JP2012067988A - Indoor temperature control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室内の温度を制御する室内温度制御システムに関する。 The present invention relates to an indoor temperature control system that controls indoor temperature.
室内をより快適な空間とするため、以下のような暖房システムが提案されている。
下記特許文献1には、室内に輻射熱を放出する輻射暖房装置と、温風を送出するエアコン(エア・コンディショナー)とを備えた暖房システムが開示されている。
これによれば、室内が一定の温度に暖まるまでは、エアコンと輻射暖房装置の両方を稼動する一方、一定の温度に暖まった後は、エアコンの稼動を停止させることができ、これにより、暖房の立ち上がりが早くしかも快適にすることができる。
In order to make the room more comfortable, the following heating system has been proposed.
Patent Document 1 below discloses a heating system including a radiant heating device that emits radiant heat into a room and an air conditioner (air conditioner) that sends out hot air.
According to this, both the air conditioner and the radiant heating device are operated until the room is warmed to a certain temperature, and after the temperature is warmed to a certain temperature, the operation of the air conditioner can be stopped. Can be quick and comfortable.
上記特許文献1に開示されるように近年は室内を快適な温度するために一台の空調機器だけで室内の温度制御をするのではなく、他の機器と組み合わせて温度制御を試みることがなされており、それが経済的且つ効率よく行われることが求められている。特に暖気は室内の上方に冷気は室内の下方に溜まり易く室内の温度分布はムラが生じ易いため、いかにして室内の温度を均一に保つかが問題となる。 As disclosed in Patent Document 1, in recent years, in order to provide a comfortable temperature in a room, temperature control in a room is not attempted with only one air conditioner, but temperature control is attempted in combination with other equipment. It is required that this be done economically and efficiently. In particular, warm air tends to accumulate above the room and cool air tends to accumulate below the room, and the temperature distribution inside the room tends to be uneven, so how to keep the room temperature uniform is a problem.
本発明は、かかる事由に鑑みて成されたものであり、室内の温度の均一化を図ることができる室内温度制御システム提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a reason, and an object of the present invention is to provide an indoor temperature control system that can achieve uniform temperature in the room.
上記目的を達成するために、本発明に係る室内温度制御システムは、室内の壁面に上下方向に複数並設されるヒータブロックで構成された壁パネルヒータと、前記室内に設置された空調機器と、前記ヒータブロック毎の通電電流量を検知する検知手段と、各通電電流が異なる場合に各通電電流量の差が所定値以下となるよう前記空調機器を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an indoor temperature control system according to the present invention includes a wall panel heater composed of a plurality of heater blocks arranged in parallel in a vertical direction on an indoor wall surface, and an air conditioner installed in the room. And detecting means for detecting the amount of energized current for each heater block, and control means for controlling the air conditioner so that the difference between the energized current amounts is not more than a predetermined value when the energized currents are different. It is characterized by.
本発明において、制御手段は、前記各通電電流量から前記ヒータブロックの表面温度を算出し、各通電電流量の差が所定値以下になったら、前記空調機器をオフにするようにしてもよい。
また本発明において、前記壁パネルヒータは、横方向にも複数並設されるようにしてもよい。
In the present invention, the control means may calculate the surface temperature of the heater block from each of the energized current amounts, and turn off the air conditioner when a difference between the energized current amounts becomes a predetermined value or less. .
In the present invention, a plurality of the wall panel heaters may be arranged in the lateral direction.
本発明に係る室内温度制御システムによれば、室内の温度の均一化を図ることができる。 According to the indoor temperature control system according to the present invention, the indoor temperature can be made uniform.
以下に本発明における実施の形態の一例について、図1〜図4に基づいて説明する。
本実施形態における室内温度制御システム1は、壁パネルヒータ2と、室内10に設置された空調機器3と、制御手段60とを備えている。
壁パネルヒータ2は、室内10の壁面11に上下方向に複数並設されるヒータブロック20,20・・・で構成され、ヒータブロック20,20・・・毎の通電電流量を検知する複数の検知部4を有している。制御手段(以下、制御部8)は、検知部4が検知したヒータブロック20,20・・・毎の各通電電流量が異なる場合にこれら各通電電流量の差が所定値以下となるよう空調機器3を制御する。
以下、詳しく説明する。
Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The indoor temperature control system 1 in the present embodiment includes a
The
This will be described in detail below.
