JP6429779B2

JP6429779B2 - 空調制御システム

Info

Publication number: JP6429779B2
Application number: JP2015535540A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　慎一; 慎一伊藤; 畝崎　史武; 史武畝崎; 恵美竹田; 守濱田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2014-09-08
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2034-09-08
Also published as: WO2015033459A1; JPWO2015034079A1; WO2015034079A1

Description

本発明は、外気を利用して空調負荷を低減する空調制御システムに関するものである。

従来、ユーザの不在時に外気条件が所定の条件となっている場合、換気装置などの環境制御手段を動作させて外気を室内に強制的に導入し、ユーザ帰宅時の空調負荷を低減する方向に室内の温熱環境を調整する外気を利用した空調制御システムが知られている（特許文献１を参照）。

特開２０１１−５８７５３号公報

しかしながら、従来の温熱環境制御手段として用いられる換気装置などの風量は室内の容積や人員数等から演算して決まっており、その風量はエアコンなどの空調機の風量と比較すると小さくなることが一般的である。そのため、外気と室内の温度差やエンタルピー差が小さい場合は室内を温調する能力が低く、換気装置の消費電力に対する外気空調の効率が悪くなるという問題があった。

また、換気装置は複数の部屋の換気を１台で集中換気している場合が多く、外気空調の優先順位の高い特定の部屋への外気導入量が相対的に少なくなるため、換気装置への入力電力に対する特定の部屋の温調効率について更なる改善の余地が残されていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外気を導入して室内を温調する空調制御システムにおいて、換気装置を制御し特定の空調対象空間の空調負荷を優先して軽減する空調制御システムを提供することを目的とする。

本発明に係る空調制御システムは、複数の空調対象空間である室内空間の空気を前記室内空間の外部に排気する少なくとも１台の排気手段と、前記複数の室内空間のそれぞれに設けられ前記室内空間の内部と外部とを連通し通過風量を調整可能な通気孔である給排気量調整手段と、前記排気手段と前記給排気量調整手段の制御を行う制御手段と、室内空間の室内温度、及び、室外温度を取得する機器情報収集手段と、互いに隣接する前記室内空間の間に配置され、隙間もしくは通風孔を有する仕切りと、を備えた空調制御システムにおいて、前記制御手段は、前記複数の室内空間のうち特定の室内空間の室内温度と室外温度との差があらかじめ設定された値より大きい場合には、前記複数の室内空間の各前記給排気量調整手段の空気の流入及び流出が自由にできる状態となるように設定し、かつ、前記排気手段を消費電力が一定となるように運転する通常換気運転モードを選択し、前記特定の室内空間の室内温度と室外温度との差があらかじめ設定された値以下の場合には、前記特定の室内空間に設置された前記給排気量調整手段の空気の流入及び流出が自由にできる状態となるように設定し、前記特定の室内空間以外の前記室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入及び流出ができなくなるように、もしくは前記特定の室内空間以外の前記室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入量及び流出量が前記特定の室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入量及び流出量よりも少ない状態となるように設定され、かつ、前記排気手段を消費電力が一定となるように運転する外気空調モードを選択し、選択した運転モードに合わせて、前記給排気量調整手段及び前記排気手段を制御するものである。

本発明に係る空調制御システムによれば、外気空調モード時に特定の空調対象空間に外気の供給を限定することで、外気空調の効果を消費電力の増加なしに向上させることが可能となる。

実施の形態１に係る空調制御システムの構成図である。実施の形態１に係る空調制御システムの制御ブロック図である。実施の形態１に係る空調制御システムの通常換気運転モード時の概略図である。実施の形態１に係る空調制御システムの外気空調モード時の概略図である。実施の形態１に係る空調制御システムの大風量外気空調モード時の概略図である。実施の形態１に係る通常換気運転モードの室内温度、及び消費電力の変動を示した図である。実施の形態１に係る外気空調モードの室内温度、及び消費電力の変動を示した図である。実施の形態１に係る大風量外気空調モードの室内温度、及び消費電力の変動を示した図である。実施の形態１に係る空調制御システムにおける運転モード選択のフロー図である。実施の形態２に係る空調制御システムの構成図である。実施の形態３に係る空調制御システムの構成図である。実施の形態４に係る空調制御システムの構成図である。実施の形態５に係る空調制御システムの構成図である。実施の形態６に係る空調制御システムの制御ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
［機器構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る空調制御システムの構成図である。
実施の形態１に係る空調制御システムは、例えば一般家屋などの建物に設置されて利用される。該建物の内部には、仕切り５０によって優先空調対象空間Ａと一般空調対象空間Ｂが形成されている。
優先空調対象空間Ａには、排気手段１０、給排気量調整手段２０ａ、大風量排気手段３０、空調手段４０ａが設置され、一般空調対象空間Ｂには給排気量調整手段２０ｂ、空調手段４０ｂが設置されている。

