(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓が設けられた窓付壁、前記窓付壁に対向する対向壁および天井とで構成される居住空間の空気を吸い込む第１の吸込口と、
前記第１の吸込口から吸い込んだ空気を温度調整する循環用空気調和機と、
前記循環用空気調和機が温度調節した空気を前記居住空間に供給する第１の吹出口と、
空気の流れを生成する送風機と、
前記送風機が吹き出した空気を前記居住空間に供給する第２の吹出口と、を備え、
前記第２の吹出口は、
スリット形状を有し、
前記スリット形状の長辺が前記窓付壁と平行となるように前記天井の前記窓付壁側に設けられ、
前記窓付壁から前記対向壁へ向かう方向に空気を吹き出し、
前記第１の吹出口は、
前記窓付壁を基準として前記第２の吹出口よりも前記対向壁に近い位置かつ前記天井の周縁部に設けられた室内空調システム。
【請求項２】
窓が設けられた窓付壁、前記窓付壁に対向する対向壁および天井とで構成される居住空間の空気を吸い込む第１の吸込口と、
前記第１の吸込口から吸い込んだ空気を温度調整する循環用空気調和機と、
前記循環用空気調和機が温度調節した空気を前記居住空間に供給する第１の吹出口と、
空気の流れを生成する送風機と、
前記送風機が吹き出した空気を前記居住空間に供給する第２の吹出口と、を備え、
前記第２の吹出口は、
スリット形状を有し、
前記スリット形状の長辺が前記窓付壁と平行となるように前記天井の前記窓付壁側に設けられ、
前記スリット形状の長辺が前記窓と同一の幅を有し、
前記窓付壁から前記対向壁へ向かう方向に空気を吹き出す室内空調システム。
【請求項３】
前記第１の吸込口は、
前記対向壁の高さ方向における中央より下部に設けられている請求項１または２に記載の室内空調システム。
【請求項４】
窓が設けられた窓付壁、前記窓付壁に対向する対向壁および天井とで構成される居住空間の空気を吸い込む第１の吸込口と、
前記第１の吸込口から吸い込んだ空気を温度調整する循環用空気調和機と、
前記循環用空気調和機が温度調節した空気を前記居住空間に供給する第１の吹出口と、
空気の流れを生成する送風機と、
前記送風機が吹き出した空気を前記居住空間に供給する第２の吹出口と、
前記天井における前記第２の吹出口よりも前記対向壁に近い位置に前記居住空間の空気を吸い込む第２の吸込口と、を備え、
前記第２の吹出口は、
スリット形状を有し、
前記スリット形状の長辺が前記窓付壁と平行となるように前記天井の前記窓付壁側に設けられ、
前記窓付壁から前記対向壁へ向かう方向に空気を吹き出し、
前記送風機は、
前記第２の吸込口から前記第２の吹出口への空気の流れを生成する室内空調システム。
【請求項５】
窓が設けられた窓付壁、前記窓付壁に対向する対向壁および天井とで構成される居住空間の空気を吸い込む第１の吸込口と、
前記第１の吸込口から吸い込んだ空気を温度調整する循環用空気調和機と、
前記循環用空気調和機が温度調節した空気を前記居住空間に供給する第１の吹出口と、
空気の流れを生成する送風機と、
前記送風機が吹き出した空気を前記居住空間に供給する第２の吹出口と、
前記天井における前記第２の吹出口よりも前記対向壁に近い位置に前記居住空間の空気を吸い込む第２の吸込口と、
外気を吸い込む第３の吸込口と、
前記第２の吸込口からの空気と前記第３の吸込口から吸い込まれた外気との割合を調整するダンパーと、を備え、
前記第２の吹出口は、
スリット形状を有し、
前記スリット形状の長辺が前記窓付壁と平行となるように前記天井の前記窓付壁側に設けられ、
前記窓付壁から前記対向壁へ向かう方向に空気を吹き出し、
前記ダンパーにより調整された前記第２の吸込口からの空気及び前記第３の吸込口からの外気の少なくともいずれか一方を前記居住空間に供給する室内空調システム。
【請求項６】
前記ダンパーの上流側に外気導入機をさらに備え、
前記外気導入機は、
粉塵フィルターを有し、
前記第２の吹出口は、
