室内温度制御システム

【課題】室内の温度の均一化を図ることができる室内温度制御システムを提供する。
【解決手段】室内温度制御システム１は、室内１０の壁面１１に上下方向に複数並設されるヒータブロック２０，２０・・・で構成され、前記ヒータブロック毎の通電電流量を検知する複数の検知部４を有した壁パネルヒータと、前記室内に設置された空調機器３と、前記検知部が検知した前記ヒータブロック毎の各通電電流量が異なる場合に前記各通電電流量の差が所定値以下となるよう前記空調機器を制御する制御手段（８）とを備えていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の温度を制御する室内温度制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内をより快適な空間とするため、以下のような暖房システムが提案されている。
下記特許文献１には、室内に輻射熱を放出する輻射暖房装置と、温風を送出するエアコン（エア・コンディショナー）とを備えた暖房システムが開示されている。
これによれば、室内が一定の温度に暖まるまでは、エアコンと輻射暖房装置の両方を稼動する一方、一定の温度に暖まった後は、エアコンの稼動を停止させることができ、これにより、暖房の立ち上がりが早くしかも快適にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０９０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されるように近年は室内を快適な温度するために一台の空調機器だけで室内の温度制御をするのではなく、他の機器と組み合わせて温度制御を試みることがなされており、それが経済的且つ効率よく行われることが求められている。特に暖気は室内の上方に冷気は室内の下方に溜まり易く室内の温度分布はムラが生じ易いため、いかにして室内の温度を均一に保つかが問題となる。
【０００５】
本発明は、かかる事由に鑑みて成されたものであり、室内の温度の均一化を図ることができる室内温度制御システム提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る室内温度制御システムは、室内の壁面に上下方向に複数並設されるヒータブロックで構成された壁パネルヒータと、前記室内に設置された空調機器と、前記ヒータブロック毎の通電電流量を検知する検知手段と、各通電電流が異なる場合に各通電電流量の差が所定値以下となるよう前記空調機器を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明において、制御手段は、前記各通電電流量から前記ヒータブロックの表面温度を算出し、各通電電流量の差が所定値以下になったら、前記空調機器をオフにするようにしてもよい。
また本発明において、前記壁パネルヒータは、横方向にも複数並設されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る室内温度制御システムによれば、室内の温度の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る室内温度制御システムを採用した室内を説明するための概念図である。
【図２】同室内温度制御システムの制御装置のブロック図である。
【図３】同室内温度制御システムに用いられる壁パネルヒータの特性の一例を説明するためのグラフである。
【図４】同室内温度制御システムの動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明における実施の形態の一例について、図１〜図４に基づいて説明する。
本実施形態における室内温度制御システム１は、壁パネルヒータ２と、室内１０に設置された空調機器３と、制御手段６０とを備えている。
壁パネルヒータ２は、室内１０の壁面１１に上下方向に複数並設されるヒータブロック２０，２０・・・で構成され、ヒータブロック２０，２０・・・毎の通電電流量を検知する複数の検知部４を有している。制御手段（以下、制御部８）は、検知部４が検知したヒータブロック２０，２０・・・毎の各通電電流量が異なる場合にこれら各通電電流量の差が所定値以下となるよう空調機器３を制御する。
以下、詳しく説明する。
【００１１】
室内１０は、壁面１１で仕切られておりその壁面１１の上方には空調機器３が設置されている。空調機器３は、図例のようにエアコンであってもよいし、その他、サーキュレータ、扇風機などであってもよい。
