JP6288138B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、空調システムの制御装置に関する。

空調装置によって空調されたエリアの空気を送風装置によって送風することで、空調装置が設けられていないエリアを空調する技術が知られている。

例えば、特許文献１は、空調設備が設置された空調部屋と空調設備が設置されていない非空調部屋との間に連通口を設けた建物用換気構造を開示している。具体的に説明すると、特許文献１に開示された建物用換気構造は、送風機によって空調部屋と非空調部屋との間で空気を循環させる。これにより、１つの空調設備で空調部屋と非空調部屋とを空調することができるため、電力の消費が抑制され、省エネルギー性が向上する。

登録実用新案第３１６９０２０号公報

上記のような空調技術において、使用者が在室する前から空調装置を予め運転する場合（予冷運転又は予暖運転）、空調の運転と同時に送風装置による送風を運転させると、空調装置の負荷が増加し、省エネ性が損なわれるという課題がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、省エネ性を向上させることが可能な制御装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置は、
室内温度を指定時刻までに目標温度とするように空調装置の予冷運転又は予暖運転を実行する空気調和システムであって、
空調装置によって空調された第１エリアの空気を第２エリアに送風する送風装置と、
前記指定時刻からの経過時間を取得する取得手段と、
前記経過時間が予め定められた条件を満たした場合、前記送風装置に前記第１エリアから前記第２エリアへの送風を運転させる送風制御手段と、を備える。

本発明に係る制御装置は、第１エリアの室内温度を指定時刻までに目標温度とするように空調装置の予冷運転又は予暖運転を実行する空気調和システムであって、前記指定時刻からの経過時間が予め定められた条件を満たした場合、送風装置に前記第１エリアから第２エリアへの送風を運転させる。従って、本発明によれば、予冷運転又は予暖運転の省エネ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全体構成を概略的に示す図である。 空調システムが適用される住宅の平面図を示す図である。 実施の形態１における空調装置の構成を示す図である。 住宅内のリビング及び廊下の断面図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。 制御部の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１における空調及び送風が運転するタイミングを示す図である。 基準時間の設定例を示す図である。 制御装置によって実行される送風制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１における室温及び消費電力を示す図である。 変形例における空調システムの全体構成を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。以下では、構成、動作、設定等の一例を示しているにすぎず、本発明に係る制御装置及び空調システム等は、そのような場合に限定されない。

また、全般に亘り、「システム」との用語を、複数の装置を備える系全体を意味するものとして用いている。また、以下で使用される「通信」との用語には、無線通信、有線通信又は無線通信と有線通信とが混在する通信等が含まれる。無線通信と有線通信とが混在する通信には、例えば、無線通信の区間と有線通信の区間とが混在する通信、又は有線通信する装置間と無線通信する装置間とが混在する通信等が含まれる。

（実施の形態１）
＜空調システムの概略構成＞
図１を参照して、本発明の実施の形態１に係る空調システム３１について説明する。空調システム３１は、空調対象の空間を空調するシステムである。空調とは、空調対象の空間の空気の温度、湿度、清浄度又は気流等を調整することであって、具体的には、暖房、冷房、除湿、加湿及び空気清浄等を含む。

図１に示すように、空調システム３１は、住宅１に設置される。住宅１は、一例として、いわゆる一般的な戸建て住宅である。空調システム３１は、住宅１内に外気を送り込む複数の給気装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…と、住宅１内の空気を外部に排出する複数の排気装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…と、住宅１内を空調する空調装置３４と、住宅１内の空気を循環させる複数の送風装置３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…と、システム全体を制御する制御装置３６と、を備える。

これら各装置は、住宅１内又は住宅１の敷地内に設置されており、宅内ネットワークＮ１を介して通信可能に接続されている。なお、図１は、住宅１内における各装置の正確な位置関係を示すものではない。宅内ネットワークＮ１は、例えばエコーネットライト（ECHONET Lite）に準じたネットワークである。また、各装置は、図示しない商用電源、太陽光発電設備又は蓄電設備等から電力の供給を得て動作する。

図２に、住宅１の平面図を示す。図２に示すように、住宅１は、その１階フロアに、リビング２、キッチン３、和室４、廊下５、玄関６、トイレ７、洗面所８及び浴室９等の部屋及び空間を備えている。各部屋及び空間は、図２において斜線を付して示している扉１０によって、行き来可能に接続されている。

給気装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、住宅１内に外気を送り込む設備である。住宅１には、リビング２に給気する給気装置３２ａ及び給気装置３２ｂ、及び和室４に給気する給気装置３２ｃが設置されている。以下、給気装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれを区別せずに称する場合には、給気装置３２と総称する。

排気装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、住宅１内の空気を外部に排出する設備である。住宅１には、トイレ７から排気する排気装置３３ａ、洗面所８から排気する排気装置３３ｂ、及び浴室９から排気する排気装置３３ｃ等が設置されている。以下、排気装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃのそれぞれを区別せずに称する場合には、排気装置３３と総称する。

これら給気装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及び排気装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、住宅１内の空気を換気する設備である。給気装置３２によって、新鮮な空気が住宅１内のリビング２及び和室４等に供給される。住宅１内に供給された空気は、廊下５を通過してトイレ７、洗面所８及び浴室９に流れ、排気装置３３によって外に排出される。このように空気が流れることで、トイレ７、洗面所８及び浴室９等で発生する臭気等の汚染空気がリビング２又は和室４等の居室に流れることが抑制される。

空調装置３４は、住宅１内における空調対象の空間を空調する設備である。空調装置３４は、室内に設置される室内機４１と、室外に設置される室外機４２と、を備える。室内機４１は、一例として、住宅１内のリビング２に設置されている。空調装置３４は、冷房、暖房、除湿、加湿、保湿、空気清浄又は送風等の運転モードでリビング２の空気を空調する。