また、優先空調対象空間Ａには、室内温度検知手段１ａ、在室検知手段３ａが設置され、一般空調対象空間Ｂには、室内温度検知手段１ｂ、在室検知手段３ｂが設置されている。そして、室外には室外温度検知手段２が配置されている。
室内には、制御設定手段６０が配置され、排気手段１０、給排気量調整手段２０ａ、大風量排気手段３０、空調手段４０ａ、給排気量調整手段２０ｂ、空調手段４０ｂの各制御内容を設定することができる。

なお、図１では排気手段１０は１台の送風装置によって排気を実施しているが、排気量が確保できれば複数台設置しても良く、設置台数を限定するものではない。また、給排気量調整手段２０ａ、２０ｂも給排気量が適切に確保できればよく、個数を限定するものではない。
さらに、大風量排気手段３０は、図１では優先空調対象空間Ａに配置されているが、排気できれば一般空調対象空間Ｂ、もしくはそれ以外（トイレ、浴室など）に配置されていてもよく、配置箇所、設置台数を限定するものではない。

制御設定手段６０は、優先空調対象空間Ａに配置されているものを例示したが、室内に配置された各機器の制御を指示できればよいため、設置場所を限定するものではない。また、無線通信などを利用して各機器を制御してもよいため、携帯電話やスマートフォン、タブレット端末等にソフトウェアとして搭載し、外出中のユーザが持ち運びできるようにしてもよく、その設置形態を限定するものではない。

［各機器の説明］
（排気手段１０）
排気手段１０は、室内から室外へ空気を搬送し、搬送風量を可変することが可能なファンである。ファンは、ＤＣファンモータなどのモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等であり、回転数を変更することで搬送風量を調整する。

また、排気手段１０は主に常用換気目的で使用され、その風量は対象空間の容積や居住人数等によって決定される。例えば、面積２５ｍ^２、高さ２．５ｍのリビングであれば、換気回数は０．５〜１回／時間程度とする場合が多く、換気風量は３０〜６０ｍ^３／ｈ程度となる。また、居住人数で決定する場合には一人当たりの換気風量を２０〜３０ｍ^３／ｈとして設計される。

（給排気量調整手段２０ａ、２０ｂ）
給排気量調整手段２０ａ、２０ｂは、給排気量を調整するために設置され、室外空気と室内空気の移動が可能で開閉自在な通気孔である。給排気量調整手段２０ａ、２０ｂは通気孔内部に開度が可変であるダンパなどを配置し、ステッピングモータなどを用いて開度を制御することができるようになっている。また、通気孔にファン（図示せず）を配置して給排気量を制御してもよく、給排気量の制御方法は限定されないものとする。

（大風量排気手段３０）
大風量排気手段３０は、室内から室外へ空気を搬送し、搬送風量を可変することが可能なファンである。ファンは、ＤＣファンモータなどのモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等であり、回転数を変更することで搬送風量を調整する。

また、大風量排気手段３０は常用換気目的ではなく、臭いや湿気対策などを目的とする局所排気装置として設置されている。例えば、トイレの換気や、浴室乾燥、キッチンの換気扇などがあげられる。

これらの常用換気用途以外に設置された局所排気装置は、常用換気装置と比較して換気量が大きく、例えばキッチンの排気用途では一般的に３００ｍ^３／ｈ以上の換気量を必要としているため、常用換気目的の排気手段１０と比較すると５〜１０倍程度の排気能力を備えている。

（空調手段４０ａ、４０ｂ）
空調手段４０ａ、４０ｂは、対象空間を冷暖房することができる空調機器であり、例えば冷凍サイクルを用い、室内機及び室外機から構成されるエアコンなどである。

