JP5749612B2 - 室内環境調整システム - Google Patents

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Description

本発明は、室内環境調整システムに関する。
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、住宅内全体の空調を前提としているため、住宅内の各室それぞれの空調を個別に制御できないという問題があった。また、各室が不快であるか否かの判定をし、不快な室毎の室内環境を調整することができず、更に、不快である室がある場合に居住者が取るべき行動をアドバイスすることができないという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、住宅内の各室それぞれの空調を個別に制御し、不快な室がある場合に、不快な室毎の室内環境を調整し、居住者が取るべき行動をアドバイスすることができる室内環境調整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5に示すように、室内環境調整システム200において、
建物内部の各室1,2,3に設置されている、温度および湿度の情報を取得する温湿度情報取得手段12,17と、
前記温湿度情報取得手段によって取得した温度および湿度に基づいて建物内部の各室における快・不快を判定する快適判定手段10と、
前記快適判断手段10によって不快と判定された室1,2,3を、居住者に報知し、居住者が取るべき行動をアドバイスするアドバイス手段10,20と、
建物内部の各室1,2,3の室内環境を調整可能な室内環境調整手段21と、
前記快適判定手段10によって不快と判定された室1,2,3がある場合、不快と判定された室1,2,3の環境の室内環境調整手段21を制御する制御手段10と、を備えており、
前記室内環境調整手段21は、
前記室1,2,3内に外部の空気を取り込む外部空気取込手段5と、
前記室1,2,3の天井裏に室内の空気を引き込む空気引込手段6と、
前記室1,2,3内に設けられたエアコン8と、を備え、
前記制御手段10は、
前記室1,2,3の天井裏に引き込まれた空気を外部に排気する空気排気手段7を制御し、
前記室1,2,3内の温度を検出する室内温度検出手段11と、
前記室1,2,3の天井付近の温度を検出する上方温度検出手段12と、
外気温度を検出する外気温度検出手段13と、に接続され、
システムが停止している場合でも待機状態として、前記前記快適判定手段により不快と判定されると、居住者に報知し、居住者が取るべき行動をアドバイスするとともに、
システムが運転している場合は、設定温度をTsetとすると、
(1)前記上方温度検出手段12によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段11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、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6、前記空気排気手段7を運転し、前記エアコン8を停止し、
(1b)室内温度<Tset かつ 外気温<Tsetのとき、前記空気排気手段7と前記外部空気取込手段5を運転し、前記空気引込手段6と前記エアコン8を停止し、
(1c)室内温度<Tset かつ 外気温≧Tsetのとき、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6、前記空気排気手段7、前記エアコン8を停止し、
(2)前記上方温度検出手段12によって検出された天井付近の温度が、前記室内温度検出手段11によって検出された室内温度より所定温度dt高い温度未満の場合において、
(2a)室内温度≧Tsetのとき、前記空気排気手段7、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6を運転し、前記エアコン8を停止し、
(2b)室内温度<Tsetのとき、前記空気排気手段7、前記外部空気取込手段5、前記空気引込手段6、前記エアコン8を停止する
ことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、前記快適判断手段10によって不快と判定された室を、居住者に報知し、居住者が取るべき行動をアドバイスするアドバイス手段10,20を備えるので、居住者が取るべき行動を居住者にアドバイスをできる一方で、前記快適判定手段10によって不快と判定された室1,2,3がある場合、不快と判定された室1,2,3の環境の室内環境調整手段21を制御する制御手段10を備えるので、建物内部の不快な室1,2,3の環境を調整することができる。
したがって、例えば、不快と判断された室1,2,3があれば、居住者に対して、熱中症の危険性を報知でき、熱中症にならないために取るべき行動をアドバイスできるので、居住者が熱中症になることを防止できる。
さらに、室内環境調整手段21によって不快と判定された室1,2,3の環境を各室1,2,3毎に調整できるので、居住者が熱中症にならないようにするのはもとより、より快適な環境を形成することができる。
しかも、室内の温度、室の天井付近の温度、外気温度に基づいて、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8を制御しているので、エアコン8が消費する電力を削減することができる。
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の室内環境調整システム200において、
居住者の体温を検知する生体情報検知手段30をさらに備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、居住者の体温を検知する生体情報検知手段30をさらに備えるので、居住者の体温を検知することで、より正確なアドバイスを居住者に行うことができる。
請求項3に記載の発明は、
請求項1に記載の室内環境調整システム200において、