空調装置３４は、第１エリアを空調する。第１エリアとは、空調装置３４によって空調可能な空間の範囲をいう。具体的に説明すると、室内機４１が設置されたリビング２内の空間であって、図２において破線で囲った範囲が、第１エリアに相当する。

＜空調装置の構成及び動作＞
（空調装置の構成）
図３を参照して、空調装置３４の構成及び動作について説明する。空調装置３４の室内機４１は、第１エリアであるリビング２の壁面に設置される。空調装置３４の室外機４２は、住宅１の外側であって、住宅１の敷地内に設置される。

空調装置３４は、蒸気圧縮式のヒートポンプを搭載した空調設備であって、室内機４１において温度調整された空気を対流させることによって空調を行う対流式の空調設備である。空調装置３４は、例えばルームエアコン又はマルチエアコン等のエアコンである。

室内機４１は、例えばリビング２の壁の上部又は天井等、リビング２に温度調整された空気を供給できる場所に設置されている。室内機４１より吹き出される、例えば冷風又は温風等の空調された空気により、リビング２が空調される。室内機４１と室外機４２とは、冷媒が流れる冷媒回路３４ａ及び通信線７３を介して接続されている。

室内機４１は、室内熱交換器５５と、室内送風機５７と、温度検知部６１と、室内機制御部７２と、を備える。室外機４２は、圧縮機５１と、四方弁５２と、室外熱交換器５３と、膨張弁５４と、室外送風機５６と、室外機制御部７１と、を備える。冷媒回路３４ａは、室内熱交換器５５と、圧縮機５１と、室外熱交換器５３と、膨張弁５４と、四方弁５２と、を環状に接続している。これにより、ヒートポンプ（冷凍サイクル）が構成されている。

室内熱交換器５５は、冷媒回路３４ａを流れる冷媒より供給される冷温熱と、リビング２内の空気と、の間で熱交換を行う。室内熱交換器５５で熱交換された空気は、空調空気としてリビング２に供給される。これにより、リビング２が冷暖房される。室内送風機５７は、送風動作を開始すると、室内機４１の内部に負圧が生じてリビング２の空気を吸い込む。吸い込まれた空気は、室内熱交換器５５に供給され、室内熱交換器５５で熱交換された後、リビング２に吹き出される。室内熱交換器５５における冷媒と空気との熱交換量が高いほど、空調装置３４の冷却能力又は加熱能力は上がる。冷却能力及び加熱能力は、圧縮機５１の周波数を変えることによって調整される。

圧縮機５１は、低温且つ低圧の冷媒を圧縮し、高圧及び高温となった冷媒を四方弁５２に吐出する。圧縮機５１は、インバータによって駆動する。圧縮機５１の運転容量は、空調状況に応じて制御される。四方弁５２は、圧縮機５１の吐出側に設置されている。四方弁５２は、空調システム３１の運転が冷房又は除湿運転であるか暖房運転であるかに応じて、冷媒回路３４ａ中の冷媒の流れる方向を切り替える。

室外熱交換器５３は、冷媒回路３４ａを流れる冷媒により供給される冷温熱と、屋外の空気と、の間で熱交換を行う。室外送風機５６は、送風動作を開始すると、室外機４２の内部に負圧が生じて屋外の空気を吸い込む。吸い込まれた空気は、室外熱交換器５３に供給され、室外熱交換器５３で熱交換された後、屋外に吹き出される。膨張弁５４は、室内熱交換器５５と室外熱交換器５３との間に設置されている。膨張弁５４は、その開度が調整されることで、冷媒を減圧して膨張させる。膨張弁５４は、例えば開度が可変に制御可能な例えば電子式膨張弁である。

温度検知部６１は、サーミスタ又は熱電対等の温度センサであって、リビング２内の空気の温度を検知する。温度検知部６１は、室内熱交換器５５の吸い込み口に設置されており、室内機４１の吸込空気の温度を検知する。温度検知部６１の検知結果である室内温度の情報は、室内機制御部７２に供給される。室内機制御部７２は、温度検知部６１の検知結果である室内温度の情報を、通信線７３を介して、室外機制御部７１に供給する。

また、空調装置３４は、図示を省略するが、温度検知部６１以外の検知部を備えている。具体的に説明すると、空調装置３４は、圧縮機５１の吐出側に設置され、圧縮機５１から吐出される冷媒の圧力を検知する吐出側圧力検知部、圧縮機５１の吸入側に設置され、圧縮機５１に吸入される冷媒の圧力を検知する吸入側圧力検知部、圧縮機５１の吐出側に設置され、圧縮機５１から吐出される冷媒の温度を検知する吐出側温度検知部、圧縮機５１の吸入側に設置され、圧縮機５１に吸入される冷媒の温度を検知する吸入側温度検知部、及び、外気の温度を検知する室外温度検知部等を備えている。

室外機制御部７１及び室内機制御部７２は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、通信インタフェース及び読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ等を備える。室外機制御部７１及び室内機制御部７２において、ＣＰＵがＲＡＭをワークメモリとして用いながらＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、それぞれ室外機４２及び室内機４１を制御する。室外機制御部７１と室内機制御部７２とは、通信線７３によって接続され、通信線７３を介して各種信号を相互に授受することにより協調動作し、空調装置３４全体を制御する。言い換えると、室外機制御部７１及び室内機制御部７２は、空調システム３１の制御装置３６の一部である。なお、通信線７３は、有線、無線又は他の通信媒体であってもよい。