また、優先空調対象空間Ａ、一般空調対象空間Ｂの間には仕切り５０が配置されているが仕切り５０には隙間もしくは通風孔があり、仕切り５０の両側の圧力差に応じて空気が移動できるようになっている。

（各種センサ類）
本発明の空調制御システムには各種センサが配置される。
優先空調対象空間Ａ及び一般空調対象空間Ｂには、室内温度を検知する室内温度検知手段１ａ、１ｂが設置され、また、室外には室外温度を検知する室外温度検知手段２が設置される。優先空調対象空間Ａ及び一般空調対象空間Ｂにはユーザが在室しているかどうかを検知する在室検知手段３ａ、３ｂが配置されている。
さらに、空調手段４０ａ、４０ｂや、室内にあるテレビ、照明、人感センサ、室内ドアの開閉機構など（図示せず）は、使用頻度検知手段４（図２を参照）を備えており、過去に使用した時間帯、使用機器を記憶することができる。

室内温度検知手段１ａ、１ｂ、及び室外温度検知手段２は、サーミスタや熱伝対などの温度検知手段である。なお、空調手段４０ａ、４０ｂに配置されている室温検知センサ（図示せず）を室内温度検知手段１ａ、１ｂとして使用してもよく、さらに室外温度検知手段２は空調手段４０ａ、４０ｂの室外機に設置された温度センサを利用してもよい。また、室外温度は、インターネットなどを通じて得られる外気温度情報を取得してもよく、その検知方法を限定するものではない。

在室検知手段３は、ユーザの在、不在を検知するために対象空間に配置された機器（照明・空調機器など）の消費電力量を検知するもの、もしくは、赤外線温度計測を多点で実施して移動する熱源を検知するものなどがある。また、ユーザが直接在室情報を入力してもよく、検知方法を限定しない。

使用頻度検知手段４はユーザが在室時にどの空間を使用しているかを検知する。たとえばテレビ、ＰＣの消費電力量、使用時間帯を検知することによって各空間の使用頻度の検知が可能となる。また、ユーザに使用頻度を入力してもらうことで検知してもよく、検知方法を限定するものではない。

図２は、実施の形態１に係る空調制御システムの制御ブロック図である。
図２に示すように室内外環境検知手段７０には、室内温度検知手段１ａ、１ｂ、室外温度検知手段２、在室検知手段３ａ、３ｂ、使用頻度検知手段４が接続されている。室内外環境検知手段７０は、これらの各センサからの温度、在室状況、使用頻度の情報を取得して室内外環境情報と使用状況の情報を機器制御手段８０に送付する。

機器制御手段８０は制御設定手段６０と室内外環境情報、使用状況の情報から各機器の制御内容を決定する。そして、機器制御手段８０は、決定した制御内容を制御信号通信手段９０を介して、排気手段１０、給排気量調整手段２０ａ、２０ｂ、大風量排気手段３０、空調装置４０に送信し各機器の制御を行うことが可能となる。

［運転モード］
次に、本発明の空調制御システムにおける運転モードについて図２〜４を用いて説明する。

（通常換気運転モード）
図３は、実施の形態１に係る空調制御システムの通常換気運転モード時の概略図である。
実線の矢印は空気の流れを示す。排気手段１０は運転をしており、優先空調対象空間Ａ及び一般空調対象空間Ｂ内の空気を室外に排気している。優先空調対象空間Ａの給排気量調整手段２０ａ、及び、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｂは共に空気の流入、流出が自由にできる状態（第１風量設定）に設定されており、排気手段１０が室外に排気した室内空気と略同量の外気が室内に流入している。
この時、大風量排気手段３０はユーザの操作以外では運転しない。また、仕切り５０間では圧力差が発生する要因がないため、仕切り５０を通じた空気の移動はほとんど発生していない。

（外気空調モード）
図４は、実施の形態１に係る空調制御システムの外気空調モード時の概略図である。
実線の矢印は空気の流れを示す。排気手段１０は運転をしており、優先空調対象空間Ａ及び一般空調対象空間Ｂ内の空気を室外に排気している。優先空調対象空間Ａの給排気量調整手段２０ａは空気の流入、流出が自由にできる状態に設定されており、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｂは、空気の流入・流出ができない、もしくは少ない状態に設定されている（第２風量設定）。

