JP5629192B2 - 室内環境制御システム - Google Patents

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本発明は、住宅内に快適な居住環境を作り出す室内環境制御システムに関する。
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、室内の空気を天窓から排気したり、外気を天窓から取り入れるようにしているが、これに加えて、地窓を設け、この地窓からも外気を取り入れるようにすれば、空気の排気や取り入れを効果的に行うことができる。
しかし、地窓を住人が天窓の開閉やシーリングファンの運転・停止に応じて、開閉するのは煩雑であり、手間がかかる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、トップライトと、シーリングファンと、地窓と、室内に設けられたエアコンとを制御することができる室内環境制御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6に示すように、住宅内の室内環境制御システムであって、
開閉可能に設けられたトップライト1と、このトップライト1の下方に設けられたシーリングファン2と、開閉可能に設けられた地窓3と、室内に設けられたエアコン4と、
室内の温度を検出する室内温度検出手段10と、
前記トップライト付近の温度を検出する上方温度検出手段11と、
外気温度を検出する外気温度検出手段12と、
前記トップライト1と前記シーリングファン2と前記地窓3と前記エアコン4を制御する制御手段16とを備え、
前記制御手段16は、
設定温度をTsetとすると、
(1)前記上方温度検出手段11によって検出されたトップライト付近の温度が、前記室内温度検出手段10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、前記トップライト1と前記地窓3を開放し、前記シーリングファン2を上向き送風運転し、前記エアコン4を停止し、
(1b)室内温度<Tset かつ 外気温<Tsetのとき、前記トップライト1と前記地窓3を開放し、前記シーリングファン2と前記エアコン4を停止し、
(1c)室内温度<Tset かつ 外気温≧Tsetのとき、前記トップライト1と前記地窓3を閉鎖し、前記シーリングファン2と前記エアコン4を停止し、
(2)前記上方温度検出手段11によって検出されたトップライト付近の温度が、前記室内温度検出手段10によって検出された室内温度より所定温度dt未満低い場合において、
(2a)室内温度≧Tsetのとき、前記トップライト1と前記地窓3を開放し、前記シーリングファン2を上向き送風運転し、前記エアコン4を停止し、
(2b)室内温度<Tsetのとき、前記トップライト1と前記地窓3を閉鎖し、前記シーリングファン2と前記エアコン4を停止するものであり、
前記住宅は2階建ての建物であって、平面視矩形状に形成されており、
1階に居間8が設けられ、当該居間8の上方が2階の天井5まで吹き抜けており、
前記住宅の屋根と、吹抜け近傍に位置する前記2階の天井5との間に、通風および採光用の通気部6が設けられ、
当該通気部6の上端に位置する前記屋根に前記トップライト1が設けられ、
当該トップライト1の直下に前記シーリングファン2が設けられ、
前記地窓3は、平面視において前記建物の四辺を構成する外壁にそれぞれ設けられており、
前記居間8の壁に前記エアコン4が固定されており、
前記室内温度検出手段10となる温度センサを内蔵したリモコン15が、前記居間8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)に固定されており、
前記上方温度検出手段11となる温度センサが、前記通気部6を形成する壁面であって、かつ前記トップライト1の下端から1m以内の位置に固定されており、
前記外気温度検出手段12となる温度センサが、1階の床下で、かつ風通しのよい場所(換気台輪近く)に設置されており、
前記制御手段16は、前記住宅の1階の収納庫9に設置されていることを特徴とする。
前記設定温度(Tset)は、例えば27℃以上、30℃未満の所望の値を、ユーザが自由に設定する温度とするが、設定温度の値はこの範囲に限るものではない。
また、設定温度(Tset)は、エアコン4の設定温度より高く設定し、
Tmin<Tset<Tmaxとする。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。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。
前記dtは、例えば3℃に設定されるが、この値に限るものではない。
請求項1に記載の発明によれば、設定温度、室内温度、外気温に基づいて、制御手段16がトップライト1の開閉、シーリングファン2の運転・停止、地窓3の開閉、エアコン4の運転・停止を細かく制御できる。
また、シーリングファン2の運転・停止、エアコン4の運転・停止を細かく制御するので、省エネとなる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の室内環境制御システムにおいて、
下限温度をTmin、Tmin<Tsetとし、
(1)前記上方温度検出手段11によって検出されたトップライト付近の温度が、前記室内温度検出手段10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、前記トップライト1と前記地窓3を開放し、前記シーリングファン2と前記エアコン4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、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、トップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2とエアコン4を停止するので、室内が自然空冷となり、シーリングファン2やエアコン4が消費する電力を削減でき、省エネとなる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の室内環境制御システムにおいて、
下限温度をTmin、Tmin<Tsetとし、
(2)前記上方温度検出手段11によって検出されたトップライト付近の温度が、前記室内温度検出手段10によって検出された室内温度より所定温度dt未満低い場合において、
(2c)室内温度≧Tsetかつ外気温<Tminのとき、前記トップライト1と前記地窓3を開放し、前記シーリングファン2を上向き送風運転し、前記エアコン4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、トップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2を上向き送風運転し、エアコン4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4に記載の発明は、請求項1に記載の室内環境制御システムにおいて、