室外機制御部７１及び室内機制御部７２は、温度検知部６１及び他の検知部（図示省略）の検知結果と、使用者によって設定された空調装置３４の設定情報と、に基づいて、空調装置３４の運転を制御する。具体的に説明すると、室外機制御部７１は、圧縮機５１の駆動周波数、四方弁５２の切り換え、室外送風機５６の回転数、及び膨張弁５４の開度を制御する。また、室内機制御部７２は、室内送風機５７の回転数を制御する。なお、室外機制御部７１が室内送風機５７の回転数を制御しても良いし、室内機制御部７２が圧縮機５１の駆動周波数、四方弁５２の切り換え、室外送風機５６の回転数、又は膨張弁５４の開度を制御しても良い。このように、室外機制御部７１及び室内機制御部７２は、空調装置３４に与えられた運転指令に応じて各種装置に各種動作指令を出力する。

（運転指令の具体例）
室内機制御部７２は、住宅１内に置かれたリモートコントローラ７４と各種信号を授受する。空調装置３４の使用者は、リモートコントローラ７４を操作することで、空調装置３４に運転指令を入力する。運転指令として、例えば、運転と停止との切換指令、運転モード（冷房、暖房、除湿、加湿、保湿、空気清浄又は送風等）の切換指令、目標温度の切換指令、目標湿度の切換指令、風量の切換指令、風向の切換指令、又はタイマーの切換指令等が挙げられる。空調装置３４は、入力された運転指令に従って運転を開始する。

使用者は、リモートコントローラ７４以外、例えば室外機制御部７１又は室内機制御部７２等の操作によっても運転指令を入力することができる。また、使用者は、後述する表示操作部８１の操作によっても運転指令を入力することができる。また、空調装置３４は、既存の設定情報に従って運転を開始することができる。既存の設定情報とは、室外機制御部７１、室内機制御部７２、リモートコントローラ７４、又は制御装置３６等に記憶された情報である。既存の設定情報が用いられる場合には、使用者が運転指令を入力することを省略することができるため、使用者の利便性が向上する。

（冷房運転の具体例）
空調装置３４が「冷房」の運転モードで運転する場合について説明する。室外機制御部７１は、「冷房」の運転指令を受信すると、圧縮機５１から吐出された冷媒が室外熱交換器５３に流入するように四方弁５２の流路を切り替え、膨張弁５４を開き、そして圧縮機５１と室外送風機５６とを駆動させる。また、室内機制御部７２は、「冷房」の運転指令を受信すると、室内送風機５７を駆動させる。

圧縮機５１が駆動すると、圧縮機５１から吐出された冷媒は、四方弁５２を通過して室外熱交換器５３へと流入する。室外熱交換器５３に流入した冷媒は、室外空気と熱交換して凝縮液化し、膨張弁５４へと流入する。膨張弁５４に流入した冷媒は、膨張弁５４で減圧された後、室内熱交換器５５へと流入する。室内熱交換器５５に流入した冷媒は、室内空気と熱交換して蒸発した後、四方弁５２を通過して、再び圧縮機５１に吸入される。このように、室内熱交換器５５の配管内には低圧低温の冷媒が流れ、室内熱交換器５５の表面は低温になっており、そこを通過する室内空気が冷やされる。室内送風機５７は、室内熱交換器５５を通過する冷気を、リビング２へ送風する。室内熱交換器５５における冷媒と室内空気との熱交換量は、冷却能力Ｑと呼ばれる。冷却能力Ｑは、圧縮機５１の回転数を変えることで調整することが可能である。

（暖房運転の具体例）
空調装置３４が「暖房」の運転モードで運転する場合について説明する。室外機制御部７１は、「暖房」の運転指令を受信すると、圧縮機５１から吐出された冷媒が室内熱交換器５５に流入するように四方弁５２の流路を切り替え、膨張弁５４を開き、そして圧縮機５１と室外送風機５６とを駆動させる。また、室内機制御部７２は、運転指令を受信すると、室内送風機５７を駆動させる。

圧縮機５１が駆動すると、圧縮機５１から吐出された冷媒は、四方弁５２を通過して室内熱交換器５５へと流入する。室内熱交換器５５に流入した冷媒は、室内空気と熱交換して凝縮液化し、膨張弁５４へと流入する。膨張弁５４に流入した冷媒は、膨張弁５４で減圧された後、室外熱交換器５３へと流入する。室外熱交換器５３に流入した冷媒は、室外空気と熱交換して蒸発した後、四方弁５２を通過して、再び圧縮機５１に吸入される。このように、室内熱交換器５５の配管内には高圧高温の冷媒が流れ、室内熱交換器５５の表面は高温になっており、そこを通過する室内空気が温められる。室内送風機５７は、室内熱交換器５５を通過する暖気を、リビング２へ送風する。室内熱交換器５５における冷媒と室内空気との熱交換量は、加熱能力Ｑと呼ばれる。加熱能力Ｑは、圧縮機５１の回転数を変えることで調整することが可能である。

＜送風装置の構成及び動作＞
図２に示した住宅１内の構成の説明に戻る。送風装置３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、住宅１内の空気を送風する設備である。送風装置３５ａ，３５ｂ，３５ｃのそれぞれは、例えば、カウンターアローファン、エアパスファン又は中間取付ファン等である。

送風装置３５ａは、リビング２とキッチン３との間に設置されており、リビング２の空気をキッチン３に供給する第１の送風装置である。送風装置３５ｂは、リビング２と和室４との間の第１風路１１ｂに設置されており、リビング２の空気を和室４に供給する第２の送風装置である。送風装置３５ｃは、リビング２と廊下５との間の第１風路１１ｃに設置されており、リビング２の空気を廊下５に供給する第３の送風装置である。以下、送風装置３５ａ，３５ｂ，３５ｃのそれぞれを区別せずに称する場合には、送風装置３５と総称する。

