(57)【要約】【課題】利用者の入室前の建物内を短時間且つ少ない消費電力で、快適に空調された空間とすることが可能な換気・空調システムを得ること。【解決手段】室内空間の換気を行う換気部１１と、室内空間の空調を行う空調部１２と、利用者の入室を事前に検知する入室検知部１７と、換気部１１と空調部１２との運転を制御する制御部１８とを備え、制御部１８は、入室検知部１７において利用者の入室が事前に検知された場合に、換気部１１の運転を指示する換気運転指示情報を換気部１１に出力し、換気運転指示情報に従った換気部１１による換気により室内空間の温度が外気と同じ温度になった後に空調部１１の運転を指示する空調運転指示情報を空調部１２に出力し、換気部１１は、換気運転指示情報に従って、換気部１１が２４時間換気システムとして機能する場合よりも多い風量で室内空間の換気を行い、空調部１２は、空調運転指示情報に従って室内空間の空調を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内における室内空間の換気を行う換気部と、
前記建物内における室内空間の空調を行う空調部と、
利用者の入室を事前に検知する入室検知部と、
前記換気部と前記空調部との運転を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記入室検知部において前記利用者の入室が事前に検知された場合に、前記換気部の運転を指示する換気運転指示情報を前記換気部に出力し、前記換気運転指示情報に従った前記換気部による前記室内空間の換気により前記室内空間の温度が外気と同じ温度になった後に前記空調部の運転を指示する空調運転指示情報を前記空調部に出力し、
前記換気部は、前記換気運転指示情報に従って、前記換気部が２４時間換気システムとして機能する場合よりも多い風量で前記室内空間の換気を行い、
前記空調部は、前記空調運転指示情報に従って室内空間の空調を行うこと、
を特徴とする換気・空調システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記利用者の入室が事前に検知され、外気の温度が前記室内空間の温度よりも低い場合に、前記換気運転指示情報および前記空調運転指示情報を出力すること、
を特徴とする請求項１に記載の換気・空調システム。
【請求項３】
前記室内空間の温度を計測する室内温度計測手段と、
前記外気の温度を計測する外気温度計測手段と、
を備えること、
を特徴とする請求項２に記載の換気・空調システム。
【請求項４】
前記外気温度計測手段が、電気通信回路を通じて公衆に利用可能な外気温データを収集する外気温データ収集手段であること、
を特徴とする請求項３に記載の換気・空調システム。
【請求項５】
前記室内空間における人の在室の有無を検知する在室検知手段を備え、
前記制御部は、前記入室検知部において前記利用者の入室が事前に検知され、且つ前記在室検知手段により前記室内空間における人の在室が検知されない場合に、前記換気運転指示情報および前記空調運転指示情報を出力すること、
を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の換気・空調システム。
【請求項６】
前記室内空間の空気と前記外気との間での熱回収機能を有して前記室内空間への外気の給気と前記室内空間の空気の排気とを同時に行い、または前記給気と前記排気とのうち一方を行う熱交換換気装置を備え、
前記換気部が、前記換気運転指示情報に従って前記室内空間の換気を行い、
前記熱交換換気装置が、前記給気と排気との熱交換を行わないバイパス運転により前記給気と前記排気とを同時に行うこと、
を特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の換気・空調システム。
【請求項７】
前記室内空間の空気と前記外気との間での熱回収機能を有して前記室内空間への外気の給気と前記室内空間の空気の排気とを同時に行い、または前記給気と前記排気とのうち一方を行う熱交換換気装置を備え、
前記換気部が前記換気運転指示情報に従って２４時間換気システムとして機能する場合よりも大きい風量で前記室内空間の換気を行うとともに前記熱交換換気装置が前記排気を停止して前記給気を行うことにより、前記室内空間の圧力を大気圧で維持させること、
を特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の換気・空調システム。
【請求項８】
前記建物内における第１領域に排気用の前記換気部が設置され、前記建物内における前記第１領域以外の第２領域に給気用の前記換気部が設置され、
前記給気用の前記換気部は、２４時間換気システムとして機能する場合よりも大きい風量で運転し、
前記排気用の前記換気部は、排気を停止すること、
を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の換気・空調システム。
【請求項９】
前記建物内における第１領域に排気用の前記換気部が設置され、前記建物内における前記第１領域以外の第２領域に給気用の前記換気部が設置され、
前記給気用の前記換気部が、２４時間換気システムとして機能する場合よりも大きい風量で運転し、
前記排気用の前記換気部が、２４時間換気システムとして機能する場合と同じ風量で運転すること、
を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の換気・空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気・空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物内に設置された空調装置として、例えば特許文献１、特許文献２に開示されているものが知られている。特許文献１には、使用者の動きを検知し、使用者が入室すると判別される場合に空調装置を作動させる空調装置が示されている。特許文献２には、移動体機器の位置情報に基づいて利用者が帰宅途中であると判断すると、冷暖房機器の運転を自動的に開始させる機器制御装置が示されている。
【０００３】