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、前記トップライト1と前記地窓3を閉鎖し、前記シーリングファン2と前記エアコン4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未満で、かつ外気温が下限値未満で涼しい場合に、トップライト1と地窓3を閉鎖し、シーリングファン2とエアコン4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、シーリングファン2やエアコン4が消費する電力を削減でき、省エネとなる。
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の室内環境制御システムにおいて、
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、前記トップライト1と前記地窓3を閉鎖し、前記シーリングファン2を下向き送風運転し、前記エアコン4を運転することを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、室内温度が上限温度以上で、かつ外気温が設定温度以上のときに、トップライト1と地窓3を閉鎖して室内を密閉し、シーリングファン2を下向き送風運転し、エアコン4を運転するので、室内を効果的に撹拌冷房できる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の室内環境制御システムにおいて、
降雨検出手段13を備えており、
前記制御手段16は、前記降雨検出手段13によって降雨が検出された場合でかつ前記トップライト1が開いている場合に、優先して当該トップライト1を閉じるように制御することを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、制御手段16が、降雨検出手段13によって降雨が検出された場合でかつトップライト1が開いている場合に、優先して当該トップライト1を閉じるように制御するので、室内への雨水の浸入を防止できる。
本発明によれば、設定温度、室内温度、外気温に基づいて、制御手段がトップライトの開閉、シーリングファンの運転・停止、地窓の開閉、エアコンの運転・停止を細かく制御できる。
また、シーリングファンの運転・停止、エアコンの運転・停止を細かく制御するので、省エネとなる。
本発明に係る室内環境制御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、室内環境制御システムを備えた住宅の平面図であり、(a)は1階の平面図、(b)は2階の平面図である。 同、トップライトとシーリングファンを示す概略図である。 同、室内環境制御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。
以下、図面を参照して本発明に係る住宅の室内環境制御システムの一例について説明する。
本実施の形態の室内環境制御システムは、図1および図2に示すように、トップライト1、シーリングファン2、地窓3、エアコン4を備えている。
図1および図4に示すように、トップライト1は2階建て住宅の屋根に設けられており、図示しない駆動モータ等によって自動的に開閉されるようになっている。シーリングファン2はトップライト1の直下に設けられている。すなわち図4に示すように、トップライト1と天井5との間には、通風および採光用の通気部6が設けられており、この通気部6においてトップライト1の直下にシーリングファン2が設けられている。また、通気部6の下面にはルーバ7が天井5とほぼ面一に設けられている。ルーバ7は風(空気)や光が通り抜けられるように形成されている。
地窓3は、図1に示すように、下辺部を1階の床面に接した状態で、建物の1階の外壁に設けられており、図示しない駆動モータ等によって自動的に開閉されるようになっている。なお、地窓3は、建物の1階の外壁に複数設けられているまた、建物が平面視矩形状に形成されており、地窓3は、当該建物の、平面視において四辺をそれぞれ構成する外壁にそれぞれ設けられている
エアコン4は、1階の室の壁に取り付けられており、制御ユニット4aに接続されている。
また、本実施の形態の室内環境制御システムは、図1および図3に示すように、1階の居間8の上方が2階の天井まで吹き抜けている住宅に設けられるが、これに限らず、少なくとも住宅の一部に1階から2階にかけて吹き抜ける吹抜け部を有する住宅に設けるのが望ましい。例えば、平面視において十字状の吹抜け部を有し、その交差部の上方にトップライトを有する住宅に設けることによって、住宅の各室の室内環境を効果的に制御できる。住宅に平面視において十字状の吹抜け部を設ける場合、例えば、2階に廊下を平面視において十字状に配置し、この廊下を構成する床を上下に通風可能な部材で構成すればよい。
また、前記室内環境制御システムは、室内温度検出手段10、上方温度検出手段11、外気温度検出手段12、降雨検出手段13、リモコン15、制御手段16等を備えている。
前記室内温度検出手段10は、例えば温度センサ10によって構成されており、この温度センサ10は室内環境制御システム用のリモコン15に内蔵されている。
リモコン15は制御手段16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10も信号線によって制御手段16に接続されている。
また、リモコン15は室内の壁面等に固定されている。例えば図3(a)に示すように、住宅の1階の居間8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15に温度センサ10が内蔵されているので、この温度センサ10によって居間8の下部の温度を検出できるようになっている。なお、居間8の上方は2階の天井まで吹き抜けている。
上方温度検出手段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、図4に示すように、前記通気部6を形成する壁面にトップライト1の下端から1m以内の位置に固定されている。したがって、この温度センサ11によってトップライト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11は、図1および図2に示すように、信号線によって制御手段16に接続されている。
