JP2017116236A - 建物及び住環境システム - Google Patents

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Masaharu Kimizuke
政春 君付
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Abstract

【課題】複数の人の各々が快適と感じる居住空間を得る。【解決手段】寝室10には、壁18側にベッド42Lの使用者を輻射熱により温調する輻射装置70Lの輻射パネル72が設けられ、壁18に対向する壁20側にベッド42Rの使用者を温調する輻射装置70Rの輻射パネル72が設けられている。また、寝室には、空調装置64の吹き出し口66として、壁14においてベッド42Lの中心とベッド42Rの中心との間となる位置で、輻射装置70Lの輻射パネルよるベッド42Lの受熱量に対する受熱量の比が0.2となる位置に吹き出し口66Lが設けられ、輻射装置70Rの輻射パネルよるベッド42Rの受熱量に対する受熱量の比が0.2となる位置に吹き出し口66Rが設けられている。【選択図】図1

Description

本発明は、建物、及び建物内の住環境システムに関する。
建物の室内の温調には、エアコン等の空調装置、伝導熱や輻射熱を用いた温調装置に加え、各種の暖房装置が用いられる。また、室内の温調には、複数の空調装置又は空調装置と暖房装置が用いられることがある。
例えば、特許文献1では、空調装置と電気カーペットなどの暖房装置とを併用して居室内を暖房する際、エネルギー消費を抑えて快適な暖房感が得られるように提案している。この提案では、空調装置により制御される室温の各温度と、暖房装置により制御される各温度との間で、快適となる点を実験的に求めて、快適温度曲線を求めると共に、快適温度曲線上の各点について、空調装置と暖房装置との総合消費電力が最も少ないエネルギーポイントを求めておき、空調装置及び暖房装置の各々が、エネルギーポイントに対応する設定温度で動作するようにしている。
特開平06−082052号公報
ところで、快適に感じる温度(室温)には、個人差があり、2人のうちの一方の人には快適と感じる室温であっても、他方の人には、暖房又は冷房の不足感や効き過ぎ感など、不快となる程ではないが、必ずしも快適に感じられない場合がある。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、複数の人の各々が快適と感じる居住空間が得られる建物、及び住環境システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するための第1の態様は、居室の互いに対向された壁の一方の壁側に設けられ、第1の対象位置を輻射熱により温調する第1の輻射温調手段と、前記居室の互いに対向された壁の他方の壁側に設けられ、該壁と前記第1の対象位置との間の第2の対象位置を輻射熱により温調する第2の輻射温調手段と、前記第1の対象位置と前記第2の対象位置との間の壁、床又は天井で、前記第1の輻射温調手段による前記第1の対象位置の受熱量に対する受熱量の比が0.2以下、及び前記第2の輻射温調手段による前記第2の対象位置の受熱量に対する受熱量の比が0.2以下となる位置に吹き出し口が設けられ、該吹き出し口から吹き出す空調風により前記居室内を温調する空調手段と、を備えている。
第1の態様によれば、第1及び第2の輻射温調手段の輻射熱が、空調風の温度に影響するのが抑制される。また、第1の態様によれば、吹き出し口から吹き出される空調風が、第1の輻射温調手段による第1の対象位置の受熱量、及び第2の輻射温調手段による第2の対象位置の受熱量に影響するのが抑制される。
第2の態様は、前記第2の対象位置が、前記第1の輻射温調手段による前記第1の対象位置の受熱量に対する受熱量の比が、0.2以下となる位置とされ、前記第1の対象位置が、前記第2の輻射温調手段による前記第2の対象位置の受熱量に対する受熱量の比が、0.2以下とされている。
第2の態様によれば、第1の輻射温調手段の輻射熱が第2の対象位置の温調状態に影響を及ぼすのが抑制され、第2の輻射温調手段の輻射熱が第1の対象位置の温調状態に影響を及ぼすのが抑制される。
第3の態様は、前記第1の対象位置に第1のベッドが配置され、前記第2の対象位置に第2のベッドが配置されている。
第3の態様によれば、第1のベッドに就寝する使用者を第1の輻射温調手段により温調し、第2のベッドに就寝する使用者を第2の輻射温調手段による温調するので、各々の使用者が快適な睡眠状態となるように温調される。
第4の態様は、前記第1のベッドで就寝する使用者の就寝及び就寝時の睡眠状態を検出する第1の睡眠検出手段と、前記第2のベッドで就寝する使用者の就寝及び就寝時の睡眠状態を検出する第2の睡眠検出手段と、前記第1の睡眠検出手段により検出される睡眠状態に応じて前記第1の輻射温調手段を制御すると共に、前記第2の睡眠検出手段により検出される睡眠状態に応じて前記第2の輻射温調手段を制御する制御手段と、を含む。
第4の態様によれば、第1及び第2の輻射温調手段により、第1のベッド及び第2のベッドに就寝する使用者の各々を快適な睡眠状態が得られるように温調することができる。
第5の態様は、前記居室内の前記第1のベッド側を照明する第1の照明手段と、前記居室内の前記第2のベッド側を照明する第2の照明手段と、を含み、前記制御手段が、前記第2の睡眠検出手段により前記第2のベッドでの就寝が検出されているか否か、及び前記第1の睡眠検出手段により検出される睡眠状態に応じて前記第1の照明手段による明るさを制御し、前記第1の睡眠検出手段により前記第1のベッドでの就寝が検出されているか否か、及び前記第2の睡眠検出手段により検出される睡眠状態に応じて前記第2の照明手段による明るさを制御する。
第5の態様によれば、第1及び第2のベッドの一方に使用者が就寝しているか否かに基づき、第1及び第2のベッドの他方の使用者の睡眠状態に応じて照明を制御するので、双方の使用者を快適な睡眠状態となるように照明することができる。
第6の態様は、前記制御手段が、前記第1の照明手段及び前記第2の照明手段の色温度を制御することを含む。
