JP2017089917A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の部屋を空調することができ、イニシャルコストおよびランニングを低くすることができる空気調和システムを提供する。【解決手段】空調装置１０は、第１の空間Ａに設置され、第１の室温検知手段１００Ａによって検知された温度を第１の目標温度に調整するように構成される。送風装置２０は、第２の室温検知手段１００Ｂによって検知された温度が第２の目標温度に近づくように、第１の空間Ａから第２の空間Ｂへ送風するように構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和システムに関するものであり、特に複数の部屋を空調することができる空気調和システムに関するものである。

従来、複数の部屋を空調する空気調和システムが知られている。たとえば特許第３９７２０１４号公報（特許文献１）には、複数の部屋を互いに連通させる空気流路（ダクト）を設けて、空調対象の部屋の空気を他の部屋に送風して他の部屋の空調装置の運転負荷を緩和するシステムが提案されている。

特許第３９７２０１４号公報

住宅の高断熱化および高気密化によって住宅内に発生する空調負荷が低下し、空調機（室内機）および熱源機（室外機）の低容量化が可能となってきている。その結果、各部屋を個別に空調する個別空調および家全体を空調する全館空調のいずれにおいても空気調和システムの低コスト化が可能となってきている。

各部屋を個別に空調する場合（個別空調）、部屋毎に圧縮機が必要となる。一方、家全体を空調する場合（全館空調）、個別空調よりも圧縮機の台数を減らすことができる。しかし、全館空調において、複数の部屋を互いに連通させるダクトを設ける場合、ダクトを設置する工事が必要となる。ダクトは、各部屋のデザイン性または機能性を確保するために、天井裏に設ける場合が多い。天井裏にダクトを設ける場合、その工事の費用は増加し易い。そのため、ダクトを設けて全館空調を行なう場合、イニシャルコストが増加してしまい、空気調和システムのさらなる低コスト化が望めない可能性がある。

また、各部屋における送風量を一定に保つためには、空気流路の通過風量を一定に保つ必要がある。しかし、ダクトを空気が通過すると、ダクト壁面と空気との摩擦による圧力損失が発生する。そのため、ダクトの通過風量を一定に保つためには、送風する空調装置に余計な負荷がかかり易い。その結果、ランニングコストがかえって増加してしまい、空気調和システムのさらなる低コスト化が望めない可能性がある。

また、空調装置によって直接に空調される部屋（第１の空間）から、この部屋に隣接する部屋（第２の空間）へ送風することが考えられる。この場合、第１の空間の空調に使われた空気が第２の空間の空調に使われる。そのため、第２の空間の空調も第１の空間と同程度に行なおうとすると、第１の空間から第２の空間への送風量を増加させる必要がある。しかし、送風量を増加させると、強い風が第２の空間の在室者にあたってしまい、在室者の快適性が損なわれる可能性がある。

さらに、第１の空間から第２の空間への送風方向によっては、第２の空間の対流が促進されず、第２の空間に温度分布の偏りが生じ場合がある。その場合、第２の空間の空調が効果的に行なえず、在室者の快適性が損なわれる可能性がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の部屋を空調することができ、イニシャルコストおよびランニングコストが低く、在室者の快適性を確保することができる空気調和システムを提供することである。

本発明に係る空気調和システムは、第１の空間と、第１の空間に隣接する第２の空間とを空調する空気調和システムである。空気調和システムは、第１の室温検知手段と、第２の室温検知手段と、空調装置と、送風装置と、風向可変手段とを備える。第１の室温検知手段は、第１の空間の第１の温度を検知する。第２の室温検知手段は、第２の空間の第２の温度を検知する。空調装置は、第１の空間に設置され、第１の温度と予め設定された第１の目標温度との差に基づいて第１の空間の温度を調整するように構成される。送風装置は、第２の温度と予め設定された第２の目標温度との差に基づいて、第１の空間に含まれる空気を第２の空間へ送風するように構成される。風向可変手段は、送風装置の送風方向を変更可能に構成される。

本発明によれば、送風装置によって第１の空間に含まれる空気を第２の空間へ送風することにより、複数の部屋を空調することができる。その結果、新たにダクトを設置する必要がないためイニシャルコストを低減することができる。また、ダクト壁面と空気との摩擦による圧力損失が発生しないため、空調装置に余計な負荷がかかり難くなり、ランニングコストを低減することができる。また、風向可変手段によって送風装置の送風方向を変化させることにより、在室者の快適性を確保することができる。

