(57)【要約】【課題】室内外の温度に応じて自動的に空調機器などを操作し、室内を快適な温度に保つことができるようにした制御システムを提供することである。【解決手段】家屋１にトップライトＴ1 、シーリングファンＴ2 、空調機Ｔ3 を設置し、室内上部に設けた温度センサＤ1 、室内下部に設けた温度センサＤ2 、室外に設けた温度センサＤ3 からの信号に応じてコントローラＣが演算を行ない、前記トップライトＴ1 の開閉、シーリングファンＴ2 の正逆回転と停止、空調機Ｔ3 の動作と停止を組合せて室内温度を制御するようにしたのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家屋に少なくともトップライトとシーリングファン及び空調機を設置し、室内の上部温度検出手段、室内の下部温度検出手段及び室外温度検出手段を設け、これらの検出手段からの信号に基づいて前記トップライトの開閉、シーリングファンの正逆転及び空調機の運転停止を制御するコントローラを設けた室内温度制御システム。
【請求項２】
前記上部温度検出手段及び下部温度検出手段からの信号によって室内上部温度と室内下部温度を比較する手段と、上部温度と下部温度のいずれかまたは平均値を室内温度としてこの室内温度と室外温度検出手段からの室外温度を比較する手段と、前記室内温度と一定の設定温度を比較する手段をコントローラに設け、これらの比較結果に基づいて前記トップライトの開閉、シーリングファンの正逆転及び空調機の運転停止を制御する手段をコントローラに設けた請求項１に記載の室内温度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、住宅等の室内温度、特に夏期の室内温度を自動的に適温に制御するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、夏期の室内温度を快適に保つために空調機やシーリングファンなどが用いられている。しかしながらこれらの器機はいずれもそれぞれの器機に付属したスイッチを人間の感覚に頼って操作することにより、適当に温度や回転速度などを調節していたが、機器相互間の関連を考えながら調整するのは難しく、また時間の経過によって変化する室内外の温度などに応じてきめ細かく調節するのは非常に面倒であり、電気消費の無駄も生じているのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、この発明の課題は、室内外の温度に応じて自動的に空調機器などを操作し、室内を快適な温度に保つことができるようにした制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、この発明の室内温度制御システムにおいては、家屋に少なくともトップライトとシーリングファン及び空調機を設置し、室内の上部温度検出手段、室内の下部温度検出手段及び室外温度検出手段を設け、これらの検出手段からの信号に基づいて前記トップライトの開閉、シーリングファンの正逆転及び空調機の運転停止を制御するコントローラを設けた構成を採用したのである。
【０００５】
前記上部温度検出手段及び下部温度検出手段からの信号によって室内上部温度と室内下部温度を比較する手段と、上部温度と下部温度のいずれかまたは平均値を室内温度としてこの室内温度と室外温度検出手段からの室外温度を比較する手段と、前記室内温度と一定の設定温度を比較する手段をコントローラに設け、これらの比較結果に基づいて前記トップライトの開閉、シーリングファンの正逆転及び空調機の運転停止を制御する手段をコントローラに設けることができる。
【発明の効果】
【０００６】
上述のように、室内の上部下部及び室内外の温度を検出するだけの簡単な手段で、空調機器を自動的に操作し、室内を適温に保つことができるので、快適な生活を営むことができ、かつ省エネルギーにも役立つ効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１及び図２は、家屋に設置される機器の概略図である。図１に示すように、家屋１の天井２には、トップライトＴ1 が設置されており、制御器Ｃ1 に与えられた信号に応じて開閉可能になっている。なおトップライトＴ1 には雨センサが付属し降雨時には制御器Ｃ1 に信号を出し、トップライトＴ1 を閉じるようになっている。また後述するブラインド付のトップライトを用いることができる。
【０００８】
前記トップライトＴ1 の近傍で、天井２の内側には、シーリングファンＴ2 が設置され、制御器Ｃ2 に与えられた信号に応じて適当な回転速度で正逆転し、室内３の空気に上昇流または下降流を起こさせるようになっている。また、室内３の適宜個所には、空調器Ｔ3 が設置され、制御器Ｃ3 によって冷房と停止動作を行なう。
【０００９】
一方、室内３の上部の適宜個所には、温度センサＤ1 が設置され、室内３の下部の適宜個所にも、温度センサＤ2 が設置されている。さらに室外の適宜個所、例えば床下にも温度センサＤ3 が設置されている。これらの温度センサＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 は、測定された温度の信号を発生するものであってもよく、或は設定温度を超えたときまたは設定温度より低くなったときにＯＮ信号を発する（ＯＦＦ信号でもよい）ものでもよい。
【００１０】
なお、図２に示すように、吸気ファンＴ4 と排気ファンＴ5 を設けて室内の換気を効率よく行なうことができるようにしてもよい。さらにテラスなどに電動オーニングＴ6 を設け、日光の遮蔽を制御することができる。これらの機器には、それぞれ制御器Ｃ4 、Ｃ5 、Ｃ6 が設けられている。
【００１１】
図３に示すように、前記温度センサＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 は有線または無線で室内に設置されたコントローラＣに信号を送り、コントローラＣではそれらの信号に基づいて演算を行ない、制御器Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 に制御信号を出力してトップライトＴ1 、シーリングファンＴ2 、空調機Ｔ3 を動作させ、室内を適温に保つよう制御する。なお、図２のように制御機器が増加すると、コントローラＣへ信号を送る温度センサ等の検出手段Ｄn が増加し、機器を制御する制御手段Ｃn も増加する。勿論検出手段Ｄn は、温度センサに限らず湿度計、光センサなどを用いることはできる。