送風装置３５は、空調装置３４によって空調された第１エリアの空気を第２エリアに送る。第２エリアとは、空調装置３４によって空調可能な空間の範囲以外の範囲であって、空調された空気を送風装置３５によって供給可能な空間の範囲をいう。具体的に説明すると、リビング２の空気が送風装置３５によって直接的に供給されるキッチン３、和室４及び廊下５内の空間が、第２エリアに相当する。また、リビング２の空気が送風装置３５によって間接的に供給される玄関６、トイレ７、洗面所８及び浴室９内の空間も、第２エリアに相当する。

送風装置３５は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェース及び読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ等を備える。ＣＰＵは、ＲＡＭをワークメモリとして用いながらＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、送風装置３５の動作を制御する。具体的に説明すると、ＣＰＵは、通信インタフェースを介して制御装置３６から運転指令を受信し、受信した運転指令に従って送風を開始又は停止する。

リビング２と和室４との間における扉１０を開放した際の開口部、及び扉１０と床面との隙間等は、第２風路として機能する。また、リビング２と廊下５との間における扉１０を開放した際の開口部、及び扉１０と床面との隙間等は、第２風路として機能する。第２風路は、第２エリアから第１エリアへの空気の流路である。送風装置３５によって、第１エリアから第１風路１１ｂ，１１ｃを介して第２エリアに流入する気流（図２における実線矢印）が生じると、第２エリアから第２風路を介して第１エリアへ戻る気流（図２における点線矢印）が生じる。言い換えると、送風装置３５によって、第１エリアと第２エリアとを循環する気流が生じる。

なお、第１エリアと第２エリアとは、リビング２とキッチン３との関係のように、扉１０又は壁等によって明確に仕切られていなくても良いし、リビング２と和室４又は廊下５との関係のように、扉１０又は壁によって明確に仕切られていても良い。また、第１エリアと第２エリアとの間において、リビング２からキッチン３への送風のように、風路を介さずに気流が循環する場合もあるし、リビング２から和室４又は廊下５への送風のように、風路を介して気流が循環する場合もある。

図４を参照して、住宅１内の空気の流れについて、リビング２と廊下５とを例に挙げて説明する。図４は、住宅１におけるリビング２及び廊下５の断面を示している。以下、第２エリアとして廊下５を例にとって説明するが、廊下５以外の第２エリア、具体的にはキッチン３、和室４、トイレ７、洗面所８又は浴室９等についても同様である。

図４に示すように、第１エリアであるリビング２の壁面における天井部付近には、第１開口部１３が形成されており、第２エリアである廊下５の天井部には、第２開口部１４が形成されている。第１開口部１３と第２開口部１４とは、第１風路１１ｃによって連通されている。また、リビング２と廊下５とを仕切る扉１０と床面との間には、第２風路１２ｃが形成されている。

送風装置３５ｃは、第１風路１１ｃの途中部であって、廊下５の天井裏に設置されている。送風装置３５ｃが送風を開始すると、リビング２の空気が第１開口部１３から第１風路１１ｃに流入し、第２開口部１４から廊下５に流出する。そして、第２風路１２ｃを介して、廊下５からリビング２へ戻る気流が生じる。

廊下５の天井裏に第１風路１１ｃが設置されるため、リビング２における天井の高さを高くすることができ、住宅１の意匠性及び快適性等が向上する。なお、送風装置３５ｃは、リビング２内の第１開口部１３の近く、すなわち第１風路１１ｃの風上側に設置されても良い。また、送風装置３５ｃは、廊下５内の第２開口部１４の近く、すなわち第１風路１１ｃの風下側に設置されてもよい。送風装置３５ｃが、第１風路１１ｃの途中部に設置される場合には、使用者が送風装置３５ｃを視認し難くなるため、住宅１の意匠性及び快適性等が更に向上する。

また、第１開口部１３がリビング２の壁面の上部に形成されているため、室内機４１から吹き出された空気が、天井面に沿って流れてスムーズに第１開口部１３に流入する。これにより、廊下５の空調が効率化される。そのため、廊下５における快適性が向上し、また、空調装置３４における消費電力量の増加を抑制することができる。

特に、第１開口部１３が、室内機４１の吹出方向における位置に形成されているため、室内機４１から吹き出された空気が天井面に沿って流れ、スムーズに第１開口部１３に流入する。そのため、廊下５における快適性が更に向上し、また、空調装置３４における消費電力量の増加を更に抑制することができる。

また、第１開口部１３がリビング２の上部に形成されるため、室内機４１が暖房運転した際に、リビング２の天井部付近の高温空気を廊下５に供給することができる。そのため、廊下５における暖房が効率化される。更に、第１開口部１３と第２風路１２ｃとの間隔を広くできるため、空調装置３４が冷房運転又は暖房運転した際に、リビング２における上下方向に気流が生じ、上下方向の温度差を低減することができる。そのため、リビング２における快適性が向上する。廊下５においても、第２開口部１４が廊下５の天井部に形成されることで、リビング２と同様に上下方向の温度差を低減することができる。そのため、廊下５における快適性が向上する。

＜制御装置の構成及び動作＞
図２に示した住宅１内の構成の説明に戻る。制御装置３６は、住宅１内に設置された各装置から宅内ネットワークＮ１を介して送信される情報を収集する情報収集ユニットである。制御装置３６は、一例として、住宅１内に設置された各装置を統合的に制御することが可能なＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラである。

図５に、制御装置３６の構成を示す。制御装置３６は、制御部８０と、制御部８０に接続された表示操作部８１と、給気装置３２と通信する給気通信部８２と、排気装置３３と通信する排気通信部８３と、空調装置３４と通信する空調通信部８４と、送風装置３５と通信する送風通信部８５と、を備える。これら各部は、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｗｉ−ＳＵＮ（登録商標）又は有線ＬＡＮ等の有線又は無線で接続されており、各部の運転状態を相互に伝達する。なお、これら各部のうちの一部又は全部は、住宅１内に設置されても良いし住宅１外に設置されても良い。

