JP2015152199A - 室温制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 快適で省エネが図れる室温制御システムの提供。【解決手段】 ２つ以上の窓６ａ，６ｂと外気温センサー１２と室温センサー８ａとエアコン７ａと制御手段１１とを備え、制御手段１１は、エアコン不使用モードとエアコン使用モードとを有し、エアコン不使用モードでは、室温と外気温に応じて窓６ａ，６ｂの開閉のみを行い、エアコン使用モードでは、室温と外気温に応じて窓６ａ，６ｂの開閉とエアコン７ａのＯＮ・ＯＦＦを行い、人が居るときはエアコン使用モードを優先させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、窓の開閉、エアコンのＯＮ・ＯＦＦを行って、室温を快適な温度に制御する室温制御システムに関する。

従来から室内の温度調節を行う手段としてエアコンが使われてきたが、エアコンで温度調節を行う場合、その都度ＯＮ・ＯＦＦの操作が必要で面倒であった。また、エアコンは長時間使用すると、エネルギーの浪費につながるとともに、人体に負荷がかかり健康を害するおそれもあった。

本発明は以上に述べた実情に鑑み、快適で省エネが図れる室温制御システムの提供を目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明による室温制御システムは、２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーと制御手段とを備え、制御手段は、室温が快適下限温度以上で且つ外気温が室温よりも低いときに窓を開け、室温が快適下限温度以上で且つ外気温が室温より高いときに窓を閉めることを特徴とする。快適下限温度は、ユーザーが操作パネル等から自由に設定できるもので、ユーザーが快適だと感じる下限の温度を意味する。

請求項２記載の発明による室温制御システムは、２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーとエアコンと制御手段とを備え、制御手段は、室温と外気温に応じて、次の窓の開閉及びエアコンのＯＮ・ＯＦＦを行うことを特徴とする。
（ａ）室温が快適温度範囲内のときは、エアコンはＯＦＦとし、外気温が室温より高いと窓を閉めて、外気温が室温より低いと窓を開ける。
（ｂ）室温が快適温度範囲を上回ったときは、外気温が快適上限温度より高いとエアコンをＯＮして窓を閉め、外気温が快適上限温度より低いとエアコンをＯＦＦして窓を開ける。
快適温度範囲は、ユーザーが操作パネル等から自由に設定できる快適上限温度と快適下限温度の間の範囲で、ユーザーが快適だと感じる温度範囲を意味する。

請求項３記載の発明による室温制御システムは、２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーとエアコンと制御手段とを備え、制御手段は、エアコン不使用モードとエアコン使用モードとを有し、エアコン不使用モードでは、室温と外気温に応じて窓の開閉のみを行い、エアコン使用モードでは、室温と外気温に応じて窓の開閉とエアコンのＯＮ・ＯＦＦを行うことを特徴とする。

請求項４記載の発明による室温制御システムは、２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーとエアコンと制御手段とを備え、制御手段は、外気温が室温よりも所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度以上下がったときに窓を開け且つエアコンをＯＦＦにし、外気温が室温よりも高くなったときに窓を閉め且つエアコンをＯＮにすることを特徴とする。窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度は、窓を開けるときの外気温と窓を閉めるときの外気温との温度差であり、室内の蓄熱量等に応じて、例えば１〜３℃に設定される。

請求項５記載の発明による室温制御システムは、２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーとエアコンと制御手段とを備え、制御手段は、エアコンの運転中に所定時間毎に室温と外気温を確認し、室温が快適上限温度以下となり、且つ、外気温が室温より低くなると、エアコンをＯＦＦにして窓を開けることを特徴とする。

請求項６記載の発明による室温制御システムは、２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーと制御手段とを備え、制御手段は、外気温が室温よりも所定の窓開遅らせ温度以上下がったときに窓を開け、外気温が室温よりも高くなったときに窓を閉めることを特徴とする。窓開遅らせ温度は、窓を開けるときの外気温と窓を閉めるときの外気温との温度差であり、室内の蓄熱量等に応じて、例えば１〜２℃に設定される。

請求項７記載の発明による室温制御システムは、２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーと制御手段とを備え、外気温について窓を開ける下限値を設定し、制御手段は、外気温が下限値以下のときは窓を閉め、外気温が下限値より高いときは外気温に応じて窓の開口量を調節することを特徴とする。

請求項１記載の発明による室温制御システムは、室温と外気温に応じて制御手段が窓の開閉を行うことで、エアコンを使わずに快適な温度環境を提供できる。２つ以上の窓を同時に開けることで、風の入り口と出口ができて室内を風が流れ、涼しい外気を室内に多く取り入れることができるので、自然の風を最大限利用して室温を快適に制御できる。

請求項２記載の発明の室温制御システムによれば、自然の有効利用と最小限のエアコン運転によって、快適な温度環境を提供できると共に、省エネを図ることができる。２つ以上の窓を同時に開けることで、風の入り口と出口ができて室内を風が流れ、涼しい外気を室内に多く取り入れることができるので、自然の風を最大限利用して室温を快適に制御できる。