このように給排気量調整手段２０ａ、２０ｂを設定することで、排気手段１０が室外に排気した室内空気と略同量の外気が給排気量調整手段２０ａを介して優先空調対象空間Ａに流入する。したがって、優先空調対象空間Ａの外気空調を優先的に行うことが可能となる。すなわち、給排気量調整手段２０ａを通過する通過風量は通常換気運転モードに比べて増加する。
このとき、大風量排気手段３０は運転しない。また、優先空調対象空間Ａと一般空調対象空間Ｂとの間に生じた差圧は仕切り５０を通じて優先空調対象空間Ａの空気が一般空調対象空間Ｂへ移動することで解消される。

（大風量外気空調モード）
図５は、実施の形態１に係る空調制御システムの大風量外気空調モード時の概略図である。
実線の矢印は空気の流れを示す。排気手段１０は運転をしており、優先空調対象空間Ａ及び一般空調対象空間Ｂ内の空気を室外に排気している。優先空調対象空間Ａの給排気量調整手段２０ａは空気の流入、流出が自由にできる状態に設定されており、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｂは、空気の流入・流出ができない、もしくは少ない状態に設定されている（第２風量設定）。このように給排気量調整手段２０ａ、２０ｂを設定することで、排気手段１０が室外に排気した室内空気と略同量の外気が優先空調対象空間Ａに流入する。

さらに、大風量排気手段３０を運転することで、給排気量調整手段２０ａを介して優先空調対象空間Ａに大量の外気が導入されることとなる。したがって、給排気量調整手段２０ａを介して優先空調対象空間Ａへ流入する外気導入量を外気空調モードよりさらに増加させ、外気空調を優先的に行うことが可能となる。すなわち、給排気量調整手段２０ａを通過する通過風量は外気空調モードに比べて増加する。そして、外気導入量を増加させた外気空調を行うことで、室外空気と室内空気との温度差やエンタルピー差が小さい場合でも室内の環境を空調負荷の小さくなる方向に調整することが可能となる。
このとき、優先空調対象空間Ａと一般空調対象空間Ｂとの間に生じた差圧は仕切り５０を通じて優先空調対象空間Ａの空気が一般空調対象空間Ｂへ移動することで解消される。

［各モードにおける室内温度、及び消費電力の変動］
図６〜８は、各モードにおける室内温度、及び消費電力の変動を示した図である。
この例では、外気温度は室内温度に対して低く（例えば２３℃）、外気による冷房運転が可能な場合を示しており、且つ、室内温度はユーザが指定する空調設定温度（例えば２６℃）に対して高い（例えば３５℃）状態を想定している。また、建物の躯体の熱容量は空気の熱容量よりも十分高く、躯体温度は室外温度よりも高い状態を想定している。この条件は、例えば夏期に日射が十分得られる日の日没時などに相当する。

（通常換気運転モード）
図６は、実施の形態１に係る通常換気運転モードの室内温度、及び消費電力の変動を示した図である。
室内空気は室外空気よりも温度が高いため、換気運転によって室内温度は徐々に低下する。しかし、室容積に対する換気回数が１回となる時間Ｔｓを経過しても優先空調対象空間Ａ及び、一般空調対象空間Ｂの室内温度Ｔａ、Ｔｂは室外温度Ｔｏと同一にはならない。これは、室内に流入した室外空気は、熱容量の大きい建物の躯体も冷却しているためである。また、消費電力は排気手段１０のみが駆動されているため一定値となっている。

（外気空調モード）
図７は、実施の形態１に係る外気空調モードの室内温度、及び消費電力の変動を示した図である。
外気空調モードでは、優先空調対象空間Ａの給排気量調整手段２０ａは空気の流入、流出が自由にできる状態に設定されており、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｂは、空気の流入・流出ができない、もしくは少ない状態に設定されている（第２風量設定）ため、排気手段１０が室外に排気した室内空気と略同量の外気が優先空調対象空間Ａに集中的に流入する。したがって、優先空調対象空間Ａの外気空調を優先的に行うことが可能となり、優先空調対象空間Ａの室内温度Ｔａが一般空調対象空間Ｂの室内温度Ｔｂに比べて相対的に大きく低下していることがわかる。また、消費電力は排気手段１０のみが駆動されているため一定値となっている。

