JP2024062034A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】温熱環境の改善効果の低下を抑制し、利用者の快適性を向上させることができる空調システムを提供することを目的とする。【解決手段】第１空間と、第２空間と、第１空間及び第２空間に連通する第３空間と、を有する建物に設置される空調システムであって、第１空間に設置され、第１空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、第１空間に設置され、第１空間へ外気を流入させる給気装置と、第２空間に設置され、第２空間の空気を屋外に排出する排気装置と、第１空間と第３空間とを接続する風路に設けられ、第１空間の空気を第３空間に送る送風装置と、送風装置が運転している場合に、第３空間の圧力が第１空間の圧力よりも大きくなるよう調整する調整手段と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、建物内の空調及び換気を行う空調システムに関するものである。

従来、住宅などの建物内の空調及び換気を行う空調システムにおいて、空気調和装置が設置された空調対象空間の空気を、空気調和装置が設置されていない非空調対象空間へ送ることで、建物内の温熱環境を改善することが知られている。例えば、特許文献１には、空調対象空間である居室から非空調対象空間である脱衣室へ、ダクトファンによって空気を送風する空調システムが開示されている。特許文献１の空調システムでは、暖房装置の暖房能力の余力及び非空調対象空間の暖房の必要性に基づきダクトファンを制御することで、複数の空間を効率的に暖房する構成となっている。

特開２０１３－１８５７４３号公報

特許文献１の空調システムのように、居室から脱衣室へ送風する場合、送風量が小さいと、送風された空気は脱衣室又は脱衣室と連通する浴室などに設けられた排気装置から屋外へ排出されてしまう。この場合、居室の空調負荷の増加につながるとともに、建物における温熱環境の改善効果が小さくなり、利用者の快適性が低下する。

本開示は、上記のような課題を解決するものであり、温熱環境の改善効果の低下を抑制し、利用者の快適性を向上させることができる空調システムを提供することを目的とする。

本開示に係る空調システムは、第１空間と、第２空間と、第１空間及び第２空間に連通する第３空間と、を有する建物に設置される空調システムであって、第１空間に設置され、第１空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、第１空間に設置され、第１空間へ外気を流入させる給気装置と、第２空間に設置され、第２空間の空気を屋外に排出する排気装置と、第１空間と第３空間とを接続する風路に設けられ、第１空間の空気を第３空間に送る送風装置と、送風装置が運転している場合に、第３空間の圧力が第１空間の圧力よりも大きくなるよう調整する調整手段と、を備える。

本開示における空調システムによれば、送風装置が運転している場合に、第３空間の圧力が第１空間の圧力よりも大きくなるよう調整する調整手段を備えることで、温熱環境の改善効果の低下を抑制し、利用者の快適性を向上させることができる。

実施の形態１に係る空調システムの概略構成図である。 実施の形態１に係る空調システムが設置された建物を図１のＡ－Ａ線で切断した場合の断面模式図である。 実施の形態１に係る空調システムが設置された建物を図１のＢ－Ｂ線で切断した場合の断面模式図である。 実施の形態１に係る空調システムの制御ブロック図である。 送風装置が停止している場合の空気の流れを示す図である。 実施の形態１に係る空調システムにおける圧力調整の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１における圧力調整が実施されている場合の空気の流れを示す図である。 実施の形態２に係る空調システムの概略構成図である。 実施の形態２に係る空調システムの制御ブロック図である。 実施の形態２に係る空調システムにおける圧力調整の流れを示すフローチャートである。 実施の形態３に係る空調システムの制御ブロック図である。 実施の形態３に係る空調システムにおける圧力調整の流れを示すフローチャートである。 変形例１に係る空調システムの制御ブロック図である。 変形例２に係る空調システムの概略構成図である。

以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置等は、本開示の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空調システム１００の概略構成図である。実施の形態１の空調システム１００は、住宅などの建物２００に設置される。図１は、建物２００の平面図と、建物２００に設置された空調システム１００の各構成とを示している。図２は、実施の形態１に係る空調システム１００が設置された建物２００を図１のＡ－Ａ線で切断した場合の断面模式図である。図３は、実施の形態１に係る空調システム１００が設置された建物２００を図１のＢ－Ｂ線で切断した場合の断面模式図である。図１～図３を用いて、本実施の形態の空調システム１００の構成及び配置について説明する。

空調システム１００は、建物２００の第１空間Ｒ１に設置された空気調和装置１１及び給気装置１２と、第２空間Ｒ２に設置された排気装置２１と、第１空間Ｒ１と第３空間Ｒ３とを接続する風路４に設置された送風装置４１と、制御装置５と、を備える。

第１空間Ｒ１は、例えば居室である。第１空間Ｒ１は第３空間Ｒ３と隣接しており、第１空間Ｒ１と第３空間Ｒ３との間には、居室扉１０が設けられている。図２に示すように、空気調和装置１１は、第１空間Ｒ１の壁に設置されている。なお、空気調和装置１１は、第１空間Ｒ１の天井に設置されてもよいし、床置き型であってもよい。空気調和装置１１は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器からなる冷媒回路を備え、第１空間Ｒ１の暖房又は冷房を行う。空気調和装置１１の制御部（不図示）によって、圧縮機の運転周波数、室外熱交換器に空気を送る室外ファンの風量、及び室外熱交換器に空気を供給する室内ファンの風量を変更することで、空気調和装置１１の空調能力が制御される。

図２に示すように、給気装置１２は、第１空間Ｒ１の壁に設けられている。給気装置１２は、外気を第１空間Ｒ１へ流入させる給気口である。また、給気装置１２は、外気を第１空間Ｒ１へ吸い込むための給気ファンを備えてもよい。

