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特開2024-169160空調システム及び空調システムの制御方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024169160
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】空調システム及び空調システムの制御方法
(51)【国際特許分類】
   F24F 7/007 20060101AFI20241128BHJP
   F24F 7/06 20060101ALI20241128BHJP
   F24F 11/46 20180101ALI20241128BHJP
   F24F 11/64 20180101ALI20241128BHJP
   F24F 110/10 20180101ALN20241128BHJP
   F24F 110/20 20180101ALN20241128BHJP
【FI】
F24F7/007 B
F24F7/06 L
F24F11/46
F24F11/64
F24F110:10
F24F110:20
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023086390
(22)【出願日】2023-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118762
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 順
(72)【発明者】
【氏名】中園 慎治
(72)【発明者】
【氏名】小崎 雄大
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 慎一
(72)【発明者】
【氏名】大島 光生
【テーマコード(参考)】
3L056
3L058
3L260
【Fターム(参考)】
3L056BA03
3L056BD02
3L056BD03
3L058BB04
3L058BG04
3L260CA24
3L260EA07
3L260FC01
(57)【要約】
【課題】風路に設けられた送風装置の回転速度を上げることなく送風量を増やすことができ、温熱環境を改善して利用者の快適性を向上させることができる空調システムを得ること。
【解決手段】空調システム100は、第1空間R1に設置され、第1空間R1の暖房又は冷房を行う空気調和装置11と、第1空間R1に設置され、第1空間R1へ外気を流入させる給気装置12と、第2空間R2に設置され、第2空間R2の空気を屋外に排出する排気装置21と、建物200の床下空間に設けられ、第1空間R1と第3空間R3とを接続する風路40を形成するダクト4と、風路40内に設けられ、第1空間R1の空気を第3空間R3に送る送風装置41と、を備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1空間と、第2空間と、前記第1空間及び前記第2空間に連通する第3空間と、を有する建物に設置される空調システムであって、
前記第1空間に設置され、前記第1空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、
前記第1空間に設置され、前記第1空間へ外気を流入させる給気装置と、
前記第2空間に設置され、前記第2空間の空気を屋外に排出する排気装置と、
前記建物の床下空間に設けられ、前記第1空間と前記第3空間とを接続する風路を形成するダクトと、
前記風路内に設けられ、前記第1空間の空気を前記第3空間に送る送風装置と、を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項2】
前記ダクトは、前記第1空間と前記第3空間とを接続し、且つ前記床下空間と前記第3空間とを接続する構成とされ、
前記風路は、前記第1空間と前記第3空間とを接続する第1の風路と、前記床下空間と前記第3空間とを接続する第2の風路と、を含み、
前記送風装置は、前記第1空間又は前記床下空間の空気を前記第3空間に送る構成とされており、
前記空調システムは、
前記第1の風路又は前記第2の風路を塞ぐことで、前記第3空間の接続先の空間である接続空間を前記床下空間又は前記第1空間に切り換える開閉装置と、
前記床下空間の空気質情報を測定する計測器と、
前記計測器が測定した空気質情報に基づき、前記開閉装置の切り換えを制御する制御装置と、を更に備え、
前記送風装置は、前記接続空間の空気を前記第3空間に送ることを特徴とする請求項1に記載の空調システム。
【請求項3】
前記第3空間に設置され、屋外に連通する建具をさらに備え、
前記第2空間及び前記第3空間を平面視した状態で、前記第2空間と前記第3空間とでなる空間の中心を通り互いに直交する第1境界線及び第2境界線によって前記第2空間と前記第3空間とでなる空間を4つの領域に分割した場合、前記第3空間に設けられた前記風路の吹出し口と前記建具は、異なる領域に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空調システム。
【請求項4】
前記第1空間に設けられた前記風路の吸込み口は、前記第1空間の壁面に設けられ、
前記第3空間に設けられた前記風路の吹出し口は、前記第3空間の壁面に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空調システム。