実施の形態１に係る空気調和システムの構成図である。 空調装置の冷媒回路図である。 送風装置の構成図である。 実施の形態１に係る空気調和システムの機能ブロック図である。 送風装置の送風方向が上部吹き出しである場合の空気の流れを示す図である。 送風装置の送風方向が下部吹き出しである場合の空気の流れを示す図である。 送風装置の設置位置によって、上部吹き出しおよび下部吹き出しの角度の設定が異なる様子を示す図である。 実施の形態２に係る空気調和システムの構成図である。 実施の形態２に係る空気調和システムの機能ブロック図を示す。 実施の形態２における空調制御を各場合に分けて示した図である。 実施の形態３に係る空気調和システムの構成図である。 図１２は、図１１に対応する平面図である。 実施の形態３に係る空気調和システムの機能ブロック図を示す。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１による空気調和システム１の構成図である。空間Ａには空調装置１０が設置されている。空間Ａに隣接する空間Ｂには送風装置２０が設置されている。送風装置２０の送風口には、送風装置２０の送風方向を変化させる風向可変部３０が設けられている。空調装置１０とコントローラ５０Ａとは、伝送線２００Ａで接続されている。送風装置２０とコントローラ５０Ｂとは、伝送線２００Ｂで接続されている。空間Ａ，Ｂにはそれぞれ室温センサ１００Ａ，１００Ｂが配置されている。室温センサ１００Ａ，１００Ｂは、伝送線２００Ａ，２００Ｂを通じてそれぞれコントローラ５０Ａ、５０Ｂと接続されている。室温センサ１００Ａ，１００Ｂのそれぞれは、空間Ａ，Ｂの温度を検知できればコントローラ５０Ａ，５０Ｂの内部、空調装置１０の室内ユニット１１の内部、または送風装置２０の内部に配置されても構わない。

１台の空調装置１０によって空間ＡおよびＢの双方を空調する場合、空間ＡおよびＢを互いに連通させるダクトを設けるのが一般的である。この場合、ダクトを設置する工事が必要となる。ダクトは、各空調対象空間のデザイン性または機能性を確保するために、天井裏に設けられる場合が多い。天井裏にダクトを設ける場合、その工事の費用は増加し易い。そのため、ダクトを設けて空間ＡおよびＢの空調を行なう場合、イニシャルコストが増加し易く、空気調和システム１の低コスト化が望めなくなる可能性がある。

また、空間ＡおよびＢにおける送風量を一定に保つためには、ダクトの通過風量を一定に保つ必要がある。しかし、ダクトを空気が通過すると、ダクト壁面と空気との摩擦による圧力損失が発生する。そのため、ダクトの通過風量を一定に保つためには、ダクトに送風する空調装置１０に余計な負荷がかかり易い。その結果、ランニングコストが高額になり、空気調和システム１の低コスト化が望めない可能性がある。

これに対してダクトを設けずに、空調装置１０によって直接に空調される空間Ａから、送風装置２０によって空間Ｂへ送風した場合、空間Ａ，Ｂの空調においては、空間Ａの空調に使われた空気が第２の空間の空調に使われる。そのため、空間Ｂの空調も空間Ａと同程度に行なおうとすると、空間ＡからＢへの送風量を増加させる必要がある。しかし、送風量を増加させると強い風が空間Ｂの在室者Ｍにあたってしまい、在室者Ｍの快適性が損なわれる可能性がある。

さらに、空間ＡからＢへの送風方向によっては、空間Ｂの対流が促進されず、空間Ｂに温度分布の偏りが生じる場合がある。その場合、空間Ｂの空調が効果的に行なえず、在室者Ｍの快適性が損なわれる可能性がある。

そこで、実施の形態１においては、送風装置２０により空間ＡからＢへ送風するとともに、風向可変部３０によって送風装置２０の送風方向を可変とする。このような構成とすることにより、空間ＡおよびＢを空調することができる。その結果、新たにダクトを設置する必要がなく、イニシャルコストおよびランニングコストを低減することができる。

また、風向可変部３０によって送風装置２０の送風方向を可変とすることにより、在室者Ｍに送風装置２０から直接に風があたることを避けることができる。さらに、空間Ｂの対流を促進することができる方向に送風を行なうことにより、温度分布の偏りを生じ難くして、空間Ｂの空調を効果的に行なうことができる。その結果、在室者Ｍの快適性を確保することができる。

コントローラ５０Ａは、室温センサ１００Ａの検知温度に基づき空調装置１０の運転を制御する。コントローラ５０Ｂは、室温センサ１００Ｂの検知温度に基づき送風装置２０の運転を制御する。室温センサ１００Ａ，１００Ｂ各々の検知結果、並びに空調装置１０および送風装置２０への運転制御指示は伝送線２００Ａを通じて送信される。伝送線２００Ａは有線である必要はない。伝送線２００Ａを通じた通信は、たとえば赤外線通信のような無線通信でもよい。コントローラ５０Ａ，５０Ｂは、空間Ａ，Ｂ内にそれぞれ配置されている必要はない。コントローラ５０Ａは、空間Ａの外に配置されて、たとえばＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＷｉＦｉ（登録商標）、あるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような無線通信方式を使用して、室温センサ１００Ａおよび空調装置１０と通信してもよい。コントローラ５０Ｂについても同様である。