制御部８０は、制御装置３６を統括的に制御する。図６に、制御部８０のハードウェア構成を示す。図６に示すように、制御部８０は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、記憶部１０４と、ＲＴＣ（Real Time Clock）１０５と、通信インタフェース１０６と、を備える。これら各構成要素は、バスを介して相互に接続される。

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されているプログラムに従って動作して、制御部８０の全体の動作を制御する。ＣＰＵ１０１は、中央処理装置、中央演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等ともいう。ＲＯＭ１０２は、制御部８０全体の動作を制御するためのプログラム及びデータを格納する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして機能する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３にプログラム又はデータを一時的に書き込み、これらのプログラム又はデータを適宜参照する。

記憶部１０４は、例えば、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、又は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性の半導体メモリである。記憶部１０４は、ＣＰＵ１０１が各種処理を行うために使用する各種プログラム及びデータを記憶する。また、記憶部１０４は、ＣＰＵ１０１が各種処理を行うことにより生成又は取得する各種データを記憶する。ＲＡＭ１０３を主記憶部、記憶部１０４を補助記憶部ともいう。ＲＴＣ１０５は、水晶発振子による発振回路を備えた計時用のデバイスである。ＲＴＣ１０５は、制御部８０の電源がオフの間も計時を継続する。通信インタフェース１０６は、ＮＩＣ（Network Interface Card controller）を備えており、制御部８０が住宅１内の各装置と通信するためのインタフェースである。

図５に示す制御装置３６の構成の説明に戻る。表示操作部８１は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル又は有機ＥＬ等の表示部と、タッチパネル、タッチパッド、スイッチ又は各種の押圧ボタン等の操作部と、を備える。表示操作部８１は、例えば、タブレット、リモートコントローラ又はスマートフォン等の端末である。表示操作部８１は、入力部を介してユーザ（使用者）から各種の操作を受け付け、また、表示部を介して各種の画面等を表示する。なお、表示部と入力部とは、これらが互いに重畳して配置されたタッチパネル（タッチスクリーン）として構成されるものであってもよい。

空調システム３１の使用者は、表示操作部８１を操作することで、空調システム３１の運転指令を入力する。この運転指令は、空調装置３４及び送風装置３５の連携動作の開始又は解除の切換指令、住宅１内に複数の空調装置３４が存在している場合において連携動作させる空調装置３４の切換指令、及び複数の送風装置３５ａ，３５ｂ，３５ｃのうちから連携動作させる送風装置３５の切換指令等を含む。運転指令は、表示操作部８１から制御部８０に送信されてＲＡＭ１０３又は記憶部１０４に記憶される。制御部８０は、運転指令に従って、給気通信部８２、排気通信部８３、空調通信部８４、又は送風通信部８５等に動作指令を送信する。

給気通信部８２は、給気装置３２と通信するための通信インタフェースである。制御部８０は、給気通信部８２を介して、給気装置３２に運転の開始と停止との切換指令、及び給気量の切換指令等を送信する。また、制御部８０は、給気通信部８２を介して、給気装置３２の運転情報を受信する。

排気通信部８３は、排気装置３３と通信するための通信インタフェースである。制御部８０は、排気通信部８３を介して、排気装置３３に運転の開始と停止との切換指令、及び排気量の切換指令等を送信する。また、制御部８０は、排気通信部８３を介して、排気装置３３の運転情報を受信する。

空調通信部８４は、空調装置３４と通信するための通信インタフェースである。制御部８０は、空調通信部８４を介して、空調装置３４に運転と停止との切換指令、運転モードの切換指令、目標温度の切換指令、風量の切換指令、及び風向の切換指令等を送信する。また、制御部８０は、空調通信部８４を介して、空調装置３４の運転情報、及び各種検知部の検知情報等を受信する。

各種検知部の検知情報としては、第１エリアであるリビング２の室内温度、室内湿度、室内風速、室内空気圧力、外気温度、外気湿度、外気風速、外気圧力、冷媒回路３４ａの冷媒温度（配管温度）、冷媒圧力、リビング２の壁部の温度、照度、日射量、人の在室情報、画像情報、ＣＯ２濃度、ＶＯＣ濃度、粉塵濃度、臭気濃度等が挙げられる。

送風通信部８５は、送風装置３５と通信するための通信インタフェースである。制御部８０は、送風通信部８５を介して、送風装置３５に運転と停止との切換指令、風量の切換指令、及び風向の切換指令等を送信する。また、制御部８０は、送風通信部８５を介して、送風装置３５の運転情報、及び各種検知部の検知情報等を受信する。

各種検知部の検知情報としては、第２エリアであるキッチン３、和室４又は廊下５の室内温度、室内湿度、室内風速、室内空気圧力、外気温度、外気湿度、外気風速、外気圧力、キッチン３、和室４又は廊下５の壁部の温度、照度、日射量、人の在室情報、画像情報、ＣＯ２濃度、ＶＯＣ濃度、粉塵濃度、臭気濃度、第１風路１１を構成する部材の表面温度等が挙げられる。

次に、図７を参照して、制御部８０の機能的な構成について説明する。図７に示すように、制御部８０は、機能的に、運転情報取得部１１０と、送風制御部１２０と、指標取得部１３０と、条件判定部１４０と、設定受付部１５０と、を備える。これらの各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、ＲＯＭ１０２又は記憶部１０４に格納される。そして、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２又は記憶部１０４に記憶されたプログラムを実行することによって、各機能を実現する。