（大風量外気空調モード）
図８は、実施の形態１に係る大風量外気空調モードの室内温度、及び消費電力の変動を示した図である。
大風量外気空調モードでは、優先空調対象空間Ａの給排気量調整手段２０ａは空気の流入、流出が自由にできる状態に設定されており、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｂは、空気の流入・流出ができない、もしくは少ない状態に設定されている（第２風量設定）ため、排気手段１０が室外に排気した室内空気と略同量の外気が優先空調対象空間Ａに集中的に流入する。

そしてこの時、大風量排気手段３０を運転することで、給排気量調整手段２０ａを介して優先空調対象空間Ａにさらに大量の外気が導入されることとなる。したがって、優先空調対象空間Ａへの外気導入量を外気空調モードよりさらに増加させることができ、外気空調モードに比べて優先空調対象空間Ａの室内温度Ｔａが一般空調対象空間Ｂの室内温度Ｔｂに対してさらに大きく低下していることがわかる。

［運転モードの選択］
図９は、実施の形態１に係る空調制御システムにおける運転モード選択のフロー図である。

（空調対象空間設定（ＳＴ１））
ステップ１（ＳＴ１）では外気空調を実施する空間を選択する。空調対象空間選択はユーザにより設定されるか、もしくは使用頻度検知手段４の検出結果から設定される。

（制御情報入手（ＳＴ２））
ステップ２（ＳＴ２）では制御に必要な情報を入手する。室内温度検知手段１ａ、１ｂから空調対象空間の室内温度Ｔｉを、室外温度検知手段２から室外温度Ｔｏを、在室検知手段３ａ、３ｂからユーザの在・不在情報をそれぞれ取得する。また、ユーザによる設定、もしくは使用頻度検知手段４の過去の履歴から演算してユーザの在室開始予測時刻ＴＩＭＥｒを算出する。
ここでユーザの設定によらない場合、在室開始予測時間ＴＩＭＥｒは、優先空調対象空間Ａ内の機器に設けた使用頻度検知手段４による使用情報によって予測される。これらの機器は、空調装置、照明、人感センサ、室内ドアの開閉機構のうちの１または複数が対象となっている。

（開始判定（ＳＴ３））
ステップ３（ＳＴ３）では外気空調を開始するか否か判定を実施する。空調対象空間への人の帰宅を予測した在室開始予測時間ＴＩＭＥｒと現在時刻ＴＩＭＥｎとの時間差が規定時間Ｔ以下になったときに外気空調判定（ＳＴ４）に進み、他の場合には通常換気運転モード（ＳＴ１１）を実施する。

（外気空調判定（ＳＴ４））
ステップ４（ＳＴ４）では、外気空調が可能であるか否かの判定を実施する。判定には優先空調対象空間Ａの室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの温度差が設定された値α以上となった場合には外気空調モード判定１（ＳＴ５）に進み、他の場合には通常換気運転モードを実施する（ＳＴ１１）。

（外気空調モード判定１（ＳＴ５））
ステップ５（ＳＴ５）では、外気空調の運転モードを判定する。優先空調対象空間Ａの室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が設定された値β以下となった場合には大風量外気空調モード（ＳＴ６）に進み、他の場合には外気空調モード判定２（ＳＴ７）を実施する。

（大風量外気空調モード（ＳＴ６））
ステップ６（ＳＴ６）では、大風量外気空調モードを実施する。その後、終了判定（ＳＴ１０）を実施する。

（外気空調モード判定２（ＳＴ７））
ステップ７（ＳＴ７）では、外気空調の運転モードを判定する。優先空調対象空間Ａの室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏとの差が設定された値γ以下となった場合には外気空調モード（ＳＴ８）に進み、他の場合には通常換気運転モード（ＳＴ１０）を実施する。
ここで設定されたα、β、γは、α＜β＜γの関係となっている。