また壁面１１には壁パネルヒータ２が複数並設されており、壁パネルヒータ２は上下方向に複数並設されるヒータブロック２０，２０・・・で構成されている。ヒータブロック２０とヒータブロック２０との間は電気的に接続され、一枚の壁パネルヒータ２を構成している。
壁面１１には、コントローラ６が設けられており、このコントローラ６は空調機器３及び壁パネルヒータ２，２のオンオフ操作や温度設定等を制御する制御手段６０を備えている。制御手段６０は壁パネルヒータ２及び空調機器３に接続されており、壁パネルヒータ２の制御部８からの制御信号を空調機器３の制御部（不図示）に送出する統合コントローラの役割を担っている。
【００１２】
図例で示す壁パネルヒータ２は、特に限定するものではないが、壁面１１に取り付け易い面状ヒータが望ましい。例えば、壁パネルヒータ２を構成するヒータブロック２０，２０・・・としては、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient 正温度係数）の特性を利用したＰＴＣヒータが好適に用いられる。
ＰＴＣヒータは、温度が低い部分は電流が大量に流れ、温度が高い部分には電流が流れにくくなるＰＴＣ特性を利用したヒータで、これによれば、別途温度センサ等を設けることなく、簡易な回路構成で自己温度に反応して通電電流量を自動制御する。従って、ＰＴＣヒータを用いれば、ＰＴＣ特性による自己発熱制御により、温度ムラを解消できるとともに過昇温に対して安全で、且つ省電力で効率よく暖めを行うことができる。
以下では、ヒータブロック２０，２０・・・としてＰＴＣヒータを採用した例について説明する。
【００１３】
図２に示すように壁パネルヒータ２は、複数のヒータブロック２０，２０・・・で構成され、それらを制御する制御ユニット５を備えている。
制御ユニット５は、ヒータブロック２０，２０・・・毎に設けられた検知部４と、同じくヒータブロック２０，２０・・・毎に設けられたヒータオンオフ回路７と、これらを制御する制御部８とを備えている。
検知部４は電流値検出回路で構成され、この検知部４によってヒータブロック２０，２０・・・の通電電流量、すなわち抵抗値を測定する。ヒータオンオフ回路７は制御部８によって制御されヒータブロック２０をオンオフする。
【００１４】
図３には、ヒータブロック２０，２０・・・に用いられるＰＴＣヒータの発熱特性の一例をグラフで示している。
ヒータブロック２０，２０・・・は、その表面温度により通電電流量が変動し、このグラフより温度が低い程と発熱量が多く、温度が高い程と発熱量が低いことがわかる（例えば１０℃の場合、発熱量はおよそ６８０Ｗ、４０℃の場合、発熱量はおよそ３８０Ｗ）。
ヒータブロック２０，２０・・・はこのように温度が高くなるとともに発熱量が低くなる特性を有しているので、通電電流量によって予め発熱量が規定されている。
これにより、検知部４で通電電流量を検知すれば、そのときのヒータブロック２０の表面温度を特定することができる。
【００１５】
制御部８は、検知部４での測定結果に基づいて、壁パネルヒータ２の表面温度を算出し、温度分布の情報を得て空調機器３のオンオフの判断を行う。空調機器３のオンオフの判断は、ある所定値を設定して行う。
例えば制御部８によって複数算出された表面温度の最大値と最小値をピックアップしてその差がある所定値以上であれば、室内１０の温度にムラがあるとして空調機器３をオンにするにしてもよい。この場合、上述の差が所定値以下、すなわちヒータブロック２０，２０・・・の各通電電流量がほぼ一定になれば、室内１０の温度は均一であるとして空調機器３をオフする。また隣り合うヒータブロック２０同士の表面温度の差を算出してその最大差が所定値以上か否かによって空調機器３のオンオフ制御をするようにしてもよい。
【００１６】
ここで制御部８での制御動作は上述に限定されず、例えば上下方向に並設されたヒータブロック２０，２０・・・の最上方に設置されたヒータブロック２０と、最下方に設置されたヒータブロック２０の表面温度を比較するようにしてもよい。
これによれば、暖気は室内の上方に冷気は室内の下方に溜まり易いため、最上方に設置されたヒータブロック２０と最下方に設置されたヒータブロック２０との間の表面温度の差が少なければ室内１０の温度ムラが少ないと考えることができる。すなわち、最上方に設置されたヒータブロック２０と最下方に設置されたヒータブロック２０との表面温度の差がある所定値以上の場合は、室内１０の上方空間と下方空間との間に温度ムラがあるとして、空調機器３をオンにする。一方、最上方に設置されたヒータブロック２０と最下方に設置されたヒータブロック２０との表面温度の差がある所定値以下の場合は、室内１０の温度ムラが少ないとして、空調機器３をオフにする。
