冷暖房システム
【課題】自然エネルギーを上手く活用すると共に、快適な空間を提供することが可能な冷暖房システムを得る。
【解決手段】室内１４の温度が設定温度以上になると、ルーバー部材２０の集光量を減少させ隣接するルーバー部材２０間の隙間を利用し放熱効果によって室内１４の温度を下げる。また、室内１４の温度が設定温度未満になると、ルーバー部材２０の集光量を増大させルーバー部材２０による集熱効果によって室内１４の温度を上昇させる。つまり、ルーバー部材２０の閉状態では窓際の暖房効果が向上し、ルーバー部材２０の開状態では室内１４の熱の放出効果が向上する。このように、太陽光エネルギーを上手く活用し、ルーバー部材２０の集光面２０Ａの角度を調整するだけで室内１４の温度を調整することができ、従来よりも快適な空間を得ることができる。
【解決手段】室内１４の温度が設定温度以上になると、ルーバー部材２０の集光量を減少させ隣接するルーバー部材２０間の隙間を利用し放熱効果によって室内１４の温度を下げる。また、室内１４の温度が設定温度未満になると、ルーバー部材２０の集光量を増大させルーバー部材２０による集熱効果によって室内１４の温度を上昇させる。つまり、ルーバー部材２０の閉状態では窓際の暖房効果が向上し、ルーバー部材２０の開状態では室内１４の熱の放出効果が向上する。このように、太陽光エネルギーを上手く活用し、ルーバー部材２０の集光面２０Ａの角度を調整するだけで室内１４の温度を調整することができ、従来よりも快適な空間を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の冷暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パイプ内に冷水又は温水を流して室内の冷暖房と行うという冷暖房システムがあった。しかし、冷水及び温水を組み合わせて制御を行う場合、室内の窓際ではない場所に冷暖房システムが設けられていると太陽光のような自然エネルギーを上手く活用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６―１７０５３２号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、自然エネルギーを上手く活用すると共に、快適な空間を提供することが可能な冷暖房システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の冷暖房システムは、室内に設置されるルーバーを構成し、複数配置され回転可能に支持されて回転角度によって集光量が変わると共に、内部に流体が流動可能なパイプが設けられたルーバー部材と、前記パイプ内へ冷水又は温水を供給する供給手段と、室内の温度を検出する温度センサーと、前記温度センサー及び前記供給手段が接続され、前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記供給手段によって前記パイプ内へ冷水又は温水が供給されるように制御する制御手段と、を有する。
【０００６】
請求項１に記載の冷暖房システムでは、室内に設置されるルーバーが複数のルーバー部材によって構成されている。このルーバー部材は回転可能に支持されており、回転角度によって集光量が変えられるようになっている。また、ルーバー部材の内部には、流体が流動可能なパイプが設けられており、供給手段によって当該パイプ内へは冷水又は温水が供給される。
【０００７】
一方、室内の温度を検出する温度センサーが設けられている。この温度センサーには供給手段と共に制御手段が接続されており、温度センサによって検出された温度に基づいて、供給手段によってパイプ内へ冷水又は温水が供給されるように制御されている。
【０００８】
ここで、ルーバーを窓際に設置することで、ルーバー部材の集光量が増加する閉状態では、窓際などいわゆるペリメータゾーンにおける暖房効果が向上し、ルーバー部材の集光量が減少する開状態では、室内の熱の放出効果が向上する。このため、太陽光エネルギーを上手く活用し、ルーバー部材の回転角度を調整するだけで、室内の温度調整が可能となる。そして、ペリメータゾーンとインテリアゾーンとの温度差を小さくすることで、ペリメータゾーンの空調負荷を軽減させることができる。
【０００９】
また、温度センサーによって検出された温度に基づいて、制御手段によってルーバー部材のパイプ内へ冷水又は温水が供給されるように制御される。このため、例えば、夏期において、室内の温度が予め設定された温度以上になると、ルーバー部材のパイプ内へ冷水が流れ当該ルーバー部材を介して輻射熱による冷房がなされる。この状態で、ルーバー部材を開状態にして集光量を減少させることで、冷房負荷を軽減させることができる。
【００１０】
また、冬期において、室内の温度が予め設定された温度未満になると、ルーバー部材のパイプ内へ温水が流れ当該ルーバー部材を介して輻射熱による暖房がなされる。この状態で、ルーバー部材を閉状態にして集光量を増加させることで、暖房負荷を軽減させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の冷暖房システムは、請求項１に記載の冷暖房システムにおいて、前記ルーバー部材を所定の角度に回転させる回転手段を備え、前記回転手段が前記制御手段と接続され、当該制御手段は前記ルーバー部材が所定の角度に回転するように制御する。
【００１２】
請求項２に記載の冷暖房システムでは、ルーバー部材を所定の角度に回転させる回転手段を備えており、当該回転手段が制御手段と接続されている。そして、制御手段によってルーバー部材が所定の角度に回転するように制御されることで、ルーバー部材の集光面の角度を調整して室内の温度を調整することができる。つまり、ルーバー部材の閉状態では、室内の温度を上昇させ、ルーバー部材の開状態では、室内の温度を下げることができる。
【００１３】
請求項３に記載の冷暖房システムは、請求項１又は２に記載の冷暖房システムにおいて、前記供給手段が集熱器及び電気温水器と接続され、前記パイプ内へ温水が供給されるときには、前記制御手段は前記集熱器が前記電気温水器に優先して使用されるように制御する。
【００１４】
一般に、集熱器は天候によって左右され、曇りや雪、雨の日が続く場合には、連続して温水を供給することができない。このため、請求項３に記載の冷暖房システムでは、供給手段が集熱器及び電気温水器と接続されているため、曇りや雪、雨の日が続く場合には、電気温水器を利用することができ、天候に左右されず連続して温水を供給することができる。そして、制御手段によって集熱器が電気温水器に優先して使用されるように制御することで、集熱器及び電気温水器の運転を最適な状態で使用することができる。
【００１５】
請求項４に記載の冷暖房システムは、請求項１〜３の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記ルーバー部材の集光量が増加する閉状態では、前記制御手段は前記パイプ内へ温水が供給されるように制御する。
【００１６】
ルーバー部材の閉状態では集光量が増加する。このため、請求項４に記載の冷暖房システムでは、ルーバー部材の閉状態で当該ルーバー部材のパイプ内へ温水が供給されるため、室内の暖房効果を向上させることができ、暖房負荷を軽減させることができる。
【００１７】
請求項５に記載の冷暖房システムは、請求項１〜４の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記ルーバー部材の集光量が一番小さくなった開状態では、前記制御手段は前記パイプ内へ冷水が供給されるように制御する。
【００１８】
ルーバー部材の開状態では集光量が減少する。このため、請求項５に記載の冷暖房システムでは、ルーバー部材の開状態で当該ルーバー部材のパイプ内へ冷水が供給されるため、室内の冷房効果を向上させることができ、冷房負荷を軽減させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の冷暖房システムは、請求項１〜５の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記制御手段は前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記パイプ内へ供給する冷水又は温水の量を制御する。
【００２０】
請求項６に記載の冷暖房システムでは、温度センサーによって検出された温度に基づいて、制御手段によってルーバー部材のパイプ内へ供給する冷水又は温水の量が制御される。これにより、目的の温度と現在の温度との温度差に応じて、冷水又は温水の量を変えることができる。
【００２１】