運転情報取得部１１０は、空調装置３４の運転情報を取得する。運転情報とは、具体的には、空調装置３４が通常モードで空調を開始したことを示す開始情報、及び空調装置３４が後に記す予冷予暖モードで空調を開始したことを示す開始情報、及び空調装置３４が空調を停止したことを示す停止情報等である。空調の開始とは、圧縮機５１及び室内送風機５７を含む空調装置３４の各部を動作させて、空調された空気の供給を開始させることをいう。空調の停止とは、圧縮機５１又は室内送風機５７等の少なくともいずれかの動作を停止させて、空調された空気の供給を停止させることをいう。

空調装置３４は、空調を開始すると、宅内ネットワークＮ１を介して開始情報を制御装置３６に送信する。また、空調装置３４は、空調を停止すると、宅内ネットワークＮ１を介して停止情報を制御装置３６に送信する。運転情報取得部１１０は、このように空調装置３４から送信された開始情報又は停止情報を、空調通信部８４を介して取得する。

或いは、空調装置３４は、自身が空調中であるか否かを示す運転情報を、予め定められたタイミングで（例えば定期的に）制御装置３６に送信し、運転情報取得部１１０がこの運転情報を取得しても良い。空調装置３４は、このような運転情報を自発的に送信しても良いし、運転情報取得部１１０からの問い合わせに応答する方式で送信しても良い。このように、運転情報取得部１１０は、ＣＰＵ１０１が通信インタフェース１０６及び空調通信部８４等と協働することによって実現される。

送風制御部１２０は、空調装置３４が空調を開始した場合、送風装置３５に送風を開始させる。具体的に説明すると、送風制御部１２０は、空調装置３４がリビング２の空調を開始した場合、送風通信部８５を介して送風装置３５ａ，３５ｂ，３５ｃのそれぞれに送風開始の指令を送信し、送風を開始させる。これにより、送風制御部１２０は、第１エリアであるリビング２の空調された空気が、第２エリアであるキッチン３、和室４及び廊下５等に供給させる。

送風制御部１２０は、空調の開始を示す開始情報が運転情報取得部１１０によって取得された場合に、空調装置３４が空調を開始したと判定する。空調装置３４が空調を開始したと判定すると、送風制御部１２０は、送風通信部８５を介して送風装置３５に送風開始の指令を送信する。送風制御部１２０は、空調装置３４が空調を開始したと判定してからすぐに送風開始の指令を送信しても良いし、空調装置３４が空調を開始したと判定した後、予め定められた時間が経過するのを待ってから送風開始の指令を送信しても良い。

このように、送風制御部１２０は、ＣＰＵ１０１が通信インタフェース１０６及び送風通信部８５等と協働することによって実現される。送風制御部１２０は、送風制御手段として機能する。

指標取得部１３０は、空調装置３４が予冷予暖モードで運転を開始した場合、予め規定された指標を取得する。この指標は、送風装置３５に送風を運転させるタイミングを決めるための指標である。指標取得部１３０は、このような指標として、予冷予暖モードの指定時刻からの経過時間を取得する。

具体的に説明すると、指標取得部１３０は、空調装置３４によってリビング２の空調が予冷予暖モードで開始された後、指定時刻に達したか否かを判定する。指標取得部１３０は、指定時刻に達したという情報が運転情報取得部１１０によって取得された場合に、指標取得部１３０は、ＲＴＣ１０５によって時間の計測を開始する。

このように、指標取得部１３０は、ＣＰＵ１０１がＲＴＣ１０５と協働することによって実現される。指標取得部１３０は、取得手段として機能する。

条件判定部１４０は、指標取得部１３０によって取得された指標が、予め定められた条件を満たしたか否かを判定する。この予め定められた条件は、送風装置３５が送風を運転すべきタイミングが到来したことを示す条件（送風停止条件）である。条件判定部１４０は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３等と協働することによって実現される。

具体的に説明すると、予め定められた条件は、予冷予暖モードの指定時刻からの経過時間が基準時間を超えた場合に満たされる。この基準時間は、空調の運転と送風の運転とに時間差を設けるために、予め設定された長さの時間である。基準時間は、ＲＯＭ１０２又は記憶部１０４に予め記憶されている。また、基準時間は、後述する設定受付部１５０によって使用者が自由に設定することもできる。

送風制御部１２０は、条件判定部１４０による判定の結果、予冷予暖モードの指定時刻からの経過時間が基準時間を超えた場合、送風装置３５に第１エリアから第２エリアへの送風を運転させる。具体的に説明すると、送風制御部１２０は、予冷予暖モードの指定時刻からの経過時間が基準時間を超えた場合、送風通信部８５を介して送風装置３５ａ，３５ｂ，３５ｃのそれぞれに送風開始の指令を送信し、送風を運転させる。これにより、送風制御部１２０は、第１エリアであるリビング２の空調された空気の、第２エリアであるキッチン３、和室４及び廊下５等への供給を始める。

図８に、実施の形態１における空調及び送風が運転するタイミングを示す。図８の例では、指定時刻の予冷予暖時間前の時刻Ａにおいて、空調装置３４が運転をＯＦＦからＯＮに切り換え、空調を運転している。この場合、送風制御部１２０は、指定時刻から基準時間が経過した時刻Ｂにおいて、送風装置３５の運転をＯＦＦからＯＮに切り換え、送風を運転させる。