【請求項5】
前記第1空間に設置され、屋外に連通する窓をさらに備え、
前記第1空間を平面視した状態で、前記第1空間の中心を通り互いに直交する第3境界線及び第4境界線によって前記第1空間を4つの領域に分割した場合、前記第1空間に設けられた前記風路の吸込み口と前記窓は、同じ領域に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空調システム。
【請求項6】
前記空気調和装置は、冷房運転時に前記送風装置が運転を開始すると、前記送風装置が運転を開始する前に設定されていた温度よりも低い温度に設定されるように制御されることを特徴とする請求項1又は2に記載の空調システム。
【請求項7】
第1空間と、第2空間と、前記第1空間及び前記第2空間に連通する第3空間と、を有する建物に設置される空調システムの制御方法であって、
前記空調システムは、
前記第1空間に設置され、前記第1空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、
前記建物の床下空間に設けられ、前記第1空間と前記第3空間とを接続する第1の風路と、前記床下空間と前記第3空間とを接続する第2の風路とを形成するダクトと、
前記第1空間又は前記床下空間の空気を前記第3空間に送る送風装置と、
前記第1の風路又は前記第2の風路を塞ぐことで、前記第3空間の接続先の空間である接続空間を前記床下空間又は前記第1空間に切り換える開閉装置と、
前記床下空間の空気質情報を測定する計測器と、
制御装置と、を備え、
前記制御方法は、
前記送風装置の運転が開始されると、前記制御装置が前記計測器から前記空気質情報を取得するステップと、
前記制御装置が、前記空気質情報に基づき、前記開閉装置を切り換える制御を行って、前記第1空間と前記第3空間とを接続し、又は前記床下空間と前記第3空間とを接続するステップと、
を含むことを特徴とする空調システムの制御方法。
【請求項8】
前記制御装置は、予め設定した時間が経過するまで、前記第1空間と前記第3空間とを接続した状態、又は前記床下空間と前記第3空間とを接続した状態を維持し、
予め設定した時間が経過した後、再び前記計測器から前記空気質情報を取得して、前記開閉装置を切り換える制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の空調システムの制御方法。
【請求項9】
前記空気質情報は、前記床下空間の温度又は湿度を含むものであることを特徴とする請求項7又は8に記載の空調システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、建物内の空調及び換気を行う空調システム及び空調システムの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、住宅等の建物内の空調及び換気を行う空調システムにおいて、空気調和装置が設置された空調対象空間の空気を、空気調和装置が設置されていない非空調対象空間へ送ることで、建物内の温熱環境を改善することが知られている。例えば、特許文献1には、空調対象空間である居室から非空調対象空間である脱衣室へ、ダクトファンによって空気を送風する空調システムが開示されている。特許文献1の空調システムでは、暖房装置の暖房能力の余力及び非空調対象空間の暖房の必要性に基づきダクトファンを制御することで、複数の空間を効率的に暖房する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013-185743号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1のような空調システムでは、居室から脱衣室へ送風する場合、送風量が少ないと、送風空気が排気設備から外気へ排出され、温熱環境の改善が小さく、居室の空調負荷が増大する。送風量を増やすためには、ダクトファンの回転速度を上げればよいが、騒音及び消費電力が増加するおそれがある。一方、ダクトの径を大きくすることで、ダクトファンの回転速度を上げることなく送風量を増やすことができる。しかしながら、特許文献1の空調システムのように、ダクトを天井裏に設置する場合においては、天井裏の高さ制限によりダクトの径を大きくできない場合がある。
【0005】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、風路に設けられた送風装置の回転速度を上げることなく送風量を増やすことができる空調システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる空調システムは、第1空間と、第2空間と、第1空間及び第2空間に連通する第3空間と、を有する建物に設置される空調システムであって、第1空間に設置され、第1空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、第1空間に設置され、第1空間へ外気を流入させる給気装置と、第2空間に設置され、第2空間の空気を屋外に排出する排気装置と、建物の床下空間に設けられ、第1空間と第3空間とを接続する風路を形成するダクトと、風路内に設けられ、第1空間の空気を第3空間に送る送風装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本開示にかかる空調システムは、風路に設けられた送風装置の回転速度を上げることなく送風量を増やすことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施の形態1にかかる空調システムの概略構成図
