(57)【要約】【課題】建物の各部屋の温度分布の不均一を低減することができる空気調和システム及び建物を得る。【解決手段】第１の部屋と、前記第１の部屋と隔離された第２の部屋と、前記第１の部屋と連通し前記第２の部屋と隔離された第１の連通室と、前記第２の部屋と連通し前記第１の連通室と隔離された第２の連通室と、を備えた建物に設けられる、空気調和システムであって、前記第２の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して前記第１の部屋へ吹き出す第１の室内ユニットと、前記第１の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して前記第２の部屋へ吹き出す第２の室内ユニットと、を備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部屋と、前記第１の部屋と隔離された第２の部屋と、前記第１の部屋と連通し前記第２の部屋と隔離された第１の連通室と、前記第２の部屋と連通し前記第１の連通室と隔離された第２の連通室と、を備えた建物に設けられる、空気調和システムであって、
前記第２の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して前記第１の部屋へ吹き出す第１の室内ユニットと、
前記第１の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して前記第２の部屋へ吹き出す第２の室内ユニットと、
を備えた空気調和システム。
【請求項２】
加熱又は冷却された熱媒体を、前記第１の室内ユニットへ供給する第１の熱源機と、
加熱又は冷却された熱媒体を、前記第２の室内ユニットへ供給する第２の熱源機と、
前記第１の室内ユニット及び前記第２の室内ユニット、並びに前記第１の熱源機及び前記第２の熱源機の運転を制御する制御装置と、
を備え、
前記第１の室内ユニット及び前記第２の室内ユニットは、それぞれ、
前記熱媒体と空気とを熱交換する熱交換器と、
吸込口から空気を吸込み前記熱交換器を通過した空気を吹出口から吹き出す送風機と、
を備えた請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記第１の室内ユニットに吸い込まれる空気の温度を検知する第１の温度センサと、
前記第２の室内ユニットに吸い込まれる空気の温度を検知する第２の温度センサと、
を備え、
前記制御装置は、
前記第２の温度センサの検知温度が設定温度となるように、前記第１の室内ユニットの前記送風機及び前記第１の熱源機の少なくとも一方を制御し、
前記第１の温度センサの検知温度が設定温度となるように、前記第２の室内ユニットの前記送風機及び前記第２の熱源機の少なくとも一方を制御する
請求項２に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第１の熱源機又は前記第２の熱源機の一方を停止させ、
前記第１の室内ユニット及び前記第２の室内ユニットの前記送風機をそれぞれ運転させる
請求項２に記載の空気調和システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記第１の熱源機及び前記第２の熱源機を停止させ、
前記第１の室内ユニット及び前記第２の室内ユニットの前記送風機をそれぞれ運転させる
請求項２に記載の空気調和システム。
【請求項６】
前記第１の部屋と前記第２の連通室とを連通する風路を開閉する風路開閉手段を備え、
前記制御装置は、
前記風路開閉手段を開にした状態で、
前記第１の室内ユニット又は前記第２の室内ユニットの一方のみを運転させる
請求項２に記載の空気調和システム。
【請求項７】
前記建物は、複数の前記第２の部屋が、１つの前記第２の連通室と連通し、
前記第２の室内ユニットは、
前記第１の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して複数の前記第２の部屋のそれぞれへ吹き出す
請求項１〜６の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項８】
複数の前記第２の部屋のそれぞれに設けられ、
前記第２の室内ユニットから前記第２の部屋へ吹き出される空気の風量を調節する風量調整手段を備えた
請求項７に記載の空気調和システム。
【請求項９】
複数の前記第２の部屋のそれぞれに設けられ、前記第２の部屋内の空気の温度を検知する第３の温度センサと、
前記第３の温度センサの検知温度がそれぞれ設定温度となるように、前記風量調整手段の風量を制御する風量制御装置と、
を備えた請求項８に記載の空気調和システム。
【請求項１０】
前記第１の部屋、前記第２の部屋、前記第１の連通室、又は前記第２の連通室のうち、何れか１つに外気を導入する給気手段と、
前記第１の部屋、前記第２の部屋、前記第１の連通室、及び前記第２の連通室のうち、他の１つから空気を屋外に排出する排気手段と、
を備えた請求項１〜９の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１１】
前記建物は、互いに対向する第１の外壁と第２の外壁とを有し、
前記第１の室内ユニットは、平面視において、前記建物の中央よりも第１の外壁に近い位置に配置され、
前記第２の室内ユニットは、平面視において、前記建物の中央よりも第２の外壁に近い位置に配置される
請求項１〜１０の何れか一項に記載の空気調和システム。
【請求項１２】
複数の部屋と、２つの前記部屋と連通する複数の連通室と、を備え、前記部屋と前記連通室とが直列に連通してループ状の風路を形成した建物に設けられる、空気調和システムであって、
前記連通室と前記部屋とを連通する前記風路に設けられる室内ユニットを複数備え、
複数の前記室内ユニットは、それぞれ、
前記連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して前記部屋へ吹き出し、ループ状の前記風路に空気を循環させる
空気調和システム。
【請求項１３】
第１の部屋と、
前記第１の部屋と隔離された第２の部屋と、
前記第１の部屋と連通し前記第２の部屋と隔離された第１の連通室と、
前記第２の部屋と連通し前記第１の連通室と隔離された第２の連通室と、
を備え、
請求項１〜１２の何れか一項に記載の空気調和システムが配置される
建物。
【請求項１４】
前記第２の部屋は、前記第１の部屋の上方に配置され、
前記第２の連通室は、前記第１の部屋の天井と前記第２の部屋の床との間に配置された
請求項１３に記載の建物。
【請求項１５】
前記第１の連通室は、当該建物の上下階を接続する階段室又は吹き抜けにより構成された
請求項１３又は１４に記載の建物。
【請求項１６】
複数の部屋と、
２つの前記部屋と連通する複数の連通室と、
を備え、
前記部屋と前記連通室とが直列に連通してループ状の風路が形成され、
