JP2013040713A - 室内環境調整システム - Google Patents

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Abstract

【課題】人の在・不在等に応じて、住宅内の各室それぞれの空調を個別に制御できる室内環境調整システムを提供する。
【解決手段】GPS機能を有する携帯端末40と、住宅の各室1,2,3内にそれぞれ外部の空気を取り込む外部空気取込手段5と、室1,2,3の天井裏1a,2a,3aに室1,2,3内の空気を引き込む空気引込手段6と、各部屋1,2,3の天井裏1a,2a,3aに引き込まれた空気を外部に排気する空気排気手段7と、前記携帯端末40の位置情報を取得し、住宅の位置に対する前記携帯端末40の相対距離を計測し、前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7とを停止し、前記相対距離が所定値未満になると外部空気取込手段5と空気引込手段6とを、各室1,2,3ごとに制御するともに空気排気手段7を制御する制御手段10とを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、室内環境調整システムに関する。
トップライト(天窓)と、このトップライトの下方に設けられたシーリングファンを備えた空調設備の一例として、特許文献1に記載のものが知られている。
この空調設備では、室内温度と外気温とによって、シーリングファンの運転と天窓の開閉とを例えば以下のようにして制御している。
すなわち、設定温度をT℃とすると、
室内の上下の温度差がTD℃以上の場合において、
室内温度≧T℃のとき、前記シーリングファンを運転するとともに前記天窓を開放し、
室内温度<T℃かつ 外気温<T℃のとき、前記シーリングファンを停止するとともに
前記天窓を開放し、
室内温度<T℃かつ 外気温≧T℃のとき、前記シーリングファンを停止するとともに
前記天窓を閉鎖し、
室内の上下の温度差がTD℃未満の場合において、
室内温度≧T℃のとき、前記シーリングファンを運転するとともに前記天窓を開放し、
室内温度<T℃のとき、前記シーリングファンを停止するとともに前記天窓を閉鎖している。
特開2006−349318号公報
ところで、上記のような空調設備の制御では、住宅内全体の空調を前提としているため、住宅内の各室それぞれの空調を個別に制御できないという問題があった。また、住宅内における人の在・不在状態の変化を検出するとともに室内外の環境を検出し、人の在・不在に応じて各室の空調機器を個別に制御することが望まれる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、人の在・不在等に応じて、住宅内の各室それぞれの空調を個別に制御できる住宅内の室内空調システムを提供することを課題としている。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、例えば図1〜図5に示すように、
携帯端末40と住宅内の室内空調システム30とを備える室内環境調整システム100において、
GPS(Global Positioning System)機能を有する前記携帯端末40と、
住宅の各室1,2,3内にそれぞれ外部の空気を取り込む外部空気取込手段5と、
前記室1,2,3の天井裏1a,2a,3aに室1,2,3内の空気を引き込む空気引込手段6と、
前記各部屋1,2,3の天井裏1a,2a,3aに引き込まれた空気を外部に排気する空気排気手段7と、
前記携帯端末40からこの携帯端末40の位置情報を受信するか、または、前記携帯端末によって算出された住宅の位置に対する前記携帯端末40の相対距離を受信する通信手段20と、
前記通信手段20を介して前記携帯端末40の位置情報を取得し、前記携帯端末40の位置情報と住宅の位置情報とから住宅の位置に対する前記携帯端末40の相対距離を計測し、または、前記通信手段20を介して前記携帯端末40によって算出された相対距離を前記携帯端末40から受信し、前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7とを停止して節電状態にし、前記相対距離が所定値未満になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6とを、各室1,2,3ごとに制御するともに前記空気排気手段7を制御する制御手段10と、
を有する前記住宅内の室内空調システム30と、
を備えていることを特徴とする。
なお、空気引込手段6によって、室1,2,3内の空気を室1,2,3の天井裏1a,2a,3aに引き込む場合、室1,2,3内に空気をその室の天井裏に直接引き込んでもよいし、ある室の空気を他の室に流入させて、この他の室の天井裏に引き込んでもよい。その場合、他の室の空気引込手段6を運転し、ある部屋の空気引込手段6を停止することによって、ある部屋の空気が他の室に、戸下の隙間、欄間等を通して引き込まれて流入する。
請求項1に記載の発明によれば、前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7とを停止して節電状態になるので、省エネを図ることができ、前記相対距離が所定値未満になると、制御手段10によって外部空気取込手段5が制御されることによって、必要に応じて各室1,2,3に外部の空気が取り込まれ、制御手段10によって空気引込手段6が制御されることによって、必要に応じて各室1,2,3の空気が天井裏1a,2a,3aに引き込まれ、制御手段10によって空気排気手段7が制御されることによって、必要に応じて、各室1,2,3の天井裏1a,2a,3aに引き込まれた空気が外部に排気されるので、住宅内の各室1,2,3それぞれの空調を個別に制御でき、帰宅時に快適な環境とすることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の室内環境調整システム100において、