【００１２】
上記のような室内温度を制御するための具体的手段を図４及び図５に基づいて説明する。図４に示すように、まずステップＳ10、Ｓ11、Ｓ12で室内の上部と下部の温度差Ｘ、室外と室内の温度差Ｙ、室内温度と設定温度の差Ｚを判定する。この差Ｚは、室内環境が涼しいか暑いかを判定するものである。これらの判定は、温度センサＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 からの入力信号によって行われる。なお、以下単に室内温度というとき、温度センサＤ1 、Ｄ2 の平均値をとってもよく、或は温度センサＤ2 のみの温度でもよい。そのほか、別途温度計を設置することもできる。
【００１３】
次に、室内上部と下部の温度差ＸがＫ1 （定数）以上かどうかを判定する（ステップＳ13）。例えばＫ1 ＝３℃とすると、温度差が３℃未満であれば、ステップＳ14で室内外温度差ＹがＫ2 （定数）より低いか高いかを判定する。いまＫ2 ＝０とすれば、室内温度が外気より低いか高いかだけの判定となる。室内温度が外気より高いと、ステップＳ15で室内温度が設定温度より高いか低いかを判定する（いまＫ3 ＝０とする）。ここで設定温度は、室内環境が涼しく感じられるかどうかの限界温度である。
【００１４】
室内が涼しい環境であれば、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18と進み、シーリングファンＴ2 を止め、トップライトＴ1 を開いて外気を室内に導入し、空調機Ｔ3 は停止しておく。これらの操作は、コントローラＣから制御器Ｃ2 、制御器Ｃ1 、制御器Ｃ3 への指令信号によって行なわれる。室内が暑くるしい環境であれば、ステップＳ19でシーリングファンＴ2 を回転させて上昇流を発生させ、トップライトＴ1 を開いて室内の空気を外気と入れ換える。空調機Ｔ3 は停止したままである。
【００１５】
ステップＳ14で室内温度が外気温より高くないと判定された場合、ステップＳ20で室内環境が涼しいかどうか判定する。室内環境が涼しければ、ステップＳ21でシーリングファンＴ2 を停止し、ステップＳ22でトップライトＴ1 を閉じる。室内環境が涼しくなければ、ステップＳ23、Ｓ24、Ｓ25と順に進み、シーリングファンＴ2 を回転させて上昇流を起こし、トップライトＴ1 を開いてシーリングファンＴ2 による換気を行なう。そして空調機Ｔ3 を運転し冷房を行なう。
【００１６】
前記ステップＳ13で室内の上部と下部に例えば３℃以上の差がない場合には、図５のステップＳ30に進み、室外と室内の温度差を見る。室内温度の方が低い場合、ステップＳ31に進み、室内温度が設定温度以下かどうかを判定する。設定温度以下であれば、順にステップＳ32、Ｓ33、Ｓ34と進み、シーリングファンＴ2 を停止し、トップライトＴ1 を閉じ、空調機Ｔ3 を停止する。室内温度が設定温度以上の場合には、順にステップＳ35、Ｓ36、Ｓ34と進み、シーリングファンＴ2 を回転して上昇流を起こしトップライトＴ1 を開いてシーリングファンＴ2 により室内空気を換気する。空調機Ｔ3 は停止したままでよい。
【００１７】
前記ステップＳ30で室内の温度が室外よりも高い場合にはステップＳ37で室内温度が設定温度以下かどうかを判定する。設定温度以下であれば、順にステップＳ38、Ｓ39、Ｓ34に進み、シーリングファンＴ2 を停止、トップライトＴ1 を閉じ、空調機Ｔ3 を停止する。即ち室内はそのままの状態に維持される。
【００１８】
前記ステップＳ37で室内温度が設定温度を超えていると判定されると、順にステップＳ40、Ｓ41、Ｓ42と進み、シーリングファンＴ2 を回転させて下降流を起こし、トップライトＴ1 は閉じ、空調機Ｔ3 を運転して冷房を行なう。これらの操作によって室内は外気から遮断され、冷房による冷気は下降流に伴って空間を還流し均一な室内温度を保つことができる。
【００１９】
上述のような処理ステップＳ10〜Ｓ42において、Ｋ1 、Ｋ2 、Ｋ3 の値は種々選択可能である。また、それらの値に応じて、トップライトＴ1 の開閉度やシーリングファンＴ2 の回転速度を段階的にしたり、空調機Ｔ3 の運転を強、中、弱にするなども選択可能である。さらに、ブラインド付きトップライトＴ1 を用いた場合、光センサによって日照を検出し、ブラインドを開閉することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】室内温度制御システムに用いる機器類を示す模式図
【図２】機器類の他の例を示す模式図
【図３】室内温度制御システムの制御方法を示すブロック図
【図４】室内温度制御システムの処理ステップを示すフローチャート
【図５】室内温度制御システムの処理ステップを示すフローチャート
【符号の説明】
【００２１】
１                家屋
２                屋根
３                室内
Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3   温度センサ
Ｔ1               トップライト
Ｔ2               シーリングファン
Ｔ3               空調機
Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3   制御器
Ｃ                コントローラ
Ｓ10〜Ｓ42        処理ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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