（外気空調モード（ＳＴ８））
ステップ８（ＳＴ８）では、外気空調モードを実施する。その後、終了判定（ＳＴ１０）を実施する。

（通常換気運転モード（ＳＴ９））
ステップ９（ＳＴ９）では通常換気運転モードを実施する。その後、終了判定（ＳＴ１０）を実施する。

（終了判定（ＳＴ１０））
ステップ１０（ＳＴ１０）外気空調を終了するかどうかを判定する。
終了の判定は、ユーザの在室を検知した場合、空調手段４０ａ、４０ｂの起動を検出した場合、もしくは優先空調対象空間Ａの室内温度が設定された目標温度に到達した場合には外気空調を終了し、通常換気運転モード（ＳＴ１１）を実施する。それ以外の場合には、外気空調判定（ＳＴ４）を実施する。

実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係る空調制御システムの構成図である。
基本構成は実施の形態１に係る空調制御システムと同様であるため、実施の形態１と相違する構成のみ説明する。
本実施の形態に係る空調制御システムは、優先空調対象空間Ａと一般空調対象空間Ｂの排気系統にも給排気量調整手段２０ｃ、２０ｄが設置されている。
そして、空調制御システムの外気空調モード時と大風量外気空調モード時には、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｂ、２０ｄを操作して通風量を減少させる（第２風量設定）ことにより、優先空調対象空間Ａへの外気導入量を相対的に増加させ、外気空調の効果を向上させることができる。

実施の形態３．
図１１は、実施の形態３に係る空調制御システムの構成図である。
基本構成は実施の形態１に係る空調制御システムと同様であるため、実施の形態１と相違する構成のみ説明する。
本実施の形態に係る空調制御システムは、優先空調対象空間Ａと一般空調対象空間Ｂの排気系統にそれぞれ排気手段１０ａ、１０ｂを個別に設置したものである。
そして、空調制御システムの外気空調モード時と大風量外気空調モード時には、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｂを操作して通風量を減少させる（第２風量設定）ことにより、優先空調対象空間Ａへの外気導入量を相対的に増加させ、外気空調の効果を向上させることができる。

実施の形態４．
図１２は、実施の形態４に係る空調制御システムの構成図である。
基本構成は実施の形態１に係る空調制御システムと同様であるため、実施の形態１と相違する構成のみ説明する。
本実施の形態に係る空調制御システムは、優先空調対象空間Ａと一般空調対象空間Ｂの給気系統に給気手段１１と給排気量調整手段２０ａ、２０ｃとを設置し、排気系統に排気手段１０と給排気量調整手段２０ｂ、２０ｄを設置したものである。
そして、空調制御システムの外気空調モード時と大風量外気空調モード時には、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｃ、２０ｄを操作して通風量を減少させる（第２風量設定）ことにより、優先空調対象空間Ａへの外気導入量を相対的に増加させ、外気空調の効果を向上させることができる。

実施の形態５．
図１３は、実施の形態５に係る空調制御システムの構成図である。
基本構成は実施の形態１に係る空調制御システムと同様であるため、実施の形態１と相違する構成のみ説明する。
本実施の形態に係る空調制御システムは、優先空調対象空間Ａと一般空調対象空間Ｂの排気系統にそれぞれ排気手段１０ａ、１０ｂを個別に設置し、さらに追加の排気手段１０ｃを設置したものである。
そして、空調制御システムの外気空調モード時は、一般空調対象空間Ｂの給排気量調整手段２０ｂを操作して通風量を減少させる（第２風量設定）ことにより、優先空調対象空間Ａへの外気導入量を相対的に増加させ、外気空調の効果を向上させることができる。
さらに、大風量外気空調モード時には、排気手段１０ｃを作動させ、優先空調対象空間Ａへの外気導入量を増加させることが可能となる。

以上実施の形態１〜５では、二つの室について優先空調対象空間Ａと一般空調対象空間Ｂに区分し、給排気経路、合計排気量を制御することで外気空調の制御をしているが、３つ以上の空間に対して外気空調の優先順位を設定し、優先順位別に給排気量調整手段２０の通風量を制御してもよく、制御対象空間の数を制限するものではない。

また、本空調制御システムでは、室内の在室時間情報の高精度な入手が重要となるため、優先空調対象空間Ａに関する情報だけでなく、家庭全体の生活パターンから在室情報を設定してもよい。例えば、家全体の機器の状態を監視する機器情報収集手段１００としてＨＥＭＳ（ホームエネルギーマネージメントシステム）を別途導入し、そのシステムにて在室情報を処理させ、その在室情報を空調制御システムに伝送し、外気空調の制御に用いるようにしてもよい。