上記の特許文献１および特許文献２に開示されている技術によれば、利用者が入室する前に空調装置を作動させる。これにより、利用者の入室後に空調装置を作動させる場合よりも、入室時の空間を比較的快適な温度状態にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２３７３３８号公報
【特許文献２】特開２０１４−３３９１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、上述した従来の空調装置では、建物内に熱気がこもった状態から冷房を行う。このため、建物内の温度が快適な温度状態に達するまでに長時間が必要である、電力量が膨大になる、という問題があった。このような問題は、特に夏季において顕著であった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利用者の入室前の建物内を短時間且つ少ない消費電力で、快適に空調された空間とすることが可能な換気・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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる換気・空調システムは、建物内における室内空間の換気を行う換気部と、前記建物内における室内空間の空調を行う空調部と、利用者の入室を事前に検知する入室検知部と、前記換気部と前記空調部との運転を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記入室検知部において前記利用者の入室が事前に検知された場合に、前記換気部の運転を指示する換気運転指示情報を前記換気部に出力し、前記換気運転指示情報に従った前記換気部による前記室内空間の換気により前記室内空間の温度が外気と同じ温度になった後に前記空調部の運転を指示する空調運転指示情報を前記空調部に出力し、前記換気部は、前記換気運転指示情報に従って、前記換気部が２４時間換気システムとして機能する場合よりも多い風量で前記室内空間の換気を行い、前記空調部は、前記空調運転指示情報に従って室内空間の空調を行うこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、利用者の入室前の建物内を短時間且つ少ない消費電力で、快適に空調された空間とすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる換気・空調システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかる換気・空調システムの動作フローを示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかる換気・空調システムの他の動作フローを示すフローチャートである。
【図４】図４は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作前の状態を示す図である。
【図５】図５は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作後の状態を示す図である。
【図６】図６は、熱交換換気装置において給気と排気との通常の熱交換を行う２４時間換気運転時の給気・排気の風路を示す図である。
【図７】図７は、熱交換換気装置において給気と排気との熱交換を行わないバイパス運転時の給気・排気の風路を示す図である。
【図８】図８は、熱交換換気装置における給気のみの運転時の風路を示す図である。
【図９】図９は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作後の、熱交換換気装置における給気のみの運転時の状態を示す図である。
【図１０】図１０は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作後の、排気用の換気扇の数を限定した、大風量での換気運転時の状態を示す図である。
【図１１】図１１は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作後の、給気用の換気扇のみを大風量で換気運転時の状態を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態にかかる換気・空調システムの制御部としての機能を実現可能なコンピュータ装置の構成の一例を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる換気・空調システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１１】
実施の形態
図１は、本発明の実施の形態にかかる換気・空調システムの構成を示すブロック図である。実施の形態にかかる換気・空調システムは、換気部１１と、空調部１２と、自然給気部１３と、人感センサー１４と、建物内温度センサー１５と、外気温度センサー１６と、入室検知部１７と、制御部１８とを有している。これらの制御部１８と、その他の各手段とは、各種情報を通信可能な通信回線により接続されている。通信回線は、有線通信回線であってもよく、また無線通信回線であってもよい。
【００１２】
換気部１１は、建物内の室内空気を建物外に排出する排出部と、建物外の外気を建物内に給気する給気部とを有する換気手段である。換気部１１には例えば換気扇が用いられ、台所用のレンジフードのように調理場のみの局所用途の形態や、部屋・建物内全体の常時用途の形態等、種々の形態のものを用いることができる。換気部１１は、建物内における各部屋や台所、洗面所、浴室、トイレなどの複数箇所に配置される。換気部１１は、配置場所によって例えば排気用の換気扇と給気用の換気扇などが使い分けられる。
【００１３】
空調部１２は、送風機と熱交換器とを備えて構成される、いわゆる空調機であり、建物内の室内空間の空調を行う。空調部１２は、例えば室内機と室外機とを有する。室内機は、建物内の室内空間において例えば壁面に設置され、室内空間の空気と熱交換を行う。空調部１２の送風機は、室内機で熱交換が行われた空気を室内空間に供給する。室外機は、例えば建物のベランダ等の屋外に配置され、室内機から送られた空気と外気との間で熱交換を行う。