第6の態様によれば、照明の色温度に応じて睡眠の促進、覚醒の促進を図ることができる。
以上説明したように本発明によれば、空調手段、第1の輻射温調手段、及び第2の輻射温調手段により、居室内の第1の対象位置及び第2の対象位置の各々において快適な温調状態とすることができる、という効果が得られる。
本実施の形態に係る建物内の寝室の一例を示す平面図である。 (A)及び(B)は寝室の壁面を示す側面図であり、(A)は輻射パネルが設けられた一方の壁の壁面を示し、(B)は吹き出し口が設けられた壁の壁面を示している。 本実施の形態に係る住環境システムを示すブロック図である。 寝室のレイアウトの概略を示す平面図である。 (A)は2人用制御テーブルの一例を示す図表、(B)は1人用制御テーブルの一例を示す図表である。 睡眠環境制御の一例を示す流れ図である。 寝室の他の一例を示す平面図である。
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図1、図2(A)及び図2(B)には、本実施の形態に係る建物内の居室の一例を示している。本実施の形態では、居室の一例として建物の居住者が就寝に使用する寝室を適用している(以下、寝室10と言う)。また、図3には、本実施の形態において、寝室10に設けた住環境システム12の概略構成を示している。なお、以下では、居住者を使用者として表記する。また、以下では、寝室10における矢印W方向に沿う方向を間口、矢印D方向に沿う方向を奥行、及び矢印H方向に沿う方向を高さとして説明する。
図1に示すように、寝室10は、周囲が壁14、16、18、20によって囲われ、下面が床22とされ、上面が天井24(図2(A)及び図2(B)参照)とされている。なお、寝室10は、一例として壁16、18が屋外側となっており、また、壁14が図示しない廊下側なっている。
寝室10には、壁14の中間部に小壁26が形成され、小壁26の上部が壁16へ延長されて下がり壁28が形成されている。また、寝室10には、下がり壁28を挟んで、壁18側及び壁20側の各々に、下がり天井30が形成されている。これにより、本実施の形態では、一例として、寝室10を、後述する照明空間としての図2の紙面左側の空間32Lと、紙面右側の空間32Rとに分けられている。
寝室10は、壁14に小壁26を挟んだ2箇所に、引き戸などを用いた扉34L、34Rが設けられている。また、寝室10の壁16には、空間32L側の中央部に窓36Lが設けられ、空間32R側の中央部に窓36Rが設けられている。寝室10は、窓36L、36Rにより採光が可能となっている。また、図1、図2(A)、及び図2(B)に示すように、寝室10には、壁18の壁際及び壁20の壁際に、所定高さの棚38が配置され、壁16の壁際に、所定高さの棚40が配置されている。
図1及び図2(A)に示すように、寝室10には、使用者が就寝する第1及び第2のベッド(寝具)としての2台のベッド42が設けられている。一方のベッド42(以下42Lと言う)は、空間32L側に設けられ、他方のベッド42(以下42Rと言う)は、空間32R側に設けられている。ベッド42L、42Rは、窓36L、36Rに対応され、ヘッドボード44側が棚40に接するように配置され、足元側が壁14(扉34L、34R)へ向けられている。これにより、寝室10は、2人の使用者が就寝可能となっている。
一方、寝室10の使用者が快適な就寝状態が得られるか否かは、寝室10の明るさ及び温度(以下、就寝環境とする)が影響する。図3に示す住環境システム12は、就寝する使用者が快適な就寝環境が得られるように、採光、及び照明(以下、明るさ又は照明と言う)を制御する。また、住環境システム12は、就寝する使用者が快適な就寝環境が得られるように、寝室10内の温度等の空調状態(以下、温調とする)を制御する。即ち、本実施の形態では、寝室10が快適な睡眠状態が得られるようにレイアウトされ、住環境システム12が、寝室10において快適な睡眠状態が得られように照明及び温調を制御する。
住環境システム12は、コントローラ50を備える。コントローラ50は、CPU、ROM、RAM、HDD等を用いた不揮発性メモリ、及び入出力用のポートがバスによって接続された一般的構成のマイクロコンピュータを含んでいる(図示省略)。コントローラ50は、CPUがROM又はHDDに記憶されたプログラムを読み出して、RAMに展開して実行することで、寝室10の照明及び温調を制御する。
住環境システム12には、第1及び第2の睡眠検出手段としての睡眠センサ52が設けられている。睡眠センサ52は、ベッド42Lの使用者の睡眠状態を検出する睡眠センサ52L、及びベッド42Rの使用者の睡眠状態を検出する睡眠センサ52Rが用いられ、睡眠センサ52L、52Rがコントローラ50に接続されている。
睡眠センサ52(52L、52R)は、ベッド42に就寝する使用者の睡眠の深さを検出し得るものであれば良い。例えば、睡眠センサ52としては、ベッド42の複数の脚に設けられて荷重又は圧力を検出する検出部を備え、使用者が睡眠状態に応じて変化する複数の脚に対する荷重或いは圧力を検出することで、使用者がベッド42に入床しているか否か、及び入床した使用者の睡眠状態(睡眠の深さ)を判定して、判定した睡眠の深さに応じた信号を出力する。なお、本実施の形態では、一例として、「覚醒状態(覚醒)」、「睡眠が浅い(浅)」、「睡眠が深い(深)」、「眠りが最も深い(最深)」の4段階の睡眠状態が検出される。
コントローラ50は、睡眠センサ52L、52Rの出力から、使用者がベッド42L、42Rに入床しているか否か、ベッド42L、42Rを使用している使用者の各々の睡眠状態を取得する。
図1に示すように、寝室10には、照明装置54が設けられている。照明装置54は、一例として間接照明が適用され、主にベッド42L側の空間32Lを照明する照明装置54Lと、主にベッド42R側の空間32Rを照明する照明装置54Rとに分けられている。照明装置54Lは、照明器具56Lが空間32L側の下がり天井30の上面に配置され、例えば、空間32L側の天井24を照明することで、主に空間32Lを照明する。照明装置54Rは、照明器具56Rが空間32R側の下がり天井30の上面に配置され、例えば、空間32R側の天井24を照明することで、主に空間32Rを照明する。これにより、照明装置54Lは、照明器具56Lの明るさが空間32Rの明るさに影響するのが抑えられ、照明装置54Rは、照明器具56Rの明るさが空間32Lの明るさに影響するが抑えられている。
