JPH08193743A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、簡単な制御で各居室をそれぞれの
設定温度に冷暖房し、また省施工、省エネを実現するこ
とを目的とする。 【構成】 居室４ａ，４ｂの空気を換気する居室換気手
段６ａ，６ｂと、居室４ａ，４ｂの温度を検知する居室
温度検知手段２ａ，２ｂと、検知した居室温度と空調設
定温度との差に応じて居室換気手段６ａ，６ｂの換気量
を制御する居室制御手段５ａ，５ｂと、各居室４ａ，４
ｂから排気されたリターン空気について冷却または加熱
する熱源１と、リターン空気の温度を検知するリターン
温度検知手段２と、検知した温度と設定温度との差に応
じて熱源１の能力を制御する熱源制御手段３とを有する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家屋における各居室の
空調と換気の効果に優れ健康で快適な環境を提供するこ
とができる空気調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家屋における各居室の空調を行うように
した従来の空気調和装置としては、例えば冷・暖房装
置、全熱交換換気扇などと各居室とをダクトや信号線で
結び、各居室へのダクトの吹出し口には風量制御手段を
設け、各居室に設置した温度センサの検知情報を本体に
フィードバックし、本体からの信号を基に制御手段で各
居室の風量制御手段の開度を集中制御するようにしたも
のがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和装置で
は、ダクトや信号線などの工事が伴ったり、冷暖房可能
な部屋の数が限られ、さらには廊下、ホール等の共用ス
ペースの冷暖房ができないなどの問題点があった。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、簡単な制御で各居室をそれぞれの設定温度に冷暖房
することができ、しかも省施工、省エネが実現できる空
気調和装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、複数の居室について空調す
る装置であって、各居室に設けられ居室の空気を換気す
る居室換気手段と、各居室に設けられ居室の温度を検知
する居室温度検知手段と、各居室に設けられ居室温度検
知手段で検知した温度と空調設定温度との差の大きさに
応じて居室換気手段の換気量を制御する居室制御手段
と、居室換気手段で各居室から排気され集められたリタ
ーン空気について冷却または加熱して各居室の空調に供
する熱源と、前記リターン空気の温度を検知するリター
ン温度検知手段と、該リターン温度検知手段で検知した
温度と予め設定された設定温度との差の大きさに応じて
前記熱源の能力を制御する熱源制御手段とを有すること
を要旨とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の空気調和装置において、前記リターン空気の通路は天
井裏、床下等の空間或いは廊下、ホール等の共用スペー
スの何れか一方であり、前記熱源で冷却または加熱され
て各居室の空調に供せられる空気の通路は天井裏、床下
等の空間或いは廊下、ホール等の共用スペースの何れか
他方であることを要旨とする。

【０００７】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
の空気調和装置において、前記熱源には循環用ファンを
設置してなることを要旨とする。

【０００８】請求項４記載の発明は、上記請求項１記載
の空気調和装置において、外気との間で全熱交換換気を
行う全熱交換換気装置を有することを要旨とする。

【０００９】請求項５記載の発明は、上記請求項４記載
の空気調和装置において、前記各居室の温度が所定の温
度になってもそれぞれ０．３回／ｈ以上の換気回数を確
保するように前記居室換気手段の回転数、前記全熱交換
換気装置の回転数を制御することを要旨とする。

【００１０】請求項６記載の発明は、上記請求項１記載
の空気調和装置において、前記各居室に人感センサを設
置し、該人感センサにより居室に人間がいないことを検
知したときは前記居室制御手段の設定温度を適宜シフト
するように構成してなることを要旨とする。

【００１１】請求項７記載の発明は、上記請求項４記載
の空気調和装置において、外気温度を検知する外気温度
検知手段を有し、該外気温度検知手段で検知された外気
温度がある一定の範囲にある場合は前記全熱交換換気装
置をその換気量を増加させて運転するように構成してな
ることを要旨とする。

【００１２】請求項８記載の発明は、上記請求項１記載
の空気調和装置において、前記熱源は建物の略中央に設
置し、当該熱源における前記リターン空気の吸込み口は
複数面に設けてなることを要旨とする。

【００１３】請求項９記載の発明は、上記請求項１記載
の空気調和装置において、建物が２階以上の場合におい
て、前記熱源は階段裏のデッドスペースに設置してなる
ことを要旨とする。

【００１４】請求項１０記載の発明は、上記請求項２記
載の空気調和装置において、前記各居室の居室換気手段
の排気の方向は、当該各居室から排気された空気が前記
天井裏の空間全体に広がるような方向に設置してなるこ
とを要旨とする。

【００１５】請求項１１記載の発明は、上記請求項１記
載の空気調和装置において、前記居室換気手段は前記居
室の大きさ又は前記熱源からの距離に応じた能力又は設
置数としてなることを要旨とする。