前記室内に設けられたエアコン8と、
前記室内の温度を検出する室内温度検出手段11と、
前記室の天井付近の温度を検出する上方温度検出手段12と、
外気温度を検出する外気温度検出手段13とを備え、
前記制御手段10は、前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6に加えて、前記エアコン8を各室ごとに制御するものであり、
前記制御手段10は、
前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7と前記エアコン8とを停止して節電状態にし、
前記相対距離が所定値未満になると、
設定温度をTsetすると、
(1)前記上方温度検出手段12によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段11によって検出された室内温度より所定温度dt以上高い場合において、
(1a)室内温度≧Tsetのとき、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6、前記空気排気手段7を運転し、前記エアコン8を停止し、
(1b)室内温度<Tset かつ 外気温<Tsetのとき、前記空気排気手段7と前記外部空気取込手段5を運転し、前記空気引込手段6と前記エアコン8を停止し、
(1c)室内温度<Tset かつ 外気温≧Tsetのとき、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6、前記空気排気手段7、前記エアコン8を停止し、
(2)前記上方温度検出手段12によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段11によって検出された室内温度より所定温度dt高い温度未満の場合において、
(2a)室内温度≧Tsetのとき、前記空気排気手段7、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6を運転し、前記エアコン8を停止し、
(2b)室内温度<Tsetのとき、前記空気排気手段7、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6、前記エアコン8を停止することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7と前記エアコン8とを停止して節電状態になるので、省エネを図ることができ、前記相対距離が所定値未満になると、設定温度、室内温度、外気温に基づいて、制御手段10が空気排気手段7、各室の外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8の運転・停止を細かく制御できるので、住宅全体としての空調の省エネを図ることができ、帰宅時に快適な環境とすることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の室内環境調整システム100において、
下限温度をTmin、Tmin<Tsetとし、
(1)前記上方温度検出手段12によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段11によって検出された室内温度より所定温度dt以上高い場合において、
(1d)室内温度≧Tsetかつ外気温<Tminのとき、前記空気排気手段7と前記外部空気取込手段5を運転し、前記空気引込手段6と前記エアコン8を停止することを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、室内温度が設定温度以上で、かつ外気温が下限値未満で涼しい場合に、空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転し、空気引込手段6とエアコン8を停止するので、室内が自然空冷となり、空気引込手段6やエアコン8が消費する電力を削減でき、省エネとなる。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の室内環境調整システム100において、
下限温度をTmin、Tmin<Tsetとし、
(2)前記上方温度検出手段12によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段11によって検出された室内温度より所定温度dt高い温度未満の場合において、
(2c)室内温度≧Tsetかつ外気温<Tminのとき、前記空気排気手段7、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6を運転し、前記エアコン8を停止することを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、室内温度が設定温度以上で、かつ、外気温が下限値未満で涼しい場合に、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を運転し、エアコン8を停止するので、室内が強制空冷となり、エアコンなしでも、室内温度を速やかに設定温度またはそれ以下に近付けることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の室内環境調整システム100において、
下限温度をTmin、Tmin<Tsetとし、