また、照明器具56L、56Rは、光源として電球及び蛍光灯を用いても良いが、一例として、LED光源が用いられ、明るさ及び光源の色温度(色)の調整が可能となっている。
図3に示すように、照明装置54L、54Rは、コントローラ50に接続されている。コントローラ50は、睡眠センサ52L、52Rにより検出されるベッド42L、42Rの使用者の睡眠状態に応じ、照明装置54Lの照明器具56L、及び照明装置54Rの照明器具56Lの点灯/消灯、点灯時の明るさ及び色(色温度)を個別に制御する。なお、図1に示すように、寝室10には、壁18際、及び壁20際の棚38の各々の下面側に足元照明とする照明器具58L、58Rが配置されている。この照明器具58L、58Rは、コントローラ50により制御されても良いが、本実施の形態では、ベッド42L、42Rのヘッドボード44の近傍に設けている図示しないスイッチを操作により点灯/消灯されるようにしている。
図3に示すように、コントローラ50には、遮光装置60L、60Rが接続されている。図1に示すように、寝室10の窓36L、36Rには、開口を覆って遮光するカーテン62(又はブラインドであっても良い)が設けられている。遮光装置60Lは、窓36Lのカーテン62を引くことで、遮光状態と採光状態とを切り換え、遮光装置60Rは、窓36Rのカーテン62を引くことで、遮光状態と採光状態とを切り換える。
図3に示すコントローラ50は、睡眠センサ52L、52Rにより検出される使用者の睡眠状態に応じて遮光装置60L、60Lの作動を制御することで、カーテン62を開閉し遮光状態と採光状態と切り換える。
また、コントローラ50には、起床時刻設定手段としての目覚ましタイマ48が接続されている。目覚ましタイマ48は、ベッド42L側の目覚ましタイマ48L及びベッド42R側の目覚ましタイマ48Rを備える。目覚ましタイマ48(48L、48R)は、例えば、ベッド42のヘッドボード44の近傍に設けられ、時刻の表示、及びベッド42の使用者ごとに起床時刻等の設定が可能となっていると共に、主にベッド42の使用者に目覚まし音が聞こえるように設けられている。
コントローラ50は、目覚ましタイマ48L、48Rの各々で起床時刻の設定がなされていると、設定された起床時刻に目覚まし音などを発するように目覚ましタイマ48L、48Rを制御する。また、コントローラ50は、目覚ましタイマ48L、48Rで設定された起床時刻に基づいて、照明及び後述する温調を制御する。
一方、住環境システム12が設けられた建物には、空調装置の一例として、全館空調装置(以下、空調装置64という。図3参照)が設置されている。空調装置64は、予め設定された温度の空調風を生成し、建物の居室、廊下、浴室などの各々に設けられている吹き出し口から空調風を吹き出すことで、建物内部の全域を予め定められた温度に温調すると共に、温調状態を維持するように動作する。
図1、図2(A)及び図2(B)に示すように、寝室10には、空調装置64により温調された空調風を吹き出す吹き出し口66が設けられている。吹き出し口66は、壁14の扉34Lと天井24との間に設けられた吹き出し口66L、及び壁14の扉34Rと天井24との間に設けられた吹き出し口66Rにより形成されている。
図3に示すうように、コントローラ50には、空調装置64が接続されている。コントローラ50は、吹き出し口66L、66Rから吹き出す空調風の風量を、例えば、強、中、及び弱の3段階に制御する。寝室10は、吹き出し口66Lから吹き出される空調風により主に空間32L側が温調され、吹き出し口66Rから吹き出される空調風により主に空間32R側が温調されることで、全域が均一な温度に維持される。なお、寝室10には、例えば、床22に換気口68L、68Rが設けられ、寝室10内の換気が可能となっている。
ところで、快適と感じる温調状態(温度)は、人によって異なり、一人か快適と感じる温度であっても、他の人にとっては暖房不足又は冷房不足などの不足感が生じたり、暖房又は冷房の効き過ぎ感が生じたりすることがある。
ここから、図1、図2(A)及び図2(B)に示すように、本実施の形態に係る寝室10には、空調装置64と異なる第1及び第2の輻射温調手段としての輻射装置70が設けられている。本実施の形態では、輻射装置70として、ベッド42Lに対応された輻射装置70L、及びベッド42Rに対応された輻射装置70Rを設けている。
輻射装置70L、70Rは、一つ又は複数の輻射パネル72を備える。本実施の形態では、一例として、輻射装置70L、70Rの各々が3台の輻射パネル72を備えている。輻射装置70Lは、壁18に3台の輻射パネル72が配置され、輻射装置70Rは、壁20に3台の輻射パネル72は配置されている。図2(A)に示すように、輻射パネル72の各々は、一例として、棚38上に配置され、下端がベッド42よりも僅かに高く、且つ上端が吹き出し口66よりも低くなるように設置されている。なお、3台の輻射パネル72を区別する場合、壁16側から順に輻射パネル72A、72B、72Cと言う。輻射パネル72A〜72Cは、輻射パネル72Bが壁18、20の奥行き方向中央部に配置され、輻射パネル72Aが壁16側に配置され、輻射パネル72Cが壁14側に配置されている。
輻射パネル72は、内部に冷媒の循環路が設けられており、図示しない装置本体で温調された冷媒が循環路を流れることで、冷媒から発せられる輻射熱(温熱又は冷熱)がグリル74の全面から放出される。輻射装置70は、輻射パネル72のグリル74から放出された輻射熱が人や寝具に当てて、人や寝具を直接的に温調(冷房又は暖房)する。