【００１６】請求項１２記載の発明は、上記請求項１記
載の空気調和装置において、前記各居室への前記熱源で
冷却または加熱された空気の吸気口として前記各居室の
入口扉の下に隙間又は該入口扉にガラリを設けてなるこ
とを要旨とする。

【００１７】請求項１３記載の発明は、上記請求項１２
記載の空気調和装置において、前記居室換気手段は居室
の入口と対角位置に設置してなることを要旨とする。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明においては、各居室から排
出され集められた空気の温度がリターン温度検知手段で
検知され、この検知温度と熱源制御手段に設定された設
定温度の差の大きさに応じて熱源の能力が制御され、上
記各居室から排気されたリターン空気が冷却または加熱
される。一方、各居室では居室温度検知手段でその居室
の温度が検知され、その検知温度と居室の空調設定温度
との差の大きさに応じて居室換気手段の換気量が制御さ
れ、その換気量に応じて上記熱源で冷却または加熱され
た空気が取り込まれる。このように熱源で冷却または加
熱された空気が各居室を循環することにより各居室の空
気がそれぞれの設定温度に空調される。

【００１９】請求項２記載の発明においては、熱源で冷
却または加熱されて各居室へ供給される空気の通路を天
井裏、床下等の空間或いは廊下、ホール等の共用スペー
スとすることにより、家屋全体の空調が可能となる。

【００２０】請求項３記載の発明において、熱源に循環
用ファンを設置することにより、各居室からのリターン
空気の循環がよりスムーズに行われる。

【００２１】請求項４記載の発明において、全熱交換換
気装置を設置することにより、空調と同時に家屋全体の
換気が行われてより快適な環境を得ることが可能とな
る。

【００２２】請求項５記載の発明において、各居室の温
度が所定の温度になっても居室換気手段及び全熱交換換
気装置の換気量を０．３回／ｈ以上の換気回数とするこ
とにより、常に新鮮な空気を家屋全体に供給することが
可能となる。

【００２３】請求項６記載の発明において、居室に人間
がいないときは設定温度を低くする（暖房時）等、適宜
にシフトすることにより省エネが可能となる。

【００２４】請求項７記載の発明において、外気温度が
一定温度範囲にあり、室温と比較して外気で冷暖房が可
能な場合は、換気量を増加させて、熱源の能力を下げ、
或いは停止等を行うことにより、省エネが実現される。

【００２５】請求項８記載の発明において、熱源は建物
の略中央に設置し、またリターン空気の吸込み口は複数
面とすることにより、各居室からのリターン空気が十分
に混合されて的確な平均温度が検出され、家屋全体の負
荷を正確且つ素早く検知することが可能となる。また建
物の各階からの空気をよく混合して熱源に取り込むこと
ができて各居室の空調をより確実に行うことが可能とな
る。

【００２６】請求項９記載の発明において、熱源を階段
下のデッドスペースに設置することにより、１階を含む
各階の各居室からのリターン空気はそれぞれパイプ等を
通して熱源に導く構成となって各階からの空気を平均し
て熱源に取り込むことが可能となる。

【００２７】請求項１０記載の発明において、各居室の
居室換気手段は、その排気方向をリターン空気が天井裏
の空間全体に広がるように設置することにより、天井裏
の温度分布が均一に近付いて天井面からの輻射冷暖房に
より一層快適な住環境となる。

【００２８】請求項１１記載の発明において、各居室の
居室換気手段は、居室の大きさ又は熱源からの距離に応
じた能力又は設置数とすることにより、各居室の空気を
効率よく排出することが可能となる。

【００２９】請求項１２記載の発明において、各居室の
入口扉の下に隙間又は入口扉にガラリを設け、これを吸
気口とすることにより、各居室への冷却または加熱され
た空気の供給をスムーズに行うことが可能となる。