外気温度検出手段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、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12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12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12は信号線によって制御手段16に接続されている。
降雨検出手段13は、例えば降雨センサ13によって構成されており、この降雨センサ13は、図1および図4に示すように、トップライト1近くの屋根面に設置されている。したがって、この降雨センサ13によって降雨の有無を検出できるようになっている。また、降雨センサ13は信号線によって制御手段16に接続されている。
エアコン4は居間8の壁に固定されており、このエアコン4には制御ユニット4aが接続され、この制御ユニット4aが信号線によって制御手段16に接続されている。したがって、エアコン4は制御ユニット4aを介して制御手段16に接続されている。
制御手段16は本実施の形態の室内環境制御システムの心臓部を構成するものであり、例えば図3(a)に示すように、住宅の1階の収納庫9に設置されている。また、この制御手段16には、図1、図2および図4に示すように、赤外線発光部1a,2aがそれぞれ信号線によって接続されている。
赤外線発光部1aは、トップライト1の受光部に当該トップライト1を開閉させるための開閉信号を赤外線によって送信するものであり、前記通気部6を形成する壁面に受光部に対向して固定されている。
赤外線発光部2aは、シーリングファン2の受光部に当該シーリングファンをON・OFF
するためのON・OFF信号を赤外線によって送信するものであり、前記通気部6を形成する
壁面に受光部に対向して、かつ、前記赤外線発光部1aより下方位置に固定されている。
なお、前記赤外線発光部1a,2aを制御手段16に接続する代わりに、制御手段16に直接有線でトップライト1およびシーリングファン2を接続してもよい。
また、制御手段16には、図2に示すように、図示しない駆動モータ等によって自動的に開閉される地窓3が直接信号線で接続されており、この地窓3は、制御手段16からの信号によって、自動的に開閉されるようになっている。
また、前記リモコン15は、本実施の形態の室内環境制御システムのON・OFF、システム設定温度の設定・変更の際に使用されるもので、図5に示すように、室内環境制御システムのON・OFFを行う運転/停止ボタン15a、システム設定温度の設定・変更を行う温
度ボタン15b、システム設定温度等を表示する液晶画面15c等を備えている。
本実施の形態の室内環境制御システムを運転する場合、運転/停止ボタン15aを押し、運転/停止ボタン15aのランプ15dが点灯するようにし、液晶画面15cに現在の設定温度が表示され、トップライト1、シーリングファン2、地窓3、エアコン4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。
室内環境制御システムを停止させる場合、運転/停止ボタン15aを押し、運転/停止ボタン15aのランプ15dが消灯するようにし、これによって、液晶画面15cの表示が消え、トップライト1と地窓3を閉じてシーリングファン2とエアコン4を停止するようになっている。
なお、前記リモコン15の代わりに、温度センサを備えた携帯型のコンピュータを使用して、室内環境制御システムのON・OFFや、システム設定温度の設定・変更を行うようにしてもよい。
また、前記制御手段16による制御中において、トップライト1、シーリングファン2、地窓3、エアコン4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、トップライト1、シーリングファン2、地窓3、エアコン4をそれぞれ手動で操作したい場合、前記リモコン15の運転/停止ボタン15a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。
また、本実施の形態では、前記制御手段16に通信手段20が接続されており、この通信手段20は、インターネット21に接続されている。一方、天気情報センターの天気情報サーバ22がインターネット21に接続されており、制御手段16は、この天気情報サーバ22からインターネット21、通信手段20を介して、天気情報を取得できるようになっている。
この天気情報には、本実施の形態の室内環境制御システムを備えた住宅が位置する地域の降雨予測情報、気温予測情報が含まれており、これら情報は時刻に応じた情報となっている。
制御手段16は、天気情報サーバ22から取得した天気情報に基づいて、トップライト1および地窓3の開閉を制御するようになっている。例えば、ある時刻に降雨となる天気情報(予測情報)を取得し、その時刻前に、トップライト1や地窓3を予め閉じるように制御する。
次に、夏季において、本実施の形態の室内環境制御システムによって、トップライト1、シーリングファン2、地窓3、エアコン4を制御する方法の一例について図6に示す表を参照しながら説明する。
初期状態では、トップライト1、地窓3は閉鎖されており、シーリングファン2、エアコン4は停止した状態となっている。
まず、リモコン15の運転/停止ボタン15aによって、室内環境制御システムをONとする。これによって、本室内環境制御システムが運転開始されるとともに、エアコン4がONとなる。これは、制御手段16から制御ユニット4aに信号が送信され、この制御ユニット4aからエアコン4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15の温度ボタン15bによって28℃に設定するとともに、エアコン4の設定温度を、設定温度より低い27℃に設定する。
次に、夏季における居間8の下部の温度とトップライト付近の温度をそれぞれ温度センサ10,11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16に、温度センサ10,11による検出値が入力されるので、この制御手段16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11によって検出されたトップライト付近の温度が、温度センサ10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、トップライト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16がトップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2を上向き送風運転し、エアコン4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6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、トップライト付近の高温の空気をトップライト1から外部に排出するとともに、地窓3から涼しい外気を取り入れる。
