JP6099204B2

JP6099204B2 - 住宅の室温調整装置及び住宅の室温調整方法

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Publication number: JP6099204B2
Application number: JP2013196523A
Authority: JP
Inventors: 巖高田; 松田　宏; 宏松田
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: WO2015045579A1; KR20160060025A; CN105556217A; JP2015064115A

Description

本発明は住宅の室温調整装置及び住宅の室温調整方法に関するものである。

特許文献１は従来の住宅の室温調整装置を開示している。この住宅の室温調整装置は、居室の一つである寝室と、居室以外の部屋に相当し、寝室に通じた廊下との室温差を無くし、ヒートショックの発生を抑制するものである。この住宅の室温調整装置は、寝室と廊下との室温差が設定した温度差以上になると、カーテン装置によって廊下と、廊下に通じた吹抜空間とを仕切り、廊下に設けた空調装置を駆動する。この住宅の室温調整装置は、カーテン装置によって、廊下と吹抜空間とを仕切るため、廊下に設けた空調装置から供給された空調空気が廊下から吹抜空間に流出し難くなる。このため、廊下に設けた空調装置の空調効率が高められるとともに、寝室と廊下との間を移動する際のヒートショックの発生を抑制することができる。

特開２０１１−６９５３９号公報

しかし、特許文献１の住宅の室温調整装置は、寝室の室温のみに基づいて廊下に設けた空調装置を駆動する。このため、この住宅の室温調整装置は寝室以外の部屋と廊下との室温差を考慮していない。仮に、寝室以外の部屋と寝室との室温差が大きい場合、この住宅の室温調整装置によって廊下が室温調整された後であっても、廊下と寝室以外の部屋との温度差が大きいままのおそれがある。また、住宅の全部屋の室温差を少なくするために住宅の全部屋の室温を集中管理し、各部屋に設けた空調装置を制御しようとすると、制御が複雑になったり、そのために要する消費エネルギーが多くなったりするおそれがある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、簡単な制御で消費エネルギーを抑制し、住宅内を快適に移動することができる住宅の室温調整装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の住宅の室温調整装置は、少なくとも２つの居室及びこの居室以外の部屋である浴室、洗面・脱衣室、便所、廊下又は玄関を有する住宅の室温調整装置であって、
前記居室及び前記居室以外の部屋に設けられた温度センサーと、
前記居室及び前記居室以外の部屋に設けられた空調装置と、
少なくとも２つの前記居室の前記温度センサー及び前記居室以外の部屋に設けられた前記温度センサーが取得した室温に基づいて目標室温を設定し、前記居室以外の部屋に設けられた少なくとも１か所の前記空調装置を制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする。

居室は、居間、寝室、食堂、及び台所等であり、居室以外の部屋は、浴室、洗面・脱衣室、便所、廊下及び玄関等である。居室は、継続的に使用されるため、居室に設けられた空調装置を個別に住人が温度設定して快適な室温にされる場合がほとんどである。一方、居室以外の部屋は、使用頻度が少なく、使用時間が短いため、そこに設けられた空調装置を個別に住人が温度設定することが少ない。

このため、この住宅の室温調整装置は、居室及び居室以外の部屋に設けられた温度センサー及び少なくとも２つの居室の温度センサー及び居室以外の部屋に設けられた温度センサーが取得した室温に基づいて目標室温を設定し、居室以外の部屋に設けられた少なくとも１か所の空調装置を制御する。これによって、居室と居室以外の部屋との室温差を小さくし、ヒートショックの発生を防止することができる。

したがって、本発明の住宅の室温調整装置は、簡単な制御で消費エネルギーを抑制し、住宅内を快適に移動することができる。

実施例１及び２の住宅の室温調整装置を適用した住宅の１階を示す平面図である。実施例１及び２の住宅の室温調整装置を適用した住宅の２階を示す平面図である。実施例１及び２の住宅の室温調整装置の構成を示すブロック図である。実施例１の住宅の室温調整装置の室温制御方法を示すフローチャートである。実施例２の住宅の室温調整装置の室温制御方法を示すフローチャートである。

次に、本発明の住宅の室温調整装置を２階建の住宅に適用して具体化した実施例１及び２について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例１＞
実施例１の住宅の室温調整装置を適用した２階建ての住宅は、図１及び図２に示すように、１階に居室として、居間１１、食堂１２、及び台所１３が設けられており、居室以外の部屋として、浴室２１、洗面・脱衣室２２、便所２３、及び玄関２４が設けられている。また、この住宅は、２階に居室として３部屋の寝室（主寝室１４、子供用寝室１５、予備の寝室１６）が設けられており、居室以外の部屋として、便所２５、廊下２６、及び納戸２７が設けられている。