前記室内環境調整手段21は、高温多湿の室1,2,3の環境調整を行うように設定されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、前記室内環境調整手段21は、高温多湿の室1,2,3の環境調整を行うように設定されているので、高温多湿な室1,2,3の環境調整を行うことで、より確実に熱中症の発生を抑制できる。
請求項4に記載の発明は、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の室内環境調整システム200において、
前記室内環境調整手段21は、居住者がいる室の環境調整を行うように設定されていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、前記室内環境調整手段21は、居住者がいる室1,2,3の環境調整を行うように設定されているので、居住者がいる室1,2,3を狙って環境調整を行うことで、より確実に熱中症の発生を抑制できる。
請求項5に記載の発明は、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の室内環境調整システムにおいて、
前記温湿度情報取得手段12,17は、建物内部の各室1,2,3の温度および湿度の情報を、断続的に取得するように設定されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、温度および湿度を断続的に取得するので、刻々と変化する建物内部の各室1,2,3の環境を確実に把握でき、より確実に熱中症の発生を抑制できる。
本発明によれば、前記快適判断手段によって不快と判定された室を、居住者に報知し、居住者が取るべき行動をアドバイスするアドバイス手段を備えるので、居住者が取るべき行動を居住者にアドバイスをできる一方で、前記快適判定手段によって不快と判定された室がある場合、不快と判定された室の環境の室内環境調整手段を制御する制御手段を備えるので、建物内部の不快な室の環境を調整することができる。
しかも、室内の温度、室の天井付近の温度、外気温度に基づいて、空気排気手段、外部空気取込手段、空気引込手段、エアコンを制御しているので、エアコンが消費する電力を削減することができる。
本発明に係る室内環境調整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、外部空気取込手段を示す斜視図である。 同、空調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室内環境調整システム200の一例について説明する。
本実施の形態の室内環境調整システム200は、図1および図2に示すように、住宅の各室1,2,3の室内空調をそれぞれ個別に制御する室内空調システム100と、居住者の体温、脈などのバイタル情報を検知するウェアラブルセンサを有する生体情報検知手段30を備えている。室内空調システム100は、各室1,2,3に、それぞれ外部の空気を取り込む外部空気取込手段5と、室1,2,3のそれぞれの天井裏1a,2a,3aに室内の空気を引き込む空気引込手段6と、各室1,2,3の天井裏に引き込まれた空気を外部に排気する空気排気手段7と、室1,2,3のそれぞれに設けられたエアコン8と、温度センサ12と、湿度センサ17と、人感センサ18と、通信手段19と、音声発生部または表示部などの報知手段20と、記憶手段22と、外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8を、各室1,2,3ごとに制御するともに空気排気手段7を制御する制御手段10とを備えている。温度センサ12と湿度センサ17とは、本発明の温室度情報取得手段に相当する。また、制御手段10は、前記温湿度情報取得手段によって断続的に取得した温度および湿度に基づいて建物内部の各室における快・不快を判定する快適判定手段に相当する。
記憶手段22は、快・不快を判定するための情報(式と閾値)を予め記憶している。例えば、制御手段10は、快・不快を判定する条件として、室温(T℃)と湿度(H%)とに基づき不快指数を求めて、快・不快を判定する。不快指数(S)を求める式を次に示す。
S=0.81T+0.01H(0.99T−14.3)+46.3
制御手段10は、例えば、不快指数が75以下のとき快適と判断し、不快指数が75を超えるとき不快と判断する。記憶手段22には、上記式と閾値(75)が予め記憶されており、制御手段10は、不快指数が75を超える室がある場合、不快と判定された室1,2,3を、居住者に報知し、居住者が取るべき行動を報知手段20によりアドバイスする。例えば、制御手段10は、室内空調システム100の外部空気取込手段5、空気引込手段6およびエアコン8が停止しているときは、外部空気取込手段5、空気引込手段6およびエアコン8を運転するよう報知手段20により居住者にアドバイスをする。室内空調システム100が停止している場合でも、待機状態として、温度センサ12、湿度センサ17、人感センサ18等の各種センサと報知手段20は駆動している。ここで、外部空気取込手段5と空気引込手段6とエアコン8とは、室1,2,3の室内環境を調整する室内環境調整手段21に相当する。また、室内空調システム100の運転が開始されると、室内空調システム100の外部空気取込手段5と空気引込手段6と空気排気手段7とエアコン8とは、各種センサ11,12,17,18により検知された情報に従って制御手段10により制御される。
また、湿度が75%を越えているときは、発汗による体温調整ができずに、温度が30度以下でも熱中症になる可能性が高くなる。そのため、制御手段10は、熱中症防止のため、エアコン8の除湿機能を使用し、湿度を60%にするよう報知手段20により居住者にアドバイスをする。例えば、上記式によると、湿度75%、気温27度のとき、不快指数は、75.67となり、制御手段10は、この条件の室を不快であると判断する。また、制御手段10は、熱中症防止のため、室内空調システム100の運転を開始するよう報知手段20により居住者にアドバイスをする。この場合、室内空調システム100は、湿度が75%を越えているときに、エアコン8の除湿機能を使用して湿度を60%にするように予め設定されていてもよい。