(3)室内温度<Tsetかつ外気温<Tminのとき、前記空気排気手段7、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6、前記エアコン8を停止することを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、室内温度が設定温度未満で、かつ外気温が下限値未満で涼しい場合に、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8を停止するので、室が過冷却されるのを防止できるともに、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8が消費する電力を削減でき、省エネとなる。
請求項6に記載の発明は、請求項2に記載の室内環境調整システム100において、
上限温度をTmax、Tset<Tmaxとし、
(4)室内温度≧Tmaxかつ外気温≧Tsetのとき、前記空気排気手段7、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6を停止し、前記エアコン8を運転することを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、室内温度が上限温度以上で、かつ外気温が設定温度以上のときに、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止し、エアコン8を運転するので、室内を効果的に冷房できる。
本発明によれば、前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7とを停止して節電状態になるので、省エネを図ることができ、前記相対距離が所定値未満になると、制御手段によって外部空気取込手段が制御されることによって、必要に応じて各室に外部の空気が取り込まれ、制御手段によって空気引込手段が制御されることによって、必要に応じて各室の空気が天井裏に引き込まれ、制御手段によって空気排気手段が制御されることによって、必要に応じて、各室の天井裏に引き込まれた空気が外部に排気されるので、住宅内の各室それぞれの空調を個別に制御でき、帰宅時に快適な環境とすることができる。
本発明に係る室内環境調整システムの一例を示すもので、システムを構成する構成部材をその位置とともに示す概略図である。 同、システム構成を示すブロック図である。 同、外部空気取込手段を示す斜視図である。 同、空調システムのリモコンを示す正面図である。 同、温度条件による制御状態を示す表である。 同、システムの動作例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明に係る室内環境調整システム100の一例について説明する。室内環境調整システム100は、携帯端末40と住宅内の室内空調システム30とを備える。
本実施の形態の室内環境調整システム100における住宅内の室内空調システム30は、図1および図2に示すように、住宅の各室1,2,3の室内空調をそれぞれ個別に制御するものであり、各室1,2,3には、それぞれ外部の空気を取り込む外部空気取込手段5と、室1,2,3のそれぞれの天井裏1a,2a,3aに室内の空気を引き込む空気引込手段6と、各部屋1,2,3の天井裏に引き込まれた空気を外部に排気する空気排気手段7と、室1,2,3のそれぞれに設けられたエアコン8と、通信手段20と、通信手段20を介して前記携帯端末40の位置情報(経度、緯度)を取得し、住宅の位置(経度、緯度)に対する前記携帯端末40の相対距離を計測し、または、通信手段20を介して前記携帯端末40によって算出された前記位置情報を前記携帯端末40から受信し、前記相対距離が所定値(例えば、10km)以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7とエアコン8とを停止して節電状態にし、前記相対距離が所定値(例えば、10km)未満になると外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8を、各室1,2,3ごとに制御するともに空気排気手段7を制御する制御手段10とを備えている。前記携帯端末40で相対距離を算出する場合は、前記携帯端末40の位置情報(経度、緯度)を取得し、前記携帯端末40の位置情報(経度、緯度)と予め前記携帯端末40の記憶部に記憶された住宅の位置(経度、緯度)とから相対位置を算出する。
ここで、前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7とエアコン8とを停止して節電状態にするときの所定値は、外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8を、各室1,2,3ごとに制御するともに空気排気手段7を制御するときの所定値と異なってもよい。
例えば、制御手段10が、前記相対距離が所定値(例えば、10km)以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7と、エアコン8とを停止して節電状態にし、前記相対距離が所定値(例えば、1km)未満になると外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8を、各室1,2,3ごとに制御するともに空気排気手段7を制御するようにしてもよい。
また、各室1,2,3には、室内1,2,3の温度を検出する室内温度検出手段11と、室1,2,3の天井付近の温度を検出する上方温度検出手段12とが設けられており、これら室内温度検出手段11と上方温度検出手段12とは前記制御手段10に接続されている。
また、住宅の1階の床下には、外気温を検出する外気温度検出手段13が設けられており、この外気温度検出手段13は制御手段10に接続されている。