【００１４】
自然給気部１３は、外気を建物内の室内に給気するために設けられる。自然給気部１３は、例えばシャッター開閉機構を備えた自然給気口であり、シャッターを開くことにより外気を建物内に給気し、シャッターを閉じることにより、建物内への外気の給気を停止する。シャッターには例えば電磁制御式シャッターなどの自動シャッターが用いられる。なお、ここでは自然給気部１３を換気部１１と区別して記載しているが、自然給気部１３も換気部１１の給気部の１つとして考えられる。
【００１５】
人感センサー１４は、建物内の室内空間における人の在室の有無を検知する在室検知手段である。人感センサー１４は、例えばトイレに配置された人感センサー付き換気扇の人感センサー、人の居場所を検知する機能を有する空調部１２に備えられた人感センサー、その他、建物の警備用に配置された警備装置の人感センサーなどであってもよい。また、人感センサー１４の代わりに、テレビや照明などの電源の使用状態を検知する手段を、建物内における人の在室の有無を検知する手段として代用してもよい。すなわち、テレビや照明などが使用されている場合に、人が在室しているとして検知するようにしてもよい。
【００１６】
建物内温度センサー１５は、建物内の室内空間の温度を計測する建物内温度計測手段である。建物内温度センサー１５は、建物内の室内空間の温度である室内温度を計測し、通信回線を介して測定結果を制御部１８に出力する。建物内温度センサー１５は、建物内において少なくとも換気・空調システムによる換気および冷房が行われる空間に配置されることが好ましい。これにより、換気・空調システムにより換気および冷房が行われる空間の温度をより正確に計測できる。なお、建物内温度センサー１５は、１つに限らず、建物内の数カ所に配置されてもよい。また、建物内温度センサー１５は、空調機が備える室内温度の温度センサーであってもよい。
【００１７】
外気温度センサー１６は、建物外の外気温度を計測する外気温度計測手段である。外気温度センサー１６は、屋外の温度である外気温度を計測し、通信回線を介して計測結果を制御部１８に出力する。外気温度センサー１６は、１つに限らず、建物の外の数カ所に配置されてもよい。また、外気温度センサー１６の代わりに、電気通信回路を通じて公衆に利用可能な外気温データを収集できる外気温データ収集手段を備えていてもよい。この場合は、外気温データ収集手段で収集された外気温データが、制御部１８に出力される。また、外気温度センサー１６は、空調機が備える外気温度用の温度センサーであってもよい。
【００１８】
入室検知部１７は、建物内に人が入室することを、人が入室する前に事前に検知する。入室検知部１７は、人が入室する前に得られる情報を受信して、人の入室を事前に検知する。このような情報としては、例えば外出先からの入室予定者の遠隔操作情報、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）機能付きの携帯端末による位置検知情報、自動車に搭載されたカーナビゲーションの行き先の設定時に発信される信号の受信情報などの情報が挙げられる。入室検知部１７は、その他にも、人が勤務先から一般住宅へ帰宅する場合に帰宅時間がほぼ定まった時間であれば、あらかじめ定めた予定時間としてもよい。このような情報のうち、入室予定者の該入室検知部１７に対する積極的な処理が不要なものが特に好ましい。例えば、上記のＧＰＳ機能付きの携帯端末による位置検知情報、自動車に搭載されたカーナビゲーションの行き先の設定時に発信される信号情報、あらかじめ定めた予定時間などが好ましい。このような情報を用いることにより、入室予定者は、自らは何も処理を行うことなく、本換気・空調システムのメリットを享受できる。
【００１９】
制御部１８は、換気部１１および空調部１２の制御を含む、本実施の形態にかかる換気・空調システム全体の処理を制御する。制御部１８は、実施の形態にかかる換気・空調システムの各部と情報通信可能に接続されている。
【００２０】
次に、実施の形態にかかる換気・空調システムの動作について説明する。図２は、本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作フローを示すフローチャートである。まず、入室検知部１７は、入居者等の人の入室を事前に検知すると（ステップＳ１１０）、人の入室を事前に検知した旨の事前検知情報を制御部１８に出力する。制御部１８は、事前検知情報を受け取ると、在室者の有無の検知を指示する在室検知指示情報を人感センサー１４に出力する。人感センサー１４は、在室検知指示情報を受け取ると、該在室検知指示情報に従って在室者の有無を判定し、その判定結果として在室検知結果情報を制御部１８に出力する（ステップＳ１２０）。
【００２１】
制御部１８は、在室検知結果情報を受け取ると、該在室検知結果情報において在室者が居る場合は（ステップＳ１２０、Ｙｅｓ）、これ以上は処理を行わず、本換気・空調システムの処理を終了する。在室者が居れば、室内は在室者にとって快適な空調状態が保たれており、本換気・空調システムの動作が必要ない。
【００２２】
在室検知結果情報において在室者が居ない場合は（ステップＳ１２０、Ｎｏ）、制御部１８の制御により、建物内温度センサー１５が建物内の室内温度を計測し、計測結果を建物内温度Ｔとして制御部１８に出力する。制御部１８は、建物内温度Ｔを受け取ると、該建物内温度Ｔと、設定温度Ｔｓ、設定温度Ｔｗとを比較する。設定温度Ｔｓおよび設定温度Ｔｗは、本換気・空調システムにおいて、空調部１２により冷房運転を実行する場合、空調部１２により暖房運転を実行する場合、または本換気・空調システムが動作しない場合、を判定する判定基準であり、あらかじめ例えば制御部１８に設定、記憶される。設定温度Ｔｓは、本換気・空調システムにおいて空調部１２における冷房運転を動作させる下限温度である。設定温度Ｔｗは、本換気・空調システムにおいて空調部１２における暖房運転を動作させる上限温度である。
【００２３】