図2】実施の形態1にかかる空調システムが設置された建物を図1のII-II線で切断した場合の断面模式図
図3】実施の形態1にかかる空調システムであって、送風装置が停止している場合の空気の流れを示した説明図
図4】実施の形態1にかかる空調システムであって、送風装置が運転している場合の空気の流れを示した説明図
図5】実施の形態1にかかる空調システムにおける吹出し口の配置を示した説明図
図6】実施の形態2にかかる空調システムの概略構成図
図7】実施の形態2にかかる空調システムが設置された建物を図6のVII-VII線で切断した場合の断面模式図
図8】実施の形態3にかかる空調システムの概略構成図
図9】実施の形態4にかかる空調システムが設置された建物であって、第1空間と第3空間とが接続された状態を示した断面模式図
図10】実施の形態4にかかる空調システムが設置された建物であって、床下空間と第3空間とが接続された状態を示した断面模式図
図11】実施の形態4にかかる空調システムの制御方法であって、冬季における制御装置の制御を示したフローチャート
図12】実施の形態4にかかる空調システムの制御方法であって、夏季における制御装置の制御を示したフローチャート
【0009】
以下、本開示の実施の形態にかかる空調システム及び空調システムの制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。
【0010】
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる空調システムの概略構成図である。実施の形態1の空調システム100は、住宅等の建物200に設置される。図1は、建物200の平面図と、建物200に設置された空調システム100の各構成とを示している。図2は、実施の形態1にかかる空調システムが設置された建物を図1のII-II線で切断した場合の断面模式図である。図1及び図2を用いて、本実施の形態1にかかる空調システム100の構成及び配置について説明する。
【0011】
空調システム100は、建物200の第1空間R1に設置された空気調和装置11及び給気装置12と、第2空間R2に設置された排気装置21と、第1空間R1と第3空間R3とを接続する風路40を形成するダクト4と、風路40内に設置された送風装置41と、を備えている。
【0012】
第1空間R1は、例えば居室である。第1空間R1は、第3空間R3と隣接しており、第1空間R1と第3空間R3との間には、居室扉10が設けられている。空気調和装置11は、第1空間R1の壁に設置されている。なお、空気調和装置11は、第1空間R1の天井に設置されてもよいし、床置き型でもよい。空気調和装置11は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器からなる冷媒回路を備え、第1空間R1の暖房又は冷房を行う。空気調和装置11の制御部11aによって、圧縮機の運転周波数、室外熱交換器に空気を送る室外ファンの風量、及び室内熱交換器に空気を送る室内ファンの風量が調整されることで、空気調和装置11の空調能力が制御される。
【0013】
給気装置12は、第1空間R1の壁に設けられている。給気装置12は、外気を第1空間R1へ流入させる給気口である。また、給気装置12は、外気を第1空間R1へ吸い込むための給気ファンを備えてもよい。
【0014】
第2空間R2は、例えば脱衣室である。第2空間R2は第3空間R3と隣接している。第2空間R2と第3空間R3との間には、脱衣室扉20が設けられている。排気装置21は、第2空間R2の壁に設置されている。排気装置21は、第2空間R2の空気を屋外へ排出する排気ファンである。排気装置21の排気風量は、固定であってもよいし、可変であってもよい。
【0015】
第3空間R3は、例えば玄関である。第3空間R3は、第1空間R1及び第2空間R2と隣接し、第1空間R1及び第2空間R2と連通している。また、第3空間R3には、屋外に連通する建具30として玄関扉が設けられている。なお、建具30は、例えば窓等でもよい。
【0016】
図1及び図2に示すように、建物200の床下空間Sには、金属製又は樹脂製等のダクト4が設けられている。ダクト4は、第1空間R1と第3空間R3とを接続する風路40を形成する。風路40の吸込み口42は第1空間R1の床面に設けられ、風路40の吹出し口43は第3空間R3の床面に設けられている。吸込み口42及び吹出し口43には、塵埃等が風路40に取り込まれないように、フィルターを取り付けてもよい。送風装置41は、風路40内に設置され、第1空間R1から第3空間R3へ空気を搬送する。送風装置41は、インバータを備えた送風ファンであり、回転速度が可変に制御されることで、第1空間R1から第3空間R3への送風量が制御される。
【0017】
なお、建物200における第1空間R1、第2空間R2、及び第3空間R3の配置は、図1及び図2の形態に限定されるものではなく、各空間が互いに連通していれば、配置は任意である。ここで、「連通する」とは、居室扉10及び脱衣室扉20が開かれた状態だけでなく、各扉が閉じられた状態においても、各扉の隙間もしくは各扉又は壁に設けられた通気口等を通って空気の流動が可能であることをいう。
【0018】