なお、図2において、制御手段10に、室1および室2の外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8等を接続しているが、実際には、室3の外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8等も接続されている。
携帯端末40は、GPS機能と通信機能を搭載し、各種データを記憶する記憶部と、各種制御信号を演算処理する制御部を有する端末であり、所定時間毎に位置情報を通信手段20に送信するよう設定されている。また、携帯端末40が、所定の相対距離未満から所定の相対距離以上になったときに、位置情報を通信手段20に送信するようにしてもよいし、携帯端末40が、所定の相対距離以上から所定の相対距離未満になったときに、位置情報を通信手段20に送信するようにしてもよい。携帯端末40としては、例えば、GPS機能を搭載した携帯電話、スマートフォン、PDA(Personal Data Assistance)等がある。制御手段10は、通信手段20で得た携帯端末40緯度、経度と記憶部25に予め記憶された住宅の緯度、経度とから相対距離を算出する。なお、本実施の形態では、携帯端末40が住宅の居住者に所有されていることを想定している。また、携帯端末40が住宅までの相対距離を演算して、通信手段20に送信するようにしてもよい。
通信手段20は、携帯端末40の位置情報を有線または無線にて取得する。制御手段10は、通信手段20で得た携帯端末40の緯度、経度と記憶部25に予め記憶された住宅の緯度、経度とから相対距離を算出する。また、携帯端末40が、携帯端末40の前記記憶部に予め記憶した住宅の経度、緯度と、現在の携帯端末40の経緯、緯度とから相対距離を算出し、携帯端末40が通信手段20に相対距離を送信し、通信手段20が相対距離を受信するように構成してもよい。
前記外部空気取込手段5は、例えば、各部屋1,2,3の外部に面する外壁に設けられた送風換気窓枠5によって構成されている。この送風換気窓枠5は、図3に示すように、矩形の窓枠を構成する横枠または縦枠もしくは双方に、外部の空気を取り込んで、室内に送風する送風孔5aが所定間隔で複数設けられるとともに、窓枠内部にこの送風孔5aを開閉する図示しない開閉部材が設けられてなるものであり、この開閉部材が前記制御手段10によって開閉されるようになっている。また、窓枠内部に、外部の空気を送風孔5aに吸い込んで室内に吹き出すための、ファンを設けてもよく、この場合、当該ファンの回転・停止が前記開閉部材とともに制御手段10によって制御されるようになっている。
また、外部空気取込手段5としては、前記送風換気窓枠5に代えて、自動的に開閉可能な地窓を設けてもよい。この場合、この地窓の開閉が制御手段10によって制御されるようになっている。
前記空気引込手段6は、図1に示すように、室1,2,3のそれぞれの天井裏1a,2a,3aに設けられたファン6aと、このファン6aに対向して天井板に形成された開口部6bとから構成されている。そして、このファン6aが前記制御手段10によって回転・停止されるようになっている。なお、前記開口部6bには図示しないルーバが設けられており、室内から天井裏のファン6aが見えないようになっている。
また、室2は1階に設けられているので、空気引込手段6によって室内2から天井裏2aに引き込まれた空気は、室1と室2とを仕切る壁に設けられた吹出口14から吹き出されて、室1内を上昇し、室1の空気引込手段6によって天井裏1aに引き込まれるようになっている。室1は2階の天井まで吹き抜ける高天井室であり、その天井裏1aは2階の室3の天井裏3aと連通している。
前記空気排気手段7は、住宅の屋根棟部に設けられるとともに、内部が前記天井裏1a、3aと連通している越屋根部15内に設けられた大型のファン7aと、越屋根部15の壁に設けられた開口部7bとから構成されており、この開口部7bには雨の侵入を防止する図示しないガラリが設けられている。そして、大型のファン7aの回転・停止が制御手段10によって制御されるようになっている。なお、大型のファン7aは前記ファン6aより低速度で回転するが、ファン7aが大型のため排気風量は大風量となっている。
また、空気排気手段7を運転し、かつ、空気引込手段6を停止した場合、室の空気は、空気排気手段7によって天井裏の空気が排気されるので、これに伴って、天井板に設けられた前記開口部6bから天井裏に自然と流入する。
前記室内温度検出手段11は、例えば温度センサ11によって構成されており、この温度センサ11は室内空調システム30用のリモコン16に内蔵されている。
リモコン16は制御手段10に信号線によって接続され、これに内蔵されている温度センサ11も信号線によって制御手段10に接続されている。
また、リモコン16は室内の壁面等に固定されている。例えば住宅の室1,2,3の壁に、照明スイッチ等とほぼ同じ高さ(床面から1m〜1.5m程度の高さ)に固定されている。このリモコン16に温度センサ11が内蔵されているので、この温度センサ11によって室1,2,3の下部の温度を検出できるようになっている。
上方温度検出手段12は、例えば温度センサ12によって構成されており、この温度センサ12は、図1に示すように、室1,2,3のそれぞれ天井板の下面に固定されている。したがって、この温度センサ12によって天井付近の温度を検出することができるようになっている。また、温度センサ12は、図2に示すように、信号線によって制御手段10に接続されている。
外気温度検出手段13は、例えば温度センサ13によって構成されており、この温度センサ13は、図1に示すように、1階の床下でかつ風通しのよい場所(換気台輪近く)に設置されている。したがって、この温度センサ13によって外気温度を検出することができるようになっている。なお、温度センサ13は、メンテナンス等を容易に行える床下収納庫付近に設置するのが望ましい。また、温度センサ13は信号線によって制御手段10に接続されている。