請求項７に記載の冷暖房システムは、請求項１〜６の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記制御手段は前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記ルーバー部材の回転角度を変えるように制御する。
【００２２】
請求項７に記載の冷暖房システムでは、温度センサーによって検出された温度に基づいて、制御手段によってルーバー部材の回転角度が変わるように制御される。これにより、ルーバー部材の集光量を増大させルーバー部材による集熱効果によって室内の温度を上昇させることができる。また、ルーバー部材の集光量を減少させ隣接するルーバー部材間の隙間を利用し放熱効果によって室内の温度を下げることができる。
【００２３】
請求項８に記載の冷暖房システムは、請求項１〜７の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記ルーバー部材のパイプが、床暖房システムを構成する床下パイプと連通可能に接続されている。
【００２４】
一般に、ペリメータゾーンでは室内内部のインテリアゾーンよりも放熱されやすい。このため、請求項８に記載の冷暖房システムでは、ルーバー部材のパイプが、床暖房システムを構成する床下パイプと連通可能に接続されている。これにより、例えば冬期において床下パイプに加えルーバー部材のパイプ内へ温水を流すようにして、ペリメータゾーンにおける放熱を防止することができる。
【００２５】
請求項９に記載の冷暖房システムは、請求項１〜８の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記制御手段がホーム・エネルギー・マネージメント・システム（ＨＥＭＳ）により制御されている。
【００２６】
請求項９に記載の冷暖房システムでは、制御手段がＨＥＭＳにより制御されることで、集熱器及び電気温水器等の運転を最適な状態（例えば、深夜電力を利用した電気温水器の利用）にすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように請求項１に記載の建物によれば、自然エネルギーを上手く活用すると共に、快適な空間を提供することが可能である、という優れた効果を有する。
【００２８】
請求項２に記載の建物によれば、ルーバー部材の回転角度（集光量）を変えるだけで室内の温度を調整することができる、という優れた効果を有する。
【００２９】
請求項３に記載の建物によれば、天候に左右されず連続して温水を供給することができる、という優れた効果を有する。
【００３０】
請求項４に記載の建物によれば、ルーバー部材の集光量と連動してルーバー部材のパイプ内へ温水を供給して暖房効果を向上させる、という優れた効果を有する。
【００３１】
請求項５に記載の建物によれば、ルーバー部材の集光量と連動してルーバー部材のパイプ内へ冷水を供給して冷房効果を向上させる、という優れた効果を有する。
【００３２】
請求項６に記載の建物によれば、目的の温度と現在の温度との温度差が大きい場合でも短時間で目的の温度に近づけることができる、という優れた効果を有する。
【００３３】
請求項７に記載の建物によれば、ルーバー部材の回転角度を変えるだけで室内の温度を調整することができる、という優れた効果を有する。
【００３４】
請求項８に記載の建物によれば、暖房効果を向上させることができると共に空調負荷を下げることができる、という優れた効果を有する。
【００３５】
請求項９に記載の建物によれば、省エネを実現することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態に係る冷暖房システムの構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る冷暖房システムが適用されたルーバーを示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る冷暖房システムが適用されたルーバーを構成するルーバー部材の要部を拡大した斜視図である。
【図４】（Ａ）はルーバー部材の開状態を示す水平断面図、（Ｄ）はルーバー部材の閉状態を示す水平断面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）はルーバー部材が開状態から閉状態へ回転移動する途中の状態を示す水平断面図である。
【図５】本実施形態に係る冷暖房システムの構成を示すブロック図である
【図６】本実施形態に係る冷暖房システムの構成の変形例を示すブロック図である
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本実施の形態に係る冷暖房システムについて説明する。
図１には、建物１２の室内１４に設けられ本実施の形態に係る冷暖房システム１０の構成を示す模式図が示されており、図２には、当該冷暖房システム１０が適用されたルーバー１８の斜視図が示されている。
【００３８】
（冷暖房システムの構成）
図１及び図２に示されるように、例えば冷暖房システム１０にはサッシ１６と対向して室内側に配置されたルーバー１８が備わっており、当該ルーバー１８を構成するルーバー部材２０は鉛直方向に沿って立設され、所定のピッチで複数配列されている。また、ルーバー部材２０は腰高の高さとなるように設定されており、サッシ１６の上部側は開放され当該サッシ１６を通じて室内から屋外への透視が可能とされている。
【００３９】
ここで、ルーバー部材２０は 図３に示されるように、水平断面形状が矩形状を成しており、長手方向の一方の面が集光面２０Ａとされている。ルーバー部材２０の内部には中空部２２が設けられており、中空部２２の中央部には、冷水又は温水が流動可能なパイプ２４が設けられている。パイプ２４は、ルーバー１８の長手方向の一端部から他端部に亘って互いに繋がっており、１本のパイプ２４が隣接するルーバー部材２０間でジグザグ状となるように配設されている。
【００４０】
また、ルーバー部材２０はパイプ２４を中心に回転可能とされている（図４（Ａ）〜（Ｄ）参照）。ルーバー部材２０の回転手段２７として、例えば、図４（Ａ）に示されるように、リンク２８、３２が用いられている。ルーバー部材２０の角部の１つには、連結ピン２６が回転可能に連結されており、当該連結ピン２６はルーバー部材２０の配列方向に沿って延設されたリンク２８に固定されている。このため、当該リンク２８が延設方向に沿って直線移動すると、連結ピン２６を介してパイプ２４を中心にルーバー部材２０が回転可能とされる。
【００４１】
リンク２８の長手方向の一端部には、連結ピン３０が固定されており、当該連結ピン３０にはリンク３２の長手方向の一端部が回転可能に連結されている。また、リンク３２の長手方向の他端部にはステッピングモータ３４が連結されている。このステッピングモータ３４は制御手段としての制御装置３６と接続されており、当該制御装置３６によって制御されている。
【００４２】
また、ステッピングモータ３４のステップ角度は、例えば、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、約３０度に設定されており、ステッピングモータ３４の回転によってリンク３２がその長手方向の他端部を中心に揺動可能とされる。
【００４３】
なお、ここではリンク２８、３２を用い、ステッピングモータ３４によってリンク３２を介してリンク２８を直線移動させるようにしたが、ルーバー部材２０を回転させることができれば良いためこれに限るものではない。例えば、ソレノイド等を用いて直接リンク２８を直線移動させるようにしても良い。さらに、手動によりルーバー部材２０が回転可能となるようにしても良い。
【００４４】
ところで、図５に示されるように、冷暖房システム１０は、温水を供給するための温水器３８と、冷水を供給するための給水器４０と、冷水又は温水をパイプ２４へ供給するための供給手段としての供給ポンプ４４と、供給ポンプ４４等を作動させる制御装置３６と、を含んで構成されている。そして、制御装置３６は住宅内のエネルギの管理や制御を行うＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）により制御される。
【００４５】
なお、温水器３８として、集熱器４８と電気温水器５０とが併用され、集熱器４８によって集熱された太陽熱は蓄熱槽４２によって蓄熱されるようになっている。そして、この蓄熱された熱によって冷水又は温水が生成され、蓄熱槽４２の内部に設けられた冷水タンク又は温水タンク４５内に貯留される（図１参照）。ここで、例えば冷水タンクはいわゆる給水器４０として用いられる。以下、給水器４０を冷水タンク４０という。
【００４６】