図3は、実施の形態1にかかる空調システムであって、送風装置が停止している場合の空気の流れを示した説明図である。図中の白抜き矢印が空気の流れを示している。図3では、空気調和装置11及び排気装置21が運転しており、送風装置41が停止している状態の空気の流れを示している。図3に示すように、まず、給気装置12を通って第1空間R1に外気が流入し、空気調和装置11によって第1空間R1内の空気が加熱又は冷却される。第1空間R1の空気は、居室扉10の隙間又は通気口等を通って第3空間R3に流入する。そして、第3空間R3に流入した空気は、脱衣室扉20の隙間又は通気口等を通って第2空間R2に流入し、排気装置21から屋外に排出される。
【0019】
ここで、空気調和装置11及び排気装置21が運転しており、送風装置41が停止している場合、第1空間R1の圧力P1と、第2空間R2の圧力P2と、第3空間R3の圧力P3との関係は、P1>P3>P2となる。給気装置12を通って外気が流入する第1空間R1の圧力P1は大気圧と略同じとなることから、圧力P3は大気圧よりも低くなる。そのため、建具30の隙間又は通気口等から第3空間R3へ外気が流入する。これにより、第3空間R3の温度が外気温度に応じて変化し、建物200内の利用者の快適性が低下する。
【0020】
また、送風装置41を運転した場合も、送風装置41の送風量が排気装置21の排気風量以下であると、第1空間R1~第3空間R3の圧力P1~圧力P3の関係は、P1>P3>P2となり、図3に示す空気の流れとなる。この場合も、建具30の隙間又は通気口等から第3空間R3へ外気が流入するため、第1空間R1の空気を第3空間R3へ送風することによる温熱環境の改善効果が低下し、建物200内の利用者の快適性が低下する。送風装置41の送風量を増やすために、送風装置41の回転速度を上げればよいが、騒音及び消費電力が増加するおそれがある。一方、ダクト4の径を大きくすることで、送風装置41の回転速度を上げることなく送風量を増やすことができる。しかしながら、従来の空調システムのように、高さ制限等の構造上の制約がある天井裏にダクト4を設置する場合には、ダクト4の径を大きくできない場合がある。
【0021】
そこで、本実施の形態1にかかる空調システム100では、例えば天井裏と比べて構造上の制約を受け難い建物200の床下空間Sにダクト4を設けている。これにより、ダクト4の径を大きくすることができる。よって、本実施の形態1にかかる空調システム100では、風路40内に設けられた送風装置41の回転速度を上げることなく送風量を増やすことができ、第3空間R3の圧力P3を第1空間R1の圧力P1よりも大きくすることができる。より詳しくは、送風装置41の送風量が排気装置21の排気風量よりも大きいことにより、第1空間R1の圧力P1と、第2空間R2の圧力P2と、第3空間R3の圧力P3との関係を、P3>P1>P2とすることができる。
【0022】
図4は、実施の形態1にかかる空調システムであって、送風装置が運転している場合の空気の流れを示した説明図である。図中の白抜き矢印が空気の流れを示している。図4では、空気調和装置11及び排気装置21が運転しており、さらに送風装置41の送風量が排気装置21の排気風量よりも大きくなるよう、送風装置41が運転している状態の空気の流れを示している。なお、空気調和装置11は、利用者がリモートコントローラ(図示省略)等を操作することで運転が開始される。運転が開始された空気調和装置11は、第1空間R1の温度が利用者によって設定された設定温度となるように、冷房運転又は暖房運転を実施する。また、排気装置21は、予め設定された排気風量で運転し、第2空間R2の空気を屋外に排出する。ここで、排気装置21の排気風量は、例えば建物200内の換気回数が0.5回/hを満たす風量に設定される。
【0023】
図4に示すように、まず、給気装置12を通って第1空間R1に外気が流入し、空気調和装置11によって第1空間R1内の空気が加熱又は冷却される。第1空間R1の空気は、送風装置41によって風路40を通って第3空間R3に送風される。そして、第3空間R3に流入した空気は、脱衣室扉20の隙間又は通気口等を通って第2空間R2に流入し、排気装置21から屋外に排出される。これにより、建具30の隙間又は通気口等から第3空間R3への外気の流入が抑制される。その結果、第1空間R1からの送風により第3空間R3の温熱環境が改善され、建物200内の利用者の快適性が向上する。また、第3空間R3の空気は、居室扉10の隙間又は通気口等を通って第1空間R1に流入して循環する。これにより、建物200内の空調空気が循環する領域が増加し、建物200内全体の温熱環境が改善する。
【0024】
なお、空気調和装置11が冷房運転を行う場合、冷却された第1空間R1内の空気は、床面付近に滞留しやすい。そのため、送風装置41が運転を開始すると、第1空間R1の床面付近に滞留した冷たい空気が、第1空間R1から第3空間R3に積極的に搬送されてしまう。これにより、第1空間R1の利用者の快適性が低下してしまうおそれがある。
【0025】