前記粉塵フィルターによって外気から粉塵を除去した清浄空気を吹き出す請求項５に記載の室内空調システム。
【請求項７】
前記外気導入機は、
加湿器を有し、
前記第２の吹出口は、
前記加湿器によって前記外気を加湿した加湿空気を吹き出す請求項６に記載の室内空調システム。
【請求項８】
前記外気導入機は、
熱交換器を有し、
前記熱交換器は、
前記第２吸込口から吸い込まれた空気と前記第３の吸込口から吸い込まれた外気との熱交換を行う請求項６または７に記載の室内空調システム。
【請求項９】
窓が設けられた窓付壁、前記窓付壁に対向する対向壁および天井とで構成される居住空間の空気を吸い込む第１の吸込口と、
前記第１の吸込口から吸い込んだ空気を温度調整する循環用空気調和機と、
前記循環用空気調和機が温度調節した空気を前記居住空間に供給する第１の吹出口と、
空気の流れを生成する送風機と、
前記送風機が吹き出した空気を前記居住空間に供給する第２の吹出口と、を備え、
前記第２の吹出口は、
スリット形状を有し、
前記スリット形状の長辺が前記窓付壁と平行となるように前記天井の前記窓付壁側に設けられ、
前記窓付壁から前記対向壁へ向かう方向に空気を吹き出し、
長手方向に平行に風向調整板を有し、
前記居住空間の床面から上方１．７ｍの範囲に風が届くように前記風向調整板の角度が調整される室内空調システム。
【請求項１０】
前記送風機は、
前記第２の吹出口から吹き出す空気の風速を変化させる請求項１、２、４、５、９のいずれか１項に記載の室内空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の空調に使用される送風機を用いた空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和機は、エアコンの室内機の吹き出し風速に、複数の波形パターンを組み合わせた変化を与える制御を行って、自然の風にあたっている感覚をユーザーに与えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
以下、その空気調和機について図４を参照しながら説明する。【０００４】
図４に示すように、従来の空気調和機１００は、横長の室内機の本体１０１の内部に、ファン（図示せず）、熱交換器（図示せず）を備えている。本体１０１には、上面に吸込口１０２、前面下部に吹出口１０３を有している。吸込口１０２から室内の空気を吸い込み、吸い込んだ空気を内部の熱交換器によって冷却あるいは加熱した後、吹出口１０３から吹き出すことによって、室内の空気調和を行うものである。【０００５】
吹出口１０３には、横方向に２枚の上下風向板１０４ａ、１０４ｂが備えられ、空気調和機１００へ向かって見たときにそれぞれ右側、左側で、空気調和機１００から上下に吹き出す風の角度が変えられるようになっている。また、吹出口１０３には、同じく空気調和機１００へ向かって見たときにそれぞれ右側と左側で、空気調和機１００から左右に吹き出す風の角度が変えられるよう、左右風向板１０５ａ、１０５ｂが設けられている。【０００６】
そして、正弦波状の波形パターンＰａと、波形パターンＰａの１／４未満の周期で波形パターンＰａ以上の振幅を有する波形パターンＰｂと、を含む複数の波形パターンを合成して、吹出口１０３から吹き出す風の風速が、経時変化するように制御するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−３５０９５号公報
【特許文献２】特開平２−２１８８９２号公報
【発明の概要】
【０００８】
このような従来の空気調和機１００においては、室内の温度調節を行うため、熱交換器によって冷却、あるいは加熱された空気を、室内の熱負荷に対応した風速で吹き出す。従って、居住者に直接、吹き出した風が当たると、風速を変化させて自然の風に当たっている感覚を与えたとしても、居住者にとって不快となる場合がある。すなわち、夏季であれば、冷えすぎた風があたることにより不快感を感じ、あるいは、冬季であれば、暖かい空気であっても風があたることにより寒さを感じる、などの課題がある。また、室内の熱負荷に対応して、供給する熱量、すなわち、吹き出し温度と吹き出し風速を変化させているので、居住者にあたる風は、必ずしも居住者にとって快適なものではない。