制御部１８は、まず、建物内温度Ｔと設定温度Ｔｗとを比較して、建物内温度Ｔが設定温度Ｔｗ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。建物内温度Ｔが設定温度Ｔｗ以下である場合は（ステップＳ１３０、Ｙｅｓ）、建物内の室内温度が低いため、制御部１８は空調部１２による暖房運転を指示する暖房運転指示情報を空調部１２に出力する。空調部１２は、制御部１８から暖房運転指示情報を受け取ると、該暖房運転指示情報に従って暖房運転機能がオンにされ、暖房運転を開始する（ステップＳ１９０）。そして、本換気・空調システムは、一連の制御処理を終了する。
【００２４】
一方、建物内温度Ｔが設定温度Ｔｗ以下でない場合は（ステップＳ１３０、Ｎｏ）、制御部１８は、建物内温度Ｔと設定温度Ｔｓとを比較して、建物内温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。建物内温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上でない場合は（ステップＳ１４０、ＮＯ）、建物内の室内温度が快適な温度状態にあるため、本換気・空調システムはこれ以上は動作せず、処理を終了する。
【００２５】
一方、建物内温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上である場合は（ステップＳ１４０、Ｙｅｓ）、建物内の室内温度が高いため、空調部１２による冷房運転が行われる。ここで、空調部１２における冷房運転の開始前に、制御部１８は換気部１１による換気を行うか否かの判定を行う。判定を行うために、制御部１８の制御により、外気温度センサー１６が建物外の外気温度を計測し、計測結果を外気温度Ｔｏとして制御部１８に出力する。制御部１８は、外気温度Ｔｏを受け取ると、該外気温度Ｔｏと、建物内温度Ｔとを比較して、建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。
【００２６】
建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大である場合は（ステップＳ１５０、Ｙｅｓ）、制御部１８は、換気部１１による室内の空気の換気運転を指示する換気運転指示情報を換気扇に出力する。換気部１１は、制御部１８から換気運転指示情報を受け取ると、該換気運転指示情報に従って換気運転を開始して室内の換気を行う。すなわち、換気部１１において、排気部が室内空気の排気を行い、給気部が室内に外気を給気する。このとき、換気部１１における排気の風量は大風量とされる。ここで、大風量とは、後述する２４時間換気システムで２４時間換気運転が行われる場合の風量よりも多い風量である。
【００２７】
また、制御部１８は、シャッターを開く旨を指示するシャッター開指示情報を自然給気部１３に出力する。自然給気部１３は、制御部１８からシャッター開指示情報を受け取ると、該シャッター開指示情報に従ってシャッターを開く。自然給気部１３は、シャッターを開くことにより外気を建物内に給気する。これにより、換気部１１により室内の空気が建物外に排出され、換気部１１の給気部と自然給気部１３とにより建物外の外気が建物内の室内に給気されて、建物内の室内の空気の換気が行われる（ステップＳ１６０）。なお、室内への外気の給気については、換気部１１の給気部と自然給気部１３との両方により行う形態や換気部１１の給気部と自然給気部１３とのうち何れか一方で行う形態など任意に選択・設定可能である。
【００２８】
換気の開始後、制御部１８の制御により建物内温度センサー１５が、建物内の室内温度を再度計測し、計測結果を建物内温度Ｔとして制御部１８に出力する。制御部１８は、建物内温度Ｔを受け取ると、該建物内温度Ｔと外気温度Ｔｏとを比較して、建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大であるか否かを再判定する（ステップＳ１７０）。建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大である場合は（ステップＳ１７０、Ｙｅｓ）、建物内温度センサー１５による建物内温度Ｔの計測および制御部１８による判定が繰り返される。
【００２９】
一方、建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大でない場合は（ステップＳ１７０、Ｎｏ）、すなわち、建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏと同じになった場合、制御部１８は、換気部１１による室内の空気の換気運転の停止を指示する換気運転停止指示情報を換気部１１に出力する。換気部１１は、制御部１８から換気運転停止指示情報を受け取ると、該換気運転停止指示情報に従って換気運転を停止する。ただし、近年では後述する２４時間換気システムで２４時間換気が行われることが多いため、この場合には、換気部１１は小風量での排気を行う。ここで、小風量とは、通常、２４時間換気運転が行われる場合の風量である。
【００３０】
また、制御部１８は、シャッターを閉じる旨を指示するシャッター閉指示情報を自然給気部１３に出力する。自然給気部１３は、制御部１８からシャッター閉指示情報を受け取ると、該シャッター閉指示情報に従ってシャッターを閉じる。
【００３１】
そして、制御部１８は、空調部１２による冷房運転を指示する冷房運転指示情報を空調部１２に出力する。空調部１２は、制御部１８から冷房運転指示情報を受け取ると、該冷房運転指示情報に従って冷房運転機能がオンにされ、冷房運転を開始する（ステップＳ１８０）。冷房運転指示情報には、例えば目標温度が含まれる。そして、本換気・空調システムは、一連の制御処理を終了する。
【００３２】
一方、ステップＳ１５０に戻って、建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大でない場合は（ステップＳ１５０、Ｎｏ）、上記ステップＳ１８０に移って、換気部１１の換気運転が停止され、自然給気部１３のシャッターが閉められ、空調部１２の冷房運転が開始される。
【００３３】
なお、上述した建物内温度Ｔと設定温度Ｔｓと設定温度Ｔｗとを比較する順番は上記の順番に限らない。
【００３４】