第２空間Ｒ２は、例えば脱衣室である。第２空間Ｒ２は第３空間Ｒ３と隣接しており、第２空間Ｒ２と第３空間Ｒ３との間には、脱衣室扉２０が設けられている。図３に示すように、排気装置２１は、第２空間Ｒ２の壁に設置されている。排気装置２１は、第２空間Ｒ２の空気を屋外へ排出する排気ファンである。排気装置２１の排気風量は固定であってもよいし、可変であってもよい。

第３空間Ｒ３は、例えば玄関である。第３空間Ｒ３は、第１空間Ｒ１及び第２空間Ｒ２と隣接し、第１空間Ｒ１及び第２空間Ｒ２と連通している。また、第３空間Ｒ３には、屋外に連通する玄関扉３０が設けられている。

図１及び図２に示すように、第１空間Ｒ１及び第３空間Ｒ３の天井裏には、ダクトによって構成される風路４が設けられている。風路４の吸込み口４２は第１空間Ｒ１の天井に設けられ、風路４の吹出し口４３は第３空間Ｒ３の天井に設けられている。送風装置４１は、風路４内に設置され、第１空間Ｒ１から第３空間Ｒ３へ空気を搬送する。送風装置４１は、インバータを備えた送風ファンであり、回転数が可変に制御されることで、第１空間Ｒ１から第３空間Ｒ３への送風量が制御される。

なお、建物２００における第１空間Ｒ１、第２空間Ｒ２、及び第３空間Ｒ３の配置は、図１～図３の例に限定されるものではなく、各空間が互いに連通していれば、配置は任意である。ここで、「連通する」とは、居室扉１０及び脱衣室扉２０が開かれた状態だけでなく、各扉が閉じられた状態においても、各扉の隙間もしくは各扉又は壁に設けられた通気口などを通って空気の流動が可能であることをいう。

制御装置５は、空気調和装置１１、排気装置２１及び送風装置４１と無線通信可能に接続され、空気調和装置１１及び排気装置２１の運転情報に基づいて、送風装置４１の運転を制御する。制御装置５は、例えば、ＣＰＵ及びメモリを備えたスマートフォンなどの情報通信端末である。

図４は、実施の形態１に係る空調システム１００の制御ブロック図である。図４に示すように、制御装置５は、情報取得部５１と、送風制御部５２とを有する。情報取得部５１及び送風制御部５２は、制御装置５のＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される機能部である。又は、情報取得部５１及び送風制御部５２の少なくとも何れかを、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡなどの処理回路で実現してもよい。

情報取得部５１は、空気調和装置１１及び排気装置２１から運転情報を取得する。空気調和装置１１の運転情報は、空気調和装置１１の運転、停止、冷房又は暖房などの運転モード、及び連続運転又は断続運転などの運転状態に関する情報である。なお、連続運転は、空気調和装置１１の圧縮機が連続して運転している状態であり、断続運転は、空調負荷が低い場合に圧縮機の運転と停止とを断続的に繰り返している状態である。また、排気装置２１の運転情報は、排気装置２１の運転、停止、及び運転時の排気風量に関する情報である。情報取得部５１は、定期的（例えば数分毎）に空気調和装置１１及び排気装置２１から運転情報を取得して送風制御部５２に出力する。

送風制御部５２は、情報取得部５１が取得した空気調和装置１１及び排気装置２１の運転情報に基づき、送風装置４１の運転、停止、及び運転時の送風量を制御する。送風制御部５２による送風制御について、以下に説明する。

図５は、送風装置４１が停止している場合の空気の流れを示す図である。図５では、空気調和装置１１及び排気装置２１が運転しており、送風装置４１が停止している状態の空気の流れを点線及び矢印で示している。図５に示すように、まず、給気装置１２を通って第１空間Ｒ１に外気が流入し、空気調和装置１１によって第１空間Ｒ１内の空気が加熱又は冷却される。第１空間Ｒ１の空気は、居室扉１０の隙間又は通気口等を通って第３空間Ｒ３に流入する。そして、第３空間Ｒ３に流入した空気は、脱衣室扉２０の隙間又は通気口等を通って第２空間Ｒ２に流入し、排気装置２１から屋外に排出される。

ここで、空気調和装置１１及び排気装置２１が駆動し、送風装置４１が停止している場合、第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１と、第２空間Ｒ２の圧力Ｐ２と、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３との関係は、Ｐ１＞Ｐ３＞Ｐ２となる。給気装置１２を通って外気が流入する第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１は大気圧と略同じとなることから、圧力Ｐ３は大気圧よりも低くなる。そのため、玄関扉３０の隙間又は通気口などから第３空間Ｒ３へ外気が流入する。これにより、第３空間Ｒ３の温度が外気温度に応じて変化するとともに、花粉又はＰＭ２．５などの大気有害物質が第３空間Ｒ３内に侵入することで、建物２００内の利用者の快適性が低下する。

また、送風装置４１を運転した場合も、送風装置４１の送風量が排気装置２１の排気風量以下であると、第１空間Ｒ１～第３空間Ｒ３の圧力Ｐ１～Ｐ３の関係は、Ｐ１＞Ｐ３＞Ｐ２となり、図５に示す空気の流れとなる。この場合も、玄関扉３０の隙間又は通気口などから第３空間Ｒ３へ外気が流入するため、第１空間Ｒ１の空気を第３空間Ｒ３へ送風することによる温熱環境の改善効果が低下し、建物２００内の利用者の快適性も低下する。