室内10は、壁面11で仕切られておりその壁面11の上方には空調機器3が設置されている。空調機器3は、図例のようにエアコンであってもよいし、その他、サーキュレータ、扇風機などであってもよい。
また壁面11には壁パネルヒータ2が複数並設されており、壁パネルヒータ2は上下方向に複数並設されるヒータブロック20,20・・・で構成されている。ヒータブロック20とヒータブロック20との間は電気的に接続され、一枚の壁パネルヒータ2を構成している。
壁面11には、コントローラ6が設けられており、このコントローラ6は空調機器3及び壁パネルヒータ2,2のオンオフ操作や温度設定等を制御する制御手段60を備えている。制御手段60は壁パネルヒータ2及び空調機器3に接続されており、壁パネルヒータ2の制御部8からの制御信号を空調機器3の制御部(不図示)に送出する統合コントローラの役割を担っている。
The
In addition, a plurality of
A
図例で示す壁パネルヒータ2は、特に限定するものではないが、壁面11に取り付け易い面状ヒータが望ましい。例えば、壁パネルヒータ2を構成するヒータブロック20,20・・・としては、PTC(Positive Temperature Coefficient 正温度係数)の特性を利用したPTCヒータが好適に用いられる。
PTCヒータは、温度が低い部分は電流が大量に流れ、温度が高い部分には電流が流れにくくなるPTC特性を利用したヒータで、これによれば、別途温度センサ等を設けることなく、簡易な回路構成で自己温度に反応して通電電流量を自動制御する。従って、PTCヒータを用いれば、PTC特性による自己発熱制御により、温度ムラを解消できるとともに過昇温に対して安全で、且つ省電力で効率よく暖めを行うことができる。
以下では、ヒータブロック20,20・・・としてPTCヒータを採用した例について説明する。
The
A PTC heater is a heater that uses PTC characteristics in which a large amount of current flows in a low temperature portion and a current hardly flows in a high temperature portion. According to this, a simple temperature sensor or the like is not provided. The circuit configuration automatically controls the amount of current flowing in response to self-temperature. Therefore, if a PTC heater is used, temperature unevenness can be eliminated by self-heating control based on the PTC characteristics, and it is possible to perform warming safely with safety and power saving against excessive temperature rise.
Below, the example which employ | adopted the PTC heater as
図2に示すように壁パネルヒータ2は、複数のヒータブロック20,20・・・で構成され、それらを制御する制御ユニット5を備えている。
制御ユニット5は、ヒータブロック20,20・・・毎に設けられた検知部4と、同じくヒータブロック20,20・・・毎に設けられたヒータオンオフ回路7と、これらを制御する制御部8とを備えている。
検知部4は電流値検出回路で構成され、この検知部4によってヒータブロック20,20・・・の通電電流量、すなわち抵抗値を測定する。ヒータオンオフ回路7は制御部8によって制御されヒータブロック20をオンオフする。
As shown in FIG. 2, the
The
The detection unit 4 is configured by a current value detection circuit, and the detection unit 4 measures the amount of energization current, that is, the resistance value of the heater blocks 20, 20. The heater on / off
図3には、ヒータブロック20,20・・・に用いられるPTCヒータの発熱特性の一例をグラフで示している。
ヒータブロック20,20・・・は、その表面温度により通電電流量が変動し、このグラフより温度が低い程と発熱量が多く、温度が高い程と発熱量が低いことがわかる(例えば10℃の場合、発熱量はおよそ680W、40℃の場合、発熱量はおよそ380W)。
ヒータブロック20,20・・・はこのように温度が高くなるとともに発熱量が低くなる特性を有しているので、通電電流量によって予め発熱量が規定されている。
これにより、検知部4で通電電流量を検知すれば、そのときのヒータブロック20の表面温度を特定することができる。
FIG. 3 is a graph showing an example of heat generation characteristics of the PTC heater used in the
The heater block 20, 20... Varies in energization current depending on the surface temperature, and it can be seen from this graph that the lower the temperature, the greater the amount of heat generated, and the higher the temperature, the lower the amount of heat generated (for example, 10 ° C. In this case, the calorific value is approximately 680 W, and in the case of 40 ° C., the calorific value is approximately 380 W).