上述した処理が行われることにより、本実施の形態にかかる換気・空調システムでは、建物内に在室者が居ない状態で利用者が建物内に入室することが事前に検知されると、建物内の換気を行って該建物内にこもった熱気を建物外へ排出し、建物内の空気を建物外の外気と入れ替え、建物内の空間の温度が外気温と同じ温度に下がった後に空調部１２によって冷房運転を行う。
【００３５】
これにより、本実施の形態にかかる換気・空調システムでは、建物内に熱気がこもった状態から空調部１２の冷房運転を行って室内の温度を下げる場合に比べて、建物内の温度が快適な温度状態に達するまでの時間が大幅に短縮され、また、冷房運転に要する電力量が大幅に低減される。
【００３６】
上記においては、建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏと同じになった場合に換気部１１による室内の空気の換気運転を停止した。上述した効果は多少低下するが、必ずしも建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏと同じになった場合に限らない。たとえば換気部１１による換気運転により建物内温度Ｔが換気運転開始時よりも下がり、外気温度よりも既定の温度だけ高い状態で換気部１１による室内の空気の換気運転を停止して空調部１２の冷房運転を開始してもよい。
【００３７】
つぎに、実施の形態にかかる換気・空調システムにおける他の動作形態について説明する。図３は、実施の形態にかかる換気・空調システムの他の動作フローを示すフローチャートである。まず、入室検知部１７は、入居者等の人の入室を事前に検知すると（ステップＳ３１０）、人の入室を事前に検知した旨の事前検知情報を制御部１８に出力する。制御部１８は、事前検知情報を受け取ると、在室者の有無の検知を指示する在室検知指示情報を人感センサー１４に出力する。人感センサー１４は、在室検知指示情報を受け取ると、該在室検知指示情報に従って在室者の有無を判定し、その判定結果として在室検知結果情報を制御部１８に出力する（ステップＳ３２０）。
【００３８】
制御部１８は、在室検知結果情報を受け取ると、該在室検知結果情報において在室者が居る場合は（ステップＳ３２０、Ｙｅｓ）、これ以上は処理を行わず、本換気・空調システムの処理を終了する。
【００３９】
在室検知結果情報において在室者が居ない場合は（ステップＳ３２０、Ｎｏ）、制御部１８は、現在が冬季、夏季、中間期のうちの何れに該当するのかを判定する。ここで、制御部１８はカレンダー機能を有し、１年において冬季、夏季、中間期に該当する期間をあらかじめカレンダー機能に設定できる。冬季、夏季、中間期に該当する期間は、例えば、１２月〜３月が冬季、４月〜６月が中間期、７月〜９月が夏季、１０月〜１１月が中間期、などのように設定される。
【００４０】
制御部１８は、まず、現在が冬季に該当するか否かを判定する（ステップＳ３３０）。現在が冬季に該当する場合は（ステップＳ３３０、Ｙｅｓ）、建物内の室内温度が低いため、制御部１８は空調部１２による暖房運転を指示する暖房運転指示情報を空調部１２に出力する。空調部１２は、制御部１８から暖房運転指示情報を受け取ると、該暖房運転指示情報に従って暖房運転機能がオンにされ、暖房運転を開始する（ステップＳ３９０）。そして、本換気・空調システムは、一連の制御処理を終了する。
【００４１】
一方、現在が冬季に該当しない場合は（ステップＳ３３０、Ｎｏ）、制御部１８は、現在が夏季に該当するか否かを判定する（ステップＳ３４０）。現在が夏季に該当しない場合は（ステップＳ３４０、Ｎｏ）、現在は中間期に該当し、建物内の室内温度が快適な温度状態にあるため、本換気・空調システムはこれ以上は動作せず、処理を終了する。
【００４２】
一方、現在が夏季に該当する場合は（ステップＳ３４０、Ｙｅｓ）、建物内の室内温度が高いため、空調部１２による冷房運転が行われる。ここで、空調部１２における冷房運転の開始前に、制御部１８は換気部１１による換気を行うか否かの判定を行う。
【００４３】
判定を行うために、制御部１８の制御により、建物内温度センサー１５が建物内の室内温度を計測し、計測結果を建物内温度Ｔとして制御部１８に出力する。また、制御部１８の制御により、外気温度センサー１６が建物外の外気温度を計測し、計測結果を外気温度Ｔｏとして制御部１８に出力する。制御部１８は、建物内温度Ｔおよび外気温度Ｔｏを受け取ると、該建物内温度Ｔと外気温度Ｔｏとを比較して、建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。
【００４４】
建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大である場合は（ステップＳ３５０、Ｙｅｓ）、制御部１８は、換気部１１による室内の空気の換気運転を指示する換気運転指示情報を換気部１１に出力する。換気部１１は、制御部１８から換気運転指示情報を受け取ると、該換気運転指示情報に従って換気運転を開始して室内の換気を行う。すなわち、換気部１１において、排気部が室内空気の排気を行い、給気部が室内に外気を給気する。このとき、換気部１１における排気の風量は大風量とされる。
【００４５】
また、制御部１８は、シャッターを開く旨を指示するシャッター開指示情報を自然給気部１３に出力する。自然給気部１３は、制御部１８からシャッター開指示情報を受け取ると、該シャッター開指示情報に従ってシャッターを開く。自然給気部１３は、シャッターを開くことにより外気を建物内に給気する。これにより、換気部１１により室内の空気が建物外に排出され、換気部１１の給気部と自然給気部１３とにより建物外の外気が建物内の室内に給気されて、建物内の室内の空気の換気が行われる（ステップＳ３６０）。なお、室内への外気の給気については、換気部１１の給気部と自然給気部１３との両方により行う形態や換気部１１の給気部と自然給気部１３とのうち何れか一方で行う形態など任意に選択・設定可能である。
【００４６】