また、前記室内環境調整手段21は、高温多湿の室1,2,3の環境調整を行うように設定されている。ここで、高温多湿の目安としては、不快指数が78を超える、温度30度以上、かつ、湿度60%以上のときである。制御手段10は、高温多湿の室1,2,3の環境調整を行い、例えば、不快指数が75以下になるように、前記室内環境調整手段21を制御する。
また、前記室内環境調整手段21は、居住者がいる室の環境調整を行うように設定されている。制御手段10は、各室1,2,3のどの室に居住者がいるかを人感センサ18により監視し、人がいると判断した室について前記室内環境調整手段21による空調制御を行う。
生体情報検知手段30は、室内空調システム100の通信手段19に居住者の体温等のバイタル情報を所定時間毎に無線送信する。例えば、制御手段10は、受信するバイタル情報に含まれる体温が38.1度である場合、記憶手段22に予め記憶された体温(平熱:37度)と比較をする。制御手段10は、平熱より、1度以上高い場合は、熱中症になるおそれがあると判断し、居住者にその旨を報知手段20により報知させる。アドバイス手段として、制御手段10は、室内空調システムの室内環境調整手段21が停止しているときは、室内空調システム100を運転するよう報知手段20により居住者にアドバイスをする。
また、各室1,2,3には、室1,2,3の温度を検出する室内温度検出手段11と、室1,2,3の天井付近の温度を検出する上方温度検出手段12と、室1,2,3の湿度を検知する湿度センサ17と、居住者の有無を検知する人感センサ18とが設けられており、これら室内温度検出手段11と上方温度検出手段12と湿度センサ17と人感センサ18とは前記制御手段10に接続されている。
また、建物の1階の床下には、外気温を検出する外気温度検出手段13が設けられており、この外気温度検出手段13は制御手段10に接続されている。
なお、図2において、制御手段10に、室1および室2の外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8等を接続しているが、実際には、室3の外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8等も接続されている。
室1には、生体情報検知手段30から居住者のバイタル情報を受信する通信手段19と、居住者が取るべき行動をアドバイスとして報知するための報知手段20が取り付けられている。通信手段19は、インターネット40と有線または無線にて接続されている。室内空調システム100は、外部から気温および湿度等に係る情報を取得することができる。具体的には、制御手段10が、通信手段19を用いて、インターネット40を介して、外部から建物存在する地域の気温および湿度に係る情報を入手して、これらの情報を報知手段20に報知させることができる。例えば、外気温が35度以上の場合は、制御手段10は、「外出時には、運動を控えて下さい。屋内にいる場合でも、エアコンを使用して、水分補給をしてください。」と報知手段20に報知させる。
前記外部空気取込手段5は、例えば、各室1,2,3の外部に面する外壁に設けられた送風換気窓枠5によって構成されている。この送風換気窓枠5は、図3に示すように、矩形の窓枠を構成する横枠または縦枠もしくは双方に、外部の空気を取り込んで、室内に送風する送風孔5aが所定間隔で複数設けられるとともに、窓枠内部にこの送風孔5aを開閉する図示しない開閉部材が設けられてなるものであり、この開閉部材が前記制御手段10によって開閉されるようになっている。また、窓枠内部に、外部の空気を送風孔5aに吸い込んで室内に吹き出すための、ファンを設けてもよく、この場合、当該ファンの回転・停止が前記開閉部材とともに制御手段10によって制御されるようになっている。
また、外部空気取込手段5としては、前記送風換気窓枠5に代えて、自動的に開閉可能な地窓を設けてもよい。この場合、この地窓の開閉が制御手段10によって制御されるようになっている。
前記空気引込手段6は、図1に示すように、室1,2,3のそれぞれの天井裏1a,2a,3aに設けられたファン6aと、このファン6aに対向して天井板に形成された開口部6bとから構成されている。そして、このファン6aが前記制御手段10によって回転・停止されるようになっている。なお、前記開口部6bには図示しないルーバが設けられており、室内から天井裏のファン6aが見えないようになっている。
また、室2は1階に設けられているので、空気引込手段6によって室内2から天井裏2aに引き込まれた空気は、室1と室2とを仕切る壁に設けられた吹出口14から吹き出されて、室1内を上昇し、室1の空気引込手段6によって天井裏1aに引き込まれるようになっている。室1は2階の天井まで吹き抜ける高天井室であり、その天井裏1aは2階の室3の天井裏3aと連通している。
前記空気排気手段7は、住宅の屋根棟部に設けられるとともに、内部が前記天井裏1a、3aと連通している越屋根部15内に設けられた大型のファン7aと、越屋根部15の壁に設けられた開口部7bとから構成されており、この開口部7bには雨の侵入を防止する図示しないガラリが設けられている。そして、大型のファン7aの回転・停止が制御手段10によって制御されるようになっている。なお、大型のファン7aは前記ファン6aより低速度で回転するが、ファン7aが大型のため排気風量は大風量となっている。
また、空気排気手段7を運転し、かつ、空気引込手段6を停止した場合、室の空気は、空気排気手段7によって天井裏の空気が排気されるので、これに伴って、天井板に設けられた前記開口部6bから天井裏に自然と流入する。
前記室内温度検出手段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は室内空調システム100用のリモコン16に内蔵されている。
リモコン16は制御手段10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11も信号線によって制御手段10に接続されている。