集熱器４８の場合、夜間では太陽熱を集熱することができず、また天候が悪い場合も太陽熱を集熱することはできない。しかし、電気温水器５０の場合、電気によって冷水又は温水が生成されるため、天候や時間に左右されることはない。このため、集熱器４８及び電気温水器５０を併用することで、天候に左右されずに冷水又は温水を連続して生成することができる。そして、集熱器４８又は電気温水器５０によって生成された冷水又は温水は供給ポンプ４４を介してパイプ２４内へ供給されるが、冷水又は温水の量は制御装置３６によって制御されるようになっている。
【００４７】
電気温水器５０としては、例えば自然冷媒ヒートポンプ式のものやヒーター式のものが使用される。蓄熱槽４２はこの電気温水器５０にも接続されており、電気温水器５０を介して深夜電力によって生成された冷水又は温水が蓄熱槽４２内に貯留される。これにより、冷水又は温水を生成するためのコストを低減させることができる。
【００４８】
そして、制御装置３６によって集熱器４８が電気温水器５０に優先して使用されるように制御されている。つまり、制御装置３６がＨＥＭＳにより制御されることで、集熱器４８及び電気温水器５０の運転を最適な状態で使用することができる。
【００４９】
一方、図１に示されるように、室内１４の床部５２にはいわゆる床暖房システム５４が備わっている。この床暖房システム５４では温水式床暖房が適用されており、床部５２の内部には温水が流動可能な床下パイプ５６が配設されている。なお、ここでは床暖房システムとして温水式床暖房が用いられているが、温水及び冷水式床暖房を用いても良い。
【００５０】
一例として、床下パイプ５６は、室内１４の幅方向（サッシ１６と直交する方向）に沿って、かつ室内１４の長手方向の一端側から他端側へ向かってジグザグ状となるように配設されている。そして、床下パイプ５６の一端部及び他端部は温水タンク４５と接続され、床下パイプ５６内へ供給（矢印Ａ）された温水は温水タンク４５へ戻る（矢印Ｂ）こととなる。つまり、床部５２内を流れる温水は循環している。
【００５１】
また、床下パイプ５６における室内１４のルーバー１８側には、室内１４の長手方向の一端側及び他端側にそれぞれ開閉バルブ５８、６０が設けられている。開閉バルブ５８には連結パイプ２５の一端部が接続されており、連結パイプ２５の他端部はルーバー１８に配設されたパイプ２４と接続されている。また、開閉バルブ６０にはルーバー１８のパイプ２４が接続されている。
【００５２】
そして、これらの開閉バルブ５８、６０は制御装置３６（図５参照）に接続されており、当該制御装置３６による制御によって開閉バルブ５８、６０の開閉が制御されている。例えば、開閉バルブ５８が開放されると、連結パイプ２５を介して床部５２の床下パイプ５６とルーバー１８のパイプ２４とが連通し、床下パイプ５６を流れる冷水又は温水（矢印Ｃ）はパイプ２４内へ供給（矢印Ｄ）される。
【００５３】
そして、開閉バルブ６０が開放されると、ルーバー１８のパイプ２４と床部５２の床下パイプ５６とが連通し、パイプ２４内を流れる冷水又は温水（矢印Ｅ）は床下パイプ５６内を流れる冷水又は温水（矢印Ｆ）と合流して床下パイプ５６内を流れる（矢印Ｇ）。
【００５４】
また、パイプ２４と冷水タンク４０との間には、開閉バルブ６２が設けられている、この開閉バルブ６２は制御装置３６（図５参照）と接続されており、当該制御装置３６による制御によって開閉バルブ６２の開閉が制御されている。そして、開閉バルブ５８が開放された状態ではこの開閉バルブ６２は閉止され、開閉バルブ６２が開放された状態では開閉バルブ５８は閉止される。
【００５５】
一方、図５に示されるように、制御装置３６には、室内の温度を検出する温度センサー６４が接続されている。このため、例えば、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度以上になると、制御装置３６による制御によって、冷水タンク４０（図１参照）内の冷水が供給ポンプ４４によってパイプ２４内へ供給される。また、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度未満になると、制御装置３６による制御によって、温水タンク４５（図１参照）内の温水が供給ポンプ４４によってパイプ２４（図１参照）へ供給される。
【００５６】
なお、ここでは、供給ポンプ４４を冷水タンク４０用と温水タンク４５用とで兼用しているが、冷水タンク４０用と温水タンク４５用とで専用の供給ポンプを設けても良い。また、温水が供給されるときの設定温度と冷水が供給されるときの設定温度は、同じであっても良いし異なっていても良い。
【００５７】
（冷暖房システムの作用・効果）
次に、本実施の形態に係る冷暖房システムの作用・効果について説明する。
【００５８】
図４（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、ルーバー１８を構成するルーバー部材２０が回転可能に設けられており、ルーバー部材２０の角部に連結された連結ピン２６を介してルーバー部材２０がリンク２８に固定されている。そして、リンク２８は連結ピン３０を介してステッピングモータ３４に接続されたリンク３２と連結されている。
【００５９】
ステッピングモータ３４は制御装置３６（図５参照）と接続されているため、制御装置３６による制御によってステッピングモータ３４が駆動すると、リンク３２が他端部を中心に揺動し、これによりリンク３２の一端部が連結ピン３０を中心に回転すると共に、当該連結ピン３０を介してリンク２８との間の成す角度を変えながらリンク２８をその延設方向に沿って直線移動させる。これにより、リンク２８に固定された連結ピン２６を中心にルーバー部材２０がパイプ２４を中心に回転することとなる。
【００６０】
そして、ここでは、図４（Ａ）に示されるように、ステッピングモータ３４による回転角度が約０度の状態では、ルーバー部材２０の集光面２０Ａがサッシ１６（図１参照）と略直交して配置され、集光量は最小となり集熱効果は一番小さくなる。
【００６１】
また、図４（Ｄ）に示されるように、ステッピングモータ３４による回転角度が約９０度の状態では、ルーバー部材２０の集光面２０Ａがサッシ１６（図１参照）と略平行して配置され、集光量は最大となり集熱効果は一番大きくなる。
【００６２】
つまり、図４（Ａ）で示すルーバー部材２０の開状態から図４（Ｄ）で示すルーバー部材２０の閉状態までルーバー部材２０が回転する間に、ルーバー部材２０の集光量は増加し、集熱効果は徐々に大きくなることとなる。
【００６３】
一方、図５に示されるように、制御装置３６には室内１４（図１参照）の温度を検出する温度センサー６４が接続されている。このため、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度以上になると、制御装置３６はステッピングモータ３４を駆動させ、ルーバー部材２０（図４（Ａ）参照）を開方向へ回転させる。これにより、ルーバー部材２０の集光量を減少させ隣接するルーバー部材２０間の隙間を利用し放熱効果によって室内１４の温度を下げることができる。
【００６４】
また、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度未満になると、制御装置３６はステッピングモータ３４を駆動させ、ルーバー部材２０を閉方向へ回転させる。これにより、ルーバー部材２０の集光量を増大させルーバー部材２０による集熱効果によって室内１４の温度を上昇させることができる。
【００６５】
つまり、ルーバー部材２０の開状態では、室内１４の熱の放出効果が向上し、ルーバー部材２０の閉状態では、窓際の暖房効果が向上する。このように、太陽光エネルギーを上手く活用し、ルーバー部材２０の集光面２０Ａの角度を調整するだけで室内１４の温度を調整することができ、これによって快適な空間を得ることができる。
【００６６】
また、図３に示されるように、ルーバー部材２０の内部にはパイプ２４が設けられており、当該パイプ２４内には冷水又は温水が流れるようになっている。そして、図５に示す温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度以上になると、制御装置３６によって冷水タンク４０（図１参照）内の冷水が供給ポンプ４４を介してパイプ２４内へ供給される。つまり、ルーバー部材２０を介して輻射熱による冷房がなされる。
【００６７】
また、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度未満になると、制御装置３６によって、温水タンク４５（図１参照）内の温水が供給ポンプ４４を介してパイプ２４内へ供給される。つまり、ルーバー部材２０を介して輻射熱による暖房がなされる。
【００６８】
このため、ルーバー部材２０のパイプ２４内に冷水が供給されるときは、ルーバー部材２０を開状態にして集光量を減少させルーバー部材２０による放熱効果を利用して室内１４の温度を下げることができ、冷房負荷を軽減させることができる。また、ルーバー部材２０のパイプ２４内に温水が供給されるときは、ルーバー部材２０を閉状態にして集光量を増大させルーバー部材２０による集熱効果を利用して室内１４の温度を上昇させることができ、暖房負荷を軽減させることができる。