【００３０】請求項１３記載の発明において、居室換気
手段は居室の入口と対角位置に設置することにより、居
室の空気を効率よく入換えることが可能となる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、図１を用いて本実施例の原理的な構成及び
作用を説明する。同図において居室４ａ，４ｂは空気の
通路Ａ、通路Ｂにより結ばれている。居室４ａには居室
温度検知手段としての温度センサ２ａ、居室制御手段と
してのコントローラ５ａ及び居室換気手段としての換気
扇６ａが設置され、同様に居室４ｂには居室温度検知手
段としての温度センサ２ｂ、居室制御手段としてのコン
トローラ５ｂ及び居室換気手段としての換気扇６ｂが設
置されている。各居室４ａ，４ｂでは、温度センサ２
ａ，２ｂで検知したその居室の温度とコントローラ５
ａ，５ｂにおいて設定された空調設定温度との差の大き
さによりそれぞれ換気扇６ａ，６ｂの回転数を制御し
て、各居室４ａ，４ｂから排出される空気の量を変化さ
せることができる。各居室４ａ，４ｂから排出された空
気は、通路Ａを通って１ヶ所に集められている。通路Ａ
にはリターン温度検知手段としての温度センサ２、熱源
制御手段としてのコントローラ３、熱源としての冷・暖
房装置１が設置されており、各居室４ａ，４ｂから排出
され、集められた空気の温度を検知し、コントローラ３
において設定された温度との差の大きさにより冷・暖房
装置１の能力を制御するようになっている。各居室４
ａ，４ｂから排出され、集められた空気は脱臭・清浄さ
れ（脱臭・清浄装置は図示せず）、冷・暖房装置１によ
り加熱または冷却されて通路Ｂに排出され、吸気口１５
ａ，１５ｂから各居室４ａ，４ｂに供給される。

【００３２】冬の日を例にとってその動作状況をさらに
詳しく説明する。居室４ａ，４ｂの室温が低く、それぞ
れの居室に設けられているコントローラ５ａ，５ｂにお
いて設定された空調設定温度との差が大きい場合、居室
４ａ，４ｂの換気扇６ａ，６ｂの回転数が大きくなって
多量の暖気流が居室４ａ，４ｂへ供給され、居室４ａ，
４ｂが急速に空調設定温度に暖房される。すなわち、換
気扇６ａ，６ｂの回転数を居室４ａ，４ｂの室温と空調
設定温度との差の大きさに応じて制御して居室４ａ，４
ｂへの暖気流の流入量を調整することで、的確な空調を
行っているのである。一方、居室４ａ、４ｂの室温が低
く、居室４ａ、４ｂから排出され通路Ａを通って集めら
れたリターン空気の温度がコントローラ３の設定温度に
比較して低い場合には、温度センサ２がそれを検知して
冷・暖房装置１の暖房能力を上げ、居室４ａ、４ｂの急
速暖房に必要な暖気流を供給する。居室４ａ，４ｂから
のリターン空気の温度とコントローラ３の設定温度との
差が小さくなった場合には、冷・暖房装置１の能力を下
げる。以上のように本実施例の空気調和装置では、全く
独立に複数の部屋の室温を制御することが可能となる。
またそれぞれの居室４ａ，４ｂの換気扇６ａ，６ｂは、
必要に応じて居住者が停止することができる。

【００３３】図２は、上記のような空気調和装置を実際
の家で実現するための構成例を第１の実施例として示し
ている。１階の天井裏７１に冷・暖房装置１とその入口
付近に温度センサ２、付近の壁に居住者が任意の温度を
設定することができるコントローラ３、各居室４１，４
２，４３，４４の天井に換気扇６１，６２，６３，６４
と温度センサ２１，２２，２３，２４、壁面などに居住
者が任意の温度を設定することができるコントローラ５
１，５２，５３，５４を設置し、それぞれの居室の温度
に応じて機器を制御する。また図１に示す通路Ａ、即ち
各居室４１，４２，４３，４４から排出されたリターン
空気の通路を天井裏７１，７２及び２階天井裏７２と１
階天井裏７１をつなぐパイプ８とし、図１に示す通路
Ｂ、即ち冷・暖房装置１により冷却または加熱された空
気の通路を廊下、ホールといった共用スペース９とする
ことにより、以上のような空気調和装置を実際の家で実
現することができる。

【００３４】より具体的には、各居室４１，４２，４
３，４４には、室内に温度センサ２１，２２，２３，２
４と、天井部に換気扇６１，６２，６３，６４と、壁面
などに設置されて居住者が任意の温度を設定し換気扇６
１，６２，６３，６４の回転数を制御するためのコント
ローラ５１，５２，５３，５４とが設置されており、換
気扇６１，６２，６３，６４により居室４１，４２，４
３，４４の空気をそれぞれ排出している。１階の各居室
４３，４４から排出された空気は、１階の天井裏７１を
通り冷・暖房装置１に導かれる。また２階の各居室４
１，４２から排出された空気は２階の天井裏７２を通
り、２階から１階へ通じるパイプ８を通って冷・暖房装
置１に導かれる。１階の天井裏７１と２階の天井裏７２
からパイプ８を通って冷・暖房装置１に導かれた空気
は、脱臭・清浄後に冷・暖房装置１によって冷却または
加熱され、廊下、ホールといった共用スペース９に排出
される。各居室４１，４２，４３，４４ではその居室の
空気を排出することによって圧力が減少し、ドア等の隙
間を含む流入口から冷・暖房装置１によって冷却または
加熱された空気を共用スペース９から各居室４１，４
２，４３，４４に導き入れる。即ち１階の天井裏７１に
設置された冷・暖房装置１により冷却または加熱された
された空気が、共用スペース９に排出されて換気扇６
１，６２，６３，６４の働きにより排出された分だけ各
居室４１，４２，４３，４４に供給され、天井裏７１，
７２、床下などをリターン空気の通路として再び冷・暖
房装置１に戻る。以上のようにして家中を冷暖房のため
の空気が循環する。