図２は、本発明の実施の形態１に係る空調装置１０の冷媒回路図である。空調装置１０は、室内ユニット１１と室外ユニット１２とを備える。室内ユニット１１は、冷媒を凝縮させる凝縮器もしくは冷媒を蒸発させる蒸発器となる熱交換器１１Ａと、熱交換器１１Ａに向けて空気を送出する送風ファン１１Ｂとを含む。室外ユニット１２は、冷媒を凝縮させる凝縮器もしくは冷媒を蒸発させる蒸発器となる熱交換器１２Ａと、熱交換器１２Ａに向けて空気を送出する送風ファン１２Ｂと、冷媒を圧縮する圧縮機１２Ｃと、凝縮された冷媒を減圧する絞り装置１２Ｄと、熱交換器１２Ａに流れる冷媒の流れを反転する四方弁１２Ｅとを含む。冷凍サイクル１０００は、冷媒回路を暖房用の経路と冷房用の経路とに切り替えることができる。暖房用冷媒回路は、圧縮機１２Ｃ、熱交換器１１Ａ、絞り装置１２Ｄ、および熱交換器１２Ａの順に経由して冷媒を圧縮機１２Ｃに戻す。冷房用冷媒回路は、圧縮機１２Ｃ、熱交換器１２Ａ、絞り装置１２Ｄ、および熱交換器１１Ａの順に経由して冷媒を圧縮機１２Ｃに戻す。

送風ファン１１Ｂは、熱交換器１１Ａに給する空気の流量を変えることが可能である。送風ファン１２Ｂは、熱交換器１２Ａに供給する空気の流量を変えることが可能である。送風ファン１１Ｂ，１２Ｂの各々は、たとえば、ＤＣモータなどの駆動用モータによって駆動される遠心ファンまたは多翼ファンである。

圧縮機１２Ｃは、運転容量を変えることが可能な圧縮機であり、インバータ（不図示）により制御されるモータ（不図示）によって駆動される容積式圧縮機である。図２の圧縮機１２Ｃに替えて、複数の圧縮機が並列もしくは直列に接続されていてもよい。

絞り装置１２Ｄは、冷媒回路内を流れる冷媒の流量の調節等が行うことが可能である。絞り装置１２Ｄは、たとえばステッピングモータ（図示せず）により絞りの開度を調整することが可能な電子膨張弁、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、またはキャピラリーチューブにより構成される。

四方弁１２Ｅは、内部で部材がスライドすることにより熱交換器１１Ａ，１２Ａを流れる冷媒の方向を切替えるための弁である。室内を冷房する場合には、内部で部材がスライドすることにより、冷媒が経路Ａ１，Ａ２を流れるようになる。その結果、圧縮機１２Ｃ、熱交換器１２Ａ、絞り装置１２Ｄ、および熱交換器１１Ａの順に冷媒が流れる冷媒回路が構成される。室内を暖房する場合には、内部で部材がスライドすることにより、冷媒が経路Ｂ１，Ｂ２を流れるようになる。その結果、圧縮機１２Ｃ、絞り装置１２Ｄ、および熱交換器１２Ａの順に冷媒が流れる冷媒回路が構成される。

空調装置１０に用いられる冷媒は例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４ＡなどのＨＦＣ冷媒、Ｒ２２、Ｒ１３４ａなどのＨＣＦＣ冷媒、もしくは炭化水素、ヘリウムのような自然冷媒などがある。

図２を参照しながら、冷凍サイクル１０００の冷房動作を説明する。圧縮機１２Ｃから吐出された冷媒は四方弁１２Ｅを通過して熱交換器１２Ａへと流れる。熱交換器１２Ａはこのとき凝縮器として動作する。冷媒は、空気と熱交換する時に凝縮液化して、絞り装置１２Ｄへと流れる。冷媒は、絞り装置１２Ｄで減圧された後、熱交換器１１Ａへと流れる。熱交換器１１Ａは蒸発器として動作する。冷媒は、熱交換器１１Ａにおいて第１の空間の空気から熱を奪って蒸発する。この際、第１の空間の温度が下がる。その後、冷媒は、四方弁１２Ｅを通過して再び圧縮機１２Ｃに吸入される。

冷凍サイクル１０００の暖房動作を説明する。圧縮機１２Ｃから吐出された冷媒は四方弁１２Ｅを通過して熱交換器１１Ａへと流れる。熱交換器１１Ａはこのとき凝縮器として作用し、冷媒は第１の空間の空気に熱を与えて凝縮液化する。この際、第１の空間の空気の温度が上がる。その後、冷媒は、絞り装置１２Ｄへと流れる。冷媒は絞り装置１２Ｄで減圧された後、熱交換器１２Ａは蒸発器として機能し、冷媒は空気と熱交換して蒸発した後、四方弁１２Ｅを通過して再び圧縮機１２Ｃに吸入される。