そこで、空調システム１００は、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３が第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくなるように各空間の圧力を調整する調整手段を備えている。本実施の形態においては、送風制御部５２が調整手段として機能する。送風制御部５２は、送風装置４１の送風量が排気装置２１の排気風量よりも大きくなるよう送風装置４１の回転数を制御する。これにより、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３を第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくすることができる。より詳しくは、第１空間Ｒ１～第３空間Ｒ３の圧力Ｐ１～Ｐ３の関係を、Ｐ３＞Ｐ１＞Ｐ２とすることができる。これにより、第３空間Ｒ３の圧力が大気圧よりも大きくなるため、玄関扉３０の隙間又は通気口などから第３空間Ｒ３への外気の流入を抑制することができる。

図６は、実施の形態１に係る空調システム１００における圧力調整の流れを示すフローチャートである。本実施の形態では、送風装置４１の送風制御によって圧力調整が行われる。図６のフローは制御装置５によって実行される。まず、制御装置５の情報取得部５１が、空気調和装置１１及び排気装置２１の運転情報を取得する（Ｓ１）。

空気調和装置１１は、利用者がリモートコントローラ（不図示）などを操作することで運転が開始される。空気調和装置１１は、第１空間Ｒ１の温度が利用者によって設定された設定温度となるように、冷房運転又は暖房運転を実施する。また、排気装置２１は、予め設定された排気風量で運転し、第２空間Ｒ２の空気を屋外に排気する。ここで、排気装置２１の排気風量は、例えば建物２００内の換気回数が０．５回／ｈを満たす風量に設定される。

制御装置５の送風制御部５２は、情報取得部５１が取得した運転情報に基づき、送風装置４１の送風の開始条件が満たされるか否かを判断する（Ｓ２）。ここでは、空気調和装置１１の空調能力に余力があること、言い換えると第１空間Ｒ１における空調負荷が小さいことが、送風の開始条件とされる。空気調和装置１１の空調能力に余力がない状態で、第３空間Ｒ３への送風を行った場合、第１空間Ｒ１を充分に暖房又は冷房できず、第１空間Ｒ１にいる利用者の快適性が低下してしまうためである。具体的には、開始条件は下記の条件（Ａ）又は条件（Ｂ）の何れかである。
（Ａ）空気調和装置１１の運転開始後、予め設定された第１時間（例えば１５分）が経過したこと
（Ｂ）空気調和装置１１が断続運転をしていること

開始条件が満たされない場合（Ｓ２：ＮＯ）、開始条件が満たされるまで待機する。開始条件が満たされた場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、送風制御部５２は、送風装置４１を運転させ、第１空間Ｒ１から第３空間Ｒ３への送風を開始する（Ｓ３）。このとき、送風制御部５２は、送風装置４１の送風量が排気装置２１の排気風量よりも大きくなるよう、送風装置４１の回転数を制御する。ここで、送風装置４１の送風量の上限は任意であるが、第１空間Ｒ１の空気調和装置１１の空調負荷が増加しない程度とすることが望ましい。

図７は、実施の形態１における圧力調整が実施されている場合の空気の流れを示す図である。すなわち、図７は、空気調和装置１１及び排気装置２１が運転しており、さらに送風装置４１の送風量が排気装置２１の排気風量よりも大きくなるよう送風装置４１が制御されている状態の空気の流れを示している。図７に示すように、まず、給気装置１２を通って第１空間Ｒ１に外気が流入し、空気調和装置１１によって第１空間Ｒ１内の空気が加熱又は冷却される。第１空間Ｒ１の空気は、送風装置４１によって風路４を通って第３空間Ｒ３に送風される。そして、第３空間Ｒ３に流入した空気は、脱衣室扉２０の隙間又は通気口等を通って第２空間Ｒ２に流入し、排気装置２１から屋外に排出される。

ここで、送風装置４１の送風量が排気装置２１の排気風量よりも大きいことにより、第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１と、第２空間Ｒ２の圧力Ｐ２と、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３との関係は、Ｐ３＞Ｐ１＞Ｐ２となる。これにより、玄関扉３０の隙間又は通気口などから第３空間Ｒ３への外気の流入が抑制される。その結果、第１空間Ｒ１からの送風によって第３空間Ｒ３の温熱環境が改善されるとともに、大気有害物質が第３空間Ｒ３内に侵入することが抑制され、利用者の快適性が向上する。また、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３は第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１より大きいため、第３空間Ｒ３の空気は、居室扉１０の隙間又は通気口等を通って第１空間Ｒ１に流入して循環する。これにより、建物２００内の空調空気が循環する領域が増加し、建物２００内全体の温熱環境が改善する。

図６に戻って、送風制御部５２は、終了条件が満たされたか否かを判断する（Ｓ４）。ここでは、第１空間Ｒ１から第３空間Ｒ３への送風効果が低下したことが、送風の終了条件とされる。具体的には、終了条件は、空気調和装置１１が停止したこと、又は空気調和装置１１が停止してから予め設定された第２時間（例えば１０分）経過したことである。空気調和装置１１の停止後も、空気調和装置１１による空調が行われていた第１空間Ｒ１からの送風を一定時間継続することで、建物２００内の空気の循環が継続され、温熱環境を改善することができる。終了条件が満たされない場合（Ｓ４：ＮＯ）、終了条件が満たされるまで送風を継続する。そして、終了条件が満たされた場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、送風制御部５２は、送風装置４１を停止させる（Ｓ５）。