【００１７】
また図例のように壁パネルヒータ２が壁面１１の横方向に複数並設されている場合は、壁パネルヒータ２毎の表面温度を比較して所定値以上か否かを判断するようにしてもよい。
この場合は壁パネルヒータ２の複数のヒータブロック２０，２０・・・の表面温度の平均値を算出し、他の壁パネルヒータ２の平均値の差から判断する。
例えば同じ室内１０であっても、窓や出入り口の近くの温度と空調機器３付近の温度とでは、温度ムラがあることが考えられる。そこで、壁面１１の横方向に複数並設置された壁パネルヒータ２毎の表面温度を比較して、その差がある所定値以上の場合は、室内１０の各所によって温度ムラがあるとして空調機器３をオンにする。一方、上述の差がある所定値以下の場合は温度ムラがないとして空調機器３をオフにする。
これによれば、室内１０のより広い範囲において温度分布を検知することができ、室内１０全体の温度の均一化実現を図ることができる。
【００１８】
図４は室内温度制御システム１の動作の一例を説明するためのフローチャートであり、ここでは壁パネルヒータ２をオンにしてからオフにするまでの基本動作を示している。なお、このとき空調機器３の主電源はオンとなっており、コントローラ６の制御手段６０によって空調動作が制御され、いつでもオンオフ自在な状態となっている。
壁パネルヒータ２がオンになると、検知部４はヒータブロック２０，２０・・・毎の通電電流量（抵抗値）を測定する（Ｓ１００）。検知部４の検知結果に基づいて制御部５で表面温度を算出する（Ｓ１０１）。そしてヒータブロック２０，２０・・・毎に所定値以上の差があると制御部５が判断した場合（Ｓ１０２）、空調機器３のオンオフを制御するコントローラ６の制御手段６０に信号を送り、制御手段６０は空調機器３の空調動作をオンにする（Ｓ１０３）。
その後も通電電流量の測定及び表面温度の算出を繰り返し（Ｓ１００・Ｓ１０１）、制御部５が所定値以上の差がなくなったと判断した場合、制御手段６０に信号を送り、制御手段６０は空調機器３の空調動作をオフにする（Ｓ１０４）。
ここでは、ヒータブロック２０，２０・・・毎の表面温度から所定値以上の差があるか否かを判断し空調機器３を制御する動作例について説明したが、これに限定されず、上述のように壁パネルヒータ２毎に所定値以上の差があるか否かを判断するようにしてもよい。
【００１９】
以上によれば、壁パネルヒータ２を使用して室内１０の温度分布を把握し空調機器３の動作制御を行うので、室内１０の温度ムラをなくし、室温の均一化を図ることができる。これにより、空調機器３によって暖めすぎまたは冷やしすぎといった無駄がなくなり、経済的且つ効率よく快適な室内空間を実現できる。
またこの室内温度制御システム１は、例えば通常、壁パネルヒータ２を使用しない夏季においても、空調機器３のオンにする際に壁パネルヒータ２もオンにして、通電電流量を測定し室温分布を検知し空調機器３のオンオフ制御を行うようにすることもできる。
これによれば、空調機器３に温度センサが付加され温度調整機能を備えていても、室内１０全体の温度分布や温度ムラまでは把握できないところ、壁パネルヒータ２を用いてより一層無駄な稼動を防いで効率よく空調機器３を使用することができる。
さらに上述のようにヒータブロック２０としてＰＴＣヒータを用いた場合は、自己温度に反応して通電電流値を自動制御して温度ムラを解消することができるので、ＰＴＣヒータの自動制御に加え、空調機器３の制御を行うことにより、より早く効率よく温度ムラを解消することができる。
【００２０】
以上、本実施形態に係る室内温度制御システム１の構成、制御部８を備えた制御ユニット５、コントローラ６等は図例に限定されず、例えば室内１０もリビングや寝室に限定されず、トイレ、洗面所などのあらゆる部屋に適用できる。また壁パネルヒータ２の構成、形状等も図例に限定されず、薄型で省スペース空間に設置されるものであることが望ましい。さらに空調機器３は上述に挙げたものの他、室内１０の壁面１１や天井に設けられ冷暖房機能やサーキュレーション機能が付加された機能パネルであってもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１室内温度制御システム
１０室内
１１壁面
２壁パネルヒータ
２０ヒータブロック
３空調機器
４検知部
８制御手段（制御部）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の壁面に上下方向に複数並設されるヒータブロックで構成され、前記ヒータブロック毎の通電電流量を検知する複数