【００６９】
このように、ルーバー部材２０の集光面の角度とルーバー部材２０のパイプ２４内へ冷水又は温水を供給することを連動して行うことによって、冷房又は暖房効果を向上させ、空調負荷を軽減させることができる。
【００７０】
また、冷水又は温水の量は制御装置３６によって制御されるようになっている。このため、温度センサー６４によって検出された温度に基づき、目的の温度と現在の温度との温度差に応じて、冷水又は温水の量を変えることで、目的の温度と現在の温度との温度差が大きい場合でも短時間で目的の温度に近づけることができる。
【００７１】
ここで、図１に示されるように、室内１４の床部５２にはいわゆる床暖房システム５４が備わっており、床暖房システム５４を構成する床下パイプ５６がパイプ２４と接続可能とされている。このため、例えば、夏期において、パイプ２４内へ冷水を供給する場合、開閉バルブ６２及び開閉バルブ６０は開放され、開閉バルブ５８は閉止される。
【００７２】
そして、冷水タンク４０から供給された冷水はパイプ２４へ供給（矢印Ｄ）され、各ルーバー部材２０内を通過（矢印Ｅ）し、開閉バルブ６０を経て矢印Ｇに沿って床下パイプ５６を通じて温水タンク４５へ戻される（矢印Ｂ）。
【００７３】
一方、冬期において、パイプ２４内へ温水を供給する場合、開閉バルブ５８及び開閉バルブ６０は開放され、開閉バルブ６２は閉止される。そして、温水タンク４５から供給された温水は床下パイプ５６へ供給（矢印Ａ、矢印Ｃ）されると共に、開閉バルブ５８から連結パイプ２５を介してパイプ２４へ供給（矢印Ｄ）され、各ルーバー部材２０内を通過し、開閉バルブ６０を経て床下パイプ５６内の温水（矢印Ｆ）と合流して矢印Ｇに沿って床下パイプ５６を通じて温水タンク４５へ戻される（矢印Ｂ）。
【００７４】
一般に、窓際のいわゆるペリメータゾーンでは室内内部のインテリアゾーンよりも放熱されやすい。このため、ペリメータゾーンに設けられたルーバー部材２０のパイプ２４が、床暖房システム５４を構成する床下パイプ５６と連通可能とし、冬期において、床下パイプ５６に加えルーバー部材２０のパイプ２４内へ温水を流すようにすることで、暖房効果を向上させることができると共に空調負荷を下げることができ、省エネを実現させることができる。
【００７５】
ところで、本実施形態では、温水器３８として、図５に示されるように、集熱器４８と電気温水器５０とが併用されている。これにより、天候に左右されず連続して冷水又は温水を供給することができる。そして、制御装置３６によって、集熱器４８が優先して使用されるように制御されている。このように、太陽光エネルギーを有効活用することで省エネを実現することができる。また、電気温水器５０のみを使用した場合と比較してランニングコストを下げることができる。
【００７６】
そして、ここでは、ＨＥＭＳ（制御装置３６）により冷暖房システム１０を制御する方法として、集熱器４８によって集熱された太陽熱を蓄熱槽４２によって蓄熱されるようにし、また電気温水器５０において深夜電力を利用する等して集熱器４８及び電気温水器５０の運転を最適な状態にするようにしたがこれ以外の方法であっても良い。
【００７７】
例えば、蓄電機能を備えたＨＥＭＳ（制御装置４６）により冷暖房システム１０を制御するようにしても良い。この場合、集熱器４８に代えて太陽光によるエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電装置が用いられる。例えば、図６に示されるように、太陽光発電装置６６は、パワーコントロールシステム（図示省略）を含んで構成されており、太陽光発電装置６６によって発電された直流電力が、パワーコントロールシステムによって交流電力に変換されて分電盤７０に供給され、建物１２内に電力が供給される。
【００７８】
また、太陽光発電装置６６の発電電力を蓄電する蓄電池７２を備え、制御装置４６により分電盤７０が制御される。この分電盤７０には電力会社から供給される系統電力７４、及び蓄電池７２が接続されるようにする。これにより、太陽光発電装置６６によって発電された電力の他に、系統電力７４や蓄電池７２に蓄電された電力を住宅に供給することが可能とされると共に、太陽光発電装置６６や系統電力７４によって蓄電池７２を充電することが可能とされる。なお、蓄電池７２は、リチウムイオン電池、鉛電池、ナトリウム電池等の各種蓄電池を適用することができる。
【００７９】
また、ハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載された車両用蓄電池７６を充電するための充電スタンド７８を備えることで、当該充電スタンド７８と分電盤７０とを接続させ、分電盤７０から充電スタンド７８に電力を供給して車両用蓄電池７６を充電することが可能とされる。この場合、充電スタンド７８は、非常時などの場合、車両用蓄電池７６から交流に電力を変換して分電盤７０に電力を供給可能とされる。
【００８０】
また、分電盤７０には、冷暖房システム１０を含む住設機器や家電機器８０等が接続される。すなわち、太陽光発電装置６６による発電電力や、系統電力７４、蓄電池７２に蓄電された電力などの電力が分電盤７０を介して家電機器８０や冷暖房システム１０等に供給されることとなる。
【００８１】
つまり、このように、ＨＥＭＳ（制御装置４６）は、分電盤７０を制御することにより、太陽光発電装置６６の発電電力、蓄電池７２の電力、及び系統電力７４の何れかを住宅へ供給するために電力の切換制御等を行う。例えば、昼間は太陽光発電装置６６で得られた電力等を蓄電池７２に蓄えると共に夜間は料金が安い深夜電力を蓄電池７２に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電池７２で蓄電した電力を放電して利用するといった使い方ができる。つまり、時間帯に応じて電力を蓄電又は放電して互いに使い分けることができ、経済的である。
【００８２】
なお、上記構成および制御は一例であり、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 冷暖房システム
１２ 建物
１８ ルーバー
２０ ルーバー部材
２４ パイプ
２７ 回転手段
３６ 制御装置（制御手段）
４４ 供給ポンプ（供給手段）
４６ 制御装置（制御手段）
４８ 集熱器
５０ 電気温水器
５４ 床暖房システム
５６ 床下パイプ
６４ 温度センサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の冷暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パイプ内に冷水又は温水を流して室内の冷暖房と行うという冷暖房システムがあった。しかし、冷水及び温水を組み合わせて制御を行う場合、室内の窓際ではない場所に冷暖房システムが設けられていると太陽光のような自然エネルギーを上手く活用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６―１７０５３２号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、自然エネルギーを上手く活用すると共に、快適な空間を提供することが可能な冷暖房システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の冷暖房システムは、室内に設置されるルーバーを構成し、複数配置され回転可能に支持されて回転角度によって集光量が変わると共に、内部に流体が流動可能なパイプが設けられたルーバー部材と、前記パイプ内へ冷水又は温水を供給する供給手段と、室内の温度を検出する温度センサーと、前記温度センサー及び前記供給手段が接続され、前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記供給手段によって前記パイプ内へ冷水又は温水が供給されるように制御する制御手段と、を有する。
【０００６】
請求項１に記載の冷暖房システムでは、室内に設置されるルーバーが複数のルーバー部材によって構成されている。このルーバー部材は回転可能に支持されており、回転角度によって集光量が変えられるようになっている。また、ルーバー部材の内部には、流体が流動可能なパイプが設けられており、供給手段によって当該パイプ内へは冷水又は温水が供給される。
【０００７】
一方、室内の温度を検出する温度センサーが設けられている。この温度センサーには供給手段と共に制御手段が接続されており、温度センサによって検出された温度に基づいて、供給手段によってパイプ内へ冷水又は温水が供給されるように制御されている。
【０００８】