請求項１２に記載の空気調和システムが配置される
建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の部屋を空調する空気調和システム及びそれを備えた建物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅等の建物の高断熱及び高気密化が進み、空調に要するエネルギーが減少傾向にあることから、より快適で健康な居住環境を求めて２４時間連続で建物内全体を空調する全館空調システムが採用されるケースが増えてきた。この空調方式では主に集中型室内ユニットが採用される。すなわち、１台の室内ユニットで温度調整した空調空気を間仕切された各居室に分配する必要があるため、空気搬送用のダクト施工コストが大きいことや、ダクト施工スペースが居住域を狭くすることなどの問題が発生する。
【０００３】
このような問題を回避するため、室内ユニットを各階に設置して、鉛直方向の空気搬送を不要にするとともに、総ダクト長を短くしたことによる必要送風能力の低減を行う空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０５９６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、建物の各部屋の温度分布が均一になるように空気調和するためには、各部屋の隅々まで温調空気を搬送する必要があり、総ダクト長が大きくなり、施工コストも増大する、という問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、建物の各部屋の温度分布の不均一を低減することができる空気調和システム及び建物を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る空気調和システムは、第１の部屋と、前記第１の部屋と隔離された第２の部屋と、前記第１の部屋と連通し前記第２の部屋と隔離された第１の連通室と、前記第２の部屋と連通し前記第１の連通室と隔離された第２の連通室と、を備えた建物に設けられる、空気調和システムであって、前記第２の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して前記第１の部屋へ吹き出す第１の室内ユニットと、前記第１の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して前記第２の部屋へ吹き出す第２の室内ユニットと、を備えたものである。
【０００８】
この発明に係る建物は、第１の部屋と、前記第１の部屋と隔離された第２の部屋と、前記第１の部屋と連通し前記第２の部屋と隔離された第１の連通室と、前記第２の部屋と連通し前記第１の連通室と隔離された第２の連通室と、を備え、上記空気調和システムが配置されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る空気調和システムは、第２の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して第１の部屋へ吹き出す第１の室内ユニットと、第１の連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して第２の部屋へ吹き出す第２の室内ユニットと、を備える。このため、建物の各部屋の温度分布の不均一を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における空気調和システムの構成を模式的に示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２における空気調和システムの動作を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態３における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
【図６】この発明の実施の形態４における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
【図７】この発明の実施の形態５における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
（構成）
図１は、この発明の実施の形態１における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。なお、図１においては、建物の縦断面を模式的に示している。また、図１において、点線矢印は空気の流れを示している。以降の図においても同様である。
【００１２】
図１において、建物１は、例えば２階建ての戸建て住宅であり、空調対象となる空間である複数の部屋を有している。
建物１の１階には、例えばリビングとダイニングとキッチンが一体となった空間である第１の部屋２が設けられている。建物１の２階には、例えば寝室又は子供部屋等の居室として用いられる空間である第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃが設けられている。建物１の１階と２階には、例えば階段５を有する階段室等の空間である第１の連通室４が設けられている。建物１の１階と２階の間、即ち、第１の部屋２の天井と第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの床との間には、階間部の空間である第２の連通室１１が設けられている。
【００１３】
第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃは、第１の部屋２と隔離されている。即ち、建物１には、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃと第１の部屋２とを直接連通する風路などが設けられていない。
【００１４】
第１の連通室４は、第１の部屋２と連通している。例えば、建物１の１階と２階を接続する階段５を介して、第１の連通室４と第１の部屋２とが連通している。また、第１の連通室４は、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃと隔離されている。即ち、建物１には、第１の連通室４と第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃとを直接連通する風路などが設けられていない。
【００１５】
第２の連通室１１は、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃと連通している。例えば、第２の連通室１１は、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの床に設けられた開口である吸込みグリル１８によって、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃと連通している。また、第２の連通室１１は、第１の連通室４と隔離されている。即ち、建物１には、第２の連通室１１と第１の連通室４とを直接連通する風路などが設けられていない。