そこで、本実施の形態1にかかる空調システム100では、空気調和装置11の冷房運転時に送風装置41が運転を開始すると、送風装置41が運転を開始する前に設定されていた温度よりも低い温度に設定されるように空気調和装置11を制御してもよい。例えば送風装置41が運転を開始する前に設定されていた温度が20℃である場合、それよりも2℃低い18℃に設定が変更される。空気調和装置11は、空気調和装置11の制御部11aによって制御されてもよいし、空調システム100内に送風装置41及び空気調和装置11を統合的に制御される制御部(図示省略)を設けて制御してもよい。要するに、空気調和装置11の設定温度を制御することができれば、制御手段はどのような形態でもよい。なお、制御部は、いずれも処理回路により実現される。処理回路は、プログラムを格納するメモリ、及びメモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサを備える回路であってもよいし、専用の回路であってもよい。制御部は、送風装置41と無線通信可能に接続されており、冷房運転時に送風装置41が運転を開始する情報を受信し、空気調和装置11の設定温度を制御する。このように、空気調和装置11の設定温度を制御することで、第1空間R1の床面付近に滞留した冷たい空気が、第1空間R1から第3空間R3に搬送されても、第1空間R1の利用者の快適性が維持される。
【0026】
また、図5は、実施の形態1にかかる空調システムにおける吹出し口の配置を示した説明図である。図5に示すように、空調システム100は、第2空間R2と第3空間R3とを平面視した状態で、第2空間R2と第3空間R3とでなる空間の中心を通り互いに直交する第1境界線L1及び第2境界線L2によって、第2空間R2と第3空間R3とからなる空間を4つの領域R31,R32,R33,R34に分割したとする。この場合、風路40の吹出し口43は、建具30が配置される領域とは異なる領域に配置することが望ましい。図5に示す例の場合、風路40の吹出し口43は、領域R33に配置され、建具30は領域R34に配置される。言い換えると、吹出し口43は、建具30から離れた位置に配置される。
【0027】
ここで、仮に吹出し口43が、建具30が配置される領域と同じ領域R34に配置された場合、吹出し口43から第3空間R3へ吹き出された空気が、建具30に誘引され、建具30から屋外に排出されてしまうおそれがある。これにより、温熱環境の改善効果が低下してしまう。
【0028】
そこで、空調システム100では、風路40の吹出し口43を建具30が配置される領域とは異なる領域に配置することで、吹出し口43から吹き出された空気の排出を低減することができる。これにより、第3空間R3の温熱環境の改善効果の低下を抑制し、利用者の快適性を維持することができる。
【0029】
以上のように、本実施の形態1にかかる空調システム100は、第1空間R1に設置され、第1空間R1の暖房又は冷房を行う空気調和装置11と、第1空間R1に設置され、第1空間R1へ外気を流入させる給気装置12と、第2空間R2に設置され、第2空間R2の空気を屋外に排出する排気装置21と、建物200の床下空間Sに設けられ、第1空間R1と第3空間R3とを接続する風路40を形成するダクト4と、風路40内に設けられ、第1空間R1の空気を第3空間R3に送る送風装置41と、を備える。すなわち、空調システム100は、例えば天井裏と比べて構造上の制約を受け難い建物200の床下空間Sにダクト4を設けているので、ダクト4の径を大きくすることができる。よって、風路40内に設けられた送風装置41の回転速度を上げることなく送風量を増やすことができ、第3空間R3の圧力P3を第1空間R1の圧力P1よりも大きくすることができるので、温熱環境を改善することができ、建物200内の利用者の快適性を向上させることができる。
【0030】
実施の形態2.
図6及び図7を参照して実施の形態2にかかる空調システム100Aについて説明する。図6は、実施の形態2にかかる空調システムの概略構成図である。図7は、実施の形態2にかかる空調システムが設置された建物を図6のVII-VII線で切断した場合の断面模式図である。実施の形態2にかかる空調システム100Aは、風路40の吸込み口42及び吹出し口43の位置が実施の形態1と相違する。空調システム100Aのその他の構成については、実施の形態1と同じである。
【0031】
図6及び図7に示すように、空調システム100Aでは、風路40の吸込み口42が第1空間R1の壁面に設けられ、風路40の吹出し口43が第3空間R3の壁面に設けられている。ダクト4は、建物200の床下空間Sから建物200の壁内部を通って設けられている。風路40は、床下空間Sから建物200の壁内部を通って吸込み口42及び吹出し口43に接続されている。なお、ダクト4は、建物200の床下空間Sから建物200の外部を通って第1空間R1及び第3空間R3を形成する壁面に取り付けられた構成でもよい。送風装置41は、床下空間Sを通るダクト4の風路40内に設置され、第1空間R1から第3空間R3へ空気を搬送する。
【0032】
本実施の形態2にかかる空調システム100Aも、例えば天井裏と比べて構造上の制約を受け難い建物200の床下空間Sにダクト4を設けているので、ダクト4の径を大きくすることができる。よって、風路40内に設けられた送風装置41の回転速度を上げることなく送風量を増やすことができ、第3空間R3の圧力P3を第1空間R1の圧力P1よりも大きくすることができるので、温熱環境を改善することができ、建物200内の利用者の快適性を向上させることができる。また、空調システム100Aでは、風路40の吸込み口42を第1空間R1の壁面に設け、風路40の吹出し口43を第3空間R3の壁面に設けているので、吸込み口42及び吹出し口43に埃が堆積し難くなり、風路40へ進入する埃の量を抑制することができる。
【0033】
実施の形態3.