以上のように、本実施の形態の空調システム１００では、送風装置４１の運転時における送風量を排気装置２１の排気風量よりも大きくすることで、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３を第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくすることができる。これにより、外気の流入を抑制できるとともに、建物２００内の循環気流を形成することが可能となる。その結果、建物２００における温熱環境の改善効果の低下が抑制され、利用者の快適性を向上させることができる。

実施の形態２．
実施の形態２の空調システム１００Ａについて説明する。実施の形態２の空調システム１００Ａは、調整手段として、第２空間Ｒ２と第３空間Ｒ３との連通を遮断する開閉装置２２及び開閉装置２２を制御する開閉制御部５３を備える点において、実施の形態１と相違する。空調システム１００Ａのその他の構成については、実施の形態１と同じである。

図８は、実施の形態２に係る空調システム１００Ａの概略構成図である。図８は、図１と同様に、建物２００の平面図と、建物２００に設置された空調システム１００Ａの各構成とを示している。図８に示すように、本実施の形態の空調システム１００Ａは、第２空間Ｒ２と第３空間Ｒ３との連通を遮断する開閉装置２２を備えている。開閉装置２２は、脱衣室扉２０の隙間、もしくは脱衣室扉２０又は第２空間Ｒ２の壁に設けられた通風口を開閉するシャッター又はダンパーである。開閉装置２２が開の場合は第２空間Ｒ２と第３空間Ｒ３との間を空気が流通し、開閉装置２２が閉の場合は第２空間Ｒ２と第３空間Ｒ３との間の空気の流通が遮断される。開閉装置２２の開閉は、制御装置５Ａによって制御される。

本実施の形態の制御装置５Ａは、空気調和装置１１、送風装置４１及び開閉装置２２と無線通信可能に接続され、空気調和装置１１及び送風装置４１の運転情報に基づいて、送風装置４１及び開閉装置２２を制御する。制御装置５Ａは、例えば、ＣＰＵ及びメモリを備えたスマートフォンなどの情報通信端末である。

図９は、実施の形態２に係る空調システム１００Ａの制御ブロック図である。図９に示すように、制御装置５Ａは、情報取得部５１と、送風制御部５２と、開閉制御部５３とを有する。情報取得部５１、送風制御部５２及び開閉制御部５３は、制御装置５ＡのＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される機能部である。又は、情報取得部５１、送風制御部５２、及び開閉制御部５３の少なくとも何れかを、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡなどの処理回路で実現してもよい。

情報取得部５１は、空気調和装置１１から空気調和装置１１の運転情報を取得する。空気調和装置１１の運転情報は、空気調和装置１１の運転、停止、冷房又は暖房などの運転モード、及び連続運転又は断続運転などの運転状態に関する情報である。

送風制御部５２は、情報取得部５１が取得した空気調和装置１１の運転情報に基づき、送風装置４１の運転、停止、及び運転時の送風量を制御する。本実施の形態において、送風制御部５２は、排気装置２１の排気風量によらず、送風装置４１の送風量を予め設定した風量に制御する。ここで、送風装置４１の送風量は、例えば建物２００内の換気回数が０．５回／ｈを満たす風量に設定される。

開閉制御部５３は、送風装置４１の運転状態に基づき開閉装置２２を開閉する。具体的には、開閉制御部５３は、送風装置４１が停止している場合は開閉装置２２を開とし、送風装置４１が運転している場合は開閉装置２２を閉とする。これにより、送風装置４１が運転している場合、第３空間Ｒ３から第２空間Ｒ２への空気が流通しなくなり、第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１と、第２空間Ｒ２の圧力Ｐ２と、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３との関係が、Ｐ３＞Ｐ１＞Ｐ２となる。すなわち、本実施の形態においては、開閉装置２２及び開閉制御部５３が、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３が第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくなるように調整する調整手段として機能する。

図１０は、実施の形態２に係る空調システム１００Ａにおける圧力調整の流れを示すフローチャートである。本実施の形態では、開閉装置２２の開閉制御によって圧力調整が行われる。図１０のフローは、制御装置５Ａによって実行される。まず、制御装置５Ａの情報取得部５１は、空気調和装置１１の運転情報を取得する（Ｓ１１）。空気調和装置１１及び排気装置２１は、実施の形態１と同様に動作する。

そして、制御装置５Ａの送風制御部５２は、情報取得部５１が取得した運転情報に基づき、送風装置４１の送風の開始条件が満たされるか否かを判断する（Ｓ１２）。送風の開始条件は、実施の形態１と同じである。開始条件が満たされない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、開始条件が満たされるまで待機する。開始条件が満たされた場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、送風制御部５２は、送風装置４１を運転させ、第１空間Ｒ１から第３空間Ｒ３への送風を開始する（Ｓ１３）。このとき、送風制御部５２は、送風装置４１の送風量が予め設定した風量となるように送風装置４１の回転数を制御する。

開閉制御部５３は、送風装置４１による送風が開始されると、開閉装置２２を閉とする（Ｓ１４）。これにより、第３空間Ｒ３から第２空間Ｒ２への空気の流通が遮断され、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３が第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくなる。その結果、玄関扉３０の隙間又は通気口などから第３空間Ｒ３への外気の流入が抑制され、第３空間Ｒ３から第１空間Ｒ１への空気の循環が行われる。

送風制御部５２は、終了条件が満たされたか否かを判断する（Ｓ１５）。終了条件は、実施の形態１と同じである。終了条件が満たされない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、終了条件が満たされるまで送風装置４１による送風及び開閉装置２２の閉状態は継続される。そして、終了条件が満たされた場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、送風制御部５２は、送風装置４１を停止させる（Ｓ１６）。そして、開閉制御部５３は、送風装置４１による送風が停止されると、開閉装置２２を開とする（Ｓ１７）。