請求項３記載の発明による室温制御システムは、エアコン不使用モードとエアコン使用モードを使い分けることで、住宅の環境や生活シーンに応じた快適な温度環境を提供できると共に、省エネを図ることができる。また、人が居るときはエアコン使用モードを優先させることで、使い勝手がよい。２つ以上の窓を同時に開けることで、風の入り口と出口ができて室内を風が流れ、涼しい外気を室内に多く取り入れることができるので、自然の風を最大限利用して室温を快適に制御できる。

請求項４記載の発明による室温制御システムは、外気温が室温よりも所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度以上下がったときに窓を開け且つエアコンをＯＦＦにすることで、省エネが図られると共に、室内の壁や天井等からの熱放射や、湿度の高い外気が導入されることにより、エアコンがＯＦＦする前より体感温度が高く感じられるのを防ぎ、エアコンＯＮ状態と同じ快適な環境が得られる。２つ以上の窓を同時に開けることで、風の入り口と出口ができて室内を風が流れ、涼しい外気を室内に多く取り入れることができるので、自然の風を最大限利用して室温を快適に制御できる。

請求項５記載の発明による室温制御システムは、制御手段が室温と外気温を所定時間毎に確認することで、制御が簡単になり、また室温と外気温を確認する時間を細かくすることで、室温や外気温の変化に応じたタイムリーな温度制御が行える。２つ以上の窓を同時に開けることで、風の入り口と出口ができて室内を風が流れ、涼しい外気を室内に多く取り入れることができるので、自然の風を最大限利用して室温を快適に制御できる。

請求項６記載の発明による室温制御システムは、外気温が室温よりも所定の窓開遅らせ温度以上下がったときに窓を開けることで、短い時間に窓の開閉が繰り返し行われるハンチングを防止できる。２つ以上の窓を同時に開けることで、風の入り口と出口ができて室内を風が流れ、涼しい外気を室内に多く取り入れることができるので、自然の風を最大限利用して室温を快適に制御できる。

請求項７記載の発明による室温制御システムは、外気温について窓を開ける下限値を設定し、外気温が下限値以下のときは窓を閉め、外気温が下限値より高いときは外気温に応じて窓の開口量を調節することで、冷たい風が室内に入るのを抑え、室内が寒くなるのを防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係る室温制御システムの全体構成を概念的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る室温制御システムの機能構成を示すブロック図である。 エアコン使用モードにおける外気温と室温に応じた窓及びエアコンの制御状態を示すグラフである。 エアコン不使用モードにおける外気温と室温に応じた窓の制御状態を示すグラフである。 エアコン使用モードにおける外気温と室温に応じた窓及びエアコンの制御状態の他の例を示すグラフである。 エアコン不使用モードにおける外気温と室温に応じた窓の制御状態の他の例を示すグラフである。 制御手段の制御の流れを示すフローチャートである。 図７のフローチャート中の「グループ毎の処理」の流れを示すフローチャートであって、図３，４の制御に対応するものである。 図７のフローチャート中の「グループ毎の処理」の流れを示すフローチャートであって、図５，６の制御に対応するものである。 操作パネル（集中操作パネル）の画面表示の一例を示す図であって、モニター画面を示す。 同操作パネルの画面表示の一例を示す図であって、居室１を選択したときの状態を示す。 同操作パネルの画面表示の一例を示す図であって、設定画面を示す。 操作パネル（個別操作パネル）の画面表示の一例を示す図であって、モニター画面を示す。 同操作パネルの画面表示の一例を示す図であって、設定画面を示す。

本発明の室温制御システムは、２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーと制御手段とを備え、制御手段は、外気温と室温に基づいて窓の開閉及びエアコンのＯＮ・ＯＦＦを行い、室温を快適な温度に調整する制御を所定時間毎に行うものであって、エアコン使用モードとエアコン不使用モードとを有し、エアコン不使用モードでは、室温と外気温に応じて窓の開閉のみを行い、エアコン使用モードでは、室温と外気温に応じて窓の開閉とエアコンのＯＮ・ＯＦＦを行うものとすることができる。
このように構成することで、自然の有効利用と最小限のエアコン運転によって、快適な温度環境を提供することができる。

本発明の室温制御システムにおいては、エアコン使用モードでエアコンＯＮのとき且つ室温が快適上限温度よりも高いときに、外気温が快適上限温度よりも所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度（ｄＴ４）以上下がると窓を開け且つエアコンをＯＦＦにし（図５中の矢印２０参照）、外気温が快適上限温度よりも高くなると窓を閉め且つエアコンをＯＮにする（図５中の矢印２１参照）ように構成することができる。
このように構成することで、室内の熱放射や湿度の高い外気の導入により、エアコンがＯＦＦする前より体感温度が高く感じられることを防ぐことができる。