また、リモコン16は室内の壁面等に固定されている。例えば住宅の室1,2,3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16に温度センサ11が内蔵されているので、この温度センサ11によって室1,2,3の下部の温度を検出できるようになっている。
上方温度検出手段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、室1,2,3のそれぞれ天井板の下面に固定されている。したがって、この温度センサ12によって天井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12は、図2に示すように、信号線によって制御手段10に接続されている。
外気温度検出手段13は、例えば温度センサ13によって構成されており、この温度センサ13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13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13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13は信号線によって制御手段10に接続されている。
前記リモコン16は、本実施の形態の住宅内の室内空調システム100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4に示すように、室内空調システム100のON・OFFを行う運転/停止ボタン16a、システム設定温度の設定・変更を行う温度ボタン16b、システム設定温度等を表示する液晶画面16c等を備えている。
本実施の形態の住宅内の室内空調システム100を運転する場合、運転/停止ボタン16aを押し、運転/停止ボタン16aのランプ16dが点灯するようにし、液晶画面16cに現在の設定温度が表示され、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8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。
住宅内の室内空調システム100を停止させる場合、運転/停止ボタン16aを押し、運転/停止ボタン16aのランプ16dが消灯するようにし、これによって、液晶画面16cの表示が消え、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8を停止するようになっている。
なお、リモコン16は、室1,2,3にそれぞれ設置されているので、室1,2,3のいずれからも室内空調システム100のON・OFFを行えるようになっている。
なお、前記リモコン16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10による制御中において、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8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、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8をそれぞれ手動で操作したい場合、前記リモコン16の運転/停止ボタン16a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。
次に、夏季において、本実施の形態の住宅内の室内空調システム100によって室1の空調を個別に制御する方法の一例について図5に示す表を参照しながら説明する。
初期状態では、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8は停止した状態となっている。
まず、報知手段20により室内空調システム100を運転するよう報知された居住者の操作により、室1のリモコン16の運転/停止ボタン16aによって、室内空調システム100をONとする。これによって、本空調システム100が運転開始されるとともに、エアコン8がONとなる。これは、制御手段10から制御ユニット8aに信号が送信され、この制御ユニット8aからエアコン8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16の温度ボタン16bによって28℃に設定するとともに、エアコン8の設定温度を、設定温度より低い27℃に設定する。
次に、夏季における室1の下部の温度と天井付近の温度をそれぞれ温度センサ11,12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10に、温度センサ11,12による検出値が入力されるので、この制御手段10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12によって検出された天井付近の温度が、温度センサ11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、天井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10が外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7を運転し、前記エアコン8を停止する。
外部空気取込手段5が送風換気窓枠5である場合、送風孔5aを開けるとともに、ファンが内蔵されている場合、ファンも作動させる。
また、外部空気取込手段5が自動的に開閉可能な地窓である場合、当該地窓を開ける。
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5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、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に排気するとともに、外部空気取込手段5によって涼しい外気を室1に取り入れる。
ただし、制御手段10は、湿度が75%を超えている場合、強制空冷後、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7を停止し、エアコン8を運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