Since the heater blocks 20, 20... Have such characteristics that the temperature increases and the heat generation amount decreases, the heat generation amount is defined in advance by the energization current amount.
Thereby, if the detection part 4 detects the amount of energization current, the surface temperature of the
制御部8は、検知部4での測定結果に基づいて、壁パネルヒータ2の表面温度を算出し、温度分布の情報を得て空調機器3のオンオフの判断を行う。空調機器3のオンオフの判断は、ある所定値を設定して行う。
例えば制御部8によって複数算出された表面温度の最大値と最小値をピックアップしてその差がある所定値以上であれば、室内10の温度にムラがあるとして空調機器3をオンにするにしてもよい。この場合、上述の差が所定値以下、すなわちヒータブロック20,20・・・の各通電電流量がほぼ一定になれば、室内10の温度は均一であるとして空調機器3をオフする。また隣り合うヒータブロック20同士の表面温度の差を算出してその最大差が所定値以上か否かによって空調機器3のオンオフ制御をするようにしてもよい。
The
For example, if the maximum and minimum values of the surface temperature calculated by the
ここで制御部8での制御動作は上述に限定されず、例えば上下方向に並設されたヒータブロック20,20・・・の最上方に設置されたヒータブロック20と、最下方に設置されたヒータブロック20の表面温度を比較するようにしてもよい。
これによれば、暖気は室内の上方に冷気は室内の下方に溜まり易いため、最上方に設置されたヒータブロック20と最下方に設置されたヒータブロック20との間の表面温度の差が少なければ室内10の温度ムラが少ないと考えることができる。すなわち、最上方に設置されたヒータブロック20と最下方に設置されたヒータブロック20との表面温度の差がある所定値以上の場合は、室内10の上方空間と下方空間との間に温度ムラがあるとして、空調機器3をオンにする。一方、最上方に設置されたヒータブロック20と最下方に設置されたヒータブロック20との表面温度の差がある所定値以下の場合は、室内10の温度ムラが少ないとして、空調機器3をオフにする。
Here, the control operation in the
According to this, since warm air tends to accumulate above the room and cold air tends to accumulate below the room, the difference in surface temperature between the
また図例のように壁パネルヒータ2が壁面11の横方向に複数並設されている場合は、壁パネルヒータ2毎の表面温度を比較して所定値以上か否かを判断するようにしてもよい。
この場合は壁パネルヒータ2の複数のヒータブロック20,20・・・の表面温度の平均値を算出し、他の壁パネルヒータ2の平均値の差から判断する。
例えば同じ室内10であっても、窓や出入り口の近くの温度と空調機器3付近の温度とでは、温度ムラがあることが考えられる。そこで、壁面11の横方向に複数並設置された壁パネルヒータ2毎の表面温度を比較して、その差がある所定値以上の場合は、室内10の各所によって温度ムラがあるとして空調機器3をオンにする。一方、上述の差がある所定値以下の場合は温度ムラがないとして空調機器3をオフにする。
これによれば、室内10のより広い範囲において温度分布を検知することができ、室内10全体の温度の均一化実現を図ることができる。
Further, when a plurality of
In this case, the average value of the surface temperatures of the plurality of heater blocks 20, 20... Of the
For example, even in the
According to this, the temperature distribution can be detected in a wider range of the
図4は室内温度制御システム1の動作の一例を説明するためのフローチャートであり、ここでは壁パネルヒータ2をオンにしてからオフにするまでの基本動作を示している。なお、このとき空調機器3の主電源はオンとなっており、コントローラ6の制御手段60によって空調動作が制御され、いつでもオンオフ自在な状態となっている。
壁パネルヒータ2がオンになると、検知部4はヒータブロック20,20・・・毎の通電電流量(抵抗値)を測定する(S100)。検知部4の検知結果に基づいて制御部5で表面温度を算出する(S101)。そしてヒータブロック20,20・・・毎に所定値以上の差があると制御部5が判断した場合(S102)、空調機器3のオンオフを制御するコントローラ6の制御手段60に信号を送り、制御手段60は空調機器3の空調動作をオンにする(S103)。
その後も通電電流量の測定及び表面温度の算出を繰り返し(S100・S101)、制御部5が所定値以上の差がなくなったと判断した場合、制御手段60に信号を送り、制御手段60は空調機器3の空調動作をオフにする(S104)。
ここでは、ヒータブロック20,20・・・毎の表面温度から所定値以上の差があるか否かを判断し空調機器3を制御する動作例について説明したが、これに限定されず、上述のように壁パネルヒータ2毎に所定値以上の差があるか否かを判断するようにしてもよい。