図8を参照して実施の形態3にかかる空調システム100Bについて説明する。図8は、実施の形態3にかかる空調システムの概略構成図である。実施の形態3の空調システム100Bは、第1空間R1に設置され、屋外と連通させる窓13をさらに備える点において、実施の形態1及び2と相違する。空調システム100Bのその他の構成については、実施の形態1又は2と同じである。
【0034】
図8に示すように、第1空間R1を平面視した状態で、第1空間R1の中心を通り互いに直交する第3境界線L3及び第4境界線L4によって第1空間R1を4つの領域R11,R12,R13,R14に分割したとする。窓13は、一例として領域R13に配置される。風路40の吸込み口42は、窓13と同じ領域R13に配置される。詳しくは、風路40の吸込み口42は、窓13の近くに配置される。これにより、例えば冬季の晴天時において第3空間R3の空調が必要な場合に、窓13からの日射により温められた領域R13の空気が直ちに吸込み口42から吸い込まれて第3空間R3に送風されるので、空気調和装置11の負荷を軽減でき、省エネルギー効果を得ることができる。
【0035】
なお、図8に示した窓13の配置は、一例であって、例えば第1空間R1の領域R11、R12又はR14に設けてもよい。この場合、風路40の吸込み口42は、窓13を設けた領域と、同じ領域に配置される。
【0036】
実施の形態4.
図9図12を参照して実施の形態4にかかる空調システム100Cについて説明する。図9は、実施の形態4にかかる空調システムが設置された建物であって、第1空間と第3空間とが接続された状態を示した断面模式図である。図10は、実施の形態4にかかる空調システムが設置された建物であって、床下空間と第3空間とが接続された状態を示した断面模式図である。実施の形態4にかかる空調システム100Cは、建物200の床下空間Sに設けられたダクト4の構成が上記実施の形態1~3と相違する。空調システム100Cのその他の構成については、実施の形態1~3と同じである。
【0037】
図9及び図10に示すように、実施の形態4にかかる空調システム100Cのダクト4は、建物200の床下空間Sに設けられ、第1空間R1と第3空間R3とを接続し、且つ床下空間Sと第3空間R3とを接続する風路40を形成する。ダクト4は、第1空間R1と第3空間R3とを接続する風路40の途中に、床下空間Sに連通する吸込み口44が形成されている。風路40は、第1空間R1と第3空間R3とを接続する第1の風路40aと、床下空間Sと第3空間R3とを接続する第2の風路40bとを含んでいる。送風装置41は、風路40内に設けられ、第1空間R1又は床下空間Sの空気を第3空間R3へ搬送する。また、実施の形態4にかかる空調システム100Cでは、第1の風路40a又は第2の風路40bを塞ぐことで、第3空間R3の接続先の空間である接続空間を、床下空間S又は第1空間R1に切り換える開閉装置50と、建物200の床下空間Sの空気質情報を測定する計測器51と、計測器51が測定した空気質情報に基づき、開閉装置50の切り換えを制御する制御装置52と、を備えている。
【0038】
開閉装置50は、一例としてダンパーであり、第1空間R1の吸込み口42と送風装置41との間に設けられている。図9に示すように、開閉装置50は、床下空間Sと第3空間R3とを接続する第2の風路40bを塞ぐことで、第3空間R3の接続先の空間である接続空間を第1空間R1に切り換えて風路40を第1の風路40aとする。また、図10に示すように、開閉装置50は、第1空間R1と第3空間R3とを接続する第1の風路40aを塞ぐことで、第3空間R3の接続先の空間である接続空間を、床下空間Sに切り換えて風路40を第2の風路40bとする。なお、ダクト4は、図示した構成に限定されず、建物200の床下空間Sに設けられ、第1空間R1と第3空間R3とを接続する第1の風路40aと、床下空間Sと第3空間R3とを接続する第2の風路40bとを形成することができれば、他の形態でもよい。例えば、図示は省略したが、ダクト4は、第1空間R1と第3空間R3とを接続する第1の風路40aと、床下空間Sと第3空間R3とを接続する第2の風路40bと、をそれぞれ個別に構成してもよい。この場合、第1空間R1と第3空間R3とを接続する第1の風路40aと、床下空間Sと第3空間R3とを接続する第2の風路40bとに、それぞれ送風装置41及び開閉装置50が設けられる。また、開閉装置50は、図示した構成に限定されず、第1の風路40a又は第2の風路40bを塞ぐことで、第3空間R3の接続先の空間である接続空間を床下空間S又は第1空間R1に切り換える構成であれば、その他の形態でもよい。
【0039】
計測器51は、建物200の床下空間Sに設置され、床下空間Sの空気質情報を測定する。計測器51は、一例として床下空間Sの温度を測定する温度計、又は床下空間Sの湿度を測定する湿度計である。なお、計測器51は、温度計又は湿度計に限定されず、温度計と湿度計を組み合わせてもよいし、その他の空気質情報を測定するものでもよい。
【0040】