また本発明の室温制御システムは、室温と外気温に応じて、次の窓の開閉及びエアコンのＯＮ・ＯＦＦを行うものとすることができる。
（ａ）エアコンがＯＮのとき、室温が快適上限温度よりも所定の窓閉・エアコンＯＦＦ遅らせ温度（ｄＴ６）以上下がると窓を閉めたままでエアコンをＯＦＦにし（図５中の矢印２２参照）、外気温が室温よりも所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度（ｄＴ１）以上下がると窓を開け且つエアコンをＯＦＦにする（図５中の矢印２３参照）。
（ｂ）エアコンがＯＦＦで室温が快適温度範囲内のとき、外気温が室温よりも所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度（ｄＴ１）以上下がると窓を開け（図５中の矢印２４参照）、外気温が室温よりも高くなると窓を閉める（図５中の矢印２５参照）。
上記（ａ）の構成により、エアコン設定温度と室温との誤差が原因で発生するエアコンの短い時間間隔でのＯＮ・ＯＦＦ繰り返しを防止できる。
上記（ｂ）の構成により、日射や強風等による室温や外気温の変動が原因で発生する、窓の短い時間間隔での開閉繰り返し動作（ハンチング）を防止できる。

本発明の室温制御システムは、エアコン不使用モードにおいて外気温が室温よりも所定の窓開遅らせ温度（ｄＴ７）以上下がったときに窓を開け（図６中の矢印２６参照）、外気温が室温よりも高くなったときに窓を閉める（図６中の矢印２７参照）ように構成することができる。
このように構成することで、日射や強風等による室温や外気温の変動が原因で発生する、窓の短い時間間隔での開閉繰り返し動作（ハンチング）を防止できる。

さらに本発明の室温制御システムは、エアコン使用モード、エアコン不使用モードのいずれにおいても、外気温に応じて窓の開口量を調節する（図５のＧ領域、図６のＬ領域参照）ように構成することができる。
このように構成することで、外気導入による急激な室温低下を防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態に係る室温制御システムの全体構成を概念的に示す図であり、図２は同システムの機能構成を示すブロック図である。本システムは、住宅４に適用したものであり、住宅４は居室１（例えば寝室）、居室２（例えば子供部屋）、居室３（例えばリビング）と、非居室５（例えば、廊下、階段）を備えている。
居室１には、２つの窓６ａ，６ｂと、エアコン７ａと、室温センサー８ａと、操作パネル９ａと、中継装置１０ａを備えている。居室２には、１つの窓６ｃと、エアコン７ｂと、室温センサー８ｂと、操作パネル９ｂと、中継装置１０ｂを備えている。居室３には、２つの窓６ｄ，６ｅと、エアコン７ｃと、室温センサー８ｃと、操作パネル９ｃと、集中制御機１１を備えている。非居室５には、１つの窓６ｆを備えている。居室２と非居室５との間には、出入口となる開口部が設けてある。屋外には、外気温センサー１２と雨センサー１３が設けてある。
居室１，２の窓６ａ，６ｂ，６ｃ、エアコン７ａ，７ｂ、室温センサー８ａ，８ｂ及び操作パネル９ａ，９ｂ、非居室５の窓６ｆ、外気温センサー１２、雨センサー１３は、中継装置１０ａ，１０ｂを介して集中制御機１１と有線又は無線で接続されている。居室３の窓６ｄ，６ｅ、エアコン７ｃ、室温センサー８ｃ、操作パネル９ｃは、集中制御機１１と有線又は無線で接続されている。

居室３に設けられる操作パネル９ｃは、各居室１，２，３の状態をモニターする機能、各居室１，２，３の運転モード等を設定する機能を有する。図１０はモニター画面を示しており、この画面では降雨の有無１４、外気温１５、日時と、各居室の運転モード１６、室温１７、窓の状態１８、エアコンの状態１９を表示する。図１０の画面で居室１を選択すると、図１１の画面に切り替わり、居室１の室温１７、外気温１５、運転モード１６が表示される。図１２は居室１の設定画面を示し、ユーザーは運転モード、室温の快適上限温度ＴＨ及び快適下限温度ＴＬを設定することができる（図１２は、快適下限温度を設定するときの状態を示す）。快適上限温度ＴＨと快適下限温度ＴＬは、ユーザーが好きな温度に設定できるが、エコを考慮して快適上限温度ＴＨは通常のエアコンの設定温度より若干高めに設定し、快適下限温度ＴＬはユーザーが許容できる温度（寒いと感じない温度）とする。具体的には、例えば昼間は快適上限温度ＴＨを２７℃、快適下限温度ＴＬを２２℃に設定し、夜間は快適上限温度ＴＨを２９℃、快適下限温度ＴＬを２４℃と設定する。快適上限温度ＴＨと快適下限温度ＴＬを個々に設定するのではなく、ある一つの設定温度を設定すると、その設定温度±３℃が快適上限温度ＴＨ・快適下限温度ＴＬとして自動的に設定されるようにすることもできる。なお、一般的にエアコンにも設定温度を設定する機能があるが、エアコンの設定温度は本システムの快適上限温度ＴＨと同じ温度に設定するようにする。操作パネル９ｃは、専用の操作パネルであってもよいが、タブレット端末等を利用することもできる。
図１３は居室１，２に設けられる操作パネル９ａ，９ｂのモニター画面を示し、図１４は同操作パネル９ａ，９ｂの設定画面を示している。この操作パネル９ａ，９ｂでは、居室１，２ごとの状態をモニターする機能、居室１，２ごとに運転モード１６等を設定する機能を有している。