輻射装置70L、70Rは、ベッド42の寝具の位置又は使用者の位置などの予め設定対象位置において、予め設定された温度(以下、設定温度とする)となるように輻射パネル72から輻射熱を放出するように動作する。また、輻射装置70L、70Rの各々は、輻射パネル72から放出する輻射熱の強さ(又は量)が、例えば、高、中、及び弱の3段階に切換可能となっている。さらに、輻射装置70L、70Rは、複数の輻射パネル72を個別に動作可能となっている。なお、輻射装置70L、70Rは、3台の輻射パネル72A〜72Cの設定温度及び強さが個別に設定されるものであっても良いが、本実施の形態では、説明を簡略化するために、3台の輻射パネル72A〜72Cの各々を動作させる場合、同じ設定温度及び強さで動作するものとしている。
図3に示すように、輻射装置70L、70Rは、コントローラ50に接続されている。コントローラ50は、輻射装置70L、70Rの輻射パネル72ごとに動作及び停止を制御する。また、コントローラ50は、睡眠センサ52Lにより検出されるベッド42Lの使用者の睡眠状態に応じて、輻射装置70Lの輻射パネル72の輻射熱の量を、高、中、弱の3段階で制御する。また、コントローラ50は、睡眠センサ52Rにより検出されるベッド42Rの使用者の睡眠状態に応じ、輻射装置70Rの輻射パネル72の輻射熱の量を、高、中、低の3段階に制御する。なお、輻射装置70L、70Rの設定温度は、例えば、コントローラ50に接続されている図示しない操作パネル上で設定されても良く、また、輻射装置70L、70Rの各々に設けている図示しない操作パネルで設定されても良い。
図1に示すように、本実施の形態では、輻射パネル72A、72Bがベッド42に対応され、輻射パネル72Cがベッド42よりも壁14側に対応されている。輻射装置70L、70Rは、輻射パネル72A〜72Cが動作することで、空間32L、32Rを略均一に温調可能となっている。また、コントローラ50は、使用者の就寝中は、ベッド42に対応する輻射パネル72A、72Bを動作させ、ベッド42から外れている輻射パネル72Cの動作を停止させるように輻射装置70L、70Rを制御することで、省エネ効果が得られるようにしている。
一方、ベッド42Lに対して設けている輻射装置70Lの輻射パネル72から放出された輻射熱が、ベッド42R又はベッド42Rの使用者に達することで、ベッド42Rの使用者が輻射パネル72から放出された輻射熱を受ける。また、輻射装置70Rの輻射パネル72から放出された輻射熱が、ベッド42L又はベッド42Lの使用者に達することで、ベッド42Lの使用者が輻射パネル72から放出された輻射熱を受ける。
さらに、輻射装置70L、70Rの輻射パネル72から放出された輻射熱が、吹き出し口66に達することで、吹き出し口66から吹き出される空調風の温度、即ち、空間32L、32Rの温度(空調状態)に影響を及ぼす。これにより、例えば、使用者が就寝する際に、輻射装置70L、70Rを好みの設定温度に設定しているにも関わらず、温調の不足感や効き過ぎ感を生じさせてしまうことがある。
ここから、寝室10は、輻射装置70の輻射パネル72から放出される輻射熱が、対象とする使用者以外に影響を与えてしまうのが抑制されるように、輻射パネル72に対する温調の対象とするベッド42L、42Rの位置、吹き出し口66R、66Lの位置、及び輻射装置70L、70Rの輻射パネル72(輻射パネル72A、72B)の各々の位置が設定されている。なお、寝室10では、小壁26及び下がり壁28の中心線を対称線として線対称となるようにレイアウトされており、以下では、空間32L側を例に説明する。
図4に示すように、使用者が就寝する場合、ベッド42Lの幅方向の中心位置BCLが輻射装置70Lの対象位置となり、ベッド42Rの幅方向の中心位置BCRが輻射装置70Rの対象位置となる。ベッド42Lの使用者が就寝する場合、コントローラ50は、輻射装置70Lにより、中心位置BCLにおいて設定温度が得られるように輻射パネル72A、72Bを動作させる。また、ベッド42Lの使用者が就寝する場合、コントローラ50は、輻射装置70Lにより、中心位置BCLにおいて設定温度が得られるように輻射パネル72A、72Bを動作させる。
一般に、輻射熱の受熱量は、距離の二乗に反比例して減少する。即ち、図4に示すように、輻射パネル72とベッド42Lの中心位置BCLまでの最短距離を間隔x1、輻射パネル72とベッド42Rの中心位置BCRまでの最短距離を間隔x2とする(x1<x2)。この場合、輻射パネル72から放出された輻射熱のベッド42Lでの受熱量に対するベッド42Rの受熱量の比aは、
a=(x1)/(x2)
で表せる。
通常、設定温度は、使用者が快適と感じる温度Tcに設定されるが、一般に、快適と感じる温度Tcに対して温度差が5°C以上となると、暖房時には、暖房不足(Tc−5°C)又は暖房の効き過ぎ(Tc+5°C)感が生じる。また、冷房時には、冷房不足(Tc+5°C)又は冷房の効き過ぎ(Tc−5°C)感が生じる。しかし、温度Tcに対して、温度差が1°C以内であれば、冷暖房の不足感、効き過ぎ感が生じるのが抑えられる。ここから、受熱量の比aを、0.2以下(a≦0.2)とすることで、ベッド42Rの使用者が、ベッド42L側の輻射パネル72の輻射熱の影響を感じるのが抑制される。
例えば、寝室10は、間口WLが、壁心でWL=4500mmであり、輻射装置70Lの輻射パネル72のグリル74と輻射装置70Rの輻射パネル72のグリル74との間隔WPが、WP=3800mm、ベッド42L及びベッド42Rの幅寸法WBが、WB=1000mmであるとき、ベッド42Lとベッド42Rとの間隔WDが、WD=800mmであれば、間隔x1=1000mmとなるので、受熱量の比aは、
a=(x1)/(x1+x2)
=(1000/(1000+1800))
=0.127<0.2
となる。
これにより、輻射パネル72とベッド42L(ベッド42Lの輻射パネル72側の端部まで)との距離を500mmとすることで、受熱量の比aを0.2以下とすることができる。即ち、ベッド42L、42Rの各々を対応する輻射パネル72から500mmだけ空けて配置することで、ベッド42L、42Rの各々の使用者に温調の不足感や効き過ぎ感が生じるのを抑えることができる。
また、ベッド42Lとベッド42Rとの間隔WDが、WD=500mmであれば、間隔x1=1150mmとなるので、受熱量の比aは、