前記リモコン16は、本実施の形態の住宅内の室内空調システム30のON・OFF、システム設定温度、相対距離の所定値の設定・変更の際に使用されるもので、図4に示すように、室内空調システム30のON・OFFを行う運転/停止ボタン16a、システム設定温度の設定・変更を行う温度ボタン16b、システム設定温度等を表示する液晶画面16c等を備えている。
本実施の形態の住宅内の室内空調システム30を運転する場合、運転/停止ボタン16aを押し、運転/停止ボタン16aのランプ16dが点灯するようにし、液晶画面16cに現在の設定温度が表示され、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8の運転が温度状況に合わせて自動的に制御されるようになっている。
住宅内の室内空調システム30を停止させる場合、運転/停止ボタン16aを押し、運転/停止ボタン16aのランプ16dが消灯するようにし、これによって、液晶画面16cの表示が消え、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8を停止するようになっている。
なお、リモコン16は、室1,2,3にそれぞれ設置されているので、室1,2,3のいずれからも室内空調システム30のON・OFFを行えるようになっている。
次に、図6を参照して、室内環境調整システム100の動作について、説明する。
リモコン16には、外出ボタン16eが備えられている。外出ボタン16eが押下されると、外出モードが設定され、リモコンに「外出モード」と表示され、室内空調システム30の運転が、即時または所定時間経過後に停止される(ステップS1、S2)。外出ボタン16eが押下されなくても、住宅の位置に対する前記携帯端末40の相対距離が所定値(例えば、10km)以上になった場合、室内空調システム30の運転が停止される(ステップS3、S4)。そして、携帯端末40の相対距離が所定値(例えば、1km)未満になると、室内空調システム30の運転が開始される(ステップS5、S6)。
更に、リモコン16には、設定ボタン16fが備えられている。この設定ボタン16fは、室内空調システム30の動作をON・OFF制御をするための所定値を設定するために使用される。例えば、設定ボタン16fを3秒間長押しすると、設定画面に移動し、「室内空調システム運転を停止する際の相対距離を入力してください。」と液晶画面16cに表示し、温度ボタンの高低ボタンを操作して、液晶画面16cに表示された相対距離を所望の所定値に設定する。そして、設定ボタンを1回押下すると「室内空調システムの運転を開始する際の相対距離を入力してください。」と液晶画面16cに表示し、温度ボタンの高低ボタンを操作して、液晶画面16cに表示された相対距離を所望の所定値に設定する。そして、再度、設定ボタンを押下すると、相対距離の所定値が記憶部25に記憶され、所定値の設定が完了する。
なお、前記リモコン16の代わりに、携帯端末40を使用して、室内空調システム30のON・OFFや、室内空調システム30の設定温度、相対距離の所定値の設定・変更を行うようにしてもよい。
また、前記制御手段10による制御中において、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8は、それぞれの専用リモコンによってそれぞれ手動操作することができるが、すぐに制御状態に戻るようになっている。したがって、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8をそれぞれ手動で操作したい場合、前記リモコン16の運転/停止ボタン16aによって本システムを停止させてから、それぞれの専用リモコンによって手動操作する。
次に、夏季において、本実施の形態の住宅内の室内空調システム30によって室1の空調を個別に制御する方法の一例について図5に示す表を参照しながら説明する。
初期状態では、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8は停止した状態となっている。
まず、室1のリモコン16の運転/停止ボタン16aによって、室内空調システム30をONとする。これによって、本空調システム30が運転開始されるとともに、エアコン8がONとなる。これは、制御手段10から制御ユニット8aに信号が送信され、この制御ユニット8aからエアコン8にON信号が送信されることによって行われる。
また、システムの設定温度Tsetをリモコン16の温度ボタン16bによって28℃に設定するとともに、エアコン8の設定温度を、設定温度より低い27℃に設定する。
次に、夏季における室1の下部の温度と天井付近の温度をそれぞれ温度センサ11,12が検出し、これら検出値の差によって温度差(上下温度差)を求める。これは前記制御手段10に、温度センサ11,12による検出値が入力されるので、この制御手段10によってこれら検出値の差を求めることによって行われる。
まず、本実施の形態では、
(1)温度センサ12によって検出された天井付近の温度が、温度センサ11によって検出された室内温度より所定温度dt(例えば3℃)以上高い場合、つまり、天井付近に高温の空気が溜まっている場合に以下のような制御を行う。
(1a)室内温度≧Tset(28℃)のとき、制御手段10が外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7を運転し、前記エアコン8を停止する。
外部空気取込手段5が送風換気窓枠5である場合、送風孔5aを開けるとともに、ファンが内蔵されている場合、ファンも作動させる。
また、外部空気取込手段5が自動的に開閉可能な地窓である場合、当該地窓を開ける。
このような制御は、外気温<Tset、外気温≧Tsetの双方の場合で行われる。