運転モードには、「自動Ａ」、「自動Ｎ」、「待機Ａ」、「待機Ｎ」、「手動」の各モードがある。「自動Ａ」は、エアコン使用モードで自動運転中であることを意味し、このモードでは室温センサー８ａ，８ｂ，８ｃにより検出した室温と外気温センサー１２により検出した外気温に基づいて、窓６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆの開閉とエアコン７ａ，７ｂ，７ｃのＯＮ・ＯＦＦが自動でなされ、室温が快適な温度に制御される。「自動Ｎ」は、エアコン不使用モードで自動運転中であることを意味し、このモードでは室温と外気温に基づいて窓６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆの開閉のみを行って、室温が快適な温度に制御される。「自動Ａ」、「自動Ｎ」の各モードでは、自動運転する時間を例えば何時から何時まで、選択後何時間といった形で設定することができる。「待機Ａ」は、「自動Ａ」モードにおいて自動運転時間外であることを意味し、「待機Ｎ」は、「自動Ｎ」モードにおいて自動運転時間外であることを意味する。「手動」モードでは、窓の開閉とエアコンのＯＮ・ＯＦＦをユーザーが操作パネルから手動で行える。
居室１に人が居る時には、「自動Ａ」モードが優先する。居室１に人が居ない時や非居室では、「自動Ｎ」モードを選択することで、熱溜り排気や壁に蓄冷し、冷房使用を減らすことができる。「自動Ａ」モードと「自動Ｎ」モードの相互の切り替えは、ユーザーが操作パネル９ａ，９ｂ，９ｃにより手動で行ってもよいが、人感センサーを用いて自動的に切り替えることもできる。
上記の各運転モードに加え、ユーザーが帰宅時に部屋が暑い場合に、強制的にエアコンで暫く冷やし、快適温度になったら通常運転に戻す設定もできる。

窓６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆは、屋外へと繋がる電動窓であり、集中制御機１１からの指令に基づき、図示しないモーターによって自動で開閉される。窓６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆは、全開、全閉の他、半開きの状態として通風量を制限することもできる。居室１及び居室３では、窓６ａ，６ｂ，６ｄ，６ｅは居室１，３を囲む四方の壁のうち、１つの壁上ではなく、互いに直交または対向する２つの壁にそれぞれ設けられており、２つの窓を同時に開けることで、風の入り口と出口ができて室内を風が流れ、涼しい外気を室内に多く取り入れることができるので、自然の風を最大限利用して室温を快適に制御できる。２つの窓を、１つの壁上の上部と下部に設けることもでき、この場合は２つの窓を同時に開けることで、重力換気による換気が行える。居室２には、窓６ｃが一つしか設けてないが、非居室５との間の出入口を開けることで、居室２の窓６ｃと非居室５の窓６ｆにより通風が行える。２つの窓を１階と２階に設け、２つの窓を同時に開けることで、１階と２階に跨って重力換気が行え、さらに２つの窓を異なった方角の壁に設けることで、重力換気と合わせて風力換気を行うこともできる。各窓６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆは、すべり出し窓やオーニング窓、引違い窓など、その種類は問わない。

集中制御機１１は、例えばパソコンや専用コントローラー等で構成され、各種データ及びプログラムを記憶する記憶部や、計時動作を行う計時部等を備えており、記憶部に予め格納されたプログラムに従い、室温と外気温の比較等を行い、窓６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆの開閉とエアコン７ａ，７ｂ，７ｃのＯＮ・ＯＦＦを制御する。

以下、集中制御機１１により実行される制御の内容について説明する。居室１，２，３で行う制御は同じなので、代表的に居室１について説明する。
図３は、「自動Ａ（エアコン使用モード）」における外気温と室温に対応した窓６ａ，６ｂ及びエアコン７ａの状態をまとめたグラフである。同図に示すように、室温が快適温度範囲内で外気温が室温より高いときは（図中のＡ領域）、エアコン７ａはＯＦＦで窓６ａ，６ｂは閉となる。室温が快適温度範囲内で外気温が室温より低いときは（図中のＢ領域）、エアコン７ａはＯＦＦで窓６ａ，６ｂは開となる。また、室温が快適温度範囲を上回り、外気温が快適上限温度ＴＨより高いときは（図中のＣ領域）、エアコン７ａはＯＮで窓６ａ，６ｂは閉となる。室温が快適温度範囲を上回り、外気温が快適上限温度ＴＨより低いときは（図中のＤ領域）、エアコン７ａはＯＦＦで窓６ａ，６ｂは開となる。このようにエアコン７ａと窓６ａ，６ｂを制御することで、自然の有効利用と最小限のエアコン運転によって、快適な温度環境を提供できると共に、省エネを図ることができる。
また「自動Ａ」モードにおいて、室温が快適下限温度ＴＬより低いときは（図中のＥ領域）、エアコン７ａはＯＦＦで窓６ａ，６ｂは閉となる。また、外気温について窓を開ける下限値（窓閉温度ＴＣ）が予め設定してあり、外気温がその下限値ＴＣよりも低いときは（図中のＦ領域）、エアコン７ａはＯＦＦで窓６ａ，６ｂは閉となる。これにより、冷たい外気が室内に入って室内が寒くなるのを防ぐことができる。
また、室温が快適下限温度ＴＬより高く、外気温が快適下限温度ＴＬと窓閉温度ＴＣの間にあるときは（図中のＧ領域）、エアコン７ａはＯＦＦとし窓６ａ，６ｂを制限的に開けて通風を調節する。窓６ａ，６ｂの開ける量は、外気温が快適下限温度ＴＬに近いときは大きく開け、外気温が窓閉温度ＴＣに近くになるにつれ開ける量を小さくする。これにより、適度な換気を行いつつ室内を快適に維持できる。