a=(x1)/(x1+x2)
=(1150/(1150+1500))
=0.188<0.2
となり、輻射パネル72とベッド42Lとの距離を650mmとしても、受熱量の比aが0.2以下となる。
即ち、図4に示す寝室10においては、ベッド42L、42Rの間隔WDを、500mm以上とすることで、ベッド42L又はベッド42Rの一方に対応して設けている輻射パネル72の輻射熱が、ベッド42L又はベッド42Rの他方の使用者に温調の不足感や効き過ぎ感を生じさせてしまうのを抑えることができる。なお、上述した演算は、説明を簡略化するために、平面上での間隔x1、x2のみを用いている。
一方、輻射装置70Lは、輻射パネル72からベッド42Rの中心位置BCLへ向けて輻射熱が放出されるが、輻射パネル72が壁18に配置されていることで、壁14へ向けても輻射熱が放出される。ここで、輻射パネル72からベッド42Lへ向けた輻射熱の放出方向に沿う線を線LLとすると、線LL上への吹き出し口66Lの投影位置は、点Scを中心として点S1〜点S2の範囲となっている。即ち、寝室10では、線LL上への点S1〜点S2の範囲が、ベッド42Lの中心位置BCLに対して、輻射装置70Lの輻射パネル72と反対側となっている。これにより、寝室10では、吹き出し口66Lから吹き出される空調風が、輻射パネル72から放出される輻射熱の影響を受けるのが抑制されている。
また、図4に示す寝室10は、一例として、奥行きDLが、壁心でDL=3500mmとされている。ここで、吹き出し口66Lの中心GCと、吹き出し口66Lに最も近い輻射パネル72B(就寝時に輻射パネル72Cの動作を停止させるため)のグリル74の中心位置PCとの距離をLGとする。また、輻射パネル72Bのグリル74とベッド42L上の中心位置BCLまでの距離を距離LBとする。
距離LGの高さ方向の成分である吹き出し口66Lの中心GCと輻射パネル72Bのグリル74の中心GCの上端との間の高低差を高さHG、距離LGの高さ方向の成分である輻射パネル72Bのグリル74の中心GCの上端とベッド42Lの上面との間の高低差を高さHBとする(図2(A)参照)。また、距離LGの間口方向の成分を距離WG、距離LGの奥行き方向の成分を距離DGとし、距離LBの間口方向の成分を間隔x1とする(距離LBの奥行き方向の成分は0)。
この場合、距離LG及び距離LBは、
LG=(WG+DG+HG1/2
LB=(x1+HB1/2
として表される。
また、輻射パネル72Bから放出される輻射熱に対するベッド42Lの中心位置BCLと、吹き出し口66Lとの受熱量の比bは、
b=LG/LB
として表される。
ここで、輻射パネル72とベッド42Lとの間隔を500mmとすると、間隔x1は、1000mm(x1=1000mm)となる。また、図1、図2(A)、及び図4から、高さHB=200mm、高さHG=200mm、距離WG=1300mm、距離DG=1600mmとなっている場合、受熱量の比bは、
b=0.195<0.2
となる。これにより、寝室10では、輻射装置70Lの輻射パネル72の輻射熱が、吹き出し口66Lから吹き出される空調風に影響を与えて、寝室10内の温調状態を変化させてしまうのを抑制することができる。
従って、寝室10は、ベッド42Lに対して設けている輻射装置70Lの輻射パネル72から放出された輻射熱に対して、ベッド42Lにおける受熱量とベッド42Rにおける受熱量との比aが、0.2以下とされていることで、ベッド42Rの使用者に温調の不足感や効き過ぎ感が生じるのを抑えることができる。寝室10は、同様に、ベッド42Rに対して設けている輻射装置70Rの輻射パネル72から放出された輻射熱に対して、ベッド42Rにおける受熱量とベッド42Lにおける受熱量との比aが、0.2以下とされていることで、ベッド42Lの使用者に温調の不足感や効き過ぎ感が生じるのを抑えることができる。
また、寝室10は、輻射パネル72の輻射熱の放出方向に沿う輻射パネル72、ベッド42及び吹き出し口66の投影位置が、輻射パネル72、ベッド42、吹き出し口66の順となっているので、輻射パネル72から放出される輻射熱が、吹き出し口66Lの空調風の影響を受けるのが抑制される。
さらに、寝室10は、輻射パネル72から放出された輻射熱に対して、ベッド42(42L、42R)における受熱量と、吹き出し口66(66L、66R)における受熱量との比bが、0.2以下とされていることで、輻射熱が吹き出し口66L、66Lから吹き出される空調風の温度に影響を与えてしまうのが抑えられる。
次に、図5及び図6を参照しながら寝室10における住環境システム12による就寝環境の制御の一例を説明する。
一般に睡眠は、深い眠りと浅い眠りとが周期的に繰り返される。また、睡眠から目覚める(覚醒する)場合、深い睡眠状態から覚醒した場合に比べ、浅い睡眠状態から覚醒した場合の方が、目覚めが良い。また、照明の光源の色温度は、色温度の高い白色(昼白色又は昼白色より温度の高い昼光色)であると睡眠の妨げとなるが、温度の低い黄色(電球色)であると、落ち着きが得られ、睡眠の妨げとなることが少ない(良く眠れる)。また、就寝時における冷房は、涼しい方が良く眠れ、就寝時における暖房は、寒いと感じられなければ、温度が高い場合より温度が低い場合の方が良く眠れる。
ここから、コントローラ50は、ベッド42Lに対応する空間32L、及びベッド42Rに対応する空間32Rの各々において、睡眠センサ52L、52Rにより検出される睡眠状態、及び目覚ましタイマ48L、48Rで設定された起床時刻に応じ、照明の明るさ及び光源の色温度を含めた照明制御を行う。
また、寝室10は、全館を空調する空調装置64を用いており、コントローラ50は、空調装置64に対して直接的な制御を行わず、主に輻射装置70L、70Rを用いた個別温調を行う。コントローラ50は、輻射装置70L、70Rにより個別温調を行う際、空間32L、32Rの各々において、睡眠センサ52L、52Rにより検出される睡眠状態、及び目覚ましタイマ48L、48Rで設定された起床時刻に応じて温調制御を行う。