外気温<Tsetの場合、図5中、状態番号が「7」で「強制空冷」となる。つまり、外気温が設定温度より低いので、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に排気するとともに、外部空気取込手段5によって涼しい外気を室1に取り入れる。
外気温≧Tsetの場合、図5中、状態番号が「11」で「強制排熱」となる。つまり、外気温が設定温度以上であるが、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に強制的に排気する。一方、外部空気取込手段5によって設定温度以上の外気が室1に取り入れられるが、この外気によって、室内が撹拌されるので、高温の空気の淀みを防止できる。
(1b)室内温度<Tset かつ 外気温<Tsetのとき、制御手段10が空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転し、空気引込手段6とエアコン8を停止する。
このような制御は、図5中、状態番号が「5」で「自然空冷」となる。つまり、外気温が設定温度より低く、かつ、室内温度が設定温度より低いので、空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転することによって、涼しい外気を外部空気取込手段5によって取り入れる。また、天井付近の高温の空気は開口部6bから天井裏3aに流入したうえで、空気排気手段7によって外部に排気される。
(1c)室内温度<Tset かつ 外気温≧Tsetのとき、制御手段10が外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8を停止する。
このような制御は、図5中、状態番号が「9」で「保冷」となる。つまり、室内温度が設定温度より低い一方、外気温が設定温度以上であるので、空気排気手段7と外部空気取込手段5を停止し、外気の侵入を防止して、保冷を行う。
(1d)室内温度≧Tsetかつ外気温<Tminのとき、制御手段10が空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転し、空気引込手段6とエアコン8を停止する。
このような制御は、図5中、状態番号が「3」で「自然空冷」となる。つまり、室内温度が設定温度以上である一方、外気温が下限温度(例えば20℃)より低いので、空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転することによって、涼しい外気を外部空気取込手段5によって穏やかに取り入れる。
ここで、Tminは、寒さ防止のための下限温度であり、デフォルト値は20℃に設定される。また、後述するTmaxは、高温防止のための上限温度であり、デフォルト値は30℃に設定される。また、Tmin<Tset<Tmaxとする。
また、本実施の形態では、
(2)温度センサ12によって検出された天井付近の温度が、温度センサ11によって検出された室内温度より所定温度dt(例えば3℃)高い温度未満の場合において、つまり、トップライト付近に高温の空気があまり溜まっていない場合に以下のような制御を行う。
(2a)室内温度≧Tsetのとき、制御手段10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を運転し、エアコン8を停止する。
このような制御は、外気温<Tset、外気温≧Tsetの双方の場合で行われる。
外気温<Tsetの場合、図5中、状態番号が「6」で「強制空冷」となる。つまり、外気温が設定温度より低いので、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に排気するとともに、外部空気取込手段5によって涼しい外気を室1に取り入れる。
外気温≧Tsetの場合、図5中、状態番号が「10」で「強制排熱」となる。つまり、外気温が設定温度以上であるが、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に排気する。一方、外部空気取込手段5によって設定温度以上の外気が取り入れられるが、この外気によって、室内が撹拌されるので、高温の空気の淀みを防止できる。
(2b)室内温度<Tsetのとき、制御手段10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8を停止する
このような制御は、外気温<Tset、外気温≧Tsetの双方の場合で行われる。
外気温<Tsetの場合、図5中、状態番号が「4」で「保冷」となる。つまり、室内温度および外気温の双方が設定温度より低いので、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止して、外気の侵入を防止して、保冷を行う。
外気温≧Tsetの場合、図5中、状態番号が「8」で「保冷」となる。つまり、室内温度が設定温度より低い一方、外気温が設定温度以上であるので、空気排気手段7、外部空気取込手段5を閉鎖し、外気の侵入を防止して、保冷を行う。
(2c)室内温度≧Tsetかつ外気温<Tminのとき、制御手段10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を運転し、エアコン8を停止する。
このような制御は、図5中、状態番号が「2」で「強制空冷」となる。つまり、外気温が下限温度より低いので、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に排気するとともに、外部空気取込手段5によって涼しい外気を取り入れる。
さらに、本実施の形態では、