【００３５】ところで、図２における冷・暖房装置１に
関し、図３に示すように冷・暖房装置１から冷却または
加熱された空気を送るための循環用ファン１０を設置す
ることにより、各居室４１，４２，４３，４４からのリ
ターン空気の循環がよりスムーズに行える。循環用ファ
ン１０の能力は、風量を可変でき、各居室４１，４２，
４３，４４に設置した換気扇６１，６２，６３，６４の
最大能力の総和と等しい量の空気を送ることができるこ
とが望ましい。また空気調和装置を設置する住宅が高気
密・高断熱住宅の場合には、空調と同時に換気を行うこ
とが重要となる。このため、図３に示すように、１階の
天井裏７１に設置された冷・暖房装置１の横に、住宅の
規模に合わせたある一定量の全熱交換換気を行わせるこ
とができる全熱交換換気装置１１を設置する。換気量
は、住宅の換気回数に換算して０．３回／ｈ以上である
ことが望ましいため、住宅の大きさに合わせた全熱交換
換気装置１１を設置して、他の装置、例えば各居室４
１，４２，４３，４４に設置された換気扇６１，６２，
６３，６４、或いは冷・暖房装置１の運転状況に関わら
ず一定（０．３回／ｈ以上）の換気運転を実施する。ま
た各居室４１，４２，４３，４４の室温が冷暖房が必要
のない室温であっても、換気回数に換算して０．３回／
ｈ以上の排気量となるように換気扇６１，６２，６３，
６４を運転するような制御を行い、いつも新鮮な空気を
家屋内に供給することができる。さらに、２階の各居室
４１，４２から排出された空気は、２階の天井裏７２か
らパイプ８を通って冷・暖房装置１に導かれるため、パ
イプ８の出口では風量も多く風速が早くなり、１階の居
室４３，４４から排出された空気に比較して冷・暖房装
置１に取り入れられる割合が高くなる。そこで、冷・暖
房装置１に戻った空気の温度で冷・暖房装置１の能力を
制御するため、リターン空気の温度が均一化されている
ことが望ましい。そのため、図３、図４に示すように冷
・暖房装置１は２階からのパイプ８の出口に面した面に
は吸気口を設けず、空気の採り入れ口１３を四方側面と
することにより１階からの空気と２階からの空気をよく
混合して冷・暖房装置１に取り入れることができるよう
にしている。

【００３６】また、各居室４１，４２，４３，４４から
換気扇６１，６２，６３，６４により排出された空気
は、１階或いは２階の天井裏７１，７２の空間を通って
冷・暖房装置１に到達する。したがって冷・暖房装置１
と各居室４１，４２，４３，４４の距離をできる限り均
一化することが望ましいが、本実施例では、冷・暖房装
置１を建物のほぼ中央に設置することにより、各居室４
１，４２，４３，４４から排出された空気が満遍なく混
合され、冷・暖房装置１に戻るようにしている。したが
って温度センサ２が十分に混合された空気の温度を検知
し、住宅全体の負荷を簡単に素早く検知することができ
る。

【００３７】一方、各居室４１，４２の空気は換気扇６
１，６２により天井裏７２に排出され、天井裏７２の略
中央に設けられたパイプ８により冷・暖房装置１に導か
れ各居室４３，４４の空気は換気扇６３，６４により天
井裏７１に排出され天井裏７１の略中央に設置された冷
・暖房装置１で冷却または加熱されて共用スペース９に
排出される。天井裏７１，７２に設置された各居室４
１，４２，４３，４４の換気扇６の吹出す方向を、図５
（ｂ）に示すように対向させた場合には、換気扇６が相
対する方向６５へ空気が流れ、その直角方向６６は弱い
流れとなる。これに対し、図５（ａ）に示すように、換
気扇６のそれぞれの排出方向を隣接する換気扇６と互い
に直角の方向６７に排出するように設置することにより
各居室４１，４２，４３，４４から排出される空気が天
井裏７１，７２全体に行渡るようになる。このことによ
り天井裏７１，７２の温度分布が均一に近付き、天井面
からの輻射冷暖房により快適な住環境が得られる。或い
は換気扇６の吹出し方向を全周とすることにより上記と
同様な効果が得られる。