また、寝室10は、ベッド42Lを対象とした温調に用いる輻射パネル72の輻射熱が、ベッド42Rに就寝している使用者に輻射熱の影響を感じさせないようにレイアウトされている。ここから、コントローラ50は、例えば、ベッド42Rに使用者が就寝している状態で、ベッド42Lに就寝している使用者の睡眠状態に応じた制御を行う際、照明制御を変更するようにしている。
図5(B)には、一人の使用者(ベッド42L又はベッド42Rの使用者)が就寝している場合における制御パターン(以下、1人用制御パタンと言う)の一例を示している。また、図5(A)には、ベッド42L又はベッド42Rの一方に使用者が就寝している場合における、ベッド42L又はベッド42Lの他方に就寝している使用者の睡眠状態に応じた制御パターン、即ち、並行睡眠状態における制御パターン(以下、2人用制御パターンと言う)の一例を示している。
コントローラ50は、ベッド42への入床前、入床(入床直後で覚醒状態にある場合)、睡眠(入眠直後)、設定された起床時刻に対して予め設定している時間前(例えば、15分前)までの睡眠維持状態(以下、睡眠継続期間と言う)、起床時刻に対して予め設定している時間から起床時刻までの起床準備状態(以下、起床準備期間と言う)、及び起床時刻以降の起床促進(以下、起床促進期間と言う)に分けて、照明制御及び温調制御を行う。
図6には、コントローラ50により実行される照明及び温調制御(睡眠環境制御)の一例を示している。このフローチャートは、ベッド42Lが設けられた空間32L側と、ベッド42Rが設けられた空間32R側の各々で実行される。即ち、本実施の形態では、一例として、コントローラ50は、空間32L側の制御手段、及び空間32R側の制御手段として機能する。以下では、空間32L側を例に説明し、空間32R側の説明を省略する。
このフローチャートでは、最初のステップ100において対象とする空間32L内で使用者を検出すると、ステップ102へ移行する。ステップ102では、他方の空間32Rで使用者が検出されたか否かを確認する。
ここで、空間32R側で使用者が検出されない場合、ステップ102で肯定判定してステップ104へ移行する。このステップ104では、照明装置54L、遮光装置60L、及び輻射装置70Lに対して、睡眠センサ52Lにより検出された睡眠状態、及び目覚ましタイマ48Lで設定された起床時刻等に基づいた睡眠環境制御を開始する。この制御においては、図5(B)に示される1人用制御パターンが適用される。
また、空間32R側においても使用者が検出された場合、ステップ102で否定判定してステップ106へ移行する。このステップ106では、図5(A)に示される2人用制御パターンを適用して、照明装置54L、遮光装置60L、及び輻射装置70Lに対し、睡眠センサ52Lにより検出された睡眠状態、及び目覚ましタイマ48Lで設定された起床時刻等に基づいた睡眠環境制御を開始する。
一方、ステップ104において1人用制御パターンに基づいた睡眠環境制御が実行されると、ステップ108において他方の空間32Rで使用者が検出されたか否かを確認する。また、ステップ110では、ベッド42Lに就寝していた使用者が起床したか否かを確認する。ここで、空間32Rで使用者が検出されるとステップ108で肯定判定して、ステップ104へ移行する。これにより、1人用制御パターンから2人用制御パターンに切り換えられる。
これに対し、ステップ106において2人用制御パターンに基づいた睡眠環境制御が実行されると、ステップ112において他方の空間32Rで使用者が起床したか否かを確認する。また、ステップ114では、対象としているベッド42Lに就寝していた使用者が起床したか否かを確認する。
ここで、空間32Rで使用者(ベッド42Rに就寝していた使用者)が起床すると、ステップ112で肯定判定してステップ104へ移行する。これにより、2人用制御パターンから1人用制御パターンに切り換えられる。
このようにして、睡眠環境制御を行い、ベッド42Lで就寝していた使用者が起床して、ステップ110又はステップ114で肯定判定されると、就寝環境制御を終了する。
次に、図5(A)及び図5(B)を参照しながら、コントローラ50により実行される2人用制御パターン及び1人用制御パターンを説明する。寝室10は、全館空調を行う空調装置64が用いられており、空調装置64は、「弱」に設定された状態に維持される。
一方、冷房時において、輻射装置70Lは、入床前が任意で動作されるが、睡眠センサ52Lにより使用者がベッド42Lに入った入床が検出されると、「低」に切換られて動作される。この後、使用者の入眠(最初の浅い睡眠状態)が検出されると、「低」での動作が継続されて、睡眠が促進されるようにする。また、入眠直後で最も深い睡眠状態(最深)が検出されると、睡眠状態を浅くするように「中」での動作に切り換えられる。
この後、輻射装置70Lは、睡眠が浅くなると、「中」で動作が継続されるが、使用者の睡眠が深くならない場合(浅い睡眠状態が所定時間継続している場合)、睡眠を促進するように「低」に切り換えられ、睡眠が深くなると「中」に戻される。これにより、ベッド42Lで就寝している使用者は、浅い睡眠状態と深い睡眠状態とが周期的に繰り返される。
また、睡眠維持期間において、使用者が覚醒した場合、輻射装置70Lは、使用者の睡眠を促進するように「中」から「弱」に切り換えられ、また、覚醒した使用者が離床した場合(一次的にベッド42Lから出た場合)、快適な温調感(冷房感)が得られるように、「中」に維持される。
この後、起床時刻に対して予め設定した時間前となると、輻射装置70Lは、使用者の睡眠状態が浅いと、浅い睡眠状態が維持されるように「中」に切り換えられ、使用者の睡眠状態が深いと、睡眠状態が浅くなるように「高」に切り換えられ、睡眠が浅くなると「中」に戻される。この後、使用者の覚醒が検出されると、輻射装置70Lは、「中」に切り換えられ、使用者が離床すると「高」に切り換えられて、起床時に快適な温調感が得られるように動作される。
これに対して、起床時刻に達しても使用者が起床しない場合、コントローラ50は、目覚ましタイマ48Lのアラームを鳴らすなどして、起床時刻に達したことを報知すると共に、輻射装置70Lの動作を「高」に切り換えて、使用者の起床を促すと共に、起床後において快適な温調感が得られるようにしている。