このように、予冷予暖モードの指定時刻後、基準時間が経ってから送風を運転させるのは、空調装置３４と送風装置３５の省エネ性を向上させるためである。具体的に説明すると、予冷予暖時間内に送風装置３５を運転するとリビング２に廊下などの空気が流入して空調装置３４の負荷が増加し、空調装置３４の消費電力が増加する。さらに送風装置３５の消費電力もかかる。予冷予暖時間は基本的に使用者が不在の時間であるため、指定時刻から基準時間が経過した後に送風装置３５を運転させることにより、使用者が在室中の快適性を向上させるとともに、空調装置３４と送風装置３５の消費電力増加を抑制し省エネ性を向上させることができる。さらに、第２エリアにおける使用者の快適性を向上させるためでもある。具体的に説明すると、予暖時間中は第１エリアの室温が上昇途中のため、予暖時間中に送風装置３５を運転すると第２エリアに中温空気が吹き出されて、第２エリアに使用者がいた場合は風速の影響により寒く不快に感じる。予冷予暖モードの指定時刻後、基準時間が経ってから送風を運転させることにより、第２エリアに吹き出す空気の温度が適切になり、第２エリアの快適性を向上することができる。

図７に戻って、設定受付部１５０は、使用者による基準時間の設定を受け付ける。基準時間は、設定受付部１５０によって受け付けられた設定に応じて変更される。設定受付部１５０は、ＣＰＵ１０１が通信インタフェース１０６及び表示操作部８１等と協働することによって実現される。設定受付部１５０は、設定受付手段として機能する。

図９に、基準時間の設定例を示す。設定受付部１５０は、例えば図９に示すような基準時間の設定画面を、表示操作部８１の表示部に表示する。使用者は、表示操作部８１の操作部を操作することで、複数の基準時間の中から所望の基準時間を選択することができる。或いは、使用者は、基準時間として、自由な時間の数値を入力することもできる。設定受付部１５０によって新たな基準時間が受け付けられると、条件判定部１４０は、判定に用いる基準時間を新たな基準時間に変更し、新たな基準時間を用いて、空調が停止してからの経過時間が基準時間を超えたか否かを判定する。

以上のように構成された空調システム３１の制御装置３６において実行される送風制御処理の流れについて、図１０に示すフローチャートを参照して、説明する。

図１０に示す送風制御処理は、制御装置３６の制御部８０に電源が供給され、制御部８０が処理を実行可能な状態において、制御部８０によって随時実行される。

送風制御処理が開始すると、制御部８０は、空調装置３４による予冷運転又は予暖運転が開始したか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的に説明すると、制御部８０は、空調装置３４から送信される運転情報によって、空調が開始したか否かを判定する。制御部８０は、空調を開始したことを示す開始情報を空調装置３４から取得した場合に、空調が開始したと判定する。ステップＳ１において、制御部８０は、運転情報取得部１１０として機能する。

空調が開始していない場合（ステップＳ１；ＮＯ）、制御部８０は、処理をステップＳ１に留め、空調が開始するまで待機する。

これに対して、空調が開始すると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御部８０は、予冷予暖モードの指定時刻が経過したか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、制御部８０は、運転情報取得部１１０として機能する。

指定時刻に達していない場合（ステップＳ２；ＮＯ）、制御部８０は、処理をステップＳ２に留め、指定時刻に達するまで待機する。

これに対して、指定時刻に達すると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御部８０は、指定時刻からの経過時間を計測する（ステップＳ３）。ステップＳ２において、制御部８０は、運転情報取得部１１０として機能する。

計時を開始すると、制御部８０は、予冷予暖モードの指定時刻から基準時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。基準時間が経過していない場合（ステップＳ４；ＮＯ）、制御部８０は、処理をステップＳ４に留め、基準時間が経過するまで待機する。ステップＳ４において、制御部８０は、条件判定部１４０として機能する。

これに対して、基準時間が経過すると（ステップＳ４；ＹＥＳ）、制御部８０は、送風装置３５に送風を運転させる（ステップＳ５）。具体的に説明すると、制御部８０は、送風通信部８５を介して送風装置３５に送風運転の指令を送信し、送風装置３５に送風を運転させる。これにより、空調装置３４によって空調されたリビング２の空気が、キッチン３、和室４及び廊下５等に供給される。ステップＳ５において、制御部８０は、送風制御部１２０として機能する。このように、空調と送風とがどちらも運転すると、図１０に示した送風制御処理は終了する。

図１１に暖房時の第１エリア及び第２エリアの室温と、空調装置３４と送風装置３５の合計消費電力を示す。指定時刻よりも前に空調装置３４が運転を開始し、第１エリアの室温が上昇する。指定時刻以降に送風装置３５が運転を開始し、第２エリアの室温が上昇する。通常、空調装置３４の運転を開始した直後は第１エリアの室温と設定温度Ｔｓｅｔの温度差が大きいため、早急に第１エリアの室温を上昇させるために圧縮機が高回転数で運転され、大きな暖房能力、大きな消費電力で運転される（通常モード）。ただし、通常モードでは運転効率が良くないため、圧縮機の回転数を抑制し、小さな暖房能力、小さな消費電力で運転することで、使用者が不在の間にゆっくりと第１エリアの室温を上昇させながら高効率で運転し、省エネ性を向上させることができる（予暖モード）。

以上説明したように、実施の形態１に係る空調システム３１は、第１エリアの室内温度を指定時刻までに目標温度とするように空調装置の予冷運転又は予暖運転を実行する空気調和システムであって、前記指定時刻からの経過時間が予め定められた条件を満たした場合、送風装置に前記第１エリアから第２エリアへの送風を運転させる。

これにより、指定時刻が経過して使用者が在室したときには第１エリア及び第２エリアの室温が調整されて快適性が向上する。空調装置３４を通常モードで起動させる場合に比べて、さらに空調装置３４と送風装置３５を同時に運転させる場合に比べて、消費電力を抑制し省エネ性を向上させることができる。また、予冷予暖時間中に第２エリアに使用者がいた場合においても、不快な空気が吹き出すことを予防することができる。