ここで、ルーバーを窓際に設置することで、ルーバー部材の集光量が増加する閉状態では、窓際などいわゆるペリメータゾーンにおける暖房効果が向上し、ルーバー部材の集光量が減少する開状態では、室内の熱の放出効果が向上する。このため、太陽光エネルギーを上手く活用し、ルーバー部材の回転角度を調整するだけで、室内の温度調整が可能となる。そして、ペリメータゾーンとインテリアゾーンとの温度差を小さくすることで、ペリメータゾーンの空調負荷を軽減させることができる。
【０００９】
また、温度センサーによって検出された温度に基づいて、制御手段によってルーバー部材のパイプ内へ冷水又は温水が供給されるように制御される。このため、例えば、夏期において、室内の温度が予め設定された温度以上になると、ルーバー部材のパイプ内へ冷水が流れ当該ルーバー部材を介して輻射熱による冷房がなされる。この状態で、ルーバー部材を開状態にして集光量を減少させることで、冷房負荷を軽減させることができる。
【００１０】
また、冬期において、室内の温度が予め設定された温度未満になると、ルーバー部材のパイプ内へ温水が流れ当該ルーバー部材を介して輻射熱による暖房がなされる。この状態で、ルーバー部材を閉状態にして集光量を増加させることで、暖房負荷を軽減させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の冷暖房システムは、請求項１に記載の冷暖房システムにおいて、前記ルーバー部材を所定の角度に回転させる回転手段を備え、前記回転手段が前記制御手段と接続され、当該制御手段は前記ルーバー部材が所定の角度に回転するように制御する。
【００１２】
請求項２に記載の冷暖房システムでは、ルーバー部材を所定の角度に回転させる回転手段を備えており、当該回転手段が制御手段と接続されている。そして、制御手段によってルーバー部材が所定の角度に回転するように制御されることで、ルーバー部材の集光面の角度を調整して室内の温度を調整することができる。つまり、ルーバー部材の閉状態では、室内の温度を上昇させ、ルーバー部材の開状態では、室内の温度を下げることができる。
【００１３】
請求項３に記載の冷暖房システムは、請求項１又は２に記載の冷暖房システムにおいて、前記供給手段が集熱器及び電気温水器と接続され、前記パイプ内へ温水が供給されるときには、前記制御手段は前記集熱器が前記電気温水器に優先して使用されるように制御する。
【００１４】
一般に、集熱器は天候によって左右され、曇りや雪、雨の日が続く場合には、連続して温水を供給することができない。このため、請求項３に記載の冷暖房システムでは、供給手段が集熱器及び電気温水器と接続されているため、曇りや雪、雨の日が続く場合には、電気温水器を利用することができ、天候に左右されず連続して温水を供給することができる。そして、制御手段によって集熱器が電気温水器に優先して使用されるように制御することで、集熱器及び電気温水器の運転を最適な状態で使用することができる。
【００１５】
請求項４に記載の冷暖房システムは、請求項１〜３の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記ルーバー部材の集光量が増加する閉状態では、前記制御手段は前記パイプ内へ温水が供給されるように制御する。
【００１６】
ルーバー部材の閉状態では集光量が増加する。このため、請求項４に記載の冷暖房システムでは、ルーバー部材の閉状態で当該ルーバー部材のパイプ内へ温水が供給されるため、室内の暖房効果を向上させることができ、暖房負荷を軽減させることができる。
【００１７】
請求項５に記載の冷暖房システムは、請求項１〜４の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記ルーバー部材の集光量が一番小さくなった開状態では、前記制御手段は前記パイプ内へ冷水が供給されるように制御する。
【００１８】
ルーバー部材の開状態では集光量が減少する。このため、請求項５に記載の冷暖房システムでは、ルーバー部材の開状態で当該ルーバー部材のパイプ内へ冷水が供給されるため、室内の冷房効果を向上させることができ、冷房負荷を軽減させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の冷暖房システムは、請求項１〜５の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記制御手段は前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記パイプ内へ供給する冷水又は温水の量を制御する。
【００２０】
請求項６に記載の冷暖房システムでは、温度センサーによって検出された温度に基づいて、制御手段によってルーバー部材のパイプ内へ供給する冷水又は温水の量が制御される。これにより、目的の温度と現在の温度との温度差に応じて、冷水又は温水の量を変えることができる。
【００２１】
請求項７に記載の冷暖房システムは、請求項１〜６の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記制御手段は前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記ルーバー部材の回転角度を変えるように制御する。
【００２２】
請求項７に記載の冷暖房システムでは、温度センサーによって検出された温度に基づいて、制御手段によってルーバー部材の回転角度が変わるように制御される。これにより、ルーバー部材の集光量を増大させルーバー部材による集熱効果によって室内の温度を上昇させることができる。また、ルーバー部材の集光量を減少させ隣接するルーバー部材間の隙間を利用し放熱効果によって室内の温度を下げることができる。
【００２３】
請求項８に記載の冷暖房システムは、請求項１〜７の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記ルーバー部材のパイプが、床暖房システムを構成する床下パイプと連通可能に接続されている。
【００２４】
一般に、ペリメータゾーンでは室内内部のインテリアゾーンよりも放熱されやすい。このため、請求項８に記載の冷暖房システムでは、ルーバー部材のパイプが、床暖房システムを構成する床下パイプと連通可能に接続されている。これにより、例えば冬期において床下パイプに加えルーバー部材のパイプ内へ温水を流すようにして、ペリメータゾーンにおける放熱を防止することができる。
【００２５】
請求項９に記載の冷暖房システムは、請求項１〜８の何れか一方に記載の冷暖房システムにおいて、前記制御手段がホーム・エネルギー・マネージメント・システム（ＨＥＭＳ）により制御されている。
【００２６】
請求項９に記載の冷暖房システムでは、制御手段がＨＥＭＳにより制御されることで、集熱器及び電気温水器等の運転を最適な状態（例えば、深夜電力を利用した電気温水器の利用）にすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように請求項１に記載の建物によれば、自然エネルギーを上手く活用すると共に、快適な空間を提供することが可能である、という優れた効果を有する。
【００２８】
請求項２に記載の建物によれば、ルーバー部材の回転角度（集光量）を変えるだけで室内の温度を調整することができる、という優れた効果を有する。
【００２９】
請求項３に記載の建物によれば、天候に左右されず連続して温水を供給することができる、という優れた効果を有する。
【００３０】
請求項４に記載の建物によれば、ルーバー部材の集光量と連動してルーバー部材のパイプ内へ温水を供給して暖房効果を向上させる、という優れた効果を有する。
【００３１】
請求項５に記載の建物によれば、ルーバー部材の集光量と連動してルーバー部材のパイプ内へ冷水を供給して冷房効果を向上させる、という優れた効果を有する。
【００３２】
請求項６に記載の建物によれば、目的の温度と現在の温度との温度差が大きい場合でも短時間で目的の温度に近づけることができる、という優れた効果を有する。
【００３３】
請求項７に記載の建物によれば、ルーバー部材の回転角度を変えるだけで室内の温度を調整することができる、という優れた効果を有する。
【００３４】
請求項８に記載の建物によれば、暖房効果を向上させることができると共に空調負荷を下げることができる、という優れた効果を有する。
【００３５】
請求項９に記載の建物によれば、省エネを実現することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態に係る冷暖房システムの構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る冷暖房システムが適用されたルーバーを示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る冷暖房システムが適用されたルーバーを構成するルーバー部材の要部を拡大した斜視図である。