また、暖房時において、輻射装置70Lは、入床前が任意で動作されるが、使用者がベッド42Lに入った入床が検出されると、「低」に切換られ、入眠してから睡眠維持期間が経過するまで、使用者の睡眠状態が維持されるように、「低」での動作が継続される。
この後、起床時刻に対して予め設定した時間前となると、輻射装置70Lは、使用者の睡眠状態が深いと、使用者が覚醒するように「中」に切り換えら、睡眠が浅くなると、「低」に切り換えられる、使用者の覚醒が検出されると「中」に切り換えられた後、使用者の離床に合わせて「高」に切り換えられ、起床後の使用者に快適な温調感(暖房感)が得られように動作される。
これに対して、起床時刻に達しても使用者が起床しない場合、コントローラ50は、目覚ましタイマ48Lのアラームを鳴らすなどして、起床時刻に達したことを報知すると共に、輻射装置70Lの動作を「高」に切り換えて、起床を促すようにし、且つ、起床後において快適な温調感が得られるようにしている。
ここで、寝室10は、ベッド42Lの使用者が快適な温調感が得られるように動作する輻射装置70Lの輻射パネル72の輻射熱が、ベッド42Rの使用者に影響を与えることがないようされている。これにより、ベッド42Rの使用者は、輻射装置70Lが動作していても、温調の不足感や効き過ぎ感が生じるのが抑制され、快適な睡眠状態が得られる。
一方、コントローラ50は、ベッド42Lの使用者の入床に合わせて遮光装置60Lを動作させ、カーテン62により窓36Lを覆う遮光状態を維持する。また、コントローラ50は、ベッド42Rに使用者が就寝していない場合、起床準備期間に入ったときに、ベッド42Lの使用者の睡眠状態が深いと、遮光装置60Lを動作させてカーテン62を引き、採光を行う。この後、コントローラ50は、ベッド42Lの使用者の起床及び離床が検出された際、採光状態であれば、採光状態を継続させ、遮光状態であれば、遮光状態を継続させる。また、コントローラ50は、起床時刻が経過しても、ベッド42Lの使用者が起床しない場合、採光状態となるように遮光装置60Lを動作させる。
これに対して、コントローラ50は、隣のベッド42Rに使用者が就寝している場合、起床準備期間でベッド42Lの使用者の眠りが深いと、窓36Lから採光されるように遮光装置60Lを動作させるが、ベッド42Lの使用者が起床すると、遮光するように遮光装置60Lを動作させる。また、起床時刻が経過しても、ベッド42Lの使用者が起床しない場合、コントローラ50は、遮光するように遮光装置60Lを動作させる。従って、ベッド42Rの使用者は、窓36Lからの採光により睡眠が妨げられるのが抑制される。
一方、コントローラ50は、ベッド42Lの使用者が検出された際、隣のベッド42Rに使用者が就寝していなければ、照明装置54Lをベッド42Lの使用者の操作に応じた動作状態(照明の明るさ及び色)とする。しかし、隣のベッド42Rに使用者が就寝している場合、コントローラ50は、例えば、照明器具56Lによる明るさが100lx(ルクス)程度の減光状態とすると共に光源の色温度を黄色(電球色)とし、周囲を視認可能とすると共に、ベッド42Rの使用者の睡眠を妨げず、且つ睡眠が促進されるようにする。
この後、ベッド42Lの使用者が入床すると、コントローラ50は、例えば、9lx程度(ろうそくの光程度の明るさ)まで減光し、ベッド42Lの使用者が入眠すると消灯(OFF)する。また、コントローラ50は、睡眠期間中は、基本的に消灯状態とするが、ベッド42Lの使用者の覚醒を検出すると、僅かな明るさ(例えば、9lx程度)で且つ睡眠を促進させる色(黄)で点灯させ、起床を検出した場合、起床した使用者が周囲を視認できる程度(例えば、100lx程度)に明るくする。
ベッド42Rに使用者が就寝していない状態で起床準備期間に達すると、コントローラ50は、使用者の眠りが浅いか、眠りが深い状態から浅い状態に移行していれば、消灯状態を維持する。また、コントローラ50は、使用者が覚醒すると、白色で周囲を視認可能な程度の明るさ(100lx程度)とし、使用者が起床すると、白色で1000lx程度まで明るくする。なお、使用者の眠りが深かった場合、コントローラ50は、白色(昼光色又は昼白色)で、起床時刻に、再度、入眠してしまうことのない明るさ(例えば、1000lx程度)に達するように。徐々に照明を明るくする。また、コントローラ50は、起床時刻を経過しても使用者が起床しない場合、白色で明るく(例えば、1000lx程度)で照明することで使用者の覚醒を促す。
これに対して、ベッド42Rに使用者が就寝している状態で起床準備期間に達すると、コントローラ50は、ベッド42Lの使用者の眠りが浅いか、眠りが深い状態から浅い状態に移行していれば、消灯状態を維持する。また、コントローラ50は、ベッド42Lの使用者が覚醒すると、白色ではなく黄色で周囲を視認可能な程度の明るさ(100lx程度)とし、使用者が起床すると、黄色で1000lx程度まで明るくする。なお、使用者の眠りが深かった場合、コントローラ50は、黄色で100lx程度の明るさで照明器具56Lを点灯させる。また、コントローラ50は、起床時刻が経過しても使用者が覚醒しなければ、白色ではなく黄色で明るく(例えば、1000lx程度)なるように照明する。
これにより、コントローラ50は、隣のベッド42Rに就寝している使用者の睡眠が妨げられるのを抑制しながら、ベッド42Lに就寝していた使用が、確実に、且つ快適に目覚めるようにしている。
また、寝室10では、照明装置54(54L、54R)として間接照明が用いられており、ベッド42L側の空間32Lを明るくした場合でも、隣のベッド42R側の空間が明るくなるのが抑えられる。また、コントローラ50は、白色に比べて眠りを妨げ難い黄色(電球色)で照明するので、隣のベッド42Rで就寝している使用者の睡眠を妨げてしまうのを抑えることができる。
このように、寝室10では、使用者毎の温調を行う輻射装置70の輻射パネル72から、該輻射パネル72が対象としている使用者が受ける受熱量に対して、非対象である他の使用者が受ける受熱量の比が0.2以下とするようにされている。また、寝室10では、輻射装置70の輻射パネル72から対象とする使用者が受ける受熱量に対して、寝室10の全域を温調する空調装置64の吹き出し口66における受熱量の比が0.2以下となるようにしている。