外気温≧Tsetの場合、図5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、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に強制的に排気する。一方、外部空気取込手段5によって設定温度以上の外気が室1に取り入れられるが、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。
ただし、制御手段10は、湿度が75%を超えている場合、強制排熱後、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7を停止し、エアコン8を運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
(1b)室内温度<Tset かつ 外気温<Tsetのとき、制御手段10が空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転し、空気引込手段6とエアコン8を停止する。
このような制御は、図5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、空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転することによって、涼しい外気を外部空気取込手段5によって取り入れる。また、天井付近の高温の空気は開口部6bから天井裏3aに流入したうえで、空気排気手段7によって外部に排気される。
ただし、制御手段10は、例えば、室内温度が27度以上で湿度が75%を超えている場合、自然空冷後、空気排気手段7と外部空気取込手段5を停止し、エアコン8を運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
(1c)室内温度<Tset かつ 外気温≧Tsetのとき、制御手段10が外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8を停止する。ただし、制御手段10は、例えば、室内温度が27度以上で湿度が75%を超えている場合、エアコン8を停止せずに運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
このような制御は、図5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、空気排気手段7と外部空気取込手段5を停止し、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10が空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転し、空気引込手段6とエアコン8を停止する。
このような制御は、図5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、空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転することによって、涼しい外気を外部空気取込手段5によって穏やかに取り入れる。
ただし、制御手段10は、湿度が75%を超えている場合、自然空冷後、外部空気取込手段5を停止し、エアコン8を運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
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12によって検出された天井付近の温度が、温度センサ11によって検出された室内温度より所定温度dt(例えば3℃)高い温度未満の場合において、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10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を運転し、エアコン8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5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、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に排気するとともに、外部空気取込手段5によって涼しい外気を室1に取り入れる。
ただし、制御手段10は、湿度が75%を超えている場合、強制空冷後、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7を停止し、エアコン8を運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
外気温≧Tsetの場合、図5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、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に排気する。一方、外部空気取込手段5によって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10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6、エアコン8を停止する。ただし、制御手段10は、例えば、室内温度が27度以上で湿度が75%を超えている場合、エアコン8を停止せずに運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
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5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、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止して、外気の侵入を防止して、保冷を行う。