【０００９】
本発明は、人工風でありながらも居住者が、吹き出された風を自然の風のように体感することができる送風を行う、室内空調システムを提供することを目的とする。
【００１０】
そして、この目的を達成するために、本発明の一態様に係る室内空調システムの１つは、窓が設けられた窓付壁、前記窓付壁に対向する対向壁および天井とで構成される居住空間の空気を吸い込む第１の吸込口と、前記第１の吸込口から吸い込んだ空気を温度調整する循環用空気調和機と、前記循環用空気調和機が温度調節した空気を前記居住空間に供給する第１の吹出口と、空気の流れを生成する送風機と、前記送風機が吹き出した空気を前記居住空間に供給する第２の吹出口と、を備える。前記第２の吹出口は、スリット形状を有し、前記スリット形状の長辺が前記窓付壁と平行となるように前記天井の前記窓付壁側に設けられ、前記窓付壁から前記対向壁へ向かう方向に空気を吹き出す。前記第１の吹出口は、前記窓付壁を基準として前記第２の吹出口よりも前記対向壁に近い位置かつ前記天井の周縁部に設けられる。これにより所期の目的を達成するものである。
【００１１】
本発明の一態様に係る室内空調システムによれば、窓から吹き込むように居住空間全体に風が行きわたるので、居住者は、室内空調システムから吹き出す風を自然の風のように体感することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る室内空調システムの吹き出し気流の概念図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る室内空調システムの模式図である。
【図３】図３は、実施の形態２に係る室内空調システムの模式図である。
【図４】図４は、従来の空気調和機を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態の室内空調システムを備えた居住空間１の室内概念図で、室内から窓３側を見た図である。また図２は、室内空調システムの模式図である。
【００１５】
図１および図２に示すように、室内空調システムは、住宅など屋内の空間である居住空間１に設置されるものである。居住空間１は、窓３を有する窓付壁２０と、窓付壁２０に対向する対向壁２１と、窓付壁２０と対向壁２１とに隣接する２つの側壁２２（側壁２２Ｒ、側壁２２Ｌ）と、側壁２２と窓付壁２０と対向壁２１とに鉛直上方で接する天井２３と、側壁２２と窓付壁２０と対向壁２１とに鉛直下方で接する床２４とで構成される。
【００１６】
また、室内空調システムは、第２の吸込口８と、第２の吹出口４と、送風機６と、第１の吸込口７と、第１の吹出口２と、循環用空気調和機５とを備える。
【００１７】
第２の吸込口８は、天井２３における第２の吹出口４よりも対向壁２１に近い位置に設けられている。第２の吸込口８は、天井２３における対向壁２１近傍に設けられる。第２の吸込口８は、居住空間１の空気を吸い込む開口として設けられる。ここで近傍とは、１ｍ以内の距離を指す。
【００１８】
第２の吹出口４は、矩形の開口であり、たとえばスリット形状を有する。第２の吹出口４は、天井２３における窓付壁側の近傍に、スリット形状の長辺が窓付壁２０と平行となるように配置される。ここで平行とは、厳密に平行である必要は無く、長辺が窓付壁２０に沿って設けられておれば平行に含まれる。また近傍とは、１ｍ以内の距離を指す。第２の吸込口８は、スリット形状における長辺が、窓３と同一かそれ以上の幅を有する。ここで窓３の幅は、開口部の幅ではなく窓の周囲に設けられた窓を固定するための枠体の幅を指す。第２の吹出口４が空気を吹き出す方向は、窓付壁２０から離れる方向、すなわち対向壁２１の方向である。