【００１６】
ここで「隔離」とは、例えば部屋に設けられた扉や開閉可能な連通口などが閉じた状態において、部屋間が連通していない状態も含まれる。つまり、「隔離」とは、部屋間が常に連通していない状態をいい、一時的に部屋間が連通する構成も含む。
【００１７】
なお、本実施の形態１においては、建物１は、３つの第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃが、１つの第２の連通室１１と連通する構成を説明するが、第２の部屋の数はこれに限定されない。なお、第１の連通室４は、当該建物１の上下階を接続する吹き抜けにより構成されても良い。
【００１８】
建物１には、第１の室内ユニット６と第２の室内ユニット１２とを備えた空気調和システムが配置される。
第１の室内ユニット６は、第２の連通室１１内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して第１の部屋２へ吹き出すように構成されている。第１の室内ユニット６は、筐体に形成された開口である吸込口７及び吹出口１０と、筐体の内部に設けられた送風機８及び熱交換器９とを有する。第１の室内ユニット６は、例えば第１の部屋２の天井に設置される。また、第１の室内ユニット６は、吸込口７が、第２の連通室１１と第１の部屋２とを連通する開口を覆い、吹出口１０が、第１の部屋２内に露出するように配置される。つまり、第１の室内ユニット６は、階間の空間である第２の連通室１１を吸込みチャンバとして使用する。
【００１９】
熱交換器９は、後述する第１の熱源機４０から供給される熱媒体と空気とを熱交換する。熱交換器９は、例えば伝熱管と多数のフィンにより構成されたフィンアンドチューブ型熱交換器により構成される。送風機８は、吸込口７から空気を吸込み熱交換器９を通過した空気を吹出口１０から吹き出す。送風機８は、モータ等により駆動され、モータの回転数が制御させることにより送風量が調整される。
【００２０】
このような構成により、建物１には、第１の室内ユニット６を介して、第２の連通室１１と第１の部屋２とが連通する風路が形成される。なお、本実施の形態１では、第１の室内ユニット６が第１の部屋２の天井に配置された例を説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば第１の室内ユニット６が、第２の連通室１１に配置され、吸込口７が第２の連通室１１内に露出し、吹出口１０が、第２の連通室１１と第１の部屋２とを連通する開口を覆うように配置されても良い。
【００２１】
第２の室内ユニット１２は、第１の連通室４内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへ吹き出すように構成されている。第２の室内ユニット１２は、筐体に形成された開口である吸込口１３と、筐体に接続された吹出ダクト１６と、筐体の内部に設けられた送風機１４及び熱交換器１５とを有する。第２の室内ユニット１２は、例えば第１の連通室４の天井の上面（天井裏）に設置される。また、第２の室内ユニット１２は、吸込口１３が、第１の連通室４の天井に形成された開口を覆うように配置される。吹出ダクト１６は、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれに設けられた吹出口である吹出グリル１７と接続される。
【００２２】
熱交換器１５は、後述する第２の熱源機４１から供給される熱媒体と空気とを熱交換する。熱交換器１５は、例えば伝熱管と多数のフィンにより構成されたフィンアンドチューブ型熱交換器により構成される。送風機１４は、吸込口１３から空気を吸込み熱交換器１５を通過した空気を、吹出ダクト１６を経由して吹出グリル１７から吹き出す。送風機１４は、モータ等により駆動され、モータの回転数が制御させることにより送風量が調整される。
【００２３】
このような構成により、建物１には、第２の室内ユニット１２を介して、第１の連通室４と第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃとが連通する風路が形成される。なお、本実施の形態１では、第２の室内ユニット１２が第１の連通室４の天井裏に配置された例を説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば第２の室内ユニット１２が、第１の連通室４に配置され、吸込口７が第１の連通室４内に露出するように配置されても良い。また、第２の部屋が１つである場合には、吹出ダクト１６を省略し、第２の室内ユニット１２の筐体に形成した吹出口が第２の部屋内に露出するように配置しても良い。
【００２４】
また、空気調和システムは、第１の温度センサ２５と、第２の温度センサ２６と、集中制御装置３０とを備えている。
第１の温度センサ２５は、第１の室内ユニット６に吸い込まれる空気の温度を検知する。第１の温度センサ２５は、例えば、吸込口７に配置される。第２の温度センサ２６は、第２の室内ユニット１２に吸い込まれる空気の温度を検知する。第２の温度センサ２６は、例えば、吸込口１３に配置される。
【００２５】
集中制御装置３０は、第１の温度センサ２５及び第２の温度センサ２６の検知温度が入力され、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２、並びに後述する第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１の運転を制御する。集中制御装置３０は、例えば、操作部などからユーザの操作入力を受け付ける機能と、表示部に対して空気調和システムの動作状態などに応じた表示を行う機能とを備えても良い。なお、集中制御装置３０は、この機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。
なお、集中制御装置３０は、本発明における「制御装置」に相当する。
【００２６】
図２は、この発明の実施の形態１における空気調和システムの構成を模式的に示す図である。
図２に示すように、空気調和システムは、第１の熱源機４０と第２の熱源機４１とを備えている。第１の熱源機４０は、配管４０ａ、４０ｂを介して第１の室内ユニット６と接続され、加熱又は冷却された熱媒体を、第１の室内ユニット６へ供給する。例えば、第１の熱源機４０は、圧縮機と、暖房と冷房の運転切換を行う四方弁と、熱源側熱交換器と、膨張弁とを備え、第１の室内ユニット６の熱交換器９に接続されることで、熱媒体である冷媒が循環する冷媒回路を構成する。
【００２７】