外気温≧Tsetの場合、図5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、空気排気手段7、外部空気取込手段5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10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を運転し、エアコン8を停止する。
このような制御は、図5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、天井付近の高温の空気を空気引込手段6によって天井裏1aに引き込み、さらに、空気排気手段7によって外部に排気するとともに、外部空気取込手段5によって涼しい外気を取り入れる。
ただし、制御手段10は、湿度が75%を超えている場合、強制空冷後、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7を停止し、エアコン8を運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
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10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6、前記エアコン8を停止する。ただし、制御手段10は、例えば、室内温度が27度以上で湿度が75%を超えている場合、エアコン8を停止せずに運転し、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
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、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止し、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10が空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止し、前記エアコン8を運転する。ここで、制御手段10は、湿度が75%を超えている場合、エアコン8の除湿機能を使用して、湿度が60%に近づくようにエアコン8を制御する。
このような制御は、図5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10が空気排気手段7、外部空気取込手段5を停止、高温の外気の侵入を防止しつつ、エアコン8を下向き送風運転して、室1の空気を撹拌しながら冷房する。
このような空調制御は、室2,3にも同様にして行われる。室2の空調制御の場合、空気引込手段6によって天井裏2aに引き込んだ空気は、吹出口14から吹き出されて、室1内を上昇し、室1の空気引込手段6によって天井裏1aに引き込まれる。したがって、制御手段10によって、室2の空気引込手段6を運転する場合、これに同期して室1の空気引込手段6を運転する。
本実施の形態によれば、前記快適判断手段10によって不快と判定された室を、居住者に報知し、居住者が取るべき行動をアドバイスするアドバイス手段10,20を備えるので、居住者が取るべき行動を居住者にアドバイスをできる一方で、前記快適判定手段10によって不快と判定された室1,2,3がある場合、不快と判定された室1,2,3の環境の室内環境調整手段21を制御する制御手段10を備えるので、建物内部の不快な室1,2,3の環境を調整することができる。
したがって、例えば、不快と判断された室1,2,3があれば、居住者に対して、熱中症の危険性を報知でき、熱中症にならないために取るべき行動をアドバイスできるので、居住者が熱中症になることを防止できる。
さらに、室内環境調整手段21によって不快と判定された室1,2,3の環境を各室1,2,3毎に調整できるので、居住者が熱中症にならないようにするのはもとより、より快適な環境を形成することができる。
また、居住者の体温を検知する生体情報検知手段30をさらに備えるので、居住者の体温を検知することで、より正確なアドバイスを居住者に行うことができる。
また、前記室内環境調整手段21は、高温多湿の室1,2,3の環境調整を行うように設定されているので、高温多湿な室1,2,3の環境調整を行うことで、より確実に熱中症の発生を抑制できる。
また、前記室内環境調整手段21は、居住者がいる室1,2,3の環境調整を行うように設定されているので、居住者がいる室1,2,3を狙って環境調整を行うことで、より確実に熱中症の発生を抑制できる。
また、温度および湿度を断続的に取得するので、刻々と変化する建物内部の各室1,2,3の環境を確実に把握でき、より確実に熱中症の発生を抑制できる。
また、設定温度、室内温度、外気温に基づいて、制御手段10が外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8の運転・停止を室1,2,3ごとに細かく14段階で制御できる。
また、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8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、空気排気手段7と外部空気取込手段5を運転し、空気引込手段6とエアコン8を停止するので、室内が自然空冷となり、空気引込手段6とエアコン8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、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を運転し、エアコン8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、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8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、外部空気取込手段5、空気引込手段6、空気排気手段7、エアコン8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、空気排気手段7、外部空気取込手段5、空気引込手段6を停止して室内を密閉し、エアコン8を運転するので、室内を効果的に冷房できる。