【００１９】
図２に示すように、送風機６は、第２の吸込口８から第２の吹出口４に空気を導く。いいかえると、送風機６は、第２の吸込口８から第２の吹出口４への空気の流れを生成する。つまり送風機６は、居住空間１の空気を第２の吸込口８から吸い込んで、第２の吹出口４から居住空間１内へ供給する。いいかえると、第２の吹出口４は、送風機６が吹き出した空気を居住空間１に供給する。すなわち、送風機６が供給する空気は、居住空間１内を循環するものである。
【００２０】
送風機６は、第２の吹出口４から吹き出す空気の風速を変化させる。送風機６は、自然の風のように、風速にゆらぎを持たせた運転を行うとよい。具体的には、たとえば特許文献２（特開平２−２１８８９２号公報）等に開示されているような、１／ｆゆらぎ理論を基にした速度制御を用いればよい。また、送風機６の設置場所は特に特定されるものではない。図２では、送風機６を、居住空間１外部に設けたものとしているが、たとえば居住空間１の内部に設けても良い。
【００２１】
第１の吸込口７は、居住空間１の空気を吸い込む開口として設けられる。第１の吸込口７は、対向壁２１において、高さ方向、つまり床２４から天井２３までの距離における中央よりも下部に設けられている。
【００２２】
第１の吹出口２は、循環用空気調和機（図２における循環用空気調和機５）において温度調節された冷風、あるいは温風等を吹き出す。第１の吹出口２は、居住空間１の天井２３の周縁部に設けられる。具体的には、第１の吹出口２は、天井２３の周縁部であって、窓付壁を基準として第２の吹出口４より遠方（対向壁２１に近い位置）に設けられる。第１の吹出口２を周縁部に設けることで、第１の吹出口２から吹き出す空気を、居住者に直接あたりにくくしている。ここで、周縁部とは、天井２３の端縁から１ｍ以内の距離にかかる領域を指す。
【００２３】
循環用空気調和機５は、第１の吸込口７から吸い込んだ空気に対して加熱、冷却処理を行い、すなわち温度調節した後、第１の吹出口２から温度調節された空気を吹き出す。
【００２４】
以上が室内空調システムの構成である。上記構成において、循環用空気調和機５は、居住空間１の空気を第１の吸込口７から吸い込んで、冷却、あるいは加熱した後、第１の吹出口２から室内へ供給する。図示しないが、居住空間１内に設けられた温度センサによって検知された室内温度と、居住者が設定する設定温度に基づいて、循環用空気調和機５は、居住空間１の温度制御を行っている。
【００２５】
このような構成によれば、居住空間１内は、循環用空気調和機５によって快適な室温に保たれると同時に、窓３側からは、送風機６によって自然の風を感じさせる気流が流れてくる。すなわち、窓３を開けて心地よい風が入ってくるような感覚になるのである。
【００２６】
また、図２に示すように、第２の吹出口４から吹き出された空気は、対向壁２１近傍の天井２３に設けられた第２の吸込口８と、対向壁２１の下方に設けられた第１の吸込口７とに分けられて吸い込まれる。つまり、第２の吹出口４から吹き出された空気は、第１の吸込口７と第２の吸込口８により吸い込まれる。そのため、居住空間１の窓付壁２０から対向壁２１に向かって、すなわち、居住空間１の全域に亘って風の流れが形成される。これにより、第２の吹出口４から吹き出す風の風速を遅くしても、居住空間１内を隅々まで環流することができる。よって、居住空間１内の居住者に直接強い風を当てることなく第２の吹出口４からの空気の吹き出しが可能になり、心地よい自然風を実現することが可能となる。
【００２７】
また、第２の吹出口４から吹き出された空気は、天井２３に設けられた第２の吸込口８と、下方に設けられた第１の吸込口７とに分かれて吸い込まれる。そして、第２の吹出口４と、第２の吸込口８との間、及び第２の吹出口４と第１の吸込口７との間、に循環用空気調和機５の第１の吹出口２が位置する。つまり、循環用空気調和機５により温度調節された空気は第２の吹出口４からの温度調節されない空気によって、上下方向に攪拌され、居住空間１を循環する。従って、循環用空気調和機５により温度調整された空気は、居住空間１の全体に行き渡り、居住空間１内の温度調節機能を高める。そして、居住空間１内の位置による温度差を低減し、居住空間１内の居住者に、温度差による違和感を与えることを抑制することができる。