第２の熱源機４１は、配管４１ａ、４１ｂを介して第２の室内ユニット１２と接続され、加熱又は冷却された熱媒体を、第２の室内ユニット１２へ供給する。例えば、第２の熱源機４１は、圧縮機と、暖房と冷房の運転切換を行う四方弁と、熱源側熱交換器と、膨張弁とを備え、第２の室内ユニット１２の熱交換器１５に接続されることで、熱媒体である冷媒が循環する冷媒回路を構成する。
【００２８】
なお、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１の構成はこれに限定されず、加熱又は冷却された熱媒体を供給する構成であれば良い。例えば、熱媒体として水を用い、この水と冷媒とを熱交換する熱源側熱交換器を含む冷媒回路を備えた構成でも良い。
【００２９】
（空気の流通経路）
再び図１を参照し、空気調和システムが設置された建物１における空気の流通経路について説明する。
第１の室内ユニット６は、第２の連通室１１内の空気を吸込み、第１の部屋２に空気調和した空気（温調空気）を吹き出す。第１の部屋２は、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃとは隔離され、第１の連通室４と連通している。このため、第１の部屋２に吹き出された温調空気は、第１の連通室４へ流入する。第１の連通室４は、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ及び第２の連通室１１と隔離されている。このため、第１の連通室４に流入した温調空気は、第２の室内ユニット１２に吸い込まれる。
【００３０】
第２の室内ユニット１２は、第１の連通室４から吸い込んだ空気を空気調和して第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへそれぞれ吹き出す。第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃは、第１の部屋２及び第１の連通室４と隔離されている。このため、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへ吹き出された温調空気は、それぞれ、吸込みグリル１８を経由して第２の連通室１１へ流入する。第２の連通室１１へ流入した空気は、再び、第１の室内ユニット６に吸い込まれる。
【００３１】
すなわち、空気調和システムが設置された建物１においては、第１の部屋２、第１の連通室４、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ、及び第２の連通室１１が、直列に連通してループ状に空気が循環する風路が形成される。このため、第１の室内ユニット６から第１の部屋２に吹き出された空気が、第１の部屋２以外の部屋を経由せずに、再び第１の室内ユニット６に戻ることがない。また、第２の室内ユニット１２から第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃに吹き出された空気が、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ以外の部屋を経由せずに、再び第２の室内ユニット１２に戻ることがない。
【００３２】
（配置関係）
次に、第１の室内ユニット６と第２の室内ユニット１２との配置関係について説明する。
図１に示すように、建物１は、互いに対向する第１の外壁１ａと第２の外壁１ｂとを有する。例えば、第１の外壁１ａの位置が建物１の中央に対して東側の配置である場合、第２の外壁１ｂの位置は建物１の中央に対して西側となる。第１の室内ユニット６は、平面視において、建物１の中央よりも第１の外壁１ａに近い位置に配置される。例えば、第１の室内ユニット６は、第１の外壁１ａの近傍に設置される。第２の室内ユニット１２は、平面視において、建物１の中央よりも第２の外壁１ｂに近い位置に配置される。例えば、第２の室内ユニット１２は、第２の外壁１ｂの近傍に設置される。
【００３３】
このように、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２を空間的に離れた場所に配置することで、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２の一方の室内ユニットが吹き出した温調空気が、遠く離れた他方の室内ユニットまで確実に届き、そこに至る空気の流通経路である各部屋全体を均一に空調することができる。
【００３４】
（温調制御動作）
続いて、空気調和システムの温調制御動作について説明する。
集中制御装置３０は、操作部からの入力又は検知温度などに応じて、以下の３つの運転を行う。
【００３５】
＜通常運転＞
通常運転とは、第１の部屋２及び第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃを空調対象とし、空調対象の室温が設定温度となるように空気調和する運転である。
通常運転において、集中制御装置３０は、第２の温度センサ２６の検知温度が設定温度となるように、第１の室内ユニット６の空調能力を調整し、第１の温度センサ２５の検知温度が設定温度となるように、第２の室内ユニット１２の空調能力を調整する。
【００３６】
第１の室内ユニット６の空調能力の調整は、熱交換器９に流通する熱媒体の流量及び温度を第１の熱源機４０により制御してもよいし、送風機８の風量で制御してもよい。具体的には、集中制御装置３０は、第２の温度センサ２６の検知温度が設定温度よりも低い場合、熱交換器９に流通する熱媒体の流量及び温度を上昇させる制御、並びに送風機８の風量を上昇させる制御の少なくとも一方を行う。また、集中制御装置３０は、第２の温度センサ２６の検知温度が設定温度以上である場合、熱交換器９に流通する熱媒体の流量及び温度を低下させる制御、並びに送風機８の風量を低下又は送風を停止させる制御の少なくとも一方を行う。
【００３７】
第２の室内ユニット１２の空調能力の調整は、熱交換器１５に流通する熱媒体の流量及び温度を第２の熱源機４１により制御してもよいし、送風機１４の風量で制御してもよい。具体的には、集中制御装置３０は、第１の温度センサ２５の検知温度が設定温度よりも低い場合、熱交換器１５に流通する熱媒体の流量及び温度を上昇させる制御、並びに送風機１４の風量を上昇させる制御の少なくとも一方を行う。また、集中制御装置３０は、第１の温度センサ２５の検知温度が設定温度以上である場合、熱交換器１５に流通する熱媒体の流量及び温度を低下させる制御、並びに送風機１４の風量を低下又は送風を停止させる制御の少なくとも一方を行う。
【００３８】
ここで、第１の室内ユニット６の制御対象は第１の部屋２の空気温度であるが、これは第２の室内ユニット１２の吸込み温度で代表される。このため集中制御装置３０は、第２の温度センサ２６の検知温度を制御対象として第１の室内ユニット６の空調能力を調整する。また、第２の室内ユニット１２の制御対象は第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの空気温度であるが、これは第１の室内ユニット６の吸込み温度で代表される。このため集中制御装置３０は、第１の温度センサ２５の検知温度を制御対象として第２の室内ユニット１２の空調能力を調整する。