さらに、温度センサ(室内温度検出手段)11がリモコン16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11をリモコン16の筺体によって保護できる。
また、外気温度検出手段13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。
<変形例>
上記実施例では、不快指数について説明したが、これに限られず、熱中症指数等を用いてもよい。
また、上記室内環境システムは、寒さ(ヒートショック)にも適用可能である。例えば、お風呂場と浴衣室の温度差を、それぞれの場所に温度センサを設けて検出し、お風呂場と浴衣室の温度差が所定温度以上の場合は、制御手段10は、居住者に「お風呂場と浴衣室の温度差がx度以上あり、ヒートショック現象が起きる可能性があります。お風呂場と浴衣室の温度差をなくし、適温にしてから入浴してください。」と報知手段20によりアドバイスする。
なお、変形例においては、上記実施の形態と同じ部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
1,2,3 室
1a,2a,3a 天井裏
5 外部空気取込手段
6 空気引込手段
7 空気排気手段
8 エアコン
10 制御手段
11 室内温度検出手段
12 上方温度検出手段
13 外気温度検出手段
17 湿度センサ
18 人感センサ
19 通信手段
20 報知手段
30 生体情報検知手段
40 インターネット
100 室内空調システム
200 室内環境調整システム

Claims (5)

  1. 建物内部の各室に設置されている、温度および湿度の情報を取得する温湿度情報取得手段と、
    前記温湿度情報取得手段によって取得した温度および湿度に基づいて建物内部の各室における快・不快を判定する快適判定手段と、
    前記快適判断手段によって不快と判定された室を、居住者に報知し、居住者が取るべき行動をアドバイスするアドバイス手段と、
    建物内部の各室の環境を調整可能な室内環境調整手段と、
    前記快適判定手段によって不快と判定された室がある場合、不快と判定された室の環境の室内環境調整手段を制御する制御手段と、を備えており、
    前記室内環境調整手段は、
    前記室内に外部の空気を取り込む外部空気取込手段と、
    前記室の天井裏に室内の空気を引き込む空気引込手段と、
    前記室内に設けられたエアコンと、を備え、
    前記制御手段は、
    前記室の天井裏に引き込まれた空気を外部に排気する空気排気手段を制御し、
    前記室内の温度を検出する室内温度検出手段と、
    前記室の天井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、に接続され、
    システムが停止している場合でも待機状態として、前記前記快適判定手段により不快と判定されると、居住者に報知し、居住者が取るべき行動をアドバイスするとともに、
    システムが運転している場合は、設定温度をTsetとすると、
    (1)前記上方温度検出手段によって検出された天井付近の温度が、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、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段、前記空気排気手段を運転し、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、前記空気排気手段と前記外部空気取込手段を運転し、前記空気引込手段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、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段、前記空気排気手段、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天井付近の温度が、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高い温度未満の場合において、
    (2a)室内温度≧Tsetのとき、前記空気排気手段、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段を運転し、前記エアコンを停止し、
    (2b)室内温度<Tsetのとき、前記空気排気手段、前記外部空気取込手段、前記空気引込手段、前記エアコンを停止する
    ことを特徴とする室内環境調整システム。
  2. 請求項1に記載の室内環境調整システムにおいて、
    居住者の体温を検知する生体情報検知手段をさらに備えることを特徴とする室内環境調整システム。
  3. 請求項1に記載の室内環境調整システムにおいて、
    前記室内環境調整手段は、高温多湿の室の環境調整を行うように設定されていることを特徴とする室内環境調整システム。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の室内環境調整システムにおいて、
    前記室内環境調整手段は、居住者がいる室の環境調整を行うように設定されていることを特徴とする室内環境調整システム。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の室内環境調整システムにおいて、
    前記温湿度情報取得手段は、建物内部の温度および湿度の情報を、断続的に取得するように設定されていることを特徴とする室内環境調整システム。
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