(3)室内温度<Tsetかつ外気温<Tminのとき、制御手段10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6、前記エアコン8を停止する
このような制御は、図6中、状態番号が「1」で「過冷却防止」となる。つまり、室内温度が設定温度より低く、外気温が下限温度より低いので、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止し、外気の侵入を防止して、これ室の過冷却を防止する。
加えて、本実施の形態では、
(4)室内温度≧Tmaxかつ外気温≧Tsetのとき、制御手段10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止し、前記エアコン8を運転する。
このような制御は、図5中、状態番号が「12」で「撹拌冷房」となる。つまり、室内温度が上限温度以上でかつ外気が設定温度以上であるので、制御手段10が空気排気手段7、外部空気取込手段5を停止、高温の外気の侵入を防止しつつ、エアコン8を下向き送風運転して、室1の空気を撹拌しながら冷房する。
このような空調制御は、室2,3にも同様にして行われる。部屋2の空調制御の場合、空気引込手段6によって天井裏2aに引き込んだ空気は、吹出口14から吹き出されて、室1内を上昇し、室1の空気引込手段6によって天井裏1aに引き込まれる。したがって、制御手段10によって、室2の空気引込手段6を運転する場合、これに同期して室1の空気引込手段6を運転する。
本実施の形態によれば、前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段5と前記空気引込手段6と前記空気排気手段7とエアコン8とを停止して節電状態になるので、省エネを図ることができ、前記相対距離が所定値未満になると、設定温度、室内温度、外気温に基づいて、制御手段10が外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8の運転・停止を室1,2,3ごとに細かく14段階で制御でき、帰宅時に快適な環境とすることができる。
また、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8の運転・停止を細かく制御するので、省エネとなる。
さらに、室内温度が設定温度以上で、かつ外気温が下限値未満で涼しい場合に、空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転し、空気引込手段6とエアコン8を停止するので、室内が自然空冷となり、空気引込手段6とエアコン8が消費する電力を削減でき、省エネとなる。
加えて、室内温度が設定温度以上で、かつ、外気温が下限値未満で涼しい場合に、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を運転し、エアコン8を停止するので、室内が強制空冷となり、エアコンなしでも、室内温度を速やかに設定温度またはそれ以下に近付けることができる。
また、室内温度が設定温度未満で、かつ外気温が下限値未満で涼しい場合に、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8を停止するので、室が過冷却されるのを防止できるともに、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8が消費する電力を削減でき、省エネとなる。
また、室内温度が上限温度以上で、かつ外気温が設定温度以上のときに、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止して室内を密閉し、エアコン8を運転するので、室内を効果的に冷房できる。
さらに、温度センサ(室内温度検出手段)11がリモコン16に内蔵されているので、温度センサ専用の設置スペースが必要なく、しかも、温度センサ11をリモコン16の筺体によって保護できる。
また、外気温度検出手段13が1階の床下でかつ風通しのよい場所に設置されているので、正確な外気温度を検出できる。
なお、本実施の形態では、夏季における室内環境調整空調システム100について説明したが、冬季の場合、天井裏1a,2a,3aや小屋裏に暖かい空気が存在しているので、空気引込手段6のファン6aを逆回転させることによって、天井裏1a,2a,3aや小屋裏の温かい空気を室1,2,3に開口部6bから吹き出すことができる。
また、室1,2,3の天井裏1a,2a,3aに設けられているファン6aの回転方向を制御部10によって切り替えることによって、室間の空気移動を行うことができる。例えば南側に位置する室から北側に位置する室に空気を移動させることによって、室間温度差を解消できる。
さらに、複数のファン6aのうちから運転するファン6aを適宜選択することによって、必要な経路のみ空気を移動させることができるので、室の空調を迅速に行うことができる。
(変形例)
上記実施の形態では、GPS機能を用いて、室内空調システム30を制御する例を説明したがこれに限られない。屋内ではGPSが有効に機能しないので、GPS機能に加えて、屋内の各屋1,2,3に人感センサ、画像センサを設けて、室内空調システム30を各屋1,2,3ごとに制御するように構成してもよい。
なお、変形例においては、上記実施の形態と同じ部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
1,2,3 室
1a,2a,3a 天井裏
5 外部空気取込手段
6 空気引込手段
7 空気排気手段
8 エアコン
10 制御手段
11 室内温度検出手段
12 上方温度検出手段
13 外気温度検出手段
20 通信手段
30 室内空調システム
40 携帯端末
100 室内環境調整システム

Claims (6)

  1. 携帯端末と住宅内の室内空調システムとを備える室内環境調整システムにおいて、