図４は、「自動Ｎ（エアコン不使用モード）」における外気温と室温に対応した窓６ａ，６ｂ及びエアコン７ａの状態をまとめたグラフである。同図に示すように、室温が快適下限温度ＴＬ以上で外気温が室温より低いときは（図中のＨ領域）、窓６ａ，６ｂは開となる。室温が快適下限温度ＴＬ以上で外気温が室温より高いときは（図中のＩ領域）、窓６ａ，６ｂは閉となる。このように窓６ａ，６ｂを制御することで、エアコン７ａを使わずに室温を快適な温度に制御できる。
さらに「自動Ｎ」モードにおいて、室温が快適下限温度ＴＬより低いときは（図中のＪ領域）、窓６ａ，６ｂは閉となる。また、外気温について窓６ａ，６ｂを開ける下限値（窓閉温度ＴＣ）が予め設定してあり、外気温がその下限値ＴＣよりも低いときは（図中のＫ領域）、窓６ａ，６ｂは閉となる。これにより、冷たい外気が室内に入って室内が寒くなるのを防ぐことができる。
また、室温が快適下限温度ＴＬより高く、外気温が快適下限温度ＴＬと窓閉温度ＴＣの間にあるときは（図中のＬ領域）、窓６ａ，６ｂを制限的に開けて通風を調節する。これにより、適度な換気を行いつつ室内を快適に維持できる。

図７，８は、上述の「自動Ａ」モード、「自動Ｎ」モードを実施するためのフローチャートの一例を示している。図７に示すように、制御判定が開始されると、ループ処理が開始され（ステップＳ１）、続いて雨センサー１３により得られる情報から降雨か否かを判定する（ステップＳ２）。降雨と判定されると、センサースイッチＯＮ／ＯＦＦを確認する（ステップＳ３）。センサースイッチは、ユーザーがセンサーを有効化・無効化するためのスイッチで、図１１〜１４に示す操作パネル上で「雨センサ」ボタン２０を押すことでＯＮ／ＯＦＦを切り替える。通常はセンサースイッチはＯＮとなっており、この場合はすべての窓６ａ，６ｂを閉じ（ステップＳ４）、ループ処理を終了する（ステップＳ５）。センサースイッチをＯＦＦとするのは、雨が降っていても窓を開けて室内の煙や臭いなどを排出したいときなどに用いられる。ステップＳ２で降雨でないと判定されたとき、降雨であってもセンサースイッチＯＦＦのときは、図８に示すグループ毎の処理を行う（ステップＳ６）。