さらに、図２に示した制御ブロック図における制御設定手段６０に家全体の機器情報（機器能力や型番、機器配置情報等）を入力することで、住宅の室内情報（例えば、間取りや各部屋の用途情報等）を取得することが可能である。例えば換気装置は室内空間に応じて設置されるために、制御設定手段６０に機器情報として風量などを入力すれば、換気対象空間の容積や広さなどを把握することが可能となる。また、冷蔵庫やテレビの配置を機器配置情報として入力することにより、空間の用途属性（リビング、キッチン等）も把握することが可能となる。

実施の形態６．
次に、実施の形態６として、実施の形態１〜５に係る空調制御システムに機器情報収集手段１００としてＨＥＭＳ（ホームエネルギーマネージメントシステム）を導入した例を説明する。
図１４は、実施の形態６に係る空調制御システムの制御ブロック図である。
図１４に示すように、機器情報収集手段１００は機器制御手段８０に接続され、また、各機器（排気手段１０、給気手段１１、給排気量調整手段２０、大風量排気手段３０、空調装置４０、その他家庭内機器）に接続されている。

このような制御ブロックにおいて、機器情報収集手段１００（ＨＥＭＳ）は室内に配置された各機器の運転情報を収集し、各機器が全体として最適な省エネルギー運転となるように機器制御手段８０を介して各機器を容量制御する。また、各機器の機器情報（機器能力や型番、機器配置情報等）や室内情報（例えば、間取りや各部屋の用途情報等）は、制御設定手段６０により事前に機器情報収集手段１００（ＨＥＭＳ）に入力されており、これらの機器情報、室内情報を利用し、各空間の使用状況に応じて、上記ステップ１（ＳＴ１）にて優先空調対象空間Ａを決定することで、居住者の使用状況に応じた空調制御システムにおける空調制御を可能としている。
なお、上記のように制御設定手段６０に家全体の機器情報（機器能力や型番、機器配置情報等）を入力することで、住宅の室内情報（例えば、間取りや各部屋の用途情報等）を取得し、機器情報収集手段１００（ＨＥＭＳ）と連動して空調制御を行ってもよい。

［実施の形態１〜６に係る空調制御システムの効果］
このようにして得られる空調制御システムは、特定の空調対象空間に外気の供給を限定することで、外気空調の効果を消費電力の増加なしに向上させることが可能となる。
また、常用換気用途以外の排気手段を併用することで、室内外空気の温度差やエンタルピー差が小さい場合でも外気空調の効果を得ることができる。
さらに、大風量の排気手段を外気空調に用いることにより、少ない運転時間で目標温度の到達が可能となるため、ユーザの不在時間が短い場合でも帰宅時の快適性を向上させることが可能となる。

１ａ室内温度検知手段、１ｂ室内温度検知手段、２室外温度検知手段、３在室検知手段、３ａ在室検知手段、３ｂ在室検知手段、４使用頻度検知手段、１０排気手段、１０ａ排気手段、１０ｂ排気手段、１０ｃ排気手段、１１給気手段、２０給排気量調整手段、２０ａ給排気量調整手段、２０ｂ給排気量調整手段、２０ｃ給排気量調整手段、２０ｄ給排気量調整手段、３０大風量排気手段、４０空調装置、４０ａ空調手段、４０ｂ空調手段、５０仕切り、６０制御設定手段、７０室内外環境検知手段、８０機器制御手段、９０制御信号通信手段、１００機器情報収集手段。