１階の居間１１、食堂１２、台所１３、及び玄関２４は、壁で仕切られておらず、一つの広い空間を構成している。居間１１の中央にはテーブル３１が配置されている。食堂１２の中央には食卓テーブル３２が配置されている。食堂１２から台所１３に延びた壁に接し、その壁から室内に延びたＩ型のキッチンキャビネット３３が取り付けられている。このキッチンキャビネット３３によって、食堂１２と台所１３との境界が形成されている。キッチンキャビネット３３はシンク３３Ａとコンロ３３Ｂとを有している。

１階の洗面・脱衣室２２、浴室２１、及び便所２３は、図１に示すように、居間１１等と壁で仕切られている。洗面・脱衣室２２と浴室２１とは隣接して設けられている。洗面・脱衣室２２と居間１１との間にドア４１Ａを有する出入口４１が設けられ、出入することができる。浴室２１と洗面・脱衣室２２との間にドア４２Ａを有する出入口４２が設けられ、出入することができる。洗面・脱衣室２２には洗面化粧台３４が取り付けられている。浴室２１には浴槽３５が取り付けられている。便所２３と居間１１との間にドア４３Ａを有する出入口４３が設けられ、出入することができる。便所２３には水洗式大便器３６が取り付けられている。

２階の各寝室１４、１５、１６便所２５、廊下２６、納戸２７は、図２に示すように、壁で仕切られている。廊下２６は１階から延びた階段２８に連続して設けられている。各寝室１４、１５、１６の夫々と廊下２６との間にドア４４Ａ、４５Ａ、４６Ａを有する出入口４４、４５、４６が設けられ、出入することができる。主寝室１４には２台一組のベッド３７が配置されている。子供用寝室１５にはベッド３８及び勉強机３９が配置されている。便所２５と廊下２６との間にドア４７Ａを有する出入口４７が設けられ、出入することができる。便所２５には水洗式大便器４０が取り付けられている。納戸２７は予備の寝室１６に隣接しており、この寝室１６と納戸２７との間にドア４８を有する出入口４８Ａが設けられ、出入することができる。

住宅の室温調整装置は、図１〜図３に示すように、住宅内の所定の位置に設けられた１０個の空調装置１Ａ〜１０Ａ及び１０個の温度センサー１Ｂ〜１０Ｂと、各温度センサー１Ｂ〜１０Ｂが取得した室温に基づいて居室以外の部屋である１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５に設けられた空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａを制御する制御装置５０とを備えている。つまり、この住宅の室温調整装置は、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温が適切な室温になるように、そこに取付けられた空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａを制御するものである。

空調装置１Ａ〜１０Ａと温度センサー１Ｂ〜１０Ｂとを１個ずつ１組にして、住宅内の所定の位置に取り付けている。１組目の空調装置１Ａ及び温度センサー１Ｂは１階の玄関２４の壁面に取り付けられている。２組目の空調装置２Ａ及び温度センサー２Ｂは１階の便所２３の壁面に取り付けられている。３組目の空調装置３Ａ及び温度センサー３Ｂは、１階の居間１１の壁面であって、階段２８の下側に取り付けられている。４組目の空調装置４Ａ及び温度センサー４Ｂは１階の食堂１２の壁面に取り付けられている。５組目の空調装置５Ａ及び温度センサー５Ｂは１階の台所１３の壁面であって、コンロ３３Ｂの上方に取り付けられている。６組目の空調装置６Ａ及び温度センサー６Ｂは１階の洗面・脱衣室２２の壁面に取り付けられている。７組目の空調装置７Ａ及び温度センサー７Ｂは浴室２１の壁面に取り付けられている。８組目の空調装置８Ａ及び温度センサー８Ｂは２階の主寝室１４の壁面に取り付けられている。９組目の空調装置９Ａ及び温度センサー９Ｂは２階の子供用寝室１５の壁面に取り付けられている。１０組目の空調装置１０Ａ及び温度センサー１０Ｂは２階の便所２５の壁面に取り付けられている。各温度センサー１Ｂ〜１０Ｂは取り付けられた部屋の室温データＴｎ（ｎ＝１〜１０）を取得することができる。

次に、この住宅の室温調整装置の室温制御方法を図４に基づいて説明する。制御装置５０は、先ず、各温度センサー１Ｂ〜１０Ｂが各部屋の室温データＴｎ（ｎ＝１〜１０）を取得する（ステップＳ１）。次に、各室温データＴｎの平均値である第１平均室温Ｔ１を算出する(ステップＳ２）。そして、制御対象の空調装置が取り付けられている１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温Ｔｎが第１平均室温Ｔ１以上であるかを比較する（ステップＳ３）。これらの部屋の室温Ｔｎが第１平均室温Ｔ１よりも高い場合は制御対象である空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａを冷房運転し（ステップＳ４）、低い場合は制御対象である空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａを暖房運転して（ステップＳ５）、目標室温（第１平均室温）に近づける。そして、各部屋の室温データＴｎ（ｎ＝１〜１０）を取得するステップＳ１に戻り、この室温制御を繰り返す。