【図４】（Ａ）はルーバー部材の開状態を示す水平断面図、（Ｄ）はルーバー部材の閉状態を示す水平断面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）はルーバー部材が開状態から閉状態へ回転移動する途中の状態を示す水平断面図である。
【図５】本実施形態に係る冷暖房システムの構成を示すブロック図である
【図６】本実施形態に係る冷暖房システムの構成の変形例を示すブロック図である
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本実施の形態に係る冷暖房システムについて説明する。
図１には、建物１２の室内１４に設けられ本実施の形態に係る冷暖房システム１０の構成を示す模式図が示されており、図２には、当該冷暖房システム１０が適用されたルーバー１８の斜視図が示されている。
【００３８】
（冷暖房システムの構成）
図１及び図２に示されるように、例えば冷暖房システム１０にはサッシ１６と対向して室内側に配置されたルーバー１８が備わっており、当該ルーバー１８を構成するルーバー部材２０は鉛直方向に沿って立設され、所定のピッチで複数配列されている。また、ルーバー部材２０は腰高の高さとなるように設定されており、サッシ１６の上部側は開放され当該サッシ１６を通じて室内から屋外への透視が可能とされている。
【００３９】
ここで、ルーバー部材２０は 図３に示されるように、水平断面形状が矩形状を成しており、長手方向の一方の面が集光面２０Ａとされている。ルーバー部材２０の内部には中空部２２が設けられており、中空部２２の中央部には、冷水又は温水が流動可能なパイプ２４が設けられている。パイプ２４は、ルーバー１８の長手方向の一端部から他端部に亘って互いに繋がっており、１本のパイプ２４が隣接するルーバー部材２０間でジグザグ状となるように配設されている。
【００４０】
また、ルーバー部材２０はパイプ２４を中心に回転可能とされている（図４（Ａ）〜（Ｄ）参照）。ルーバー部材２０の回転手段２７として、例えば、図４（Ａ）に示されるように、リンク２８、３２が用いられている。ルーバー部材２０の角部の１つには、連結ピン２６が回転可能に連結されており、当該連結ピン２６はルーバー部材２０の配列方向に沿って延設されたリンク２８に固定されている。このため、当該リンク２８が延設方向に沿って直線移動すると、連結ピン２６を介してパイプ２４を中心にルーバー部材２０が回転可能とされる。
【００４１】
リンク２８の長手方向の一端部には、連結ピン３０が固定されており、当該連結ピン３０にはリンク３２の長手方向の一端部が回転可能に連結されている。また、リンク３２の長手方向の他端部にはステッピングモータ３４が連結されている。このステッピングモータ３４は制御手段としての制御装置３６と接続されており、当該制御装置３６によって制御されている。
【００４２】
また、ステッピングモータ３４のステップ角度は、例えば、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、約３０度に設定されており、ステッピングモータ３４の回転によってリンク３２がその長手方向の他端部を中心に揺動可能とされる。
【００４３】
なお、ここではリンク２８、３２を用い、ステッピングモータ３４によってリンク３２を介してリンク２８を直線移動させるようにしたが、ルーバー部材２０を回転させることができれば良いためこれに限るものではない。例えば、ソレノイド等を用いて直接リンク２８を直線移動させるようにしても良い。さらに、手動によりルーバー部材２０が回転可能となるようにしても良い。
【００４４】
ところで、図５に示されるように、冷暖房システム１０は、温水を供給するための温水器３８と、冷水を供給するための給水器４０と、冷水又は温水をパイプ２４へ供給するための供給手段としての供給ポンプ４４と、供給ポンプ４４等を作動させる制御装置３６と、を含んで構成されている。そして、制御装置３６は住宅内のエネルギの管理や制御を行うＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）により制御される。
【００４５】
なお、温水器３８として、集熱器４８と電気温水器５０とが併用され、集熱器４８によって集熱された太陽熱は蓄熱槽４２によって蓄熱されるようになっている。そして、この蓄熱された熱によって冷水又は温水が生成され、蓄熱槽４２の内部に設けられた冷水タンク又は温水タンク４５内に貯留される（図１参照）。ここで、例えば冷水タンクはいわゆる給水器４０として用いられる。以下、給水器４０を冷水タンク４０という。
【００４６】
集熱器４８の場合、夜間では太陽熱を集熱することができず、また天候が悪い場合も太陽熱を集熱することはできない。しかし、電気温水器５０の場合、電気によって冷水又は温水が生成されるため、天候や時間に左右されることはない。このため、集熱器４８及び電気温水器５０を併用することで、天候に左右されずに冷水又は温水を連続して生成することができる。そして、集熱器４８又は電気温水器５０によって生成された冷水又は温水は供給ポンプ４４を介してパイプ２４内へ供給されるが、冷水又は温水の量は制御装置３６によって制御されるようになっている。
【００４７】
電気温水器５０としては、例えば自然冷媒ヒートポンプ式のものやヒーター式のものが使用される。蓄熱槽４２はこの電気温水器５０にも接続されており、電気温水器５０を介して深夜電力によって生成された冷水又は温水が蓄熱槽４２内に貯留される。これにより、冷水又は温水を生成するためのコストを低減させることができる。
【００４８】
そして、制御装置３６によって集熱器４８が電気温水器５０に優先して使用されるように制御されている。つまり、制御装置３６がＨＥＭＳにより制御されることで、集熱器４８及び電気温水器５０の運転を最適な状態で使用することができる。
【００４９】
一方、図１に示されるように、室内１４の床部５２にはいわゆる床暖房システム５４が備わっている。この床暖房システム５４では温水式床暖房が適用されており、床部５２の内部には温水が流動可能な床下パイプ５６が配設されている。なお、ここでは床暖房システムとして温水式床暖房が用いられているが、温水及び冷水式床暖房を用いても良い。
【００５０】
一例として、床下パイプ５６は、室内１４の幅方向（サッシ１６と直交する方向）に沿って、かつ室内１４の長手方向の一端側から他端側へ向かってジグザグ状となるように配設されている。そして、床下パイプ５６の一端部及び他端部は温水タンク４５と接続され、床下パイプ５６内へ供給（矢印Ａ）された温水は温水タンク４５へ戻る（矢印Ｂ）こととなる。つまり、床部５２内を流れる温水は循環している。
【００５１】
また、床下パイプ５６における室内１４のルーバー１８側には、室内１４の長手方向の一端側及び他端側にそれぞれ開閉バルブ５８、６０が設けられている。開閉バルブ５８には連結パイプ２５の一端部が接続されており、連結パイプ２５の他端部はルーバー１８に配設されたパイプ２４と接続されている。また、開閉バルブ６０にはルーバー１８のパイプ２４が接続されている。
【００５２】
そして、これらの開閉バルブ５８、６０は制御装置３６（図５参照）に接続されており、当該制御装置３６による制御によって開閉バルブ５８、６０の開閉が制御されている。例えば、開閉バルブ５８が開放されると、連結パイプ２５を介して床部５２の床下パイプ５６とルーバー１８のパイプ２４とが連通し、床下パイプ５６を流れる冷水又は温水（矢印Ｃ）はパイプ２４内へ供給（矢印Ｄ）される。
【００５３】
そして、開閉バルブ６０が開放されると、ルーバー１８のパイプ２４と床部５２の床下パイプ５６とが連通し、パイプ２４内を流れる冷水又は温水（矢印Ｅ）は床下パイプ５６内を流れる冷水又は温水（矢印Ｆ）と合流して床下パイプ５６内を流れる（矢印Ｇ）。
【００５４】
また、パイプ２４と冷水タンク４０との間には、開閉バルブ６２が設けられている、この開閉バルブ６２は制御装置３６（図５参照）と接続されており、当該制御装置３６による制御によって開閉バルブ６２の開閉が制御されている。そして、開閉バルブ５８が開放された状態ではこの開閉バルブ６２は閉止され、開閉バルブ６２が開放された状態では開閉バルブ５８は閉止される。
【００５５】
一方、図５に示されるように、制御装置３６には、室内の温度を検出する温度センサー６４が接続されている。このため、例えば、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度以上になると、制御装置３６による制御によって、冷水タンク４０（図１参照）内の冷水が供給ポンプ４４によってパイプ２４内へ供給される。また、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度未満になると、制御装置３６による制御によって、温水タンク４５（図１参照）内の温水が供給ポンプ４４によってパイプ２４（図１参照）へ供給される。