グループ毎の処理では、まず自動制御時間内であるか否かを判定する（ステップＳ７）。自動制御時間内と判定されると、待機時間ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。待機時間ｔは制御間隔のことで、後述するエアコンと窓の状態設定時に所定の時間ｔ１，ｔ２，ｔ３が設定されるものである。したがって、以後の処理は所定の時間ｔ１，ｔ２，ｔ３毎に行われることになる。
待機時間経過と判定されると、室温が快適下限温度ＴＬ以下か否かを判定する（ステップＳ９）。室温が快適下限温度ＴＬ以下の場合は、窓６ａ，６ｂを閉としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ１０）、制御間隔ｔ１を設定する（ステップＳ１１）。室温が快適下限温度ＴＬ以上の場合は、次に外気温が窓閉温度ＴＣ以下か否かを判定する（ステップＳ１２）。外気温が窓閉温度ＴＣ以下の場合は、窓６ａ，６ｂを閉としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ１０）、制御間隔ｔ１を設定する（ステップＳ１１）。外気温が窓閉温度ＴＣ以上の場合は、次に外気温が快適下限温度ＴＬ以下か否かを判定する（ステップＳ１３）。外気温が快適下限温度ＴＬ以下の場合は、窓６ａ，６ｂを制限開としエアコン７ａをＯＦＦとし（ステップＳ１４）、制御間隔ｔ２を設定する（ステップＳ１５）。
外気温が快適下限温度ＴＬ以上の場合は、エアコン有モードが選択されているか否か（エアコン使用モードかエアコン不使用モードか）を判定する（ステップＳ１６）。エアコン不使用モードが選択されている場合は、次に室温より外気温が低いか否かを判定し（ステップＳ１７）、室温より外気温が低いときは、窓６ａ，６ｂを開としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ１８）、制御間隔ｔ３を設定する（Ｓ１９）。室温より外気温が高いときは、窓６ａ，６ｂは閉としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ２０）、制御間隔ｔ３を設定する（ステップＳ２１）。
ステップＳ１６でエアコン使用モードが選択されていると、室温が快適温度範囲内か否かを判定する（ステップＳ２２）。室温が快適温度範囲外と判定されると、次に外気温が快適上限温度ＴＨ以上か否かを判定する（ステップＳ２３）。外気温が快適上限温度ＴＨ以上の場合は、窓６ａ，６ｂは閉としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ２４）、制御間隔ｔ３を設定する（ステップＳ２５）。外気温が快適上限温度ＴＨ以下の場合は、窓６ａ，６ｂは開としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ２６）、制御間隔ｔ３を設定する（ステップＳ２７）。
ステップＳ２２で室温が快適温度範囲内のときは、次に外気温が快適上限温度ＴＨ以上か否かを判定する（ステップＳ２８）。外気温が快適上限温度ＴＨ以上の場合は、窓６ａ，６ｂは閉としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ２９）、制御間隔ｔ３を設定する（ステップＳ３０）。外気温が快適上限温度ＴＨ以下の場合は、次に室温が外気温より低いか否かを判定する（ステップＳ３１）。室温より外気温が低い場合は、窓６ａ，６ｂは開としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ３２）、制御間隔ｔ３を設定する（ステップＳ３３）。室温より外気温が高い場合は、窓６ａ，６ｂは閉としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ３４）、制御間隔ｔ３を設定する（ステップＳ３５）。以上のように窓６ａ，６ｂとエアコン７ａの状態を設定するとグループ毎の処理を終了し、図７のフローチャートのループ処理終了（ステップＳ５）に移行し、その次にループ処理開始（ステップＳ１）に戻り、上述の処理が繰り返し行われる。
なお、図８のフローチャートの下部に記載の英文字は、図３，４のグラフのＡ〜Ｌの各領域に対応している。図８のフローチャートは、エアコン使用モードのときの制御とエアコン不使用モードのときの制御を合体させたものとなっているが、エアコン使用モードとエアコン不使用モードとでグループ毎の処理のフローチャートを分けることもできる。

上述の例では、ステップＳ１６でエアコン使用モードと判定され、ステップＳ２２で室温が快適温度範囲内にあると判定され、ステップＳ２８で外気温が快適上限温度ＴＨ以下の場合に、室温より外気温が低いかを判定し（ステップＳ３１）、室温より外気温が低いときは窓６ａ，６ｂは開、室温より外気温が高いときは窓６ａ，６ｂは閉となるようにしているが（エアコン７ａは何れもＯＦＦ）、室温と外気温とを比較するステップＳ３１を行わず、室温と外気温が少なくとも設定温度（例えば快適上限温度ＴＨ）より低ければ、エアコン７ａをＯＦＦにして窓６ａ，６ｂを開けるように制御することもできる。
この場合でも室温を快適に維持できるし、集中制御機１１が室温と外気温を所定時間（ｔ１、ｔ２，ｔ３）毎に確認することで、制御が簡単になり、また室温と外気温を確認する時間を細かくすることで、室温や外気温の変化に応じたタイムリーな温度制御が行える。

図５は、「自動Ａ（エアコン使用モード）」における外気温と室温に対応した窓６ａ，６ｂ及びエアコン７ａの制御状態の他の例を示している。図３と異なる部分について説明すると、室温が快適温度範囲内で外気温が室温より所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１以上下がったときに（図中の矢印２４参照）、窓６ａ，６ｂを開けてエアコン７ａをＯＦＦにする。一方、外気温が室温より高くなると（図中の矢印２５参照）、すぐに窓６ａ，６ｂを閉じてエアコン７ａをＯＦＦする。
外気温が室温より高くなり、窓６ａ，６ｂを閉めてエアコン７ａをＯＦＦにした場合でも、日射や風などの影響により外気温が室温より一時的に低くなることがあり、窓６ａ，６ｂが開け閉め（いづれもエアコン７ａはＯＦＦ）を繰り返す場合があるが、外気温が室温より所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１以上低くなってから窓６ａ，６ｂを開けてエアコン７ａをＯＦＦすることで、そのような不都合（ハンチング）を解消することができる。
この窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１は、図５より明らかなように、窓を開けるときの外気温と窓を閉めるときの外気温との温度差であり、例えば１〜３℃に設定される。１℃よりも小さいとハンチングが起きるおそれがあり、３℃よりも大きいと窓６ａ，６ｂを開く時間が短くなるためである。窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１は、地域や個人差によって設定を変更できる。
室温と外気温が何れも快適上限温度ＴＨよりも高いときに（図中のＣ領域）、窓６ａ，６ｂを閉じてエアコン７ａをＯＮするのは、図３の場合と同様である。
室温が快適上限温度ＴＨより高い状態で、外気温のみが快適上限温度ＴＨより窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ４以上下がった場合（図中の矢印２０参照）、窓６ａ，６ｂを開けエアコン７ａをＯＦＦにする。外気温が快適上限温度ＴＨより僅かに低い状態で窓６ａ，６ｂを開けてエアコン７ａをＯＦＦにすると、室内の壁等からの熱放射によってエアコンＯＦＦする前よりも室温が上がる場合があり、またエアコンＯＮの状態では室内の湿度が低くなっており、エアコンをＯＦＦして窓６ａ，６ｂを開けると屋外の湿った空気が室内に入ることで体感温度が上がる場合があるが、外気温が室温より所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ４以上低くなってから窓６ａ，６ｂを開けてエアコン７ａをＯＦＦすることで、そのような不都合を解消し、室温を快適に維持できる。
また、エアコン７ａをＯＮすることにより、室温はエアコン７ａの設定温度まで低下するが、このとき室温が快適上限温度ＴＨより窓閉・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ６以上下がってからエアコンをＯＦＦする（図中の矢印２２参照）ことにより、エアコン７ａがＯＮとＯＦＦを繰り返す不都合を解消することができる。なお、室温が快適上限温度ＴＨより窓閉・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ６以上下がらなかった場合は、外気温が室温より窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１以上下がったとき（図中の矢印２３参照）、窓６ａ，６ｂを開けてエアコン７ａをＯＦＦにする。
また、外気温が快適下限温度ＴＬより一定温度ｄＴ３以上低く且つ窓閉温度ＴＣより一定温度ｄＴ５以上高く、尚且つ室温が快適下限温度ＴＬより一定温度ｄＴ２以上高いときに（図中のＧ領域）、窓６ａ，６ｂを制限開としエアコン７ａをＯＦＦにしている。