【００２８】
なお、冬季には風に直接当たると寒さを感じる場合がある。また、夏季には冷たい風が直接当たることで違和感を感じる場合がある。しかし、本実施の形態に係る室内空調システムによれば、循環用空気調和機５によって居住空間１の温度が設定温度に調整される際、循環用空気調和機５によって直接加熱、冷却された空気は、天井２３の周縁部に設けられた第１の吹出口から下方に吹き出され、居住空間１の中央付近に居る居住者には直接当たらない。そして、居住空間１内で混合されて適度な温度に調節された空気が、送風機６によって第２の吹出口４により吹き出され、居住空間１内において窓付壁２０から対向壁２１に向けた風の流れを形成する。このため、冬季や夏季であっても自然の風を心地よく感じることのできる室内空調システムとなる。
【００２９】
また、第２の吹出口４の長手方向の幅は、窓３の横幅と略同じ長さにすることで、第２の吹出口４から吹き出される風は、窓３から吹き込んだような感覚が得られるのである。
【００３０】
また、第２の吹出口４から吹き出す風は、図１に記載のように、窓３から離れるように、かつ、居住空間１の中心部付近で床付近から居住者の頭の位置まで広がるように吹き出している。すなわち、第２の吹出口４から吹き出す風は、窓３から居住空間に向かって吹き出している。このとき、居住者の頭の位置とは、場合によって異なり、例えば、椅子に座った状態での頭部、あるいは、立っている状態での頭部であり、後述する制御部に対する指令によって設定することができる。ここで、一般的に、居住域とは、床２４から高さ１．８ｍまでの範囲を指す。ＩＳＯでは、１．７ｍの高さを立位における頭部の位置としており、第２の吹出口４から吹き出す風は、居住者の立つ位置の高さ１．７ｍに向けるとよい。
【００３１】
なお、循環用空気調和機５の設置場所は特定されるものではない。図２では、循環用空気調和機５を居住空間１外部に設けたものとしているが、居住空間１の内部に設けても良い。
【００３２】
図示しないが、第２の吹出口４は、窓３側から居住空間１の内部側に並列に並んだ風向調整板を有している。風向調整板は、例えばフラップである。この風向調整板（図示せず）は、その角度を調整することによって、居住空間１内へ吹き出す気流の角度を調整している。居住者が座っているときには、気流は、少し低い位置に向けて吹き出し（図１および２において気流Ｗ１と表示する）、居住者が立っているときには、気流は高い位置に到達するように角度を調整する（図１および図２において気流Ｗ２と表示する）。送風機６の制御を行う制御装置は、第２の吹出口４の内部に設けられたステッピングモータ（図示せず）にて風向調整板の角度調整を行っている。風向調整板の角度調整の指示は、居住者がリモートコントロール装置（図示せず）で行っても良い。また、風向調整板の角度調整の指示は、居住空間１内に設けられた人体検知センサ（図示せず）の出力により、居住者の位置、姿勢を認識し、その位置情報から行っても良い。
【００３３】
以上のように、第２の吹出口４は、長手方向に平行に風向調整板を有する。そして、居住空間１の床面から上方１．７ｍの範囲に風が届くように風向調整板の角度が調整される。
【００３４】
（実施の形態２）
第２の実施の形態について、図１及び図３を用いて説明する。
【００３５】
本実施の形態の室内空調システムは、実施の形態１の構成に加えて、第３の吸込口２５と外気導入機１０と、ダンパー１４とを備える。
【００３６】
第３の吸込口２５は、住宅の外壁面に設けられ、住宅外の空気、すなわち外気を居住空間１に導入するための開口である。
【００３７】