外気温≧Tsetの場合、図6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、トップライト付近の高温の空気をトップライト1から外部に強制的に排出する。一方、地窓3からは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。
(1b)室内温度<Tset かつ 外気温<Tsetのとき、制御手段16がトップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2とエアコン4を停止する。
このような制御は、図6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、トップライト1と地窓3を開放することによって、涼しい外気をトップライト1や地窓3から穏やかに取り入れる。
(1c)室内温度<Tset かつ 外気温≧Tsetのとき、制御手段16がトップライト1と地窓3を閉鎖し、シーリングファン2とエアコンを停止する。
このような制御は、図6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、トップライト1と地窓3を閉鎖し、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16がトップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2とエアコン4を停止する。
このような制御は、図6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、トップライト1と地窓3を開放することによって、涼しい外気をトップライト1や地窓3から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11によって検出されたトップライト付近の温度が、温度センサ10によって検出された室内温度より所定温度dt(例えば3℃)未満低い場合、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16がトップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2を上向き送風運転し、エアコン4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6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、トップライト付近の高温の空気をトップライト1から外部に排出するとともに、地窓3から涼しい外気を取り入れる。
外気温≧Tsetの場合、図6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、トップライト付近の高温の空気をトップライト1から外部に強制的に排出する。一方、地窓3からは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16がトップライト1と地窓3を閉鎖し、シーリングファン2とエアコン4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6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、トップライト1と地窓3を閉鎖し、外気の侵入を防止して、保冷を行う。
外気温≧Tsetの場合、図6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、トップライト1と地窓3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16がトップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2を上向き送風運転し、エアコン4を停止する。
このような制御は、図6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、トップライト付近の高温の空気をトップライト1から外部に排出するとともに、地窓3から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16がトップライト1と地窓3を閉鎖し、シーリングファン2とエアコン4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、トップライト1と地窓3を閉鎖し、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16がトップライト1と地窓3を閉鎖し、シーリングファン2を下向き送風運転し、エアコン4を運転する。
このような制御は、図6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16がトップライト1と地窓3を閉鎖して、高温の外気の侵入を防止しつつ、エアコン4を下向き送風運転して、室の空気を撹拌しながら冷房する。
また、上記のような制御中に、前記降雨検出手段13によって降雨が検出された場合でかつトップライト1が開いている場合、制御手段16は、優先して当該トップライト1を閉じるように制御する。
さらに、上記のような制御中に、制御手段16がある時刻に降雨となる天気情報(予測情報)を取得した場合で、かつトップライト1が開いている場合、制御手段16は、ある時刻になる前に、優先して当該トップライト1を閉じるように制御する。
本実施の形態によれば、設定温度、室内温度、外気温に基づいて、制御手段16がトップライト1の開閉、シーリングファン2の運転・停止、地窓3の開閉、エアコン4の運転・停止を細かく14段階で制御できる。
また、シーリングファン2の運転・停止、エアコン4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、トップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2とエアコン4を停止するので、室内が自然空冷となり、シーリングファンやエアコン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、トップライト1と地窓3を開放し、シーリングファン2を上向き送風運転し、エアコン4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、トップライト1と地窓3を閉鎖し、シーリングファン2とエアコン4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、シーリングファン2やエアコン4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、トップライト1と地窓3を閉鎖して室内を密閉し、シーリングファン2を下向き送風運転し、エアコン4を運転するので、室内を効果的に撹拌冷房できる。