図６は、「自動Ｎ（エアコン不使用モード）」における外気温と室温に対応した窓６ａ，６ｂの制御状態の他の例を示している。図４の場合と異なる部分について説明すると、室温が快適下限温度ＴＬ以上で外気温が室温より所定の窓開遅らせ温度ｄＴ７以上下がったときに（図中の矢印２６参照）、窓６ａ，６ｂを開ける。一方、外気温が室温より高くなると（図中の矢印２７参照）、すぐに窓６ａ，６ｂを閉じる。
外気温が室温より高くなり、窓６ａ，６ｂを閉めた場合でも、日射や風などの影響により外気温が室温より一時的に低くなることがあり、窓６ａ，６ｂが開け閉めを繰り返す場合があるが、外気温が室温より所定の窓開遅らせ温度ｄＴ７以上低くなってから窓６ａ，６ｂを開けることで、そのような不都合（ハンチング）を解消することができる。この窓開遅らせ温度ｄＴ７は、図６より明らかなように、窓を開けるときの外気温と窓を閉めるときの外気温との温度差であり、例えば１〜２℃に設定される。１℃よりも小さいとハンチングが起きるおそれがあり、２℃よりも大きいと窓６ａ，６ｂを開く時間が短くなるためである。
また、外気温が快適下限温度ＴＬより一定温度ｄＴ３以上低く且つ窓閉温度ＴＣより一定温度ｄＴ５以上高く、尚且つ室温が快適下限温度ＴＬより一定温度ｄＴ２以上高いときに（図中のＬ領域）、窓６ａ，６ｂを制限開としている。

図９は、上述の図５，６の制御に対応したフローチャートを示している。図８と異なる部分について説明すると、ステップＳ１３で外気温が最適下限温度ＴＬ以下と判定されると、外気温が快適下限温度ＴＬより一定温度ｄＴ３以上低く且つ窓閉温度ＴＣより一定温度ｄＴ５以上高く、尚且つ室温が快適下限温度ＴＬより一定温度ｄＴ２以上高いか否かを判定する（ステップＳ３６）。この条件に合うときは、窓６ａ，６ｂを制限開としエアコン７ａをＯＦＦとし（ステップＳ１４）、制御間隔ｔ２を設定する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１７で室温より外気温が低いと判定されると、外気温が室温より窓開遅らせ温度ｄＴ７以上低いか否かを判定する（ステップＳ３７）。外気温が室温より窓開遅らせ温度ｄＴ７以上低い場合は、窓６ａ，６ｂを開としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ１８）、制御間隔ｔ３を設定する（Ｓ１９）。
ステップＳ２３で外気温が快適上限温度ＴＨ以下と判定されると、外気温が快適上限温度ＴＨより窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ４以上低いか否かを判定する（ステップＳ３８）。この条件に合致すると、窓６ａ，６ｂは開としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ２６）、制御間隔ｔ３を設定する（ステップＳ２７）。
ステップＳ３１で室温より外気温が低いと判定されると、外気温が室温より窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１以上低いか否かを判定する（ステップＳ３９）。外気温が室温より窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１以上低い場合は、窓６ａ，６ｂを開としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ３２）、制御間隔ｔ３を設定する（Ｓ３３）。
エアコン有りモードが選択され、室温が快適温度範囲内であると、エアコンがＯＮ状態か否かを判定する（ステップＳ４０）。エアコンがＯＮのときは、室温が快適上限温度ＴＨより窓閉・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ６以上低いか否かを判定する（ステップＳ４１）。室温が快適上限温度ＴＨより窓閉・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ６以上低い場合は、窓６ａ，６ｂを閉としたままエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ４２）、制御間隔ｔ３を設定する（Ｓ４３）。ステップＳ４１でｎｏの場合、即ち室温が快適上限温度ＴＨより低く且つ（ＴＨ−ｄＴ６）より高い場合は、外気温が室温より窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１以上低いか否かを判定する（ステップＳ４４）。外気温が室温より窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度ｄＴ１以上低い場合は、窓６ａ，６ｂを開としエアコン７ａをＯＦＦし（ステップＳ４５）、制御間隔ｔ３を設定する（Ｓ４６）。
なお、図９のフローチャートの下部に記載の英文字は、図５，６のグラフのＡ〜Ｌの各領域に対応している。