【００３８】また、各居室４１，４２，４３，４４は天
井に設置された換気扇６１，６２，６３，６４から空気
が排出され、冷・暖房装置１から共用スペース９に供給
され冷却または加熱された空気を各居室４１，４２，４
３，４４の吸気口から吸い込んでいる。各居室４１，４
２，４３，４４の入口に十分な隙間が無い場合には部屋
の中が負圧になりやすく、ドアが開けにくくなったり、
また共用スペース９から供給される空気のみで冷暖房が
行われているので、速やかに部屋の温度が設定値になら
ない恐れがある。したがって図６に示すように、廊下、
ホールといった共用スペース９に面した居室の入口のド
ア１４の下に隙間１５を開ける、或いはガラリ１６など
の吸気口を設けることで、暖房／冷房された空気の供給
をスムースに行うことができる。

【００３９】さらに、各居室４１，４２，４３，４４
は、天井に設置された換気扇６１，６２，６３，６４か
ら空気が排出され、共用スペース９から居室の吸気口を
通じて供給される空気のみで冷暖房が行われている。し
たがって各居室の天井に設置する換気扇６の位置を、図
７の（ｂ）或いは（ｃ）に示すように居室の入口のドア
１４に対して居室の壁と平行な位置に設置した場合、入
口のドア１４と換気扇６を結ぶ線近辺の空気は排出され
るが、残りの部分の空気は排出されにくくなり、居室内
の温度を均一化することが難しくなる。したがって図７
（ａ）に示すように換気扇６の位置を居室の入口のドア
１４の対角の位置に置くことにより、居室の空気を効率
よく入換えることが可能となる。

【００４０】図８に、熱負荷シミュレーション計算によ
り求めた暖房が必要なある任意の１日の居室別暖房負荷
の変化のグラフを示す。それぞれの居室は６畳程度の大
きさであり、和室と子供部屋は南東の日当りの良い位置
にあり、子供部屋は２階、和室は１階にあるが、予備室
は２階北西の角にあり、しかも西側には窓がない構造と
なっている。そのため図に示すように日が昇るまでは増
加している暖房負荷が、日が高くなるにつれて日当りの
良い居室では減少しているが日当りの悪い予備室は暖房
負荷が高いままである。ここでダクトで各居室と冷・暖
房装置をつないで空調する従来の技術では、各居室の暖
房負荷に応じた制御を行う必要がある。すなわち各居室
の温度を検知し、検知された温度に応じて暖房された空
気をダクトを通じて各居室へ供給している。また各居室
が独立に暖房されているため、南向きの居室が暖房が必
要なくなるくらい日光により暖められても、その居室へ
の暖気の供給を停止するのみであり、南側の居室の暖め
られた空気を他の居室で利用することはない。これに対
し本実施例では、図８に示したように子供部屋、和室と
いった南向きの居室が日光により暖められ、暖房負荷が
減少し暖房する必要がない室温になった場合でも、図２
に示す南側の居室４１の空気は天井の換気扇６１より排
出されており、２階の天井裏７２から冷・暖房装置１へ
と送られている。ところが北側の居室４２では暖房が必
要な室温であり、同様に居室４２の空気は天井に取り付
けられた換気扇６２より天井裏７２へと排出されるが、
北側の居室４２から排出された空気は、天井裏７２で南
側の居室４１から排出された空気と混合されることによ
り暖められ、冷・暖房装置１への負荷を減らすことがで
きる。従って本実施例ではエネルギーロスの少ない冷暖
房を実現することができる。

【００４１】図９は、本発明の第２の実施例を示してお
り、図２に対し空気の流れを逆にしたものである。この
実施例では冷・暖房装置１によって冷却または加熱され
た空気を１階の天井裏７１やパイプ８を通じて２階の天
井裏７２へ供給し、各居室４１，４２，４３，４４では
換気扇６１，６２，６３，６４により天井裏７１，７２
の冷却または加熱された空気を吸気する。これに伴い、
各居室４１，４２，４３，４４では圧力が増加し、ドア
などの入口の隙間などから空気が排出され、共用スペー
ス９から冷・暖房装置１に戻る構成である。

【００４２】図１０は本発明の第３の実施例を示してお
り、冷・暖房装置１により冷却または加熱された空気が
共用スペース９に排出されるのは図２と同様であるが、
各居室４１，４２，４３，４４の床に換気扇６１，６
２，６３，６４を設置して各居室４１，４２，４３，４
４から排出される空気の通路を床下とし、１階の床下７
３、１階の床下７３から１階の天井裏７１につながるパ
イプ８、１階の天井裏（２階の床下でもある）７１をリ
ターン空気の通路とした構成である。