特に、実施の形態１に係る空調システム３１は、基準時間の設定を受け付ける設定受付部１５０を備えるため、基準時間を使用者の経験に基づいて調整できる。そのため、空調システム３１は、使用者の好みに合わせて最適な設定で動作することができ、使用者の快適性を更に向上させることができる。また、空調システム３１の使い勝手も向上する。

（変形例）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。

例えば、上記実施の形態では、空調システム３１は、１台の空調装置３４を備えていた。しかしながら、本発明において、空調システム３１は、複数台の空調装置３４を備えていてもよい。また、上記実施の形態では、空調装置３４は、１台の室外機４２と１台の室内機４１とを備えていた。しかしながら、本発明において、空調装置３４は、１台の室外機４２と複数台の室内機４１とを備えていても良い。或いは、空調装置３４は、１台の室外機４２と中継機（図示省略）と逆止弁（図示省略）と複数台の室内機４１とを備えており、冷房する室内機４１と暖房する室内機４１とを混在させて運転することが可能なものであっても良い。また、室内機４１及び室外機４２が設置される位置は、図２から図４で示したものに限定されない。例えば、室内機４１がリビング２等の天井裏に設置されても良いし、室外機４２が建物の屋上に設置されても良い。

上記実施の形態では、制御装置３６が住宅１内に設置されている場合について説明した。しかしながら、本発明において、制御装置３６と同等の機能を有する装置を住宅１外に設置しても良い。図２０に、この場合の空調システム３１ａの例を示す。図２０に示す空調システム３１ａでは、住宅１には、制御装置３６の代わりにルータ９１が設置されている。ルータ９１は、宅外ネットワークＮ２を介してサーバ９０と通信する装置であって、例えばブロードバンドルータである。宅外ネットワークＮ２は、例えばインターネット等の広域ネットワークである。この場合、ルータ９１とサーバ９０とが協調して制御装置３６の役割を果たす。

上記実施の形態では、空調システム３１が適用される対象として、住宅１を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明において、空調システム３１が適用される対象は、住宅１のような一般住宅であることに限らず、集合住宅、施設、ビル、又は、工場等であっても良い。また、上記実施の形態では、空調装置３４によって空調される第１エリアとして住宅１内のリビング２を例にとって説明したが、第１エリアはリビング２以外のエリアであっても良い。同様に、第２エリアは、キッチン３、和室４又は廊下５以外のエリアであっても良い。

上記実施の形態では、制御装置３６の制御部８０において、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２又は記憶部１０４に記憶されたプログラムを実行することによって、運転情報取得部１１０、送風制御部１２０、指標取得部１３０、条件判定部１４０及び設定受付部１５０のそれぞれとして機能した。しかしながら、本発明において、制御部８０は、専用のハードウェアであってもよい。専用のハードウェアとは、例えば単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又は、これらの組み合わせ等である。制御部８０が専用のハードウェアである場合、各部の機能それぞれを個別のハードウェアで実現してもよいし、各部の機能をまとめて単一のハードウェアで実現してもよい。

また、各部の機能のうち、一部を専用のハードウェアによって実現し、他の一部をソフトウェア又はファームウェアによって実現してもよい。このように、制御部８０は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は、これらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

本発明に係る制御装置３６の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータ又は情報端末装置等に適用することで、当該パーソナルコンピュータ又は情報端末装置等を、本発明に係る制御装置３６として機能させることも可能である。

また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ROM）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、又は、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本発明は、空調システム等に好適に採用され得る。

１ 住宅、２ リビング、３ キッチン、４ 和室、５ 廊下、６ 玄関、７ トイレ、８ 洗面所、９ 浴室、１０ 扉、１１ｂ，１１ｃ 第１風路、１２ｃ 第２風路、１３ 第１開口部、１４ 第２開口部、３１，３１ａ 空調システム、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 給気装置、３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 排気装置、３４ 空調装置、３４ａ 冷媒回路、３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 送風装置、３６ 制御装置、４１ 室内機、４２ 室外機、５１ 圧縮機、５２ 四方弁、５３ 室外熱交換器、５４ 膨張弁、５５ 室内熱交換器、５６ 室外送風機、５７ 室内送風機、６１ 温度検知部、６２ 外気温度検知部、６３ 躯体温度検知部、６５ 日射量検知部、６７ 窓、７１ 室外機制御部、７２ 室内機制御部、７３ 通信線、７４ リモートコントローラ、８０ 制御部、８１ 表示操作部、８２ 給気通信部、８３ 排気通信部、８４ 空調通信部、８５ 送風通信部、９０ サーバ、９１ ルータ、１０１ ＣＰＵ、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１０４ 記憶部、１０５ ＲＴＣ、１０６ 通信インタフェース、１１０ 運転情報取得部、１２０ 送風制御部、１３０ 指標取得部、１４０ 条件判定部、１５０ 設定受付部、Ｎ１ 宅内ネットワーク、Ｎ２ 宅外ネットワーク

Claims (4)

1. 室内温度を指定時刻までに目標温度とするように空調装置の予冷運転又は予暖運転を実行する空気調和システムであって、
   空調装置によって空調された第１エリアの空気を第２エリアに送風する送風装置と、
   前記指定時刻からの経過時間を取得する取得手段と、
   前記経過時間が予め定められた条件を満たした場合、前記送風装置に前記第１エリアから前記第２エリアへの送風を運転させる送風制御手段と、を備える、
   制御装置。
2. 前記取得手段は、前記経過時間を取得し、
   前記予め定められた条件は、前記経過時間が基準時間を超えた場合に満たされる、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 使用者による前記基準時間の設定を受け付ける設定受付手段、を更に備え、
   前記基準時間は、前記設定受付手段によって受け付けられた前記設定に応じて変更される、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 空調装置は予冷運転又は予暖運転を実行する際に消費電力を抑制して運転することを特徴とする請求項１から３に記載の制御装置。

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