時間帯における運転開始時の室温と空調設定温度との差を小さくすることができて、起床在室想定時間帯や就寝関係時間帯における運転開始時の立ち上がりに要する時間を短縮することができると共に、運転停止時間帯において室内の快適性が大きく損なわれてしまうのを防ぐことができる。

しかも、エアコンの運転が行われる、起床在室想定時間帯及び就寝関係時間帯以外の時間帯は、起床在室想定時間帯及び就寝関係時間帯に対して時間的に間隔をおいているので、運転停止時間帯が存在し、運転コストを低く抑えることができると共に、そのような運転停止時間帯の存在により、効率の良い空調運転を実現することができる。

なお、第１〜第３発明において、「起床在室想定時間帯」の語は、食事をしたり、テレビを見てくつろいだり、勉強や執務、読書、趣味をしたり、会話をしたりすることを想定した時間帯を意味し、「就寝関係時間帯」の語は、昼寝をする時間帯や、夜の睡眠をとる時間帯とその前後を含む時間帯のうちの一部又は全部を意味する。

第１〜第３発明において、屋内通路及び／又は洗面脱衣所と、該屋内通路及び／又は洗面脱衣所を空調する空調機とが備えられ、
該空調機が、前記室の空調設定温度に満たない設定温度で常時運転されるようになされているとよい（第４発明）。

この場合は、起床在室用の室や就寝用の室、就寝用兼起床在室用の室に付随して備えられる屋内通路及び／又は洗面脱衣所の快適性を確保することができると共に、起床在室用の室や就寝用の室、就寝用兼起床在室用の室における運転停止時間帯における温度の下降や上昇を小さく抑えることができて、それら室の運転停止時間帯における快適性が損なわれるのを抑制することができる。しかも、起床在室用の室や就寝用の室、就寝用兼起床在室用の室の設定温度に満たない設定温度での運転であるから、連続運転を行っても、運転コストを低く抑えることができる。

本発明の空調システムは、以上のとおりのものであるから、立ち上がりに要する時間を短縮することができると共に、運転停止時間帯において室内の快適性が大きく損なわれてしまうのを防ぐことができ、しかも、運転コストを低く抑えることができると共に、効率の良い空調運転を実現することができる。

実施形態の空調システムを示すもので、建物内を示す断面図である。 図（イ）及び図（ハ）はそれぞれ比較例における暖房運転時間帯を示す説明図、図（ロ）は実施形態の暖房運転時間帯を示す説明図である。 図（イ）及び図（ハ）はそれぞれ比較例の場合の消費電力を示す説明図、図（ロ）は実施形態の制御を行った場合の消費電力を示す説明図である。 図（イ）は比較例における時間と温度との関係を示すグラフ図、図（ロ）は実施形態の制御を行った場合の時間と温度との関係を示すグラフ図である。 図（イ）〜図（ハ）はそれぞれ、実施形態の制御モードを示す説明図である。 図（ニ）〜図（ヘ）はそれぞれ、実施形態の更に他の制御モードを示す説明図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す実施形態の空調システムにおいて、１は住宅用建物であり、該建物１において、２は起床在室用の室としてのＬＤＫ、３は就寝用の室としての主寝室、４は就寝用兼起床在室用の室としての子供部屋、５は屋内通路としての廊下、６は洗面脱衣所であり、ＬＤＫ２、主寝室３、子供部屋４、そして図示しない和室にはそれぞれ、エアコン７…が設置されると共に、また、廊下５と洗面脱衣所６を空調する空調機９が備えられ、これらエアコン７…と空調機９の運転が制御部１０によって制御されるようになされている。１１は階段、１２は浴室である。

なお、「エアコン」の語はヒートポンプ式のエアコンを意味し、空調機９は、ヒートポンプ式エアコンであってもよいし、その他の暖房機、冷房機、冷暖房機であってもよく、また、空調機９が空調する対象は、廊下５のみであってもよいし、洗面脱衣所６のみであってもよい。また、屋内通路は、上記のように廊下５であってよいし、階段吹抜け部であってよいし、ホールであってもよい。