以上のように、本実施の形態の空調システム１００Ａでは、送風装置４１の運転時に開閉装置２２によって第３空間Ｒ３から第２空間Ｒ２への空気の流通を遮断することで、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３を第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくすることができる。これにより、実施の形態１と同様に、外気の流入を抑制できるとともに、建物２００内の循環気流を形成することが可能となる。その結果、建物２００における温熱環境の改善効果の低下が抑制され、利用者の快適性を向上させることができる。

なお、図１０のフローチャートにおいて、送風装置４１の送風を開始するステップＳ１３と開閉装置２２を閉とするステップＳ１４は、順序を変更してもよい。また、送風装置４１の送風を停止するステップＳ１６と開閉装置２２を開とするステップＳ１７は、順序を変更してもよい。さらに、開閉装置２２は、開度を調整可能な構成であってもよい。この場合は、開閉制御部５３は、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３が第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくなるよう開閉装置２２の開度を制御する。

実施の形態３．
実施の形態３の空調システム１００Ｂについて説明する。実施の形態３の空調システム１００Ｂは、調整手段として、排気装置２１の排気風量を制御する排気制御部５４を備える点において、実施の形態１と相違する。空調システム１００Ｂのその他の構成については、実施の形態１と同じである。なお、本実施の形態の排気装置２１は、インバータを備えた排気ファンであり、回転数が可変に制御されることで、第２空間Ｒ２からの排気風量が制御されるものとする。

図１１は、実施の形態３に係る空調システム１００Ｂの制御ブロック図である。本実施の形態の制御装置５Ｂは、実施の形態１と同様に、空気調和装置１１、送風装置４１及び排気装置２１と無線通信可能に接続され、空気調和装置１１及び送風装置４１の運転情報に基づいて、送風装置４１及び排気装置２１を制御する。制御装置５Ｂは、例えば、ＣＰＵ及びメモリを備えたスマートフォンなどの情報通信端末である。

図１１に示すように、本実施の形態の制御装置５Ｂは、情報取得部５１と、送風制御部５２と、排気制御部５４とを有する。情報取得部５１、送風制御部５２及び排気制御部５４は、制御装置５ＢのＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される機能部である。又は、情報取得部５１、送風制御部５２、及び排気制御部５４の少なくとも何れかを、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡなどの処理回路で実現してもよい。

情報取得部５１は、空気調和装置１１から空気調和装置１１の運転情報を取得する。空気調和装置１１の運転情報は、空気調和装置１１の運転、停止、冷房又は暖房などの運転モード、及び連続運転又は断続運転などの運転状態に関する情報である。

送風制御部５２は、情報取得部５１が取得した空気調和装置１１の運転情報に基づき、送風装置４１の運転、停止、及び運転時の送風量を制御する。本実施の形態において、送風制御部５２は、排気装置２１の排気風量によらず、送風装置４１の送風量を予め設定した風量に制御する。送風装置４１の送風量は、例えば建物２００内の換気回数が０．５回／ｈを満たす風量に設定される。

排気制御部５４は、送風装置４１の運転状態及び送風装置４１の送風量に基づき排気装置２１の排気風量を制御する。具体的には、排気制御部５４は、送風装置４１が停止している場合は排気装置２１を予め設定された初期風量となるよう制御し、送風装置４１が運転している場合は排気装置２１の排気風量を低下させ、送風装置４１の送風量よりも小さくなるよう制御する。これにより、送風装置４１が運転している場合、第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１と、第２空間Ｒ２の圧力Ｐ２と、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３との関係が、Ｐ３＞Ｐ１＞Ｐ２となる。すなわち、本実施の形態においては、排気制御部５４が第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３が第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくなるように各空間の圧力を調整する調整手段として機能する。

図１２は、実施の形態３に係る空調システム１００Ｂにおける圧力調整の流れを示すフローチャートである。本実施の形態では、排気装置２１の排気制御によって圧力調整が行われる。図１２のフローは、制御装置５Ｂによって実行される。まず、制御装置５Ｂの情報取得部５１は、空気調和装置１１の運転情報を取得する（Ｓ２１）。空気調和装置１１は、実施の形態１と同様に動作する。また、排気装置２１は、初期風量で運転している。排気装置２１の初期風量は、例えば建物２００内の換気回数が０．５回／ｈを満たす風量である。

そして、制御装置５Ｂの送風制御部５２は、情報取得部５１が取得した運転情報に基づき、送風装置４１の送風の開始条件が満たされるか否かを判断する（Ｓ２２）。送風の開始条件は、実施の形態１と同じである。開始条件が満たされない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、開始条件が満たされるまで待機する。開始条件が満たされた場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、送風制御部５２は、送風装置４１を運転させ、第１空間Ｒ１から第３空間Ｒ３への送風を開始する（Ｓ２３）。このとき、送風制御部５２は、送風装置４１の送風量を予め設定した風量となるように送風装置４１の回転数を制御する。

排気制御部５４は、送風装置４１による送風が開始されると、排気装置２１の排気風量が送風装置４１の送風量よりも小さくなるよう、排気風量を低下させる（Ｓ２４）。これにより、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３が第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくなる。その結果、玄関扉３０の隙間又は通気口などから第３空間Ｒ３への外気の流入が抑制され、第３空間Ｒ３から第１空間Ｒ１への空気の循環が行われる。