制御装置52は、送風装置41、開閉装置50及び計測器51と無線通信可能に接続されており、送風装置41の運転情報及び計測器51が測定した空気質情報に基づき、開閉装置50を制御する。制御装置52は、処理回路により実現される。処理回路は、プログラムを格納するメモリ、及びメモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサを備える回路であってもよいし、専用の回路であってもよい。制御装置52は、建物200の床下空間Sに設置してもよいし、第1空間R1、第2空間R2又は第3空間R3等の建物200の居室空間に設置してもよい。また、制御装置52は、必ずしも建物200内に設置する必要はなく、無線LAN(Local Area Network)等を経由してクラウド上に設置してもよい。
【0041】
次に、実施の形態4にかかる空調システム100Cであって、冬季における制御装置52の制御の一例を説明する。図11は、実施の形態4にかかる空調システムの制御方法であって、冬季における制御装置の制御を示したフローチャートである。なお、実施の形態4において冬季とは、12月から2月だけでなく、気温及び湿度等に応じて、その他の月を含めてもよい。また、図11のフローでは、計測器51として温度計を例に説明する。
【0042】
制御装置52は、送風装置41の運転が開始されると(S10)、計測器51が計測した建物200の床下空間Sの温度T1を取得し(S11)、温度T1が予め設定した温度Ta以上であるか否かを判定する(S12)。温度Taは、一例として15℃である。制御装置52は、温度T1が温度Ta以上であると判定すると(S12:Yes)、開閉装置50を制御して床下空間Sと第3空間R3とを接続する(S13)。これにより、床下空間Sの暖かい空気が第3空間R3へ搬送される。制御装置52は、予め設定した時間t1が経過するまで(S15:No)、床下空間Sと第3空間R3とを接続した状態を維持し、時間t1が経過した後(S15:Yes)、再び、計測器51が計測した建物200の床下空間Sの温度T1を取得する(S11)。
【0043】
一方、制御装置52は、温度T1が温度Ta以上でないと判定すると(S12:No)、開閉装置50を制御して第1空間R1と第3空間R3とを接続する(S14)。これにより、空気調和装置11によって空調された第1空間R1の暖かい空気が第3空間R3へ搬送される。制御装置52は、予め設定した時間t1が経過するまで(S15:No)、第1空間R1と第3空間R3とを接続した状態を維持し、時間t1が経過した後(S15:Yes)、再び、計測器51が計測した建物200の床下空間Sの温度T1を取得する(S11)。
【0044】
次に、実施の形態4にかかる空調システム100Cであって、夏季における制御装置52の制御の一例を説明する。図12は、実施の形態4にかかる空調システムの制御方法であって、夏季における制御装置の制御を示したフローチャートである。なお、実施の形態4において夏季とは、6月から8月だけでなく、気温及び湿度等に応じて、その他の月を含めてもよい。また、図12のフローでは、計測器51として温度計を例に説明する。
【0045】
制御装置52は、送風装置41の運転が開始されると(S20)、計測器51が計測した建物200の床下空間Sの温度T1を取得し(S21)、温度T1が予め設定した温度Tb以下であるか否かを判定する(S22)。温度Tbは、一例として20℃である。制御装置52は、温度T1が温度Tb以下であると判定すると(S22:Yes)、開閉装置50を制御して床下空間Sと第3空間R3とを接続する(S23)。これにより、床下空間Sの冷たい空気が第3空間R3へ搬送される。制御装置52は、予め設定した時間t1が経過するまで(S25:No)、床下空間Sと第3空間R3とを接続した状態を維持し、時間t1が経過した後(S25:Yes)、再び、計測器51が計測した建物200の床下空間Sの温度T1を取得する(S21)。
【0046】
一方、制御装置52は、温度T1が温度Tb以下でないと判定すると(S22:No)、開閉装置50を制御して第1空間R1と第3空間R3とを接続する(S24)。これにより、空気調和装置11によって空調された第1空間R1の冷たい空気が第3空間R3へ搬送される。制御装置52は、予め設定した時間t1が経過するまで(S25:No)、第1空間R1と第3空間R3とを接続した状態を維持し、時間t1が経過した後(S25:Yes)、再び、計測器51が計測した建物200の床下空間Sの温度T1を取得する(S21)。
【0047】
以上のように、本実施の形態4にかかる空調システム100Cでは、冬季に床下空間Sの暖かい空気を利用し、夏季に床下空間Sの冷たい空気を利用して、建物200内の温度環境を改善することができるので、空気調和装置11の負荷を低減させることができ、省エネルギー効果を得ることができる。
【0048】
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【0049】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0050】
(付記1)
第1空間と、第2空間と、前記第1空間及び前記第2空間に連通する第3空間と、を有する建物に設置される空調システムであって、