【００４３】図１１は、本発明の第４の実施例を示すも
ので、その特徴としては、図１０に示した実施例のよう
にリターン空気の通路をすべての居室４１，４２，４
３，４４の床下とするのではなく、２階の居室４１，４
２については床下を、１階の居室４３，４４については
天井裏７１をそれぞれリターン空気の通路としたことに
ある。

【００４４】したがって、本実施例によれば、２階の居
室４１，４２の床下は１階の居室４３，４４の天井裏７
１でもあることから、各居室４１，４２，４３，４４か
らの空気はパイプ８を介することなく同一の通路へ直接
排出されるので、パイプ８が不要になるなど構成を簡単
にすることができる。また、各居室４１，４２，４３，
４４の換気扇６１，６２，６３，６４から冷・暖房装置
１までの距離が略同じになり、リターン空気についてパ
イプ８の通過に伴う熱損失等の影響を受けることがない
ので、空調制御の精度を向上させることができる。

【００４５】なお、上記第２乃至第４の実施例の場合の
温度制御の方法は図２の場合とほぼ同様である。

【００４６】また、上記各実施例では、各居室４１，４
２，４３，４４の換気扇６１，６２，６３，６４と冷・
暖房装置１部分とを図示省略のダクトで結びそのダクト
を空気の通路としてもよい。

【００４７】図１２には、本発明の第５の実施例を示
す。同図に示すように外気温度を測定する温度センサ１
２を建物の外壁面などに設置することにより屋外の温度
を測定する。外気温がある一定範囲にある場合、例えば
１８〜２８℃のように冷暖房の必要がない気温であり、
室温と比較し、外気で冷暖房が可能な場合は冷・暖房装
置１の能力を下げ或いは冷・暖房装置１を停止し、前述
の換気運転を実施している全熱交換換気装置１１の能力
を上げて換気運転を行う。これにより省エネを実現する
ことが可能となる。さらに、熱交換ユニットをバイパス
させるようにしても良い。また前述したように冷・暖房
装置１を１階の天井裏７１に設置した場合には、１階の
各居室４３，４４から排出された空気に比較して２階の
空気の出口、パイプ８の出口では風量も多く、風速が早
くなり冷・暖房装置１に取り入れられる割合が高くなる
ことが問題となる。そのため本実施例では、冷・暖房装
置１を階段下のデッドスペース２０などに設置し、２階
の各居室４１，４２から排出された空気が２階の天井裏
７２からパイプ８を通って冷・暖房装置１に導かれるの
と同様に、１階の各居室４３，４４から排出された空気
を１階の天井裏７１からパイプ１７を通して冷・暖房装
置１に導く構成とすることにより、１階からの空気と２
階からの空気をよく混合して冷・暖房装置１に取り入れ
ることができるようにしている。

【００４８】なお、上記各実施例において、各居室４
１，４２，４３，４４に温度センサ２１，２２，２３，
２４と同時に赤外線センサ等からなる人感センサ（図示
せず）を設置し、ある一定時間以上各居室４１，４２，
４３，４４に人がいないことを検知した場合には、壁面
に設置された各コントローラ５１，５２，５３，５４に
設定されている設定温度を自動的にシフトすることによ
り、省エネを実現することが可能となる。

【００４９】また、上記各実施例において、各居室４
１，４２，４３，４４の天井部に設置された換気扇６
１，６２，６３，６４によりその部屋の空気を効率よく
排出するためには、一部屋の大きさが大きい場合又は建
物等の構造によって冷・暖房装置１から離れた部屋の場
合には、その一部屋に複数の換気扇及び換気扇制御用の
温度センサを設置することもできる。また、能力の高い
換気扇を設置しても良い。冷・暖房装置１は各換気扇か
ら独立し、リターン空気の温度のみで制御されており、
また換気扇にはダクトや本体への信号線などが必要ない
ため、数、位置に制限なく設置が可能で、部屋の空気の
流れのシミュレーション計算などで求めた最適位置に設
置できる。また住宅の周囲の環境が変るなどして初期に
設定した換気扇では十分な冷暖房効果が得られなくなっ
た場合に換気扇を変更する、或いは新たに換気扇と温度
センサを設置することが可能であり、最適システムを構
成できる。

【００５０】さらに、上記各実施例では、空調を冷・暖
房装置１を用いて説明したが、本発明はこれに限らず、
冷房または暖房のみの機能を有する装置を用いて構成で
きることは言うまでもない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、居室の空気を換気する居室換気手段と、居
室の温度を検知する居室温度検知手段と、居室温度検知
手段で検知した温度と空調設定温度との差の大きさに応
じて居室換気手段の換気量を制御する居室制御手段と、
居室換気手段で各居室から排気され集められたリターン
空気について冷却または加熱して各居室の空調に供する
熱源と、前記リターン空気の温度を検知するリターン温
度検知手段と、該リターン温度検知手段で検知した温度
と予め設定された設定温度との差の大きさに応じて前記
熱源の能力を制御する熱源制御手段とを具備させたた
め、各居室と熱源とを結ぶ信号線の配線工事等を必要と
することなく、居室換気手段の回転数と熱源の能力がそ
れぞれ独立に制御されて熱源で冷却または加熱された空
気が各居室を循環し、各居室をそれぞれの設定温度に空
調することができる。