図３は、送風装置２０の構成図である。送風装置２０は、空間Ａに含まれる空気を空間Ｂに送風する。図３に示されるように、送風装置２０は、空間ＡからＢへと空気を送風する送風部２１と、制御装置２４とを含む。送風装置２０には、空間Ａと連通した吸入口２２と、空間Ｂに連通した送風口２３とが設けられている。制御装置２４は、コントローラ５０Ｂからの受信した制御信号に基づいて、送風装置２０の送風量および風向可変部３０の向きを制御する。送風装置２０は、空間ＡからＢに送風することができればどのような位置に設置されても構わない。

風向可変部３０は、制御装置２４によって向きが制御されて、送風装置２０の送風方向を変化させる。風向可変部３０は、たとえば送風口２３に取り付けられる回転可能な平板（ルーバー）である。風向可変部３０は、その向き（回転角度）を変更することで送風方向を制御できる。送風方向は、たとえばルーバーの回転角度として定義することができる。なお、風向可変部３０は空間Ｂへの送風方向を変更することができればよく、送風装置２０に設置されていなくてもよい。

図４は、空気調和システム１の機能ブロック図である。室温センサ１００Ａは、検知した空間Ａの室温をコントローラ５０Ａに送信する。コントローラ５０Ａは、受信した空間Ａの室温に基づいて、制御装置１３に制御信号を送信する。制御装置１３は、受信した制御信号に基づいて、圧縮機１２Ｃ、絞り装置１２Ｄ、熱交換器１１Ａ、熱交換器１２Ａ、四方弁１２Ｅを制御し、空間Ａの空調を行なう。

室温センサ１００Ｂは、検知した空間Ｂの室温をコントローラ５０Ｂに送信する。コントローラ５０Ｂは、受信した空間Ｂの室温に基づいて、制御装置２４に制御信号を送信する。制御装置２４は、受信した制御信号に基づいて送風部２１を制御するとともに、風向可変部３０を制御する。

コントローラ５０Ａは、空間Ａの室温がユーザによって設定された目標温度となるように空調装置１０を制御する。コントローラ５０Ｂは、空間Ｂの室温がユーザによって設定された目標温度となるように空調装置１０を制御する。以下、各空調対象空間の制御について説明する。

制御装置１３は、室温センサ１００Ａの検知温度に基づき、空調装置１０の運転を制御する。冷房時において制御装置１３は、コントローラ５０Ａで設定された目標温度（ＴＡ＊）と室温センサ１００Ａの検知温度（ＴＡ）との差α（＝ＴＡ−ＴＡ＊）が予め定められた閾値より大きい場合、圧縮機１２Ｃ、熱交換器１１Ａ，１２Ａを動作させて空間Ａを冷房する。冷房時において制御装置１３は、差αが閾値以下の場合は空調装置１０の送風量を低下もしくは送風を停止させる。暖房時において制御装置１３は、差αが閾値より小さい場合は圧縮機１２Ｃ、および熱交換器１１Ａ，１２Ａを動作させて空間Ａを暖房する。暖房時において制御装置１３は、差αが閾値以上の場合は空調装置１０の送風量を低下もしくは送風を停止させる。

制御装置２４は、室温センサ１００Ｂの結果に基づき、送風装置２０の運転を制御する。冷房時において制御装置２４は、コントローラ５０Ｂで設定された目標温度ＴＢ＊と室温センサ１００Ｂの検知温度（ＴＢ）との差β（＝ＴＢ−ＴＢ＊）が予め定められた閾値より大きい場合、送風部２１を動作させて空間Ｂに空間Ａの空気を送風する。冷房時において制御装置２４は、差βが閾値以下の場合は送風部２１の送風量を低下もしくは送風を停止させる。暖房時において制御装置２４は、差βが閾値より小さい場合、送風部２１を動作させて空間Ｂを暖房する。暖房時において制御装置２４は、差βが閾値以上の場合は送風部２１の送風量を低下もしくは送風を停止させる。

風向可変部３０は、送風装置２０の送風方向を在室者Ｍにあたらない方向に変化させることを可能にする。このように送風方向を変化させることにより、在室者Ｍに風があたって在室者Ｍの快適性が損なわれないようにする。また、風向可変部３０は、送風方向を空間Ｂ内の空気の対流を促進するような方向とすることにより、空間Ｂにおいて温度分布の偏りが生じ難くなり、空間Ｂに対する空調をより効果的にすることができる。実施の形態１においては、送風装置２０の送風方向としては、図５に示された、天井に向かう方向Ｄ１（上部吹き出し）と、図６に示された、床に向かう方向Ｄ２（下部吹き出し）とがある。