【００３９】
＜微小負荷運転＞
微小負荷運転とは、第１の部屋２及び第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの双方に、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２の空調能力と比較して微少な冷房負荷あるいは暖房負荷が発生した場合に行う運転である。
【００４０】
ここで、第１の部屋２及び第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの双方に、微少な冷房負荷あるいは暖房負荷が発生した場合において、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１の双方を運転すると、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１の双方が短い周期で起動と停止を繰り返すこととなり、エネルギー的な損失が発生する。
【００４１】
このような短い周期で起動と停止を繰り返す発停運転を回避するため、集中制御装置３０は、第１の部屋２及び第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの冷房負荷又は暖房負荷が、予め設定された値よりも小さい場合、微小負荷運転を行う。なお、予め設定された値としては、例えば、第１の室内ユニット６又は第２の室内ユニット１２の一方で処理可能な空調負荷の値よりも小さい値を設定する。また、冷房負荷又は暖房負荷の算出は、例えば、設定温度と室温との温度差、又は外気温と室温との温度差などから算出する。
【００４２】
微小負荷運転において、集中制御装置３０は、第１の熱源機４０又は第２の熱源機４１の一方を停止させ他方を運転させる。また、第１の室内ユニット６の送風機８及び第２の室内ユニット１２の送風機１４をそれぞれ運転させる。なお、第１の熱源機４０又は第２の熱源機４１のうち運転させた熱源機の制御動作は、上述した通常運転と同様である。
【００４３】
このような微少負荷運転により、空気調和システムが設置された建物１においては、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２を介して、各部屋が直列に連通したループ状の風路に空気が循環し、第１の部屋２及び第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの双方の空調負荷を処理することができる。よって、熱源機の発停運転を回避し、消費エネルギーの損失を低減する運転を行うことができる。
【００４４】
＜混合負荷運転＞
混合負荷運転とは、第１の部屋２及び第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの一方に暖房負荷が発生し、他方に冷房負荷が発生した場合に行う運転である。
【００４５】
例えば、冬期の日中においては、外気温度は低いが日射によって窓や屋根が高温になる場合、２階の第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃに冷房負荷が発生し、１階の第１の部屋２に暖房負荷が発生するケースがある。また例えば、春期又は秋期においては、各部屋の空間大きさや断熱性能の相違により、２階の第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃに暖房負荷が発生し、１階の第１の部屋２に冷房負荷が発生するケースがある。
【００４６】
このように、建物１の各部屋において暖房負荷と冷房負荷とが混在する場合には、集中制御装置３０は微小負荷運転を行う。なお、冷房負荷又は暖房負荷の算出は、例えば、設定温度と室温との温度差、又は外気温と室温との温度差などから算出する。
【００４７】
混合負荷運転において集中制御装置３０は、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１を停止させる。また、集中制御装置３０は、第１の室内ユニット６の送風機８及び第２の室内ユニット１２の送風機１４をそれぞれ運転させる。
【００４８】
このような混合負荷運転により、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１からの熱媒体の流通が停止し、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２は送風動作となる。空気調和システムが設置された建物１においては、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２を介して、各部屋が直列に連通したループ状の風路に空気が循環する。すなわち、暖房負荷が発生している部屋の空気が、冷房負荷が発生している部屋へ流入し、冷房負荷が発生している部屋から流出した空気が、暖房負荷が発生している部屋へ流入する。このように、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１を動作させることなく、空調負荷が混合され各部屋全体を均一に空調することができる。よって、消費エネルギーの低減を図ることができ、効率的な運転を行うことができる。
【００４９】
（効果）
以上のように本実施の形態１においては、建物１は、第１の部屋２と、第１の部屋２と隔離された第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃと、第１の部屋２と連通し第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃと隔離された第１の連通室４と、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃと連通し第１の連通室４と隔離された第２の連通室１１と、を備える。また、建物１に設けられる空気調和システムは、第２の連通室１１内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して第１の部屋２へ吹き出す第１の室内ユニット６と、第１の連通室４内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへ吹き出す第２の室内ユニット１２と、を備える。
このため、第１の部屋２、第１の連通室４、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ、及び第２の連通室１１が、直列に連通してループ状に空気が循環する風路が形成され、建物１の各部屋の温度分布の不均一を低減することができる。