換気の開始後、制御部１８は、換気部１１の運転開始からの運転時間が、あらかじめ設定された設定運転時間以上経過したか否かを判定する（ステップＳ３７０）。換気部１１の運転開始時の基準は、例えば制御部１８が換気運転指示情報を換気部１１に出力した時である。ここで、制御部１８には、換気部１１が換気運転を継続する運転時間が設定運転時間として設定されている。そして、制御部１８は、タイマー機能を有し、換気部１１の運転開始からの時間を計測できるようにされている。
【００４７】
換気部１１の運転開始からの運転時間が設定運転時間以上経過していない場合は（ステップＳ３７０、Ｎｏ）、制御部１８は、ステップＳ３７０を繰り返して、換気部１１の運転開始からの運転時間が設定運転時間以上経過したか否かを判定する。
【００４８】
一方、換気部１１の運転開始からの運転時間が設定運転時間以上経過した場合は（ステップＳ３７０、Ｙｅｓ）、制御部１８は、換気部１１による室内の空気の換気運転の停止を指示する換気運転停止指示情報を換気部１１に出力する。換気部１１は、制御部１８から換気運転停止指示情報を受け取ると、該換気運転停止指示情報に従って換気運転を停止する。ただし、近年では後述する２４時間換気が行われることが多いため、この場合には、換気部１１は小風量での排気を行う。
【００４９】
また、制御部１８は、シャッターを閉じる旨を指示するシャッター閉指示情報を自然給気部１３に出力する。自然給気部１３は、制御部１８からシャッター閉指示情報を受け取ると、該シャッター閉指示情報に従ってシャッターを閉じる。
【００５０】
そして、制御部１８は、空調部１２による冷房運転を指示する冷房運転指示情報を空調部１２に出力する。空調部１２は、制御部１８から冷房運転指示情報を受け取ると、該冷房運転指示情報に従って冷房運転機能がオンにされ、冷房運転を開始する（ステップＳ３８０）。そして、本換気・空調システムは、一連の制御処理を終了する。
【００５１】
一方、ステップＳ３５０に戻って、建物内温度Ｔが外気温度Ｔｏより大でない場合は（ステップＳ３５０、Ｎｏ）、上記ステップＳ３８０に移って、換気部１１の換気運転が停止され且つ自然給気部１３のシャッターが閉められた状態で、空調部１２の冷房運転が開始される。
【００５２】
上述した処理が行われることにより、実施の形態にかかる換気・空調システムでは、建物内に在室者が居ない状態で利用者が建物内に入室することが事前に検知されると、建物内の換気を行って該建物内にこもった熱気を建物外へ排出し、建物内の空気を建物外の外気と入れ替え、建物内の空間の温度が外気温と同じ温度に下がった後に空調部１２によって冷房運転を行う。
【００５３】
これにより、本実施の形態にかかる換気・空調システムでは、建物内に熱気がこもった状態から空調部１２の冷房運転を行って室内の温度を下げる場合に比べて、建物内の温度が快適な温度状態に達するまでの時間が大幅に短縮され、また、冷房運転に要する電力量が大幅に低減される。
【００５４】
次に、本実施の形態にかかる換気・空調システムが一般家庭住宅に適用された場合の該換気・空調システムの動作の例について説明する。図４は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作前の状態を示す図である。図４において、矢印は空気の流れを示しており、矢印の大きさは風量を表している。図４においては、換気部１１として、住宅の１階には、リビングダイニングキッチン（ＬＤＫ）３１に排気用の換気扇であるレンジフード３２が、和室３３に給気用の換気扇３４が設置されている。また、洗面所３５とトイレ３６と浴室３７とから排気を行う排気用の換気扇３８が設置されている。また、ＬＤＫ３１には、自然給気部３９と空調機４０とが設置されている。
【００５５】
また、住宅の屋根裏５１には、換気部１１として、建物内の室内空間の空気と外気との間での熱回収機能を有して室内空間への外気の給気と室内空間の空気の排気とを同時に行う、またはその一方のみを行う熱交換換気装置５２が設置されている。熱交換換気装置５２は、２階のトイレ４１および洋室４２に配管５３で接続され、また軒先５４に設けられた給気口５５および排気口５６に配管５３で接続されている。そして、この熱交換換気装置５２は、２階のトイレ４１および屋根裏５１から排気を行い、洋室４２に対して給気を行っている。この熱交換換気装置５２は、たとえば換気の際、排気する空気から熱と湿気とを給気する空気に戻す。これにより、換気による熱のロスが少なくなるので、省エネルギー効果が得られる。
【００５６】
また、２階の洋室４２には空調部１２として空調機４３が設置されている。なお、人感センサー１４、建物内温度センサー１５、外気温度センサー１６、入室検知部１７、制御部１８については記載を省略している。
【００５７】
各換気扇では、通常、在室者が居ない場合においても小風量で２４時間換気が行われる（２４時間換気システム）。ここで、２４時間換気システムとは、室内の空気をファンなどの機械を使って計画的に入れ替え、常に新鮮な空気を維持するシステムである。このように換気扇が小風量運転のときは、自然給気部３９のシャッターの状態は閉の状態になっている。この２４時間換気は、住宅内から発生するＶＯＣ（Volatile  Organic  Compounds）を排出することを目的とし、風量は住宅の気積の０．５回／ｈであることが建築基準法で定められている。この２４時間換気の風量は小風量であるため、夏場に日射などで住宅内にこもる熱気を排出するためには十分ではない。このため、在室者がおらず、空調部が動作していないと室内の温度が上昇する。
【００５８】
制御部１８（図示せず）は、人が入室することを人の入室前に事前に入室検知部１７（図示せず）が検知すると、前述したフローチャートの手順に従って在室者の有無の検知・判定を行う。在室者の有無の検知・判定を行うのは、在室者が居れば、室内は在室者にとって快適な空調状態が保たれており、本換気・空調システムの動作が必要ないためである。また、在室者が居る場合には本換気・空調システムが動作しないようにしておくことが好ましい。これにより、例えば在室者が換気扇を清掃中であっても本換気・空調システムにより換気扇を動作させないため、在室者が本換気・空調システムで怪我をするなどの危険を回避することができる。
【００５９】