【００５６】
なお、ここでは、供給ポンプ４４を冷水タンク４０用と温水タンク４５用とで兼用しているが、冷水タンク４０用と温水タンク４５用とで専用の供給ポンプを設けても良い。また、温水が供給されるときの設定温度と冷水が供給されるときの設定温度は、同じであっても良いし異なっていても良い。
【００５７】
（冷暖房システムの作用・効果）
次に、本実施の形態に係る冷暖房システムの作用・効果について説明する。
【００５８】
図４（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、ルーバー１８を構成するルーバー部材２０が回転可能に設けられており、ルーバー部材２０の角部に連結された連結ピン２６を介してルーバー部材２０がリンク２８に固定されている。そして、リンク２８は連結ピン３０を介してステッピングモータ３４に接続されたリンク３２と連結されている。
【００５９】
ステッピングモータ３４は制御装置３６（図５参照）と接続されているため、制御装置３６による制御によってステッピングモータ３４が駆動すると、リンク３２が他端部を中心に揺動し、これによりリンク３２の一端部が連結ピン３０を中心に回転すると共に、当該連結ピン３０を介してリンク２８との間の成す角度を変えながらリンク２８をその延設方向に沿って直線移動させる。これにより、リンク２８に固定された連結ピン２６を中心にルーバー部材２０がパイプ２４を中心に回転することとなる。
【００６０】
そして、ここでは、図４（Ａ）に示されるように、ステッピングモータ３４による回転角度が約０度の状態では、ルーバー部材２０の集光面２０Ａがサッシ１６（図１参照）と略直交して配置され、集光量は最小となり集熱効果は一番小さくなる。
【００６１】
また、図４（Ｄ）に示されるように、ステッピングモータ３４による回転角度が約９０度の状態では、ルーバー部材２０の集光面２０Ａがサッシ１６（図１参照）と略平行して配置され、集光量は最大となり集熱効果は一番大きくなる。
【００６２】
つまり、図４（Ａ）で示すルーバー部材２０の開状態から図４（Ｄ）で示すルーバー部材２０の閉状態までルーバー部材２０が回転する間に、ルーバー部材２０の集光量は増加し、集熱効果は徐々に大きくなることとなる。
【００６３】
一方、図５に示されるように、制御装置３６には室内１４（図１参照）の温度を検出する温度センサー６４が接続されている。このため、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度以上になると、制御装置３６はステッピングモータ３４を駆動させ、ルーバー部材２０（図４（Ａ）参照）を開方向へ回転させる。これにより、ルーバー部材２０の集光量を減少させ隣接するルーバー部材２０間の隙間を利用し放熱効果によって室内１４の温度を下げることができる。
【００６４】
また、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度未満になると、制御装置３６はステッピングモータ３４を駆動させ、ルーバー部材２０を閉方向へ回転させる。これにより、ルーバー部材２０の集光量を増大させルーバー部材２０による集熱効果によって室内１４の温度を上昇させることができる。
【００６５】
つまり、ルーバー部材２０の開状態では、室内１４の熱の放出効果が向上し、ルーバー部材２０の閉状態では、窓際の暖房効果が向上する。このように、太陽光エネルギーを上手く活用し、ルーバー部材２０の集光面２０Ａの角度を調整するだけで室内１４の温度を調整することができ、これによって快適な空間を得ることができる。
【００６６】
また、図３に示されるように、ルーバー部材２０の内部にはパイプ２４が設けられており、当該パイプ２４内には冷水又は温水が流れるようになっている。そして、図５に示す温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度以上になると、制御装置３６によって冷水タンク４０（図１参照）内の冷水が供給ポンプ４４を介してパイプ２４内へ供給される。つまり、ルーバー部材２０を介して輻射熱による冷房がなされる。
【００６７】
また、温度センサー６４により検出された温度が予め設定された設定温度未満になると、制御装置３６によって、温水タンク４５（図１参照）内の温水が供給ポンプ４４を介してパイプ２４内へ供給される。つまり、ルーバー部材２０を介して輻射熱による暖房がなされる。
【００６８】
このため、ルーバー部材２０のパイプ２４内に冷水が供給されるときは、ルーバー部材２０を開状態にして集光量を減少させルーバー部材２０による放熱効果を利用して室内１４の温度を下げることができ、冷房負荷を軽減させることができる。また、ルーバー部材２０のパイプ２４内に温水が供給されるときは、ルーバー部材２０を閉状態にして集光量を増大させルーバー部材２０による集熱効果を利用して室内１４の温度を上昇させることができ、暖房負荷を軽減させることができる。
【００６９】
このように、ルーバー部材２０の集光面の角度とルーバー部材２０のパイプ２４内へ冷水又は温水を供給することを連動して行うことによって、冷房又は暖房効果を向上させ、空調負荷を軽減させることができる。
【００７０】
また、冷水又は温水の量は制御装置３６によって制御されるようになっている。このため、温度センサー６４によって検出された温度に基づき、目的の温度と現在の温度との温度差に応じて、冷水又は温水の量を変えることで、目的の温度と現在の温度との温度差が大きい場合でも短時間で目的の温度に近づけることができる。
【００７１】
ここで、図１に示されるように、室内１４の床部５２にはいわゆる床暖房システム５４が備わっており、床暖房システム５４を構成する床下パイプ５６がパイプ２４と接続可能とされている。このため、例えば、夏期において、パイプ２４内へ冷水を供給する場合、開閉バルブ６２及び開閉バルブ６０は開放され、開閉バルブ５８は閉止される。
【００７２】
そして、冷水タンク４０から供給された冷水はパイプ２４へ供給（矢印Ｄ）され、各ルーバー部材２０内を通過（矢印Ｅ）し、開閉バルブ６０を経て矢印Ｇに沿って床下パイプ５６を通じて温水タンク４５へ戻される（矢印Ｂ）。
【００７３】
一方、冬期において、パイプ２４内へ温水を供給する場合、開閉バルブ５８及び開閉バルブ６０は開放され、開閉バルブ６２は閉止される。そして、温水タンク４５から供給された温水は床下パイプ５６へ供給（矢印Ａ、矢印Ｃ）されると共に、開閉バルブ５８から連結パイプ２５を介してパイプ２４へ供給（矢印Ｄ）され、各ルーバー部材２０内を通過し、開閉バルブ６０を経て床下パイプ５６内の温水（矢印Ｆ）と合流して矢印Ｇに沿って床下パイプ５６を通じて温水タンク４５へ戻される（矢印Ｂ）。
【００７４】
一般に、窓際のいわゆるペリメータゾーンでは室内内部のインテリアゾーンよりも放熱されやすい。このため、ペリメータゾーンに設けられたルーバー部材２０のパイプ２４が、床暖房システム５４を構成する床下パイプ５６と連通可能とし、冬期において、床下パイプ５６に加えルーバー部材２０のパイプ２４内へ温水を流すようにすることで、暖房効果を向上させることができると共に空調負荷を下げることができ、省エネを実現させることができる。
【００７５】
ところで、本実施形態では、温水器３８として、図５に示されるように、集熱器４８と電気温水器５０とが併用されている。これにより、天候に左右されず連続して冷水又は温水を供給することができる。そして、制御装置３６によって、集熱器４８が優先して使用されるように制御されている。このように、太陽光エネルギーを有効活用することで省エネを実現することができる。また、電気温水器５０のみを使用した場合と比較してランニングコストを下げることができる。
【００７６】
そして、ここでは、ＨＥＭＳ（制御装置３６）により冷暖房システム１０を制御する方法として、集熱器４８によって集熱された太陽熱を蓄熱槽４２によって蓄熱されるようにし、また電気温水器５０において深夜電力を利用する等して集熱器４８及び電気温水器５０の運転を最適な状態にするようにしたがこれ以外の方法であっても良い。
【００７７】
例えば、蓄電機能を備えたＨＥＭＳ（制御装置４６）により冷暖房システム１０を制御するようにしても良い。この場合、集熱器４８に代えて太陽光によるエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電装置が用いられる。例えば、図６に示されるように、太陽光発電装置６６は、パワーコントロールシステム（図示省略）を含んで構成されており、太陽光発電装置６６によって発電された直流電力が、パワーコントロールシステムによって交流電力に変換されて分電盤７０に供給され、建物１２内に電力が供給される。