【００５２】請求項２〜１３記載の発明によれば、それ
ぞれ上記請求項１記載の発明の効果に加えて、さらに以
下のような効果がある。

【００５３】請求項２記載の発明によれば、前記リター
ン空気の通路は天井裏、床下等の空間或いは廊下、ホー
ル等の共用スペースの何れか一方であり、前記熱源で冷
却または加熱されて前記各居室へ供給される空気の通路
は天井裏、床下等の空間或いは廊下、ホール等の共用ス
ペースの何れか他方であることとしたため、天井裏、床
下等の空間或いは廊下、ホール等の共用スペース等、家
屋全体を空調することができる。

【００５４】請求項３記載の発明によれば、前記熱源に
は循環用ファンを設置したため、各居室からのリターン
空気の循環がスムースに行われて各居室を一層迅速にそ
れぞれの設定温度に空調することができる。

【００５５】請求項４記載の発明によれば、外気との間
で全熱交換換気を行う全熱交換換気装置を具備させたた
め、空調と同時に家屋全体の換気が行われてダニ、カビ
の発生等も抑制でき、より健康で快適な環境を得ること
ができる。

【００５６】請求項５記載の発明によれば、前記各居室
の温度が所定の温度になってもそれぞれ０．３回／ｈ以
上の換気回数を確保するように前記居室換気手段の換気
量および前記全熱交換換気装置の換気量を制御すること
としたため、常に新鮮な空気を家屋全体に供給すること
ができる。

【００５７】請求項６記載の発明によれば、前記各居室
に人感センサを設置し、該人感センサにより居室に人間
がいないことを検知したときは前記居室制御手段の設定
温度を適宜シフトするようにしたため、省エネを実現す
ることができる。

【００５８】請求項７記載の発明によれば、外気温度を
検知する外気温度検知手段を有し、該外気温度検知手段
で検知された外気温度がある一定の範囲にある場合は前
記全熱交換換気装置をその換気量を増加させて運転する
ようにしたため、熱源の能力を下げ、或いは停止等が可
能になって、上記と同様に省エネを実現することができ
る。

【００５９】請求項８記載の発明によれば、前記熱源は
建物の略中央に設置し、当該熱源における前記リターン
空気の吸込み口は複数面に設けたため、各居室からのリ
ターン空気が十分に混合されて的確な温度の検出が可能
となり、家屋全体の負荷を正確且つ素早く検知すること
ができる。また建物の各階からの空気をよく混合して熱
源に取り込むことができて各居室の空調をより確実に行
うことができる。

【００６０】請求項９記載の発明によれば、建物が２階
以上の場合において、前記熱源は階段裏のデッドスペー
スに設置したため、１階を含む各階の各居室からのリタ
ーン空気は天井裏等を介した後パイプ等を通して熱源に
導く構成となって各階からの空気を平均して熱源に取り
込むことが可能となり、各居室の空調を正確に行うこと
ができる。

【００６１】請求項１０記載の発明によれば、前記各居
室の居室換気手段の排気の方向は、当該各居室から排気
された空気が前記天井裏の空間全体に広がるような方向
に設置したため、天井裏の温度分布が均一に近付いて天
井面からの輻射冷暖房により一層快適な住環境を得るこ
とができる。

【００６２】請求項１１記載の発明によれば、前記居室
換気手段は前記居室の大きさ又は前記熱源からの距離に
応じた能力又は設置数としたため、各居室の空気を効率
よく排出することができる。

【００６３】請求項１２記載の発明によれば、前記各居
室への前記熱源で冷却または加熱された空気の吸気口と
して前記各居室の入口扉の下に隙間又は該入口扉にガラ
リを設けたため、各居室への冷却または加熱された空気
の供給をスムーズに行うことができる。

【００６４】請求項１３記載の発明によれば、前記居室
換気手段は居室の入口と対角位置に設置したため、居室
の空気を効率よく入れ換えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和装置の原理的な構成及び
作用を説明するための図である。