また、制御手段16が、降雨検出手段13によって降雨が検出された場合でかつトップライト1が開いている場合に、優先して当該トップライト1を閉じるように制御するので、室内への雨水の浸入を防止できる。
さらに、温度センサ(室内温度検出手段)10がリモコン15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10をリモコン15の筺体によって保護できる。
また、外気温度検出手段12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。
1 トップライト
2 シーリングファン
3 地窓
4 エアコン
10 温度センサ(室内温度検出手段)
11 温度センサ(上方温度検出手段)
12 温度センサ(外気温度検出手段)
13 降雨センサ(降雨検出手段)
16 制御手段

Claims (6)

  1. 住宅内の室内環境制御システムであって、
    開閉可能に設けられたトップライトと、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と、開閉可能に設けられた地窓と、室内に設けられたエアコンと、
    室内の温度を検出する室内温度検出手段と、
    前記トップライト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、
    前記トップライトと前記シーリングファンと前記地窓と前記エアコンを制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    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トップライト付近の温度が、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、前記トップライトと前記地窓を開放し、前記シーリングファンを上向き送風運転し、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、前記トップライトと前記地窓を開放し、前記シーリングファン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、前記トップライトと前記地窓を閉鎖し、前記シーリングファンと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トップライト付近の温度が、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未満低い場合において、
    (2a)室内温度≧Tsetのとき、前記トップライトと前記地窓を開放し、前記シーリングファンを上向き送風運転し、前記エアコンを停止し、
    (2b)室内温度<Tsetのとき、前記トップライトと前記地窓を閉鎖し、前記シーリングファンと前記エアコンを停止するものであり、
    前記住宅は2階建ての建物であって、平面視矩形状に形成されており、
    1階に居間が設けられ、当該居間の上方が2階の天井まで吹き抜けており、
    前記住宅の屋根と、吹抜け近傍に位置する前記2階の天井との間に、通風および採光用の通気部が設けられ、
    当該通気部の上端に位置する前記屋根に前記トップライトが設けられ、
    当該トップライトの直下に前記シーリングファンが設けられ、
    前記地窓は、平面視において前記建物の四辺を構成する外壁にそれぞれ設けられており、
    前記居間の壁に前記エアコンが固定されており、
    前記室内温度検出手段となる温度センサを内蔵したリモコンが、前記居間の壁に、照明スイッチ等とほぼ同じ高さに固定されており、
    前記上方温度検出手段となる温度センサが、前記通気部を形成する壁面であって、かつ前記トップライトの下端から1m以内の位置に固定されており、
    前記外気温度検出手段となる温度センサが、1階の床下で、かつ風通しのよい場所に設置されており、
    前記制御手段は、前記住宅の1階の収納庫に設置されていることを特徴とする室内環境制御システム。
  2. 請求項1に記載の室内環境制御システムにおいて、
    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トップライト付近の温度が、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、前記トップライトと前記地窓を開放し、前記シーリングファンと前記エアコンを停止することを特徴とする室内環境制御システム。
  3. 請求項1に記載の室内環境制御システムにおいて、
    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トップライト付近の温度が、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未満低い場合において、
    (2c)室内温度≧Tsetかつ外気温<Tminのとき、前記トップライトと前記地窓を開放し、前記シーリングファンを上向き送風運転し、前記エアコンを停止することを特徴とする室内環境制御システム。
  4. 請求項1に記載の室内環境制御システムにおいて、
    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、前記トップライトと前記地窓を閉鎖し、前記シーリングファンと前記エアコンを停止することを特徴とする室内環境制御システム。
  5. 請求項1に記載の室内環境制御システムにおいて、
    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、前記トップライトと前記地窓を閉鎖し、前記シーリングファンを下向き送風運転し、前記エアコンを運転することを特徴とする室内環境制御システム。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の室内環境制御システムにおいて、
    降雨検出手段を備えており、
    前記制御手段は、前記降雨検出手段によって降雨が検出された場合でかつ前記トップライトが開いている場合に、優先して当該トップライトを閉じるように制御することを特徴とする室内環境制御システム。
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