従って、住環境システム12が設けられた寝室10では、ベッド42L、42Rの各々の使用者が快適な睡眠状態が得られる。
なお、以上説明した本実施の形態では、一例として、空調装置64(全館空調装置)の吹き出し口66を、壁14の2箇所に設けて説明したが、空調装置の吹き出し口の数及び位置はこれに限る者ではない。
図7には、空調装置の吹き出し口の数及び位置の他の一例を示している。図7に示す寝室10Aでは、一つの吹き出し口76が用いられて室内の空調が行われる。寝室10Aの吹き出し口76は、一例として、壁14Aの壁際で、扉34Lと扉34Rとの間の床22に設けている。なお、寝室10Aの壁14Aでは、扉34Lと扉34Rとの間隔が空けられている。
この寝室10Aでは、ベッド42L、42Rの使用者が受ける受熱量に対する吹き出し口76における受熱量の比bが0.2以下となっていることで、輻射装置70の輻射熱によって、温調状態が変化するのが抑制される。従って、寝室10Aでは、ベッド42L、42Rの使用者が、輻射装置70L、70Rによって快適な睡眠状態が得られるように温調される。
なお、図7では、吹き出し口76を壁14Aの壁際に設けているが、吹き出し口76の位置はこれに限るものではない。吹き出し口76の位置は、ベッド42L、42Rの使用者が受ける受熱量に対する吹き出し口76における受熱量の比bが0.2以下となり、且つ、ベッド42へ向けた輻射パネル72の輻射熱の放熱方向に沿う線上への投影位置が、ベッド42(ベッド42の中心位置)に対して、輻射パネル72と反対側となる位置であれば、例えば、ベッド42Lとベッド42Rとの間の床22であっても良い。また、空調装置の吹き出し口は。壁14、14Aや床22に限らず、天井24に設けられても良い。
なお、以上説明した本実施の形態では、空調装置として全館空調を行う空調装置(全館空調装置)64を用いたが、寝室10の空調のみを行う空調装置(一般的なエアコン)であっても良い。このような空調装置を用いる場合、寝室10に1台の空調装置を設置しても良く、また、空間32L、32Rの各々に空調装置を設置しても良い。
さらに、本実施の形態では、居室の一例として寝室10を適用したが寝室に限らず、居住者が通常時に使用している所謂居間(リビング)や来客の応接用としている応接室等を適用しても良い。
10、10A 寝室(建物の居室)
12 住環境システム
14、14A、16 壁
18、20 壁(互いに対向する壁)
22 床
24 天井
28 下がり壁
30 下がり天井
32L、32R 空間
34L、34R 扉
36L、36R 窓
42L、42R ベッド(第1及び第2のベッド、第1及び第2の対象位置)
48(48L、48R) 目覚ましタイマ
50 コントローラ(制御手段)
52(52L、52R) 睡眠センサ(第1及び第2の睡眠検出手段)
54(54L、54R) 照明装置(第1及び第2の照明手段)
56L、56R 照明器具(第1及び第2の照明手段)
60(60L、60R) 遮光装置
62 カーテン
64 空調装置(空調手段)
66(66L、66R)、76 吹き出し口
70(70L、70R) 輻射装置(第1及び第2の輻射温調手段)
72(72A〜72C) 輻射パネル(第1及び第2の輻射温調手段)

Claims (6)

  1. 居室の互いに対向された壁の一方の壁側に設けられ、第1の対象位置を輻射熱により温調する第1の輻射温調手段と、
    前記居室の互いに対向された壁の他方の壁側に設けられ、該壁と前記第1の対象位置との間の第2の対象位置を輻射熱により温調する第2の輻射温調手段と、
    前記第1の対象位置と前記第2の対象位置との間の壁、床又は天井で、前記第1の輻射温調手段による前記第1の対象位置の受熱量に対する受熱量の比が0.2以下、及び前記第2の輻射温調手段による前記第2の対象位置の受熱量に対する受熱量の比が0.2以下となる位置に吹き出し口が設けられ、該吹き出し口から吹き出す空調風により前記居室内を温調する空調手段と、
    を備えた建物。
  2. 前記第2の対象位置が、前記第1の輻射温調手段による前記第1の対象位置の受熱量に対する受熱量の比が、0.2以下となる位置とされ、
    前記第1の対象位置が、前記第2の輻射温調手段による前記第2の対象位置の受熱量に対する受熱量の比が、0.2以下とされた請求項1記載の建物。
  3. 前記第1の対象位置に第1のベッドが配置され、前記第2の対象位置に第2のベッドが配置された請求項1又は請求項2記載の建物。
  4. 請求項3記載の建物に設けられた住環境システムであって、
    前記第1のベッドで就寝する使用者の就寝及び就寝時の睡眠状態を検出する第1の睡眠検出手段と、
    前記第2のベッドで就寝する使用者の就寝及び就寝時の睡眠状態を検出する第2の睡眠検出手段と、
    前記第1の睡眠検出手段により検出される睡眠状態に応じて前記第1の輻射温調手段を制御すると共に、前記第2の睡眠検出手段により検出される睡眠状態に応じて前記第2の輻射温調手段を制御する制御手段と、
    を含む住環境システム。
  5. 前記居室内の前記第1のベッド側を照明する第1の照明手段と、
    前記居室内の前記第2のベッド側を照明する第2の照明手段と、
    を含み、前記制御手段が、
    前記第2の睡眠検出手段により前記第2のベッドでの就寝が検出されているか否か、及び前記第1の睡眠検出手段により検出される睡眠状態に応じて前記第1の照明手段による明るさを制御し、
    前記第1の睡眠検出手段により前記第1のベッドでの就寝が検出されているか否か、及び前記第2の睡眠検出手段により検出される睡眠状態に応じて前記第2の照明手段による明るさを制御する、請求項4記載の住環境システム。
  6. 前記制御手段が、前記第1の照明手段及び前記第2の照明手段の色温度を制御することを含む請求項5記載の住環境システム。
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