送風制御部５２は、終了条件が満たされたか否かを判断する（Ｓ２５）。終了条件は、実施の形態１と同じである。終了条件が満たされない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、終了条件が満たされるまで送風装置４１による送風及び排気装置２１の排気風量の低下が継続される。そして、終了条件が満たされた場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、送風制御部５２は、送風装置４１を停止させる（Ｓ２６）。そして、排気制御部５４は、送風装置４１による送風が停止されると、排気装置２１の排気風量を初期風量に戻すため、排気装置２１の排気風量を増加させる（Ｓ２７）。

以上のように、本実施の形態の空調システム１００Ｂでは、排気装置２１の風量を送風装置４１の風量よりも小さくすることで、第３空間Ｒ３の圧力Ｐ３を第１空間Ｒ１の圧力Ｐ１よりも大きくすることができる。これにより、実施の形態１と同様に、外気の流入を抑制できるとともに、建物２００内の循環気流を形成することが可能となる。その結果、建物２００における温熱環境の改善効果の低下が抑制され、利用者の快適性を向上させることができる。

なお、図１２のフローチャートにおいて、送風装置４１の送風を開始するステップＳ２３と排気装置２１の排気風量を低下させるステップＳ２４は、順序を変更してもよい。また、送風装置４１の送風を停止するステップＳ２６と排気装置２１の排気風量を低下させるステップＳ２７は、順序を変更してもよい。さらに、排気装置２１の排気風量を増加させるステップＳ２４では、排気装置２１を停止させてもよい。

以上が実施の形態の説明であるが、上記の実施の形態は変形及び組み合わせることが可能である。例えば、実施の形態１～実施の形態３の圧力調整の何れか又は全てを組み合わせてもよい。また、制御装置５の構成及び所属は上記実施の形態に限定されない。例えば、制御装置５は、空気調和装置１１の制御装置であってもよいし、送風装置４１に内蔵された制御装置であってもよい。また、制御装置５の各機能部は、それぞれ異なる制御装置で実現されてもよい。例えば、送風制御部５２は送風装置４１に内蔵された制御装置で実現され、排気制御部５４は排気装置２１に内蔵された制御装置で実現されてもよい。

また、送風装置４１による送風の開始条件及び終了条件は、上記実施の形態の例に限定されるものではない。図１３は、変形例１に係る空調システム１００Ｃの制御ブロック図である。図１３に示すように、変形例１の空調システム１００Ｃの制御装置５Ｃは、インターネット３００を介して外部機器６と通信可能に接続されている。

制御装置５Ｃの情報取得部５１は、インターネット３００を介して、外部機器６から情報を取得する。送風制御部５２は、外部機器６から取得した情報を送風装置４１による送風の開始条件及び終了条件に用いる。例えば、外部機器６は外気温度を検出する外気温度センサであり、情報取得部５１は外部機器６から外気温度を取得する。送風制御部５２は、外部機器６から取得した外気温度を開始条件に加える。具体的には、空気調和装置１１が冷房運転を行っている場合は、上記の条件（Ａ）又は条件（Ｂ）の何れかを満たすこと、且つ外気温度が予め設定された第１温度（例えば３０℃）以上であることを開始条件とする。また、空気調和装置１１が暖房運転を行っている場合は、条件（Ａ）又は条件（Ｂ）の何れかを満たすこと、且つ外気温度が予め設定された第２温度（例えば１０℃）以下であることを開始条件とする。

又は、外部機器６は気象情報を提供するサーバであり、情報取得部５１は、外部機器６から気象情報を取得してもよい。この場合、送風制御部５２は、外部機器６から取得した気象情報に含まれる外気温度又は天気に関する情報を開始条件に加える。外気温度を開始条件に加える場合は、上記の通りである。天気に関する情報を開始条件に加える場合、具体的には、空気調和装置１１が冷房運転を行っている場合は、条件（Ａ）又は条件（Ｂ）の何れかを満たすこと、且つ晴天であることを開始条件とする。

このように、送風の開始条件として、外気温度又は天気に関する情報などの環境情報を加えることで、第３空間Ｒ３の空調が必要な場合に送風を行って温熱効果を改善できるとともに、無駄な送風を抑制し、消費電力を削減することができる。

また、送風制御部５２は、第３空間Ｒ３の状況を送風の終了条件に加えてもよい。例えば、玄関扉３０が開かれている場合は、外気が第３空間Ｒ３に流入しているため、第１空間Ｒ１の空気を第３空間Ｒ３に送風した場合も、温熱効果が低く、且つ空気調和装置１１の空調負荷が増加する。そのため、送風制御部５２は、第３空間Ｒ３の玄関扉３０が予め設定された第３時間（例えば５分）開いていることを、送風の終了条件としてもよい。

玄関扉３０が開いているか否かは、送風装置４１のモータのトルクの変化を検知して判断することができる。又は、玄関扉３０が開いているか否かを、玄関扉３０に設けた開閉センサで検知してもよいし、第３空間Ｒ３に温度センサを設け、第３空間Ｒ３の温度が急変した場合に、玄関扉３０が開けられたと判定してもよい。

さらに、送風制御部５２は、第３空間Ｒ３の吹出し口４３から吹き出される空気の温度を送風の終了条件に加えてもよい。例えば、空気調和装置１１が冷房運転を行っている場合であって、吹出し口４３から吹き出される空気の温度が第３空間Ｒ３の温度よりも高いことを終了条件としてもよい。また、空気調和装置１１が暖房運転を行っている場合であって、吹出し口４３から吹き出される空気の温度が第３空間Ｒ３の温度よりも低いことを終了条件としてもよい。これにより、風路４の破損などの異常が発生した場合に、送風装置４１を停止することができ、無駄な送風を抑制できる。その結果、空気調和装置１１の負荷の増加を抑制し、消費電力を削減することができる。