一般的に、低温の空気は空間の下部に滞留する。冷房時においては空間Ｂの室温よりも、送風装置２０から送風される空気の温度の方が低くなる。そのため、送風装置２０の送風方向が上部吹き出しの方が空間Ｂ内の空気の対流を促進することができる。その結果、空間Ｂ内に温度分布の偏りが生じ難くなり、空間Ｂに対する空調をより効果的なものとして在室者Ｍの快適性を確保することができる。そこで、実施の形態１においては、冷房時においては上部吹き出しを送風装置２０の送風方向の初期設定とする。

暖房時においては、冷房時とは逆に、空間Ｂの室温よりも、送風装置２０から送風される空気の温度の方が高くなる。そのため、送風装置２０の送風方向が下部吹き出しの方が空間Ｂ内の空気の対流を促進することができる。そこで、実施の形態１においては、暖房時においては下部吹き出しを送風方向の初期設定とする。

図７は、送風装置２０の設置位置によって、上部吹き出しおよび下部吹き出しの角度の設定が異なる様子を示す図である。以下では、床方向に向かう垂直方向を０°、および反時計回りを正として角度を表現する。

送風装置２０の送風方向を１８０°（真上）とすると、対流による熱伝達の効果が得られ難く、温度分布の偏りが発生し易い。したがって、空間Ｂ内の空気の対流を促進するためには、送風装置２０の送風方向は垂直方向から傾いている必要がある。また、対流を促進することができる送風方向は、送風装置２０の設置位置（床からの高さ）によって異なる。そこで、実施の形態１においては、送風装置２０の設置位置に応じて上部吹き出しおよび下部吹き出しの角度を設定する。このように送風装置２０の送風方向を設定することにより、送風装置２０が壁Ｗのいずれの高さに設置されても空間Ｂ内において温度分布の偏りが生じ難くなる。

図７（ａ）に示されるように、送風装置２０が壁Ｗの上部に設置されている場合（送風装置２０と天井との距離が送風装置２０と床との距離よりも小さい場合）、上部吹き出しは４５°以上９０°以下の角度に設定され、下部吹き出しは０°より大きく４５°以下の角度に設定される。より好ましくは、上部吹き出しは６０°以上９０°以下の角度に設定され、下部吹き出しは０°より大きく３０°以下の角度に設定される。

図７（ｂ）に示されるように、送風装置２０が壁Ｗの中間部もしくは下部に設置されている場合（送風装置２０と天井との距離が送風装置２０と床との距離よりも等しい、あるいは送風装置２０と天井との距離が送風装置２０と床との距離よりも大きい場合）、実施の形態１においては、上部吹き出しは９０°以上１８０°未満の角度に設定され、下部吹き出しは０°より大きく９０°以下の角度に設定される。より好ましくは、上部吹き出しは１２０°以上１８０°未満の角度に設定され、下部吹き出しは０°より大きく６０°以下の角度に設定される。

上部吹き出しの角度および下部吹き出しの角度は上述の範囲に限定されない。上部吹き出しの角度および下部吹き出しの角度は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定してもよい。

以上、空気調和システム１によれば、送風装置２０によって空間Ａに含まれる空気を、空間Ａに隣接する空間Ｂへ送風することにより、１つの空調装置１０で空間Ａ，Ｂの双方を空調することが可能である。その結果、天井裏などにダクトを設置する工事が不要となり、イニシャルコストおよびランニングコストを低減することができる。また、風向可変部３０によって送風装置２０の送風方向を制御することにより、在室者Ｍに送風装置からの風があたり難くすることができる。そのため、在室者Ｍの快適性を損なうことなく送風装置２０の送風量を増加させることができる。その結果、空間Ａ，Ｂを十分に空調することができる。

また、送風装置２０が動作した場合の上部吹き出し、下部吹き出しの優先順位を冷房、暖房で切り替えることによって温度分布の偏りが生じ難くなり、在室者Ｍの快適性を向上させることができる。

さらに、送風装置２０の上部吹き出しの角度および下部吹き出しの角度を送風装置２０の設置位置毎に設定することができるので、設置位置によらずに空間Ｂ内の温度分布の偏りが生じ難くなる。その結果、在室者Ｍの快適性を向上させることができる。

コントローラ５０Ａ、５０Ｂが空間Ａ，Ｂの外に配置されている場合は、ユーザが空間Ａ，Ｂを利用する前に、空調装置１０および送風装置２０を空間Ａ，Ｂの外から無線通信により操作することで、利用時の空間Ａ，Ｂの室温を目標温度付近とすることができる。その結果、空間Ａ，Ｂの利用開始時からユーザの快適性を確保することができる。