Claims

複数の空調対象空間である室内空間の空気を前記室内空間の外部に排気する少なくとも１台の排気手段と、前記複数の室内空間のそれぞれに設けられ前記室内空間の内部と外部とを連通し通過風量を調整可能な通気孔である給排気量調整手段と、前記排気手段と前記給排気量調整手段の制御を行う制御手段と、室内空間の室内温度、及び、室外温度を取得する機器情報収集手段と、互いに隣接する前記室内空間の間に配置され、隙間もしくは通風孔を有する仕切りと、を備えた空調制御システムにおいて、
前記制御手段は、
前記複数の室内空間のうち特定の室内空間の室内温度と室外温度との差があらかじめ設定された値より大きい場合には、
前記複数の室内空間の各前記給排気量調整手段の空気の流入及び流出が自由にできる状態となるように設定し、かつ、前記排気手段を消費電力が一定となるように運転する通常換気運転モードを選択し、
前記特定の室内空間の室内温度と室外温度との差があらかじめ設定された値以下の場合には、
前記特定の室内空間に設置された前記給排気量調整手段の空気の流入及び流出が自由にできる状態となるように設定し、前記特定の室内空間以外の前記室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入及び流出ができなくなるように、もしくは前記特定の室内空間以外の前記室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入量及び流出量が前記特定の室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入量及び流出量よりも少ない状態となるように設定され、かつ、前記排気手段を消費電力が一定となるように運転する外気空調モードを選択し、
選択した運転モードに合わせて、前記給排気量調整手段及び前記排気手段を制御する空調制御システム。
前記複数の室内空間の空気を前記室内空間の外部に排気する大風量排気手段を前記特定の室内空間にさらに備え、
前記制御手段は、
前記特定の室内空間に設置された前記給排気量調整手段の空気の流入及び流出が自由にできる状態となるように設定し、前記特定の室内空間以外の前記室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入及び流出ができなくなるように、もしくは前記特定の室内空間以外の前記室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入量及び流出量が前記特定の室内空間の前記給排気量調整手段の空気の流入量及び流出量よりも少ない状態となるように設定し、かつ、前記排気手段及び前記大風量排気手段を消費電力が一定となるように運転する大風量外気空調モードをさらに備え、
前記通常換気運転モードと、前記外気空調モードと、前記大風量外気空調モードと、のうちのいずれかの運転モードを選択するように構成される請求項１に記載の空調制御システム。
前記複数の室内空間の温度を検出する室内温度検知手段と、前記複数の室内空間の外部の温度を検出する室外温度検出手段と、をさらに備え、
前記外気空調モードと前記大風量外気空調モードとは、前記室内温度検知手段が検出した前記特定の室内空間の温度と前記室外温度検出手段が検出した前記外部の温度との温度差が第１の閾値以上となったときに実施される請求項２に記載の空調制御システム。
前記大風量外気空調モードは、前記温度差が前記第１の閾値以上、かつ、前記第１の閾値より大きい値の第２の閾値以下のときに実施される請求項３に記載の空調制御システム。
前記外気空調モードは、前記温度差が前記第２の閾値以上、かつ、前記第２の閾値より大きい値の第３の閾値以下のときに実施される請求項４に記載の空調制御システム。
前記排気手段は前記大風量排気手段よりも排気風量が小さい請求項２〜５のいずれか１項に記載の空調制御システム。
前記外気空調モードまたは前記大風量外気空調モードは、前記複数の空調対象空間に人が不在のときに実施され、
前記制御手段は、
人の在室を検出する在室検知手段が人の在室を検出したとき、または、前記室内空間の空調装置が起動したとき、または、前記室内空間の温度が目標温度に到達したときには前記通常換気運転モードに移行する請求項２〜５のいずれか１項に記載の空調制御システム。
前記外気空調モードまたは前記大風量外気空調モードは、前記複数の室内空間に人が不在のときに実施され、
前記制御手段は、
前記室内空間への人の来室を予測した在室開始予測時間と現在時刻との時間差が規定時間以下になったときに前記外気空調モードまたは前記大風量外気空調モードを実施するか否かの判定を行う請求項３〜５のいずれか１項に記載の空調制御システム。
前記在室開始予測時間は、前記特定の室内空間内の機器の使用情報によって予測される請求項８に記載の空調制御システム。
前記機器は、空調装置、照明、人感センサ、室内ドアの開閉機構のうちの１または複数であることを特徴とする請求項９に記載の空調制御システム。
前記大風量外気空調モードにおいて、
前記特定の室内空間に流入した空気の一部は、前記特定の室内空間以外の前記室内空間に移動する請求項２〜１０のいずれか一項に記載の空調制御システム。
前記外気空調モードにおいて、
前記特定の室内空間に流入した空気の一部は、前記特定の室内空間以外の前記室内空間に移動する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空調制御システム。