また、送風制御部５２は、冬季の晴天時には、空気調和装置１１の運転の有無にかかわらず、昼間の予め定められた時間帯に、送風装置４１を運転し、第１空間Ｒ１から第３空間Ｒ３への送風を行ってもよい。これにより、第１空間Ｒ１の室温過昇を抑制し、空気調和装置１１による空調を用いずに建物２００内全体の温熱環境を改善することができる。

また、送風制御部５２は、晴天時の日没前後に送風装置４１が運転している場合は、運転を停止させる、又は送風量を低下させる制御を行ってもよい。晴天時は、昼間の太陽光発電量と日没後の太陽光発電量の差が大きくなり、日没前後には太陽光発電以外の電力の需要が急増することで、需給バランスが崩れる恐れがある。そのため、晴天時の日没前後に送風装置４１の運転を停止させることで、消費電力量を削減することができ、電力供給の安定化に寄与することができる。

さらに、空調システム１００は、図１～３に示す建物２００以外の建物にも適用することができる。図１４は、変形例２に係る空調システム１００Ｄの概略構成図である。図１４は、図３に対応する建物２００Ａの断面模式図である。図１４に示すように、建物２００Ａの第１空間Ｒ１は、１階と２階とが連続する吹き抜け構造である。

第１空間Ｒ１が吹き抜け構造の場合、空気調和装置１１及び風路４の吸込み口４２は、第１空間Ｒ１の居住域内に配置される。居住域内は、建物２００Ａの１階の天井の高さＬ１よりも低い位置であり、高さＬ１は例えば３ｍである。これにより、空気調和装置１１は、第１空間Ｒ１の全体ではなく、居住域に絞って空調することができる。また、吸込み口４２は、居住域内の空調された空気を吸い込んで第３空間Ｒ３へ送風することができる。これにより、建物２００Ａにおける温熱効果が改善されるとともに、空気調和装置１１の処理負荷が低減し、消費電力を削減できる。

また、上記実施の形態の空調システム１００は、第２空間Ｒ２に１つの排気装置２１が設けられる構成としたが、複数の排気装置２１が設けられてもよい。複数の排気装置２１は、１つの第２空間Ｒ２に設けられてもよいし、複数の第２空間Ｒ２にそれぞれ設けられてもよい。この場合、送風制御部５２及び排気制御部５４は、複数の排気装置２１の排気風量の和を、排気装置２１の排気風量として送風制御及び排気制御を行う。具体的には、送風制御部５２は、送風装置４１の送風量が複数の排気装置２１の排気風量の和よりも大きくなるよう送風装置４１を制御する。また、排気制御部５４は、複数の排気装置２１の排気風量の和が、送風装置４１の送風量よりも小さくなるよう、各排気装置２１の排気風量を制御する。

また、上記の説明における「屋外」は、建物２００の外だけでなく、建物２００内の駐車場などの非空調対象空間である室外も含んでもよいまた、「外気」は建物２００の外の空気だけでなく、非空調対象空間である室外の空気も含んでもよい。

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
第１空間と、第２空間と、前記第１空間及び前記第２空間に連通する第３空間と、を有する建物に設置される空調システムであって、
前記第１空間に設置され、前記第１空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、
前記第１空間に設置され、前記第１空間へ外気を流入させる給気装置と、
前記第２空間に設置され、前記第２空間の空気を屋外に排出する排気装置と、
前記第１空間と前記第３空間とを接続する風路に設けられ、前記第１空間の空気を前記第３空間に送る送風装置と、
前記送風装置が運転している場合に、前記第３空間の圧力が前記第１空間の圧力よりも大きくなるよう調整する調整手段と、を備える空調システム。
（付記２）
前記調整手段は、前記送風装置の送風量を制御する送風制御部であり、
前記送風制御部は、前記送風装置の送風量が前記排気装置の排気風量よりも大きくなるよう前記送風装置を制御する付記１に記載の空調システム。
（付記３）
前記調整手段は、前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断する開閉装置及び前記開閉装置を制御する開閉制御部であり、
前記開閉制御部は、
前記送風装置が運転している場合、前記開閉装置を閉として前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断し、
前記送風装置が停止している場合、前記開閉装置を開として前記第２空間と前記第３空間とを連通させる付記１又は２に記載の空調システム。
（付記４）
前記調整手段は、前記排気装置の排気風量を制御する排気制御部であり、
前記排気制御部は、前記排気装置の排気風量が前記送風装置の送風量よりも小さくなるよう前記排気装置を制御する付記１～３の何れか一つに記載の空調システム。
（付記５）
前記第３空間には、前記第３空間と屋外とを連通する扉が設けられている付記１～４の何れか一つに記載の空調システム。
（付記６）
前記送風装置は、開始条件が満たされた場合に運転を開始するものであり、
前記開始条件は、
前記空気調和装置の運転開始後、予め設定された第１時間が経過したこと、
前記空気調和装置が断続運転をしていること、
前記空気調和装置が冷房運転を行っている場合であって、外気温度が予め設定された第１温度以上であること、
前記空気調和装置が暖房運転を行っている場合であって、前記外気温度が予め設定された第２温度以下であること、又は
前記空気調和装置が前記冷房運転を行っている場合であって、晴天であること、
の少なくとも何れか１つである付記１～５の何れか一つに記載の空調システム。
（付記７）
前記送風装置は、終了条件が満たされた場合に運転を停止するものであり、
前記終了条件は、
前記空気調和装置の運転が停止したこと、
前記空気調和装置の運転の停止後、予め設定された第２時間が経過したこと、
前記第３空間と屋外とを連通する扉が予め設定された第３時間開いていること、
前記空気調和装置が冷房運転を行っている場合であって、前記風路の吹出し口から吹き出される空気の温度が前記第３空間の温度よりも高いこと、又は
前記空気調和装置が暖房運転を行っている場合であって、前記吹出し口から吹き出される空気の温度が前記第３空間の温度よりも低いこと、
の何れかである付記１～６の何れか一つに記載の空調システム。
（付記８）
前記送風制御部は、冬季の晴天時には、前記空気調和装置の運転の有無にかかわらず、昼間の予め定められた時間帯に前記送風装置を運転させる付記２～７の何れか一つに記載の空調システム。
（付記９）
前記送風制御部は、晴天時の日没前後に前記送風装置の運転を停止させる、又は送風量を低下させる付記２～８の何れか一つに記載の空調システム。
（付記１０）
複数の前記排気装置を備え、
前記送風制御部は、前記送風装置の送風量が、複数の前記排気装置の排気風量の和よりも大きくなるよう前記送風装置を制御する付記２～９の何れか一つに記載の空調システム。
（付記１１）
前記風路の吸込み口は、前記第１空間の居住域内に配置される付記１～１０の何れか一つに記載の空調システム。