図２（ロ）は、制御部１０によるエアコン７と空調機９の冬季における制御の一例を示すものである。

・ ＬＤＫ２のエアコン７は、６〜９時の時間帯、１２〜１３時の時間帯及び１５〜２３時の時間帯をそれぞれ起床在室想定時間帯とし、２〜３時の時間帯を起床在室想定時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯として、それぞれの時間帯で設定温度２０°Ｃの暖房運転が行われるように制御され、
・ 和室のエアコンは、１５〜１８時の時間帯を起床在室想定時間帯とし、２１〜２２時の時間帯、２〜３時の時間帯、６〜７時の時間帯、９〜１０時の時間帯及び１２〜１３時の時間帯を起床在室想定時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯として、それぞれの時間帯で設定温度２０°Ｃの暖房運転が行われるように制御され、
・ 主寝室３のエアコン７は、１５〜１８時の時間帯及び１９〜２４時の時間帯を就寝関係時間帯とし、２〜３時の時間帯、５〜６時の時間帯を就寝関係時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯として、それぞれの時間帯で設定温度２０°Ｃの暖房運転が行われるように制御され、
・ 第１、第２の各子供部屋４のエアコンは、１５〜１８時の時間帯を起床在室想定時間帯とし、１９〜２４時の時間帯を就寝関係時間帯とし、２〜３時の時間帯、６〜７時の時間帯を起床在室想定時間帯及び就寝関係時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯として、それぞれの時間帯で設定温度２０°Ｃの暖房運転が行われるように制御され、
・ 廊下５と洗面脱衣所６を暖房する空調機９は、設定温度１８°Ｃの２４時間常時の暖房運転が行われるように制御される。

このような制御のもとで、エアコン７…及び空調機９によって消費された電力とトータルの消費電力は、図３（ロ）に示すとおりであり、２４時間を通した各所の温度の変化は、図４（ロ）に示すとおりであった。エアコン７…及び空調機９の能力は図３（ロ）に示す通りであった。

比較例として、ユーザー任せの運転、即ち、図２（イ）に示すように、リビングにおける起床在室時のみの運転や、主寝室や子供部屋における就寝開始時のみの運転を、設定温度を２０°Ｃにして行ったところ、各室のエアコンによって消費された電力とトータルの消費電力は、図３（イ）に示すとおりであり、２４時間を通した各所の温度の変化は、図４（イ）に示すとおりであった。エアコンの能力は図３（イ）に示す通りである。

他の比較例として、全館空調システムによる暖房運転、即ち、図２（ハ）に示すように、全室において、設定温度を２０°Ｃとする暖房運転を行ったところ、消費電力は図３（ハ）に示すとおりであった。エアコンの能力は図３（ハ）に示す通りである。

これらの結果より、上記のような制御を行うことで、ユーザー任せの運転の場合に比べて、起床在室想定時間帯や就寝関係時間帯のおける暖房の立ち上がりに要する時間を短縮することができると共に、運転停止時間帯において１５°Ｃを下回ることがなく、室内、屋内の快適性が大きく損なわれてしまうのを防ぐことができるのがわかる。また、消費電力、即ち、運転コストについては、ユーザー任せの運転の場合よりも高くなるが、全館空調システムによる運転に比べると消費電力を大幅に小さく抑えることができているのがわかる。また、起床在室想定時間帯や就寝関係時間帯以外の時間帯は、起床在室想定時間帯や就寝関係時間帯に対して時間的に間隔をおいているので、運転停止時間帯が存在し、そのため、全館空調システムによる暖房運転の場合に比べて効率の良い空調運転を実現することができる。