［実施の形態２］
実施の形態１においては、空間Ｂの空調に空間Ａの空気が送風される。一方、空間Ａの空調に空間Ｂの空気が使われることはない。しかし、冷房を行なっている場合に空間Ａの温度よりも空間Ｂの温度の方が低いとき、あるいは暖房を行なっている場合に空間Ａの温度よりも空間Ｂの温度の方が高いときは、空間Ｂの空気によって空間Ａの温度を目標温度に近づけることができる。そこで、実施の形態２においては、空間Ａの空調に空間Ｂの空気が使われる場合について説明する。

図８は、実施の形態２に関わる空気調和システム２の構成図である。空間Ａには空調装置１０が設置されている。空間Ｂには送風装置２０が設置されている。空調装置１０および送風装置２０とコントローラ５０Ｃとは伝送線２００Ｃによって通信する。空間Ａ、Ｂには室温センサ１００Ａ，１００Ｂが配置され、伝送線２００Ｃを通じてコントローラ５０Ｃと接続されている。室温センサ１００Ａ，１００Ｂは室内の温度を検知できれば配置箇所をコントローラ５０Ｃの内部、空調装置１０の室内ユニット１１の内部、あるいは送風装置２０の内部に配置してもよい。また、壁Ｗには通風孔４０が設けられている。空調装置１０、送風装置２０、および室温センサ１００Ａ，１００Ｂは、実施の形態１と同様であるため、その説明を繰り返さない。

空間ＡとＢとの間を圧力差に応じて、空気が通風孔４０を通じて行き来することができるようになっている。すなわち、送風装置２０から空間Ｂへ送風されると、送付された空気と同じ体積の空気が通風孔４０から空間Ａに流入する。通風孔４０は空気が空間ＡとＢとを行き来できる位置であれば、どのような位置に設けられていても構わない。

コントローラ５０Ｃは室温センサ１００Ａ、１００Ｂの検知結果に基づき、空調装置１０および送風装置２０の運転を制御する。室温センサ１００Ａ検知結果および運転制御指示は伝送線２００Ｃを通じて伝達される。伝送線２００Ｃは赤外線通信などの無線通信でもよく通信の形態を制限するものではない。

実施の形態２においては１つのコントローラ５０Ｃで空調装置１０および送風装置２０を制御する。実施の形態１のように空調装置１０および送風装置２０毎にコントローラを設置して室温情報および運転情報を伝送線を通じて共有してもよい。

図９は、空気調和システム２の機能ブロック図を示す。室温センサ１００Ａは、検知した空間Ａの室温をコントローラ５０Ｃに送信する。コントローラ５０Ｃは、受信した空間Ａの室温に基づいて、制御装置１３に制御信号を送信する。制御装置１３は、受信した制御信号に基づいて、圧縮機１２Ｃ、絞り装置１２Ｄ、熱交換器１１Ａ、熱交換器１２Ａ、四方弁１２Ｅを制御し、空間Ａの空調を行なう。

室温センサ１００Ｂは、検知した空間Ｂの室温をコントローラ５０Ｃに送信する。コントローラ５０Ｃは、受信した空間Ｂの室温に基づいて制御装置２４に制御信号を送信する。制御装置２４は、受信した制御信号に基づいて送風部２１を制御するとともに、風向可変部３０を制御する。

空気調和システム２は、空間ＡおよびＢ各々の室温を目標温度となるように空調装置１０および送風装置２０を制御する。以下では、空間Ｂの空調制御について説明する。空間Ａにおける空調制御および風向可変部３０の制御は実施の形態１と同様であるため繰り返さない。

図１０は、空気調和システム２における空調制御を各場合に分けて示した図である。空気調和システム２は、空間Ａの温度が目標温度に到達しておらず、かつ、空間Ｂの空気を空間Ａに流入させることにより空間Ａの温度が目標温度に近づく場合、送風装置２０を運転させて空間ＡからＢに送風し、空間Ｂの空気を通風孔４０から空間Ａに流入させる。以下では、空間Ｂにおける空調制御について、空調装置１０が冷房運転を行なう場合（図１０（ａ））と暖房運転を行う場合（図１０（ｂ））に分けて説明する。

空調装置１０が冷房運転する場合、図１０（ａ）に示されるように、室温センサ１００Ａの検知温度が室温センサ１００Ｂの検知温度よりも高く、かつ室温センサ１００Ａの検知温度が空間Ａの目標温度よりも高いときは、空間Ｂの温度によらず、送風装置２０が運転される。空間Ａへは、送風装置２０が空間Ｂへ送風した空気とほとんど同じ体積の空気が空間Ｂから流入する。空間Ａの温度は空間Ｂの温度よりも高いから、空間Ａの温度は、空間Ｂの空気の流入によって下がり、目標温度に近づく。

空調装置１０が暖房運転する場合、図１０（ｂ）に示されるように、室温センサ１００Ａの検知温度が室温センサ１００Ｂの検知温度よりも低く、かつ室温センサ１００Ａの検知温度が空間Ａの目標温度よりも低いときは、空間Ｂの温度によらず、送風装置２０が運転される。空間Ａへは、送風装置２０が空間Ｂへ送風した空気とほとんど同じ体積の空気が空間Ｂから通風孔４０から流入する。空間Ａの温度は空間Ｂの温度よりも低いから、空間Ｂの空気の流入によって、空間Ａの温度は上がり、目標温度に近づく。