【００７８】
また、太陽光発電装置６６の発電電力を蓄電する蓄電池７２を備え、制御装置４６により分電盤７０が制御される。この分電盤７０には電力会社から供給される系統電力７４、及び蓄電池７２が接続されるようにする。これにより、太陽光発電装置６６によって発電された電力の他に、系統電力７４や蓄電池７２に蓄電された電力を住宅に供給することが可能とされると共に、太陽光発電装置６６や系統電力７４によって蓄電池７２を充電することが可能とされる。なお、蓄電池７２は、リチウムイオン電池、鉛電池、ナトリウム電池等の各種蓄電池を適用することができる。
【００７９】
また、ハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載された車両用蓄電池７６を充電するための充電スタンド７８を備えることで、当該充電スタンド７８と分電盤７０とを接続させ、分電盤７０から充電スタンド７８に電力を供給して車両用蓄電池７６を充電することが可能とされる。この場合、充電スタンド７８は、非常時などの場合、車両用蓄電池７６から交流に電力を変換して分電盤７０に電力を供給可能とされる。
【００８０】
また、分電盤７０には、冷暖房システム１０を含む住設機器や家電機器８０等が接続される。すなわち、太陽光発電装置６６による発電電力や、系統電力７４、蓄電池７２に蓄電された電力などの電力が分電盤７０を介して家電機器８０や冷暖房システム１０等に供給されることとなる。
【００８１】
つまり、このように、ＨＥＭＳ（制御装置４６）は、分電盤７０を制御することにより、太陽光発電装置６６の発電電力、蓄電池７２の電力、及び系統電力７４の何れかを住宅へ供給するために電力の切換制御等を行う。例えば、昼間は太陽光発電装置６６で得られた電力等を蓄電池７２に蓄えると共に夜間は料金が安い深夜電力を蓄電池７２に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電池７２で蓄電した電力を放電して利用するといった使い方ができる。つまり、時間帯に応じて電力を蓄電又は放電して互いに使い分けることができ、経済的である。
【００８２】
なお、上記構成および制御は一例であり、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 冷暖房システム
１２ 建物
１８ ルーバー
２０ ルーバー部材
２４ パイプ
２７ 回転手段
３６ 制御装置（制御手段）
４４ 供給ポンプ（供給手段）
４６ 制御装置（制御手段）
４８ 集熱器
５０ 電気温水器
５４ 床暖房システム
５６ 床下パイプ
６４ 温度センサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に設置されるルーバーを構成し、複数配置され回転可能に支持されて回転角度によって集光量が変わると共に、内部に流体が流動可能なパイプが設けられたルーバー部材と、
前記パイプ内へ冷水又は温水を供給する供給手段と、
室内の温度を検出する温度センサーと、
前記温度センサー及び前記供給手段が接続され、前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記供給手段によって前記パイプ内へ冷水又は温水が供給されるように制御する制御手段と、
を有する冷暖房システム。
【請求項２】
前記ルーバー部材を所定の角度に回転させる回転手段を備え、
前記回転手段が前記制御手段と接続され、当該制御手段は前記ルーバー部材が所定の角度に回転するように制御する請求項１に記載の冷暖房システム。
【請求項３】
前記供給手段が集熱器及び電気温水器と接続され、前記パイプ内へ温水が供給されるときには、前記制御手段は前記集熱器が前記電気温水器に優先して使用されるように制御する請求項１又は２に記載の冷暖房システム。
【請求項４】
前記ルーバー部材の集光量が増加する閉状態では、前記制御手段は前記パイプ内へ温水が供給されるように制御する請求項１〜３の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項５】
前記ルーバー部材の集光量が減少する開状態では、前記制御手段は前記パイプ内へ冷水が供給されるように制御する請求項１〜４の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項６】
前記制御手段は前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記パイプ内へ供給する冷水又は温水の量を制御する請求項１〜５の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項７】
前記制御手段は前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記ルーバー部材の回転角度を変えるように制御する請求項１〜６の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項８】
前記ルーバー部材のパイプが、床暖房システムを構成する床下パイプと連通可能に接続された請求項１〜７の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項９】
前記制御手段がホーム・エネルギー・マネージメント・システムにより制御されている請求項１〜８の何れか１項に記載の冷暖房システム。
【請求項１】
室内に設置されるルーバーを構成し、複数配置され回転可能に支持されて回転角度によって集光量が変わると共に、内部に流体が流動可能なパイプが設けられたルーバー部材と、
前記パイプ内へ冷水又は温水を供給する供給手段と、
室内の温度を検出する温度センサーと、
前記温度センサー及び前記供給手段が接続され、前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記供給手段によって前記パイプ内へ冷水又は温水が供給されるように制御する制御手段と、
を有する冷暖房システム。
【請求項２】
前記ルーバー部材を所定の角度に回転させる回転手段を備え、
前記回転手段が前記制御手段と接続され、当該制御手段は前記ルーバー部材が所定の角度に回転するように制御する請求項１に記載の冷暖房システム。
【請求項３】
前記供給手段が集熱器及び電気温水器と接続され、前記パイプ内へ温水が供給されるときには、前記制御手段は前記集熱器が前記電気温水器に優先して使用されるように制御する請求項１又は２に記載の冷暖房システム。
【請求項４】
前記ルーバー部材の集光量が増加する閉状態では、前記制御手段は前記パイプ内へ温水が供給されるように制御する請求項１〜３の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項５】
前記ルーバー部材の集光量が減少する開状態では、前記制御手段は前記パイプ内へ冷水が供給されるように制御する請求項１〜４の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項６】
前記制御手段は前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記パイプ内へ供給する冷水又は温水の量を制御する請求項１〜５の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項７】
前記制御手段は前記温度センサーによって検出された温度に基づいて前記ルーバー部材の回転角度を変えるように制御する請求項１〜６の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項８】
前記ルーバー部材のパイプが、床暖房システムを構成する床下パイプと連通可能に接続された請求項１〜７の何れか一方に記載の冷暖房システム。
【請求項９】
前記制御手段がホーム・エネルギー・マネージメント・システムにより制御されている請求項１〜８の何れか１項に記載の冷暖房システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４１９７４（Ｐ２０１２−２４１９７４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１２１６２（Ｐ２０１１−１１２１６２）
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（５０４０９３４６７）トヨタホーム株式会社 (391)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（５０４０９３４６７）トヨタホーム株式会社 (391)
【Ｆターム（参考）】
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