図５（イ）〜図６（ヘ）は、制御部１０による種々の制御モードを示しており、
・ 図５（イ）は、妻がパートに出かける共働きの夫婦二人の生活を想定して作られた制御モードであり、
・ 図５（ロ）は、夫婦に一子が誕生した場合の生活を想定して作られた制御モードであり、妻と子供は終日在宅で、和室を、子供室とし、また、家族全員の寝室とした場合のもので、
・ 図５（ハ）は、子供が幼児となった場合の生活を想定して作られた制御モードであり、妻と子供が主としてＬＤＫで生活をし、家族全員の寝室を和室とした場合のもので、
・ 図６（ニ）は、子供が小学生で、妻がパートに出かける生活を想定して作られた制御モードであり、夫婦は主寝室で、子供は子供部屋で就寝する場合のもので、
・ 図６（ホ）は、子供が部活や塾通いをし、妻がパートに出かける生活を想定して作られた制御モードであり、
・ 図６（ヘ）は、夫が定年退職し、子供部屋を夫の趣味室として使用する生活を想定して作られた制御モードである。

本実施形態では、これらの制御モードは、上記の空調システムにプリセットされていて、いずれかの制御モードを選択して制御運転を行わせることができるようになされていると共に、これらの制御モードと実際の生活との間にズレがあるような場合、例えば、ユーザーの起床時間や帰宅時間にズレがある場合には、時間帯の屋内が快適性を維持できる１５°Ｃを下回らない範囲で調整をすることができるようになされている。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、本発明の空調システムを、ＬＤＫや和室、主寝室、子供部屋、廊下等が備えられた建物に適用した場合を示したが、第３発明の空調システムは、就寝用兼起床在室用の室のみを備えるワンルームマンション等に適用することも可能であるし、第１発明の空調システムは就寝が行われない事務所等に適用することも可能であるし、第２発明の空調システムは、ホテル等の宿泊施設の客室等に適用することも可能である。また、上記の実施形態では、空調機９が制御部１０の制御を受けて常時運転されるようになされている場合を示しているが、空調機９の運転を制御部による制御から切り離されて行われるようになされていてもよい。また、上記の実施形態では、本発明を冬季の暖房運転に適用した場合を示しているが、夏季の冷房運転に適用することも可能である。

２…ＬＤＫ（起床在室用の室）
３…主寝室（就寝用の室）
４…子供部屋（就寝用兼起床在室用の室）
５…廊下（屋内通路）
６…洗面脱衣所
７…エアコン
９…空調機
１０…制御部

Claims (4)

1. 起床在室用の室と、該室に設けられたエアコンと、該エアコンの運転を制御する制御部とが備えられ、
   前記制御部は、
   １つの起床在室想定時間帯又は時間的に間隔をおいた複数の起床在室想定時間帯と、
   起床在室想定時間帯以外の１つ又は複数の時間帯であって前記起床在室想定時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯と
   において、前記エアコンを運転し、それ以外の時間帯において前記エアコンの運転を停止する制御を行うようになされていることを特徴とする空調システム。
2. 就寝用の室と、該室に設けられたエアコンと、該エアコンの運転を制御する制御部とが備えられ、
   前記制御部は、
   １つの就寝関係時間帯又は時間的に間隔をおいた複数の就寝関係時間帯と、
   就寝関係時間帯以外の１つ又は複数の時間帯であって前記就寝関係時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯と
   において、前記エアコンを運転し、それ以外の時間帯において前記エアコンの運転を停止する制御を行うようになされていることを特徴とする空調システム。
3. 就寝用兼起床在室用の室と、該室に設けられたエアコンと、該エアコンの運転を制御する制御部とが備えられ、
   前記制御部は、
   １つの起床在室想定時間帯又は時間的に間隔をおいた複数の起床在室想定時間帯と、
   １つの就寝関係時間帯又は時間的に間隔をおいた複数の就寝関係時間帯と、
   起床在室想定時間帯及び就寝関係時間帯以外の１つ又は複数の時間帯であって前記起床在室想定時間帯及び就寝関係時間帯とは時間的に間隔をおいた時間帯と
   において、前記エアコンを運転し、それ以外の時間帯において前記エアコンの運転を停止する制御を行うようになされていることを特徴とする空調システム。
4. 屋内通路及び／又は洗面脱衣所と、該屋内通路及び／又は洗面脱衣所を空調する空調機とが備えられ、
   該空調機が、前記室の空調設定温度に満たない設定温度で常時運転されるようになされている請求項１乃至３のいずれか一に記載の空調システム。

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