また、各部屋の隅々まで温調空気を搬送するためのダクト等を削減することができ、設備コスト及び施工コストを低減することができる。また、１台の室内ユニットが吹き出した温調空気を、再度その室内ユニットに戻すための還気風路を配備する必要がなく、設備コスト及び施工コストを低減することができる。
また、第１の室内ユニット６と第２の室内ユニット１２とを備えるので、室内ユニットが１つである場合と比較して、１つの室内ユニットからみたトータルの風路長が短縮され、送風動力が小さくなり、高効率な空調運転を行うことができる。
【００５０】
また、本実施の形態１においては、建物１は、複数の第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃが、１つの第２の連通室１１と連通し、第２の室内ユニット１２は、第１の連通室４内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して複数の第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれへ吹き出す。つまり、複数の第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃにおいて、第２の室内ユニット１２から吹き出された温調空気が並列に分岐し、第２の連通室１１において再び合流する風路が形成される。
このため、建物１の各部屋をループ状に循環する風路の経路を短くすることができ、高効率な空調運転を行うことができる。
【００５１】
また、本実施の形態１においては、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃは、第１の部屋２の上方に配置され、第２の連通室１１は、第１の部屋２の天井と第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの床との間に配置される。
このため、第１の室内ユニット６は、建物１の階間の空間である第２の連通室１１を吸込みチャンバとして使用することができる。よって、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃを通過した温調空気を第１の室内ユニット６へ戻すための還気風路を配備する必要がなく、設備コスト及び施工コストを低減することができる。
【００５２】
また、本実施の形態１においては、第１の連通室４は、当該建物１の上下階を接続する階段室又は吹き抜けにより構成される。
このため、循環風路を形成するために、建物１の上下階を連通させるダクトなどを設ける必要がなく、設備コスト及び施工コストを低減することができる。
【００５３】
また、本実施の形態１においては、建物１は、互いに対向する第１の外壁１ａと第２の外壁１ｂとを有し、第１の室内ユニット６は、平面視において、建物１の中央よりも第１の外壁１ａに近い位置に配置され、第２の室内ユニット１２は、平面視において、建物１の中央よりも第２の外壁１ｂに近い位置に配置される。
このため、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２を空間的に離れた場所に配置することで、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２の一方の室内ユニットが吹き出した温調空気が、遠く離れた他方の室内ユニットまで確実に届き、そこに至る空気の流通経路である各部屋全体を均一に空調することができる。
【００５４】
また、通常運転において集中制御装置３０は、第２の温度センサ２６の検知温度が設定温度となるように、第１の室内ユニット６の送風機８及び第１の熱源機４０の少なくとも一方を制御し、第１の温度センサ２５の検知温度が設定温度となるように、第２の室内ユニット１２の送風機１４及び第２の熱源機４１の少なくとも一方を制御する。
このため、空調対象となる第１の部屋２及び第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの室温を設定温度となるように制御することができる。
【００５５】
また、集中制御装置３０は、第２の温度センサ２６の検知温度を制御対象として第１の室内ユニット６の空調能力を調整し、第１の温度センサ２５の検知温度を制御対象として第２の室内ユニット１２の空調能力を調整する。
このため、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２の一方の室内ユニットが吹き出した温調空気が、他方の室内ユニットに至るまでの各部屋全体を設定温度にすることができる。
【００５６】
また、微小負荷運転において集中制御装置３０は、第１の熱源機４０又は第２の熱源機４１の一方を停止させ、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２の送風機８、１４をそれぞれ運転させる。
このため、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１の双方が短い周期で起動と停止を繰り返す発停運転を回避し、消費エネルギーの損失を低減する運転を行うことができる。
【００５７】
また、混合負荷運転において集中制御装置３０は、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１を停止させ、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２の送風機８、１４をそれぞれ運転させる。
このため、第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１を動作させることなく、空調負荷が混合され各部屋全体を均一に空調することができる。よって、消費エネルギーの低減を図ることができ、効率的な運転を行うことができる。
【００５８】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
図３に示すように、本実施の形態２における空気調和システムは、第１の部屋２と第２の連通室１１とを連通する風路３１を開閉する風路開閉手段１９を備える。風路開閉手段１９は、例えばダンパにより構成され、風路３１を開状態と閉状態とに切り替え可能に構成されている。
【００５９】
なお、風路開閉手段１９は、手動で開閉される手動ダンパで構成しても良いし、集中制御装置３０からの遠隔操作によって駆動可能な電動ダンパで構成しても良い。なお、風路開閉手段１９が手動ダンパで構成される場合、風路開閉手段１９の開閉状態を検知するセンサを設けて集中制御装置３０へ検知結果を入力するようにしても良い。
【００６０】
なお、その他の構成は上記実施の形態１と同様の構成であり、同一部分には同一の符号を付する。
【００６１】
次に、本実施の形態２における空気調和システムの動作について説明する。
＜風路開閉手段が閉状態＞