前記第1空間に設置され、前記第1空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、
前記第1空間に設置され、前記第1空間へ外気を流入させる給気装置と、
前記第2空間に設置され、前記第2空間の空気を屋外に排出する排気装置と、
前記建物の床下空間に設けられ、前記第1空間と前記第3空間とを接続する風路を形成するダクトと、
前記風路内に設けられ、前記第1空間の空気を前記第3空間に送る送風装置と、を備えることを特徴とする空調システム。
(付記2)
前記ダクトは、前記第1空間と前記第3空間とを接続し、且つ前記床下空間と前記第3空間とを接続する構成とされ、
前記風路は、前記第1空間と前記第3空間とを接続する第1の風路と、前記床下空間と前記第3空間とを接続する第2の風路と、を含み、
前記送風装置は、前記第1空間又は前記床下空間の空気を前記第3空間に送る構成とされており、
前記空調システムは、
前記第1の風路又は前記第2の風路を塞ぐことで、前記第3空間の接続先の空間である接続空間を前記床下空間又は前記第1空間に切り換える開閉装置と、
前記床下空間の空気質情報を測定する計測器と、
前記計測器が測定した空気質情報に基づき、前記開閉装置の切り換えを制御する制御装置と、を更に備え、
前記送風装置は、前記接続空間の空気を前記第3空間に送ることを特徴とする付記1に記載の空調システム。
(付記3)
前記第3空間に設置され、屋外に連通する建具をさらに備え、
前記第2空間及び前記第3空間を平面視した状態で、前記第2空間と前記第3空間とでなる空間の中心を通り互いに直交する第1境界線及び第2境界線によって前記第2空間と前記第3空間とでなる空間を4つの領域に分割した場合、前記第3空間に設けられた前記風路の吹出し口と前記建具は、異なる領域に配置されていることを特徴とする付記1又は2に記載の空調システム。
(付記4)
前記第1空間に設けられた前記風路の吸込み口は、前記第1空間の壁面に設けられ、
前記第3空間に設けられた前記風路の吹出し口は、前記第3空間の壁面に設けられていることを特徴とする付記1から3のいずれか一つに記載の空調システム。
(付記5)
前記第1空間に設置され、屋外に連通する窓をさらに備え、
前記第1空間を平面視した状態で、前記第1空間の中心を通り互いに直交する第3境界
線及び第4境界線によって前記第1空間を4つの領域に分割した場合、前記第1空間に設けられた前記風路の吸込み口と前記窓は、同じ領域に配置されていることを特徴とする付記1から4のいずれか一つに記載の空調システム。
(付記6)
前記空気調和装置は、冷房運転時に前記送風装置が運転を開始すると、前記送風装置が運転を開始する前に設定されていた温度よりも低い温度に設定されるように制御されることを特徴とする付記1から5のいずれか一つに記載の空調システム。
(付記7)
第1空間と、第2空間と、前記第1空間及び前記第2空間に連通する第3空間と、を有する建物に設置される空調システムの制御方法であって、
前記空調システムは、
前記第1空間に設置され、前記第1空間の暖房又は冷房を行う空気調和装置と、
前記建物の床下空間に設けられ、前記第1空間と前記第3空間とを接続する第1の風路と、前記床下空間と前記第3空間とを接続する第2の風路とを形成するダクトと、
前記第1空間又は前記床下空間の空気を前記第3空間に送る送風装置と、
前記第1の風路又は前記第2の風路を塞ぐことで、前記第3空間の接続先の空間である接続空間を前記床下空間又は前記第1空間に切り換える開閉装置と、
前記床下空間の空気質情報を測定する計測器と、
制御装置と、を備え、
前記制御方法は、
前記送風装置の運転が開始されると、前記制御装置が前記計測器から前記空気質情報を取得するステップと、
前記制御装置が、前記空気質情報に基づき、前記開閉装置を切り換える制御を行って、前記第1空間と前記第3空間とを接続し、又は前記床下空間と前記第3空間とを接続するステップと、
を含むことを特徴とする空調システムの制御方法。
(付記8)
前記制御装置は、予め設定した時間が経過するまで、前記第1空間と前記第3空間とを接続した状態、又は前記床下空間と前記第3空間とを接続した状態を維持し、
予め設定した時間が経過した後、再び前記計測器から前記空気質情報を取得して、前記開閉装置を切り換える制御を行うことを特徴とする付記7に記載の空調システムの制御方法。
(付記9)
前記空気質情報は、前記床下空間の温度又は湿度であることを特徴とする付記7又は8に記載の空調システムの制御方法。
【符号の説明】
【0051】
4 ダクト、10 居室扉、11 空気調和装置、11a 制御部、12 給気装置、13 窓、20 脱衣室扉、21 排気装置、30 建具、40 風路、40a 第1の風路、40b 第2の風路、41 送風装置、42,44 吸込み口、43 吹出し口、50 開閉装置、51 計測器、52 制御装置、100,100A,100B,100C 空調システム、200 建物、R1 第1空間、R2 第2空間、R3 第3空間、S 床下空間。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12