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the operation of the indoor temperature control system 1, and here shows the basic operation from turning on the
When the
Thereafter, the measurement of the energization current amount and the calculation of the surface temperature are repeated (S100 and S101), and when the
Here, the operation example of determining whether or not there is a difference of a predetermined value or more from the surface temperature of each of the heater blocks 20, 20... And controlling the
以上によれば、壁パネルヒータ2を使用して室内10の温度分布を把握し空調機器3の動作制御を行うので、室内10の温度ムラをなくし、室温の均一化を図ることができる。これにより、空調機器3によって暖めすぎまたは冷やしすぎといった無駄がなくなり、経済的且つ効率よく快適な室内空間を実現できる。
またこの室内温度制御システム1は、例えば通常、壁パネルヒータ2を使用しない夏季においても、空調機器3のオンにする際に壁パネルヒータ2もオンにして、通電電流量を測定し室温分布を検知し空調機器3のオンオフ制御を行うようにすることもできる。
これによれば、空調機器3に温度センサが付加され温度調整機能を備えていても、室内10全体の温度分布や温度ムラまでは把握できないところ、壁パネルヒータ2を用いてより一層無駄な稼動を防いで効率よく空調機器3を使用することができる。
さらに上述のようにヒータブロック20としてPTCヒータを用いた場合は、自己温度に反応して通電電流値を自動制御して温度ムラを解消することができるので、PTCヒータの自動制御に加え、空調機器3の制御を行うことにより、より早く効率よく温度ムラを解消することができる。
According to the above, since the
In addition, this indoor temperature control system 1 also normally turns on the
According to this, even if a temperature sensor is added to the
Furthermore, when a PTC heater is used as the
以上、本実施形態に係る室内温度制御システム1の構成、制御部8を備えた制御ユニット5、コントローラ6等は図例に限定されず、例えば室内10もリビングや寝室に限定されず、トイレ、洗面所などのあらゆる部屋に適用できる。また壁パネルヒータ2の構成、形状等も図例に限定されず、薄型で省スペース空間に設置されるものであることが望ましい。さらに空調機器3は上述に挙げたものの他、室内10の壁面11や天井に設けられ冷暖房機能やサーキュレーション機能が付加された機能パネルであってもよい。
As described above, the configuration of the indoor temperature control system 1 according to the present embodiment, the
1 室内温度制御システム
10 室内
11 壁面
2 壁パネルヒータ
20 ヒータブロック
3 空調機器
4 検知部
8 制御手段(制御部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indoor
Claims (3)
前記制御手段は、前記各通電電流量から前記ヒータブロックの表面温度を算出し、前記各通電電流量の差が所定値以下になったら、前記空調機器をオフにすることを特徴する室内温度制御システム。 In claim 1,
The control means calculates the surface temperature of the heater block from the respective energized current amounts, and turns off the air conditioner when the difference between the energized current amounts becomes a predetermined value or less. system.
前記壁パネルヒータは、横方向に複数並設されることを特徴とする室内温度制御システム。 In claim 1 or claim 2,
An indoor temperature control system, wherein a plurality of the wall panel heaters are arranged in the horizontal direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010214833A JP2012067988A (en) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | Indoor temperature control system |
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2010
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