図３に示すように、風路開閉手段１９を閉にした状態では、第２の連通室１１と第１の部屋２とが隔離される。この状態においては、集中制御装置３０は、上述した実施の形態１と同様の動作を行う。
【００６２】
＜風路開閉手段が閉状態＞
図４は、この発明の実施の形態２における空気調和システムの動作を説明する図である。
図４に示すように、風路開閉手段１９を開にした状態では、第２の連通室１１と第１の部屋２とが風路３１によって連通する。風路開閉手段１９を開にした状態において、集中制御装置３０は、第１の室内ユニット６又は第２の室内ユニット１２の一方のみを運転させる。
【００６３】
例えば、第１の室内ユニット６の動作を停止させ、第２の室内ユニット１２のみを運転させた場合、建物１における空気の流通経路は、図４に示すようになる。すなわち、第２の室内ユニット１２は、第１の連通室４から吸い込んだ空気を空気調和して第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへそれぞれ吹き出し、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへ吹き出された温調空気は、それぞれ、吸込みグリル１８を経由して第２の連通室１１へ流入する。第２の連通室１１へ流入した空気は、風路３１を経由して、第１の部屋２に流入する。そして、第１の部屋２に吹き出された空気は、第１の連通室４を経由して、再び、第２の室内ユニット１２に吸い込まれる。
【００６４】
なお、第２の室内ユニット１２の動作を停止させ、第１の室内ユニット６のみを運転させた場合には、第１の室内ユニット６から吹き出された温調空気が、風路３１から第２の連通室１１に流入し、再び、第１の室内ユニット６に吸い込まれる。
【００６５】
以上のように本実施の形態２においては、第１の部屋２と第２の連通室１１とを連通する風路３１を開閉する風路開閉手段１９を備え、集中制御装置３０は、風路開閉手段１９を開にした状態で、第１の室内ユニット６又は第２の室内ユニット１２の一方のみを運転させる。
このため、複数の部屋のうち、特定の部屋のみを空調対象とすることができ、効率的に空調運転することができる。また、空気が循環する経路に停止中の室内ユニットが含まれないので、停止中の室内ユニット内を空気が通過する際の圧力損失による送風動力の増大を回避することができる。よって、効率的に空調運転することができる。
【００６６】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
図５に示すように、本実施の形態３における空気調和システムは、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれに設けられた風量調整手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃを備える。風量調整手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、それぞれ、第２の室内ユニット１２から第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへ吹き出される空気の風量を調節する。また、風量調整手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、例えば、吹出ダクト１６の開口面積を調節可能なシャッターなどにより構成される。また、風量調整手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、集中制御装置３０からの遠隔操作が可能に構成されている。
【００６７】
第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれには、第３の温度センサ２５ａ、２５ｂ、２５ｃが設けられている。例えば、第３の温度センサ２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、それぞれ、吸込みグリル１８に配置され、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃから第２の連通室１１へ流出する空気の温度を検知する。
【００６８】
なお、その他の構成は上記実施の形態１又は２と同様の構成であり、同一部分には同一の符号を付する。
なお、本実施の形態３における集中制御装置３０は、本発明における「風量制御装置」に相当する。
【００６９】
次に、本実施の形態３における空気調和システムの動作について説明する。
集中制御装置３０は、上述した実施の形態１と同様に、第１の室内ユニット６及び第２の室内ユニット１２、並びに第１の熱源機４０及び第２の熱源機４１の動作を制御する。さらに、集中制御装置３０は、第３の温度センサ２５ａ、２５ｂ、２５ｃの検知温度がそれぞれ設定温度となるように、風量調整手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃの風量を制御する。
【００７０】
具体的には、集中制御装置３０は、第３の温度センサ２５ａの検知温度が設定温度以上である場合、風量調整手段２７ａの風量を減少させ、第２の部屋３ａへ流入する温調空気の量を減少させる。また、集中制御装置３０は、第３の温度センサ２５ａの検知温度が設定温度よりも低い場合、風量調整手段２７ａの風量を増加させ、第２の部屋３ａへ流入する温調空気の量を増加させる。同様に、集中制御装置３０は、第３の温度センサ２５ｂの検知温度に基づき、風量調整手段２７ｂを制御し、第３の温度センサ２５ｃの検知温度に基づき、風量調整手段２７ｃを制御する。
【００７１】
以上のように本実施の形態３においては、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれに設けられ、第２の室内ユニット１２から第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへ吹き出される空気の風量を調節する風量調整手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃを備える。
このため、第２の室内ユニット１２から第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃへ流入する温調空気の風量バランスを調整することができる。
【００７２】
また、集中制御装置３０は、第３の温度センサ２５ａ、２５ｂ、２５ｃの検知温度がそれぞれ設定温度となるように、風量調整手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃの風量を制御する。  このため、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれの部屋を独立に温度制御を行うことができる。よって、例えば、第２の室内ユニット１２の吸込口１３と各部屋の吹出グリル１７との距離や通風抵抗の差によって、吹出グリル１７から吹き出される風量に差が生じる場合であっても、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃの室温を設定温度となるように制御することができる。