さらに、換気扇の清掃時を検知するセンサー、例えばフィルタ着脱を検知するセンサーを換気部１１に設け、在室検知に用いてもよい。これにより、フィルターが外れている場合には、在室者が居ると判定されて本換気・空調システムが動作しないため、在室者が本換気・空調システムで怪我をするなどの危険を確実に回避することができる。
【００６０】
また、在室者の有無の検知・判定の結果、在室者が居ない場合には、前述した図２のフローチャートの手順に従って建物内温度Ｔを計測し、該建物内温度Ｔと設定温度Ｔｗ、Ｔｓとの比較を行い、Ｔ≦Ｔｗ、Ｔｗ＜Ｔ＜Ｔｓ、Ｔ≧Ｔｓの各場合の状態に移行する。
【００６１】
以下、Ｔ≧Ｔｓの場合について、詳細に説明する。上述したように、本実施の形態にかかる換気・空調システムでは、建物内温度センサー１５により建物内温度Ｔが計測され、外気温度センサー１６により外気温度Ｔｏが計測される。ここで、Ｔｏ＞Ｔの場合は、室内の空気の換気を行うと、室内の空気よりも高温の外気を室内に取り込んでしまう。したがって、この場合は換気部１１を運転させずに、すぐに空調部１２の冷房運転が行われる。
【００６２】
一方、Ｔｏ＜Ｔの場合は、室内の空気よりも低温の外気を室内に取り込むために換気部１１を運転させるが、人の入室までに快適な温度にするために、短時間で高温の室内の空気を外気と入れ替える必要がある。このため、この場合の換気部１１の運転は風量が多い方が好ましい。したがって、自然給気部１３のシャッターを開の状態にし、室内の空気と外気との圧力差による外気の導入も積極的に行うことが好ましい。
【００６３】
図５は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作後の状態を示す図である。図５において、矢印は空気の流れを示しており、矢印の大きさは風量を表している。図５においては、図４に示した２４時間換気の実施中の場合よりも換気部１１による換気の風量が大きくなっている。
【００６４】
本実施の形態にかかる換気・空調システムの制御部１８は、換気部１１を運転させながら、建物内温度Ｔと外気温度Ｔｏとの比較を行う。そして、建物内温度Ｔと外気温度Ｔｏとがおおよそ同じ温度（Ｔｏ＝Ｔ）となったら、室内空気が十分に外気と入れ替えられたとして、換気部１１の運転が通常の２４時間換気運転に戻され、自然給気部１３のシャッターの状態が閉の状態とされ、空調部１２の冷房運転が行われる。
【００６５】
このとき、建物内の空気だけでなく、建物の建材、建物内の家具などの熱容量を考慮し、建物内温度Ｔと外気温度Ｔｏとがおおよそ同じ温度（Ｔｏ＝Ｔ）となった後も既定の一定時間だけ換気を継続して、建材、家具などの温度も下げられるようにしてもよい。この場合も、室内の温度は、換気前よりも低い温度となっているため、空調部１２の消費電力を抑えた運転で短時間に、快適に空調された空間とすることができる。そして、建材、家具などの温度を下げられた分だけ、その後の建材、家具からの室内の空気への放熱を抑制して、より空調部１２の消費電力を抑えた運転で短時間に、快適に空調された空間とすることができる。
【００６６】
本実施の形態にかかる換気・空調システムで熱交換換気装置５２を用いる場合、換気部１１の運転時には、熱交換換気装置５２においては該熱交換換気装置５２の内部に備える熱交換器において給気と排気との熱交換を行わない風路に切替えたバイパス運転を行うと、温度の低い外気をそのままの温度で取り込むことができる。これにより、効率的に室内の温度を下げることができる。
【００６７】
図６は、熱交換換気装置５２において給気と排気とで通常の熱交換を行う２４時間換気運転時の給気・排気の風路を示す図である。図７は、熱交換換気装置５２において給気と排気との熱交換を行わないバイパス運転時の給気・排気の風路を示す図である。図６に示す風路では、室内へ給気される空気６１および室内から排気される空気６２の双方が熱交換器５２ａを通り、双方で熱交換が行われるため、室内へ給気される空気６１は外気よりも温度が高くなる。一方、図７に示す風路では、室内へ給気される空気６１は熱交換器５２ａを通るが、室内から排気される空気６２は熱交換器５２ａを通らないため、双方で熱交換が行われず、室内へ給気される空気６１の温度が上がることがない。
【００６８】
また、一般家庭住宅においては、一般的に台所用や浴室用などの排気用の換気扇が多く設置される。このため、換気部１１の運転時に、全て排気用の換気扇を大風量で運転すると、排気用の換気扇と給気用の換気扇との風量のバランスが崩れ、室内が負圧となる。この負圧が大きい場合には、排水管からの臭気の逆流が発生することがある。
【００６９】
このような問題を解消するためには、熱交換換気装置５２においては、図８、図９に示すように排気を停止して給気のみの運転にするとよい。全ての排気用の換気扇が室内空間の換気を大風量で行う際に、熱交換換気装置５２が排気を停止して給気を行うことにより、室内空間の圧力を大気圧で維持させることができる。図８は、熱交換換気装置５２における給気のみの運転時の風路を示す図である。図９は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作後の、熱交換換気装置５２における給気のみの運転時の状態を示す図である。
【００７０】
また、上記の問題を解消するためには、換気部１１のうち運転する排気用の換気扇の数を制限する方法、給気用の換気扇を大風量で運転して排気用の換気扇を停止する方法、給気用の換気扇を大風量で運転して排気用の換気扇を小風量で運転する方法がある。これらの方法により、換気中の室内空間の圧力を大気圧で維持させることができる。図１０は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作後の、排気用の換気扇の数を限定した、大風量での換気運転時の状態を示す図である。図１１は、一般家庭住宅での本実施の形態にかかる換気・空調システムの動作後の、給気用の換気扇のみを大風量で換気運転時の状態を示す図である。
【００７１】