【図２】本発明の第１の実施例を示す構成図である。

【図３】上記実施例における冷・暖房装置等の設置部を
示す部分拡大図である。

【図４】上記実施例における冷・暖房装置とパイプの配
置関係を示す部分拡大斜視図である。

【図５】上記実施例において天井裏から見た換気扇の配
置態様を示す図である。

【図６】上記実施例において入口ドア部分の吸気口を説
明するための図である。

【図７】上記実施例において換気扇とドアの位置関係を
示す図である。

【図８】上記実施例において簡易熱負荷シミュレーショ
ン計算による任意の冬の１日の部屋別暖房負荷の変化を
示すグラフである。

【図９】本発明の第２の実施例を示す構成図である。

【図１０】本発明の第３の実施例を示す構成図である。

【図１１】本発明の第４の実施例を示す構成図である。

【図１２】本発明の第５の実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 冷・暖房装置（冷房及び／又は暖房手段） ２ 温度センサ（リターン温度検知手段） ２ａ，２ｂ，２１，２２，２３，２４ 温度センサ（居
室温度検知手段） ３ コントローラ（熱源制御手段） ４ａ，４ｂ，４１，４２，４３，４４ 居室 ５ａ，５ｂ，５１，５２，５３，５４ コントローラ
（居室制御手段） ６ａ，６ｂ，６１，６２，６３，６４ 換気扇（居室換
気手段） ８，１７ パイプ ９ 共用スペース １０ 循環用ファン １１ 全熱交換換気装置 １２ 温度センサ（外気温度検知手段） １３ 冷・暖房装置に設けた空気採り入れ口 １４ ドア １５ 隙間（吸気口） １６ ガラリ（吸気口） ７１，７２ 天井裏 ７３ 床下

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芹澤 隆伸 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の居室について空調する装置であっ
   て、各居室に設けられ居室の空気を換気する居室換気手
   段と、各居室に設けられ居室の温度を検知する居室温度
   検知手段と、各居室に設けられ居室温度検知手段で検知
   した温度と空調設定温度との差の大きさに応じて居室換
   気手段の換気量を制御する居室制御手段と、居室換気手
   段で各居室から排気され集められたリターン空気につい
   て冷却または加熱して各居室の空調に供する熱源と、前
   記リターン空気の温度を検知するリターン温度検知手段
   と、該リターン温度検知手段で検知した温度と予め設定
   された設定温度との差の大きさに応じて前記熱源の能力
   を制御する熱源制御手段とを有することを特徴とする空
   気調和装置。
2. 【請求項２】 前記リターン空気の通路は天井裏、床下
   等の空間或いは廊下、ホール等の共用スペースの何れか
   一方であり、前記熱源で冷却または加熱されて各居室の
   空調に供せられる空気の通路は天井裏、床下等の空間或
   いは廊下、ホール等の共用スペースの何れか他方、であ
   ることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記熱源には循環用ファンを設置してな
   ることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 外気との間で全熱交換換気を行う全熱交
   換換気装置を有することを特徴とする請求項１記載の空
   気調和装置。
5. 【請求項５】 前記各居室の温度が所定の温度になって
   もそれぞれ０．３回／ｈ以上の換気回数を確保するよう
   に前記居室換気手段の換気量及び前記全熱交換換気装置
   の換気量を制御することを特徴とする請求項４記載の空
   気調和装置。
6. 【請求項６】 前記各居室に人感センサを設置し、該人
   感センサにより居室に人間がいないことを検知したとき
   は前記居室制御手段の設定温度を適宜シフトするように
   構成してなることを特徴とする請求項１記載の空気調和
   装置。
7. 【請求項７】 外気温度を検知する外気温度検知手段を
   有し、該外気温度検知手段で検知された外気温度がある
   一定の範囲にある場合は前記全熱交換換気装置をその換
   気量を増加させて運転するように構成してなることを特
   徴とする請求項４記載の空気調和装置。
8. 【請求項８】 前記熱源は建物の略中央に設置し、当該
   熱源における前記リターン空気の吸込み口は複数面に設
   けてなることを特徴とする請求項１記載の空気調和装
   置。
9. 【請求項９】 建物が２階以上の場合において、前記熱
   源は階段裏のデッドスペースに設置してなることを特徴
   とする請求項１記載の空気調和装置。
10. 【請求項１０】 前記各居室の居室換気手段の排気の方
    向は、当該各居室から排気された空気が前記天井裏の空
    間全体に広がるような方向に設置してなることを特徴と
    する請求項２記載の空気調和装置。
11. 【請求項１１】 前記居室換気手段は前記居室の大きさ
    又は前記熱源からの距離に応じた能力又は設置数として
    なることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
12. 【請求項１２】 前記各居室への前記熱源で冷却または
    加熱された空気の吸気口として前記各居室の入口扉の下
    に隙間又は該入口扉にガラリを設けてなることを特徴と
    する請求項１記載の空気調和装置。
13. 【請求項１３】 前記居室換気手段は居室の入口と対角
    位置に設置してなることを特徴とする請求項１２記載の
    空気調和装置。