【００７３】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
図６に示すように、本実施の形態４における空気調和システムは、排気ファン２１と給気ファン２２が内蔵された換気装置２０を備える。
排気ファン２１は、第１の部屋２、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ、第１の連通室４、及び第２の連通室１１のうち、何れか１つから空気を屋外に排出する。排気ファン２１は、例えばサニタリーやレンジ周りなどのダーティーゾーンとなる部屋から排気ダクト２３を介して室内空気を吸込み、屋外に排出する。
【００７４】
給気ファン２２は、第１の部屋２、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ、第１の連通室４、又は第２の連通室１１のうち、排気ファン２１が設けられていない他の部屋へ外気を導入する。給気ファン２２は、給気ダクト２４から新鮮な外気を吸込み、屋内に給気する。
【００７５】
なお、図６に示す例では、排気ファン２１が第１の部屋２から空気を排出し、給気ファン２２が第２の連通室１１へ外気を導入する例を示すが、本発明はこれに限定されない。上述したように、建物１においては、各部屋が直列に連通してループ状に空気が循環する風路が形成されるので、どの部屋へ外気を導入してもよい。すなわち、各部屋又は各階のそれぞれに換気装置を配備しなくても、新鮮な外気を建物１内の全域に供給できる。
【００７６】
なお、その他の構成は上記実施の形態１〜３と同様の構成であり、同一部分には同一の符号を付する。
なお、排気ファン２１は、本発明における「排気手段」に相当し、給気ファン２２は、本発明における「給気手段」に相当する。
【００７７】
以上のように本実施の形態４においては、第１の部屋２、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ、第１の連通室４、又は第２の連通室１１のうち、何れか１つに外気を導入する給気ファン２２と、第１の部屋２、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ、第１の連通室４、及び第２の連通室１１のうち、他の１つから空気を屋外に排出する排気ファン２１とを備える。
そして、建物１内の空気循環経路がループ状に形成されているので、１か所に新鮮外気を導入すれば建物１内の全域に行き渡ることとなり、換気装置２０を複数台設置する必要がなく、システム機器コストを小さくすることができる。
【００７８】
実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５における空気調和システムと、それが設置された建物の概略構成図である。
図７に示すように、本実施の形態５における建物１は、例えば３階建ての戸建て住宅であり、空調対象となる空間である部屋が各階に設けられている。図７に示す例では、第１の部屋２、第１の連通室４、第２の部屋３ａ、３ｂ、３ｃ、第２の連通室１１、第３の部屋５０、及び第３の連通室６０が、直列に連通してループ状に空気が循環する風路が形成される。
【００７９】
また、本実施の形態５における空気調和システムは、第２の連通室１１内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して第３の部屋５０へ吹き出す第３の室内ユニット５１を備える。第３の室内ユニット５１は、上述した第１の室内ユニット６と同様に、吸込口５２と、送風機５３と、熱交換器５４と、吹出口５５とを有する。また、第３の室内ユニット５１に吸い込まれる空気の温度を検知する第４の温度センサ５６が設けられている。
【００８０】
なお、その他の構成は上記実施の形態１〜４と同様の構成であり、同一部分には同一の符号を付する。
【００８１】
このような構成により、第１の室内ユニット６、第２の室内ユニット１２、及び第３の室内ユニット５１は、それぞれ、連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して部屋へ吹き出し、建物１のループ状の風路に空気を循環させる。よって、上述した実施の形態１〜４と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
なお、本実施の形態５では建物１が３階建ての住宅である場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、任意の数の部屋と連通室とを備える構成でよい。つまり、建物１は、複数の部屋と、２つの部屋と連通する複数の連通室とを備え、各部屋と各連通室とが直列に連通してループ状の風路が形成される構成であれば良い。また、空気調和システムは、連通室と部屋とを連通する風路に設けられる室内ユニットを複数備え、複数の室内ユニットは、それぞれ、連通室内の空気を吸込み、吸い込んだ空気を空気調和して部屋へ吹き出し、ループ状の風路に空気を循環させる構成であれば良い。
【符号の説明】
【００８３】
１  建物、１ａ  第１の外壁、１ｂ  第２の外壁、２  第１の部屋、３ａ〜３ｃ  第２の部屋、４  第１の連通室、５  階段、６  第１の室内ユニット、７  吸込口、８  送風機、９  熱交換器、１０  吹出口、１１  第２の連通室、１２  第２の室内ユニット、１３  吸込口、１４  送風機、１５  熱交換器、１６  吹出ダクト、１７  吹出グリル、１８  吸込みグリル、１９  風路開閉手段、２０  換気装置、２１  排気ファン、２２  給気ファン、２３  排気ダクト、２４  給気ダクト、２５  第１の温度センサ、２５ａ〜２５ｃ  第３の温度センサ、２６  第２の温度センサ、２７ａ〜２７ｃ  風量調整手段、３０  集中制御装置、３１  風路、４０  第１の熱源機、４０ａ、４０ｂ  配管、４１  第２の熱源機、４１ａ、４１ｂ  配管、５０  第３の部屋、５１  第３の室内ユニット、５２  吸込口、５３  送風機、５４  熱交換器、５５  吹出口、５６  第４の温度センサ、６０  第３の連通室。
【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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【図６】
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【図７】
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