外気導入機１０は、外気導入機１０の外気取込部が第３の吸込口２５に接続され、外気導入機１０の空気吹出部（居住空間１における第１の吹出口２および第２の吹出口４へと接続される側）がダンパー１４に接続されている。いいかえると、外気導入機１０はダンパー１４の上流側に位置する。外気導入機１０は、粉塵フィルター１１、加湿器１２、熱交換器１３を備える。
【００３８】
粉塵フィルター１１は、第３の吸込口２５から吸い込まれた外気を通過させることにより、外気に含まれる粉塵を除去することができる。そして、第２の吹出口４は、粉塵フィルター１１によって外気から粉塵を除去した清浄空気を吹き出す。すなわち、外気導入機１０を空気清浄機として機能させることが可能である。
【００３９】
加湿器１２は、第３の吸込口２５から吸い込まれ、粉塵を除去された外気を加湿することができる。すなわち、外気導入機１０を加湿機として機能させることが可能である。
【００４０】
熱交換器１３は、第３の吸込口２５から吸い込まれた空気と、居住空間１の第２の吸込口８から吸い込まれた空気とを熱交換する。すなわち、外気導入機１０を熱交換機として機能させることが可能である。
【００４１】
ダンパー１４は、外気導入機１０から吹き出された外気と、居住空間１の第２の吸込口８から吸い込まれた還気空気との切り替え、あるいは、混合を行うものである。すなわち、ダンパー１４の位置を制御することによって、送風機６から吹き出す空気を、全外気、外気と還気の混合または全還気（すなわち循環）に切り替えることができる。いいかえると、ダンパー１４は、第２の吸込口８からの空気と第３の吸込口２５から吸い込まれた外気との割合を調整する。そして、第２の吹出口４は、ダンパー１４により調整された第２の吸込口８からの空気及び第３の吸込口２５からの外気の少なくともいずれか一方を居住空間１に供給する。
【００４２】
本実施の形態の室内空調システムにおける送風機６は、外気を吸い込んで居住空間１内に供給するものである。さらに、吸い込まれた外気は、居住空間１内に供給される前に、外気導入機１０によって処理が行われる。外気導入機１０は、外気を、粉塵フィルター１１によって浄化し、加湿器１２によって加湿し、熱交換器１３によって冷却あるいは加熱を行う。第２の吹出口４から吹き出す空気は、熱交換によって居住空間１内の温度に近づけられる。そのため、居住者に風があたったときに、自然の風が吹いているような感覚が得られる。
【００４３】
また、送風機６に吸い込まれる空気の経路には、ダンパー１４が設けられ、ダンパー１４の制御によって換気量が制御される。よって、外気導入機１０は、必要な量だけの外気を取り込むことができる。そのため、循環用空気調和機５に対する外気の熱負荷を軽減することができる。
【００４４】
なお、粉塵フィルター１１は、要求される清浄度に応じてその種類を選択すればよい。
【００４５】
なお、本実施の形態では、外気導入機１０には、粉塵フィルター１１、加湿器１２、熱交換器１３が設けられているが、これらの機器は、必要に応じて適宜選択して設けられるものであり、それらのひとつ、あるいは複数の機器を設ければよい。
【００４６】
実施の形態１、実施の形態２を通して、循環用空気調和機５、送風機６、外気導入機１０、ダンパー１４は、図示しない制御手段によって、送風量、温度制御に関わる加熱量、冷却量、ダンパー角度などが適宜調整される。
【符号の説明】
【００４７】
１  居住空間
２  第１の吹出口
３  窓
４  第２の吹出口
５  循環用空気調和機
６  送風機
７  第１の吸込口
８  第２の吸込口
１０  外気導入機
１１  粉塵フィルター
１２  加湿器
１３  熱交換器
１４  ダンパー
２０  窓付壁
２１  対向壁
２２，２２Ｌ，２２Ｒ  側壁
２３  天井
２４  床
２５  第３の吸込口
【図１】
0006634613.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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