一般的に、真夏の就寝時にはエアコン７ａのタイマーをかけて就寝することが多いが、タイマーが切れると窓６ａ，６ｂが閉まっているために寝苦しくて目が覚めてしまうことがある。本システムのエアコン使用モードによれば、外気温が下がってくると窓６ａ，６ｂを開けてエアコン７ａをＯＦＦするので、真夜中の寝苦しさを解消することができる。その後、外気温が快適下限温度ＴＬ以下まで下がると窓６ａ，６ｂが閉鎖されるため、明け方に起こりやすい寝冷えを防止できる。また、日中に外出するときなどには、エアコン不使用モードを選択することで、熱溜りの排気を促して冷房使用の削減に繋がる。また、夜間にエアコン不使用モードを選択することで、壁等への蓄冷を促して冷房使用の削減に繋がる。
このように本システムは、エアコン不使用モードとエアコン使用モードを使い分けることで、最大限の自然風の利用と最小限のエアコンの利用により、住宅の環境や生活シーンに応じた快適な温度環境を提供できると共に、省エネを図ることができる。その結果、熱中症の発症を予防することができ、冷房が苦手な人に対しても夏の健康的な暮らしを提供することができる。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。実施形態のものは、エアコン不使用モードとエアコン使用モードの両方を備えるものであるが、エアコン不使用モードとエアコン使用モードの何れか一方のみを備えるものであってもよい。また実施形態のものは、室温の快適上限温度ＴＨと快適下限温度ＴＬを設定しているが、一つの設定温度のみを設定するものであってもよい。また、実施形態には、居室毎に制御するもの、居室と非居室を合わせて制御するものを示したが、複数の居室をまとめて制御するもの、非居室のみを制御するものであってもよい。フローチャートや操作パネルの画面は、適宜変更することができる。本発明のシステムは、住宅に限らず、あらゆる建物に適用することができる。

１ 居室
２ 居室
３ 居室
４ 住宅
５ 非居室
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ 窓
７ａ，７ｂ，７ｃ エアコン
８ａ，８ｂ，８ｃ 室温センサー
９ａ，９ｂ，９ｃ 操作パネル
１１ 集中制御機（制御手段）
１２ 外気温センサー

Claims (7)

1. ２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーと制御手段とを備え、制御手段は、室温が快適下限温度以上で且つ外気温が室温よりも低いときに窓を開け、室温が快適下限温度以上で且つ外気温が室温より高いときに窓を閉めることを特徴とする室温制御システム。
2. ２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーとエアコンと制御手段とを備え、制御手段は、室温と外気温に応じて、次の窓の開閉及びエアコンのＯＮ・ＯＦＦを行うことを特徴とする室温制御システム。
   （ａ）室温が快適温度範囲内のときは、エアコンはＯＦＦとし、外気温が室温より高いと窓を閉めて、外気温が室温より低いと窓を開ける。
   （ｂ）室温が快適温度範囲を上回ったときは、外気温が快適上限温度より高いとエアコンをＯＮして窓を閉め、外気温が快適上限温度より低いとエアコンをＯＦＦして窓を開ける。
3. ２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーとエアコンと制御手段とを備え、制御手段は、エアコン不使用モードとエアコン使用モードとを有し、エアコン不使用モードでは、室温と外気温に応じて窓の開閉のみを行い、エアコン使用モードでは、室温と外気温に応じて窓の開閉とエアコンのＯＮ・ＯＦＦを行うことを特徴とする室温制御システム。
4. ２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーとエアコンと制御手段とを備え、制御手段は、外気温が室温よりも所定の窓開・エアコンＯＦＦ遅らせ温度以上下がったときに窓を開け且つエアコンをＯＦＦにし、外気温が室温よりも高くなったときに窓を閉め且つエアコンをＯＮにすることを特徴とする室温制御システム。
5. ２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーとエアコンと制御手段とを備え、制御手段は、エアコンの運転中に所定時間毎に室温と外気温を確認し、室温が快適上限温度以下となり、且つ、外気温が室温より低くなると、エアコンをＯＦＦにして窓を開けることを特徴とする室温制御システム。
6. ２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーと制御手段とを備え、制御手段は、外気温が室温よりも所定の窓開遅らせ温度以上下がったときに窓を開け、外気温が室温よりも高くなったときに窓を閉めることを特徴とする室温制御システム。
7. ２つ以上の窓と外気温センサーと室温センサーと制御手段とを備え、外気温について窓を開ける下限値を設定し、制御手段は、外気温が下限値以下のときは窓を閉め、外気温が下限値より高いときは外気温に応じて窓の開口量を調節することを特徴とする室温制御システム。

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