この住宅の室温調整装置を利用して冬場に室温制御した場合の制御開始時と、制御を繰り返して安定した状態の各部屋の室温を表１に示す。なお、制御対象の空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａが取り付けられている１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５以外の部屋の室温は変化しないことを前提としている。また、台所１３はコンロの使用等によって室温が高くなっており、主寝室１４は窓が開放されて室温が低くなっている状態を想定している。

室温制御を開始した時点において、各部屋に設けられた各温度センサー１Ｂ〜１０Ｂが取得した室温の平均値である第１平均室温は１８．３℃である。このため、１８．３℃を目標室温にして、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５に設けられた空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａの制御を開始する。この室温制御を繰り返し継続すると、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温が上がり、第１平均室温が１８．６℃に収束し、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温が１８．６℃で安定する。

このように、この住宅の室温調整装置は、住宅の所定の１０か所に設けられた温度センサー１Ｂ〜１０Ｂが各部屋の室温データを取得し、その室温データの平均値である第１平均室温を目標室温にして居室以外の部屋である１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５に設けられた空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａを制御する。これによって、居室以外の室温制御された部屋と他の各部屋との室温差を小さくし、ヒートショックの発生を防止することができる。

この際、各温度センサー１Ｂ〜１０Ｂが取得した室温データの平均値である第１平均室温を目標室温にすることによって、この目標室温に室温制御された部屋と他の各部屋との温度差のばらつきを少なくすることができる。このため、居室以外の室温制御された１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５と他の各部屋との間を移動する際のヒートショックの発生を防止することができる。

また、コンロ３３Ｂの使用等によって室温が高い台所１３に設けられた温度センサー５Ｂや、窓が開放されて室温が低い主寝室１４に設けられた温度センサー８Ｂが取得する室温データが含まれていても、平均値化することによって、目標室温への影響を緩和することができる。つまり、この住宅の室温調整装置は、目標室温が極端に偏ってしまうことを防止することができる。このため、この住宅の室温調整装置は消費エネルギーを抑えることができる。

したがって、実施例１の住宅の室温調整装置は、簡単な制御で消費エネルギーを抑制し、住宅内を快適に移動することができる。

＜実施例２＞
実施例２の住宅の室温調整装置は、図５に示すように、室温制御方法が実施例１と相違する。他の構成は、実施例１と同様であり、同一の構成は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

実施例２の住宅の室温調整装置の制御装置５０は、先ず、各温度センサー１Ｂ〜１０Ｂが各部屋の室温データＴｎ（ｎ＝１〜１０）を取得する（ステップＳ１１）。次に、各室温データＴｎの平均値である第１平均室温Ｔ１を算出する（ステップＳ１２)。次に、各部屋の室温データＴｎ（ｎ＝１〜１０）を１つずつ第１平均室温Ｔ１と比較し、第１平均室温Ｔ１との温度差が設定温度以上である室温データＴｎを異常値として除外する（ステップＳ１３)。次に、異常値を除外した室温データＴｎの平均値、つまり、第１平均室温Ｔ１に対して設定した温度範囲内の室温データＴｎのみの平均値である第２平均室温Ｔ２を算出する（ステップＳ１４）。そして、制御対象の空調装置が取り付けられている１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温Ｔｎが第２平均室温Ｔ２以上であるかを比較する（ステップＳ１５）。これらの部屋の室温Ｔｎが第２平均室温Ｔ２よりも高い場合は制御対象である空調装置を冷房運転し（ステップＳ１６）、低い場合は制御対象である空調装置を暖房運転して（ステップＳ１７）、目標室温（第２平均室温）に近づける。そして、各部屋の室温データＴｎ（ｎ＝１〜１０）取得するステップＳ１１に戻り、この室温制御を繰り返す。

この住宅の室温調整装置を利用して、実施例１と同じ条件で、冬場に室温制御した場合の制御開始時と、制御を繰り返して安定した状態の各部屋の室温を表２に示す。

室温制御を開始した時点において、各部屋に設けられた各温度センサー１Ｂ〜１０Ｂが取得した室温の平均値である第１平均室温は１８．３℃である。第１平均室温との温度差が５℃以上である異常値（台所１３と主寝室１４の室温データＴｎ）を除外した室温データＴｎの平均値である第２平均室温は１９．０℃となる。このため、１９．０℃を目標室温にして、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５に設けられた空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａの制御を開始する。この室温制御を繰り返し継続すると、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温が上がり、第２平均室温が１９．７℃に収束し、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温が１９．７℃で安定する。