４ 風路、５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 制御装置、６ 外部機器、１０ 居室扉、１１ 空気調和装置、１２ 給気装置、２０ 脱衣室扉、２１ 排気装置、２２ 開閉装置、３０ 玄関扉、４１ 送風装置、４２ 吸込み口、４３ 吹出し口、５１ 情報取得部、５２ 送風制御部、５３ 開閉制御部、５４ 排気制御部、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 空調システム、２００、２００Ａ 建物、３００ インターネット、Ｒ１ 第１空間、Ｒ２ 第２空間、Ｒ３ 第３空間。

Claims (11)

1. 第１空間と、第２空間と、前記第１空間及び前記第２空間に連通する第３空間と、を有する建物に設置される空調システムであって、
   前記第１空間に設置され、前記第１空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、
   前記第１空間に設置され、前記第１空間へ外気を流入させる給気装置と、
   前記第２空間に設置され、前記第２空間の空気を屋外に排出する排気装置と、
   前記第１空間と前記第３空間とを接続する風路に設けられ、前記第１空間の空気を前記第３空間に送る送風装置と、
   前記送風装置が運転している場合に、前記第３空間の圧力が前記第１空間の圧力よりも大きくなるよう調整する調整手段と、を備える空調システム。
2. 前記調整手段は、前記送風装置の送風量を制御する送風制御部であり、
   前記送風制御部は、前記送風装置の送風量が前記排気装置の排気風量よりも大きくなるよう前記送風装置を制御する請求項１に記載の空調システム。
3. 前記調整手段は、前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断する開閉装置及び前記開閉装置を制御する開閉制御部であり、
   前記開閉制御部は、
   前記送風装置が運転している場合、前記開閉装置を閉として前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断し、
   前記送風装置が停止している場合、前記開閉装置を開として前記第２空間と前記第３空間とを連通させる請求項１に記載の空調システム。
4. 前記調整手段は、前記排気装置の排気風量を制御する排気制御部であり、
   前記排気制御部は、前記排気装置の排気風量が前記送風装置の送風量よりも小さくなるよう前記排気装置を制御する請求項１に記載の空調システム。
5. 前記第３空間には、前記第３空間と屋外とを連通する扉が設けられている請求項１～４の何れか一項に記載の空調システム。
6. 前記送風装置は、開始条件が満たされた場合に運転を開始するものであり、
   前記開始条件は、
   前記空気調和装置の運転開始後、予め設定された第１時間が経過したこと、
   前記空気調和装置が断続運転をしていること、
   前記空気調和装置が冷房運転を行っている場合であって、外気温度が予め設定された第１温度以上であること、
   前記空気調和装置が暖房運転を行っている場合であって、前記外気温度が予め設定された第２温度以下であること、又は
   前記空気調和装置が前記冷房運転を行っている場合であって、晴天であること、
   の少なくとも何れか１つである請求項１～４の何れか一項に記載の空調システム。
7. 前記送風装置は、終了条件が満たされた場合に運転を停止するものであり、
   前記終了条件は、
   前記空気調和装置の運転が停止したこと、
   前記空気調和装置の運転の停止後、予め設定された第２時間が経過したこと、
   前記第３空間と屋外とを連通する扉が予め設定された第３時間開いていること、
   前記空気調和装置が冷房運転を行っている場合であって、前記風路の吹出し口から吹き出される空気の温度が前記第３空間の温度よりも高いこと、又は
   前記空気調和装置が暖房運転を行っている場合であって、前記吹出し口から吹き出される空気の温度が前記第３空間の温度よりも低いこと、
   の何れかである請求項１～４の何れか一項に記載の空調システム。
8. 前記送風制御部は、冬季の晴天時には、前記空気調和装置の運転の有無にかかわらず、昼間の予め定められた時間帯に前記送風装置を運転させる請求項２に記載の空調システム。
9. 前記送風制御部は、晴天時の日没前後に前記送風装置の運転を停止させる、又は送風量を低下させる請求項２に記載の空調システム。
10. 複数の前記排気装置を備え、
    前記送風制御部は、前記送風装置の送風量が、複数の前記排気装置の排気風量の和よりも大きくなるよう前記送風装置を制御する請求項２に記載の空調システム。
11. 前記風路の吸込み口は、前記第１空間の居住域内に配置される請求項１～４の何れか一項に記載の空調システム。

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