上述した場合以外は、図１０（ａ），（ｂ）に示されるように実施の形態１と同様の空調制御が行なわれる。

冷房を行なっている場合に空間Ａの温度よりも空間Ｂの温度の方が低いとき、あるいは暖房を行なっている場合に空間Ａの温度よりも空間Ｂの温度の方が高いときに、空間Ａにおいて、空調装置１０による送風に通風孔４０からの送風が加わる。その結果、空間Ａに対する空調能力を、通風孔４０を通じて空間Ｂから供給される空気によって増強することが可能である。そのため、空間Ａの室温を目標温度に調整するのに必要な空調装置１０の空調能力を低減することが可能となる。

以上、空気調和システム２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、実施の形態２においては、空調装置１０の空調能力を低減することができ、イニシャルコストおよびランニングコストを低減することができる。

［実施の形態３］
実施の形態１，２において風向可変部材は、送風装置２０の送風方向を上下方向に変化させて、在室者Ｍに風があたり難くする。実施の形態３においては、在室者Ｍに風があたり難くするために、風向可変部材が送風装置２０の送風方向を左右方向に変化させる場合について説明する。実施の形態３が実施の形態１，２と異なるのは、空間Ｂに空間Ｂの在室者Ｍの位置を検知することができる位置センサが設けられていること、および風向可変部材が送風装置２０の送風方向を左右方向に変化させることである。それら以外の構成については実施の形態１，２と同様であるため説明を繰り返さない。

図１１は、実施の形態３に従う空気調和システム３の構成図である。図１２は、図１１に対応する平面図である。送風装置２０の送風口に風向可変部材３３が設定されている。空間Ｂには位置検知部６０が設置されている。

位置検知部６０は、空間Ｂの在室者Ｍの位置が検知できればどのような位置に配置されていてもよい。在室者Ｍの位置を検知する方法としては、たとえば、在室者の在室位置を、在室者自身または在室者以外の者が指定する方法を挙げることができる。あるいは、空間Ｂにサーモパイルまたはカメラを設置して、これらからの情報に基づいて在室者Ｍの位置を検知する方法を挙げることができる。

図１３は、空気調和システム３の機能ブロック図を示す。位置検知部６０は、検知した在室者Ｍの位置情報をコントローラ５０Ｃに送信する。コントローラ５０Ｃは、受信した在室者の位置情報を制御装置２４に送信する。制御装置２４は、受信した在室者の位置情報に基づいて風向可変部３０を制御する。

風向可変部材３３は、位置検知部６０が検知した情報に基づいて、図１２に示されるように、在室者ＭがいないエリアＳに送風方向を変化させる。

以上、実施の形態３においては、実施の形態１，２と同様の制御を行なうため、実施の形態１，２と同様の効果が得られる。また、風向可変部材３３が送風装置２０の送風方向を左右方向に変化させることにより、送風装置２０の送風方向が上部吹き出しと下部吹き出しとの間の中間的な方向であっても、在室者Ｍに風があたることを回避することができる。すなわち、送風方向が中間的な方向のまま、空間Ｂの空調に必要な風量を確保することができる。中間的な送風方向は、上部吹き出しあるいは下部吹き出しよりも対流を促進する。したがって、実施の形態３は、実施の形態１，２よりも空間Ｂに温度分布の偏りが生じ難くすることができる。その結果、実施の形態３においては、在室者Ｍの快適性をより向上させることができる。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２，３ 空気調和システム、１０ 空調装置、１１ 室内ユニット、１１Ａ，１２Ａ 熱交換器、１１Ｂ，１２Ｂ 送風ファン、１２ 室外ユニット、１２Ｃ 圧縮機、１２Ｄ 装置、１２Ｅ 四方弁、１３，２４ 制御装置、２０ 送風装置、２１ 送風手段、２２ 吸入口、２３ 送風口、３０，３３ 風向可変部材、４０ 通風孔、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ コントローラ、６０ 位置検知部、１００Ａ，１００Ｂ 室温センサ、２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ 伝送線、１０００ 冷凍サイクル、Ａ，Ｂ 空調対象空間、Ｄ１，Ｄ２ 方向、Ｍ 在室者、Ｓ エリア、Ｗ 壁。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の部屋を空調することができ、イニシャルコストおよびランニングコストを低くすることができる空気調和システムを提供することである。