次に、この住宅の室温調整装置を利用して、夏場に室温制御した場合の制御開始時と、制御を繰り返して安定した状態の各部屋の室温を表３に示す。なお、制御対象の空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａが取り付けられている１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５以外の部屋の室温は変化しないことを前提としている。

室温制御を開始した時点において、各部屋に設けられた各温度センサー１Ｂ〜１０Ｂが取得した室温の平均値である第１平均室温は３１．４℃である。第１平均室温との温度差が５℃以上である異常値（玄関２４と主寝室１４の室温データＴｎ）を除外した室温データＴｎの平均値である第２平均室温は３０．２℃となる。このため、３０．２℃を目標室温にして、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５に設けられた空調装置２Ａ、６Ａ、１０Ａの制御を開始する。この室温制御を繰り返し継続すると、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温が下がり、第２平均室温が２８．２℃に収束し、１階の便所２３、洗面・脱衣室２２、及び２階の便所２５の室温が２８．２℃で安定する。

このように、この住宅の室温調整装置は、第１平均室温との温度差が５℃以上の室温データを異常値として除外し、残りの室温データのみの平均値を第２平均室温にして目標室温にすることによって、異常値に全く影響されない目標室温にすることができ、ヒートショックの発生を防止する適正な室温に制御することができる。

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例１及び２に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１及び２では、１階の便所、洗面・脱衣室、及び２階の便所の空調装置を制御したが、居室以外の部屋の少なくとも一部屋の空調装置を制御すればよい。
（２）実施例１及び２において、特定の温度以上、例えば３０℃以上の室温データ、及び特定の温度以下、例えば１０℃以下の室温データを異常値として削除し、残った室温データの平均値を目標値にしてもよい。
（３）実施例１及び２では、各部屋に一つずつ空調装置と温度センサーとを設けたが、一部屋に複数個の空調装置又は温度センサーを設けてもよい。
（４）実施例２では、第１平均室温との温度差が５℃以上である室温データを異常値としたが、室温データが異常値であると判断する第１平均室温との温度差は５℃に限らない。
（５）実施例１及び２では、住宅の室温調整装置を２階建の住宅に適用したが、２階建に限らず、任意の間取りに適用できる。
（６）実施例１及び２では、空調装置と温度センサーとが別体であるが、空調装置内に温度センサーを組み込み一体にしてもよい。
（７）実施例１及び２では、予備の寝室と２階の廊下に空調装置及び温度センサーが設けられていないが、予備の寝室と２階の廊下に空調装置及び温度センサーを設けてもよい。

１１〜１６…居室（１１…居間、１２…食堂、１３…台所、１４…主寝室、１５…子供用寝室、１６…予備の寝室）
２１〜２７…居室以外の部屋（２１…浴室、２２…洗面・脱衣室、２３…（１階の）便所、２４…玄関、２５…（２階の）便所、２６…廊下、２７…納戸）
１Ａ〜１０Ａ…空調装置
１Ｂ〜１０Ｂ…温度センサー
５０…制御装置

Claims

少なくとも２つの居室及びこの居室以外の部屋である浴室、洗面・脱衣室、便所、廊下又は玄関を有する住宅の室温調整装置であって、
前記居室及び前記居室以外の部屋に設けられた温度センサーと、
前記居室及び前記居室以外の部屋に設けられた空調装置と、
少なくとも２つの前記居室の前記温度センサー及び前記居室以外の部屋に設けられた前記温度センサーが取得した室温に基づいて目標室温を設定し、前記居室以外の部屋に設けられた少なくとも１か所の前記空調装置を制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする住宅の室温調整装置。
前記制御装置は前記居室以外の部屋に設けられた少なくとも１カ所の前記空調装置を前記居室と前記居室以外の部屋との温度差が所定の温度以内になるように制御することを特徴とする請求項１記載の住宅の室温調整装置。
前記目標室温は少なくとも２つの前記居室の前記温度センサー及び前記居室以外の部屋に設けられた前記温度センサーが取得した室温データの平均値であることを特徴とする請求項１記載の住宅の室温調整装置。
少なくとも２つの居室及びこの居室以外の部屋である浴室、洗面・脱衣室、便所、廊下又は玄関に設けられた温度センサーと前記居室以外の部屋に設けられた空調装置とを備えた住宅の室温調整方法であって、
少なくとも２つの前記居室及び前記居室以外の部屋に設けられた前記温度センサーから室温データを取得する工程と、
前記室温データに基づいて、前記居室以外の部屋に設けられた前記空調設備の目標室温を設定する工程と、
前記居室以外の部屋の室温が前記目標室温となるように前記空調装置を制御する工程と、
を有することを特徴とする住宅の室温調整方法。