図１０において、熱交換換気装置５２では、排気を停止して給気のみを行っている。また、図１０においては、運転する排気用の換気扇の数が制限されて、１階の洗面所３５とトイレ３６と浴室３７とから排気を行う排気用の換気扇３８が運転を停止している。そして、残りの換気扇は、大風量で換気運転を行っている。また、図１１において、熱交換換気装置５２では、給気のみを大風量で行っている。また、和室３３に設置された給気用の換気扇３４が大風量で給気を行っている。そして、残りの排気用の換気扇は、小風量で排気を行っている。なお、これらは一例であり、排気用と給気用との換気扇の風量のバランスがとれるように、使用する換気扇の数および風量を選択すればよい。
【００７２】
図１２は、本実施の形態にかかる換気・空調システムの制御部１８としての機能を実現可能なコンピュータ装置１００の構成の一例を模式的に示すブロック図である。図１２に示されるように、コンピュータ装置１００は、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）などの表示装置１０１、キーボードなどの入力装置１０２、演算を行うＣＰＵ１０３、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）などの不揮発性メモリ１０４、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）などの揮発性メモリ１０５、表示装置１０１に表示する表示画面を記憶する表示用メモリ１０６、フラッシュメモリなどの着脱可能な外部メモリとのインタフェースである外部メモリインタフェース１０７、外部機器との間で通信を行う通信インタフェース１０８などがバス１０９を介して接続された構成を有する。
【００７３】
そして、不揮発性メモリ１０４に格納されて上記制御部１８としての機能の処理手順が記述されたプログラムが揮発性メモリ１０５にロードされ、ＣＰＵ１０３によって実行される。このプログラムは、ハードディスク、ＣＤ（Compact  Disk）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＭＯ（Magneto-Optical  disk）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  DiskまたはDigital  Video  Disk）などのコンピュータ装置で読取可能な記録媒体に記録され、または、このプログラムは、インターネットなどのネットワーク（通信回線）を介して配布することもできる。この場合には、通信インタフェース１０８を介して接続された情報処理端末からプログラムが不揮発性メモリ１０４上に格納される。
【００７４】
なお、上記においては制御部１８としての機能を実現可能なコンピュータについて示したが、制御部１８としての専用の装置を用いてもよいことはもちろんである。
【００７５】
上述した実施の形態によれば、人が建物内に入室することが人の入室前に事前に検知されると、建物内の空気の換気が行われる。これにより、建物内にこもった熱気が室外へ排出されて室外の空気と入れ替えられる。そして、換気により建物内の空気の温度が下がった後に、空調部により冷房運転が行われる。これにより、実施の形態によれば、建物内に熱気がこもった状態から空調部の冷房運転を行って室内の温度を下げる場合に比べて、建物内の温度が快適な温度状態に達するまでの時間が大幅に短縮され、また、冷房運転に要する電力量が大幅に低減される。このような効果は、特に夏季において有効である。
【００７６】
また、冷房運転の開始前に換気を行うか否かを判定する方法としては、建物内温度Ｔと設定温度Ｔｓ、Ｔｗとを比較する方法、または現在が１年において冬季、夏季、中間期の何れの期間であるかを判定する方法を用いることができる。これにより、冷房運転の開始前に換気を行うか否かを容易に判定できる。
【００７７】
したがって、本実施の形態によれば、人が入室する前の建物内の室内温度を短時間で、且つ消費電力を抑えて快適に空調された空間とすることができる。
【００７８】
なお、上記においては、建物内における室内空間を対象としているが、廊下などに換気扇および空調部があるような建物においても、上記と同様にして空調を行うことができる。また、本実施の形態にかかる換気・空調システムは、一般家庭住宅、業務用の事務所や店舗、工場などに広く適用可能である。
【００７９】
また、上述した実施の形態において示された技術は、任意に取捨選択して組み合わせて使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明にかかる換気・空調システムは、一般家庭住宅、業務用の事務所や店舗、工場などにおいて、人の入室前の建物内を短時間且つ少ない消費電力で、快適に空調された空間とする場合に有用である。
【符号の説明】
【００８１】
１１  換気部、１２  空調部、１３  自然給気部、１４  人感センサー、１５  建物内温度センサー、１６  外気温度センサー、１７  入室検知部、１８  制御部、３２  レンジフード、３３  和室、３４  給気用の換気扇、３５  洗面所、３６  トイレ、３８  排気用の換気扇、３９  自然給気部、４０  空調機、４１  トイレ、４２  洋室、４３  空調機、５１  屋根裏、５２  熱交換換気装置、５２ａ  熱交換器、５３  配管、５４  軒先、５５  給気口、５６  排気口、６１  室内へ給気される空気、６２  室内から排気される空気、１００  コンピュータ装置、１０１  表示装置、１０２  入力装置、１０４  不揮発性メモリ、１０５  揮発性メモリ、１０６  表示用メモリ、１０７  外部メモリインタフェース、１０８  通信インタフェース、１０９  バス、Ｔ  建物内温度、Ｔｏ  外気温度、Ｔｓ  設定温度、Ｔｗ  設定温度。
【図１】
2015187510.tif 000003
【図２】
2015187510.tif 000004
【図３】
2015187510.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015187510.tif 000009
【図８】
2015187510.tif 000010
【図９】
2015187510.tif 000011
【図１０】
2015187510.tif 000012
【図１１】
2015187510.tif 000013
【図１２】
2015187510.tif 000014