本発明に係る空気調和システムは、第１の空間の第１の温度と、第１の空間に隣接する第２の空間の第２の温度とを調整するための空気調和システムである。空気調和システムは、第１の室温検知手段と、第２の室温検知手段と、空調装置と、送風装置とを備える。第１の室温検知手段は、第１の温度を検知するように構成される。第２の室温検知手段は、第２の温度を検知するように構成される。空調装置は、第１の空間に設置され、第１の温度を第１の目標温度に調整するように構成される。送風装置は、第２の温度が第２の目標温度に近づくように、第１の空間から第２の空間へ送風するように構成される。

本発明によれば、送風装置によって第１の空間に含まれる空気を第２の空間へ送風することにより、複数の部屋を空調することができる。その結果、新たにダクトを設置する必要がないためイニシャルコストを低減することができる。また、ダクト壁面と空気との摩擦による圧力損失が発生しないため、空調装置に余計な負荷がかかり難くなり、ランニングコストを低減することができる。

Claims (8)

1. 第１の空間と、前記第１の空間に隣接する第２の空間とを空調する空気調和システムであって、
   前記第１の空間の第１の温度を検知する第１の室温検知手段と、
   前記第２の空間の第２の温度を検知する第２の室温検知手段と、
   前記第１の空間に設置され、前記第１の温度と予め設定された第１の目標温度との差に基づいて前記第１の空間の温度を調整するように構成される空調装置と、
   前記第２の温度と予め設定された第２の目標温度との差に基づいて、前記第１の空間に含まれる空気を前記第２の空間へ送風するように構成される送風装置と、
   前記送風装置の送風方向を変更可能に構成される風向可変手段とを備える、空気調和システム。
2. 第１の空間と、前記第１の空間に隣接する第２の空間とを空調する空調システムであって、
   前記第１の空間の第１の温度を検知する第１の室温検知手段と、
   前記第２の空間の第２の温度を検知する第２の室温検知手段と、
   前記第１の空間に設置され、前記第１の温度と予め設定された第１の目標温度との差に基づいて前記第１の空間の温度を調整するように構成される空調装置と、
   前記第２の温度と予め設定された第２の目標温度との差に基づいて、前記第１の空間に含まれる空気を前記第２の空間へ送風するように構成される送風装置と、
   前記送風装置の送風方向を変更可能に構成される風向可変手段と、
   前記第１の空間と前記第２の空間とを連通する通気手段とを備え、
   前記送風装置は、
   前記第１の温度が前記第１の目標温度に到達しておらず、かつ前記第２の空間の空気を前記第１の空間に流入させることにより前記第１の温度が前記第１の目標温度に近づくという条件が成立する場合、前記第１の空間に含まれる空気を前記第２の空間へ送風するように構成される、空気調和システム。
3. 前記送風装置は、
   前記空調装置が冷房運転を行う場合、前記条件は、前記第１の目標温度が前記第１の室温検知手段によって検知された温度よりも低く、かつ、前記第２の室温検知手段によって検知された温度が前記第１の室温検知手段によって検知された温度よりも低いという条件であり、
   前記空調装置が暖房運転を行う場合、前記条件は、前記第１の目標温度が前記第１の室温検知手段によって検知された温度よりも高く、かつ、前記第２の室温検知手段によって検知された温度が前記第１の室温検知手段によって検知された温度よりも高いという第２の条件である、請求項２に記載の空気調和システム。
4. 前記送風方向は、第１の方向または第２の方向に制御され、
   前記送風装置から真下へ向かう基準方向と前記第１の方向との第１の角度は、前記基準方向と前記第２の方向との第２の角度よりも大きい、請求項１から３のいずれかに記載の空気調和システム。
5. 前記風向可変手段の向きを制御する第１の制御装置をさらに備え、
   前記第１の制御装置は、
   前記空調装置が冷房運転を行う場合、前記送風方向が前記第１の方向となるように前記風向可変手段を制御し、
   前記空調装置が暖房運転を行う場合、前記送風方向が前記第２の方向となるように前記風向可変手段を制御するように構成される、請求項４に記載の空気調和システム。
6. 前記第１の方向および前記第２の方向の設定は、第１の設定および第２の設定を含み、
   前記第１の設定において、
   前記第１の角度は４５度より大きく９０度より小さく、
   前記第２の角度は０度より大きく４５度より小さく、
   前記第２の設定において、
   前記第１の角度は９０度より大きく１８０度より小さく、
   前記第２の角度は０度より大きく、９０度より小さい、請求項５に記載の空気調和システム。
7. 前記第２の空間の中にいる人の位置を検知する位置検知手段をさらに備え、
   前記風向可変手段は、前記位置検知手段の検出結果に基づいて、前記送風装置の送風する範囲に、前記人が含まれないように前記送風方向を制御するように構成される、請求項１または２に記載の空気調和システム。
8. 前記第１の空間および前記第２の空間の外からの無線通信によって受けた入力に基づいて、前記空調装置および前記送風装置を制御するように構成される第２の制御装置をさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の空気調和システム。