    GPS機能を有する前記携帯端末と、
    住宅の各室内にそれぞれ外部の空気を取り込む外部空気取込手段と、
    前記室の天井裏に室内の空気を引き込む空気引込手段と、
    前記各部屋の天井裏に引き込まれた空気を外部に排気する空気排気手段と、
    前記前記携帯端末から位置情報または住宅の位置に対する前記携帯端末の相対距離を受信する通信手段と、
    前記通信手段を介して前記携帯端末の位置情報を取得し、前記携帯端末の位置情報と住宅の位置情報とから住宅の位置に対する前記携帯端末の相対距離を計測し、または、前記通信手段を介して前記携帯端末によって算出された前記相対距離を前記携帯端末から受信し、前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段と前記空気引込手段と前記空気排気手段とを停止して節電状態にし、前記相対距離が所定値未満になると前記外部空気取込手段と前記空気引込手段とを、各室ごとに制御するともに前記空気排気手段を制御する制御手段と、
    を有する前記住宅内の室内空調システムと、
    を備えていることを特徴とする室内環境調整システム。
  2. 請求項1に記載の室内環境調整システムにおいて、
    前記室内に設けられたエアコンと、
    前記室内の温度を検出する室内温度検出手段と、
    前記室の天井付近の温度を検出する上方温度検出手段と、
    外気温度を検出する外気温度検出手段とを備え、
    前記制御手段は、前記外部空気取込手段と前記空気引込手段に加えて、前記エアコンを各室ごとに制御するものであり、
    前記制御手段は、
    前記相対距離が所定値以上になると前記外部空気取込手段と前記空気引込手段と前記空気排気手段と前記エアコンとを停止して節電状態にし、
    前記相対距離が所定値未満になると、
    設定温度をTsetすると、
    (1)前記上方温度検出手段によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段によって検出された室内温度より所定温度dt以上高い場合において、
    (1a)室内温度≧Tsetのとき、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段、前記空気排気手段を運転し、前記エアコンを停止し、
    (1b)室内温度<Tset かつ 外気温<Tsetのとき、前記空気排気手段と前記外部空気取込手段を運転し、前記空気引込手段と前記エアコンを停止し、
    (1c)室内温度<Tset かつ 外気温≧Tsetのとき、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段、前記空気排気手段、前記エアコンを停止し、
    (2)前記上方温度検出手段によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段によって検出された室内温度より所定温度dt高い温度未満の場合において、
    (2a)室内温度≧Tsetのとき、前記空気排気手段、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段を運転し、前記エアコンを停止し、
    (2b)室内温度<Tsetのとき、前記空気排気手段、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段、前記エアコンを停止することを特徴とする室内環境調整システム。
  3. 請求項2に記載の室内環境調整システムにおいて、
    下限温度をTmin、Tmin<Tsetとし、
    (1)前記上方温度検出手段によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段によって検出された室内温度より所定温度dt以上高い場合において、
    (1d)室内温度≧Tsetかつ外気温<Tminのとき、前記空気排気手段と前記外部空気取込手段を運転し、前記空気引込手段と前記エアコンを停止することを特徴とする室内環境調整システム。
  4. 請求項2に記載の室内環境調整システムにおいて、
    下限温度をTmin、Tmin<Tsetとし、
    (2)前記上方温度検出手段によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段によって検出された室内温度より所定温度dt高い温度未満の場合において、
    (2c)室内温度≧Tsetかつ外気温<Tminのとき、前記空気排気手段、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段を運転し、前記エアコンを停止することを特徴とする室内環境調整システム。
  5. 請求項2に記載の室内環境調整システムにおいて、
    下限温度をTmin、Tmin<Tsetとし、
    (3)室内温度<Tsetかつ外気温<Tminのとき、前記空気排気手段、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段、前記エアコンを停止することを特徴とする室内環境調整システム。
  6. 請求項2に記載の室内環境調整システムにおいて、
    上限温度をTmax、Tset<Tmaxとし、
    (4)室内温度≧Tmaxかつ外気温≧Tsetのとき、前記空気排気手段、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段を停止し、前記エアコンを運転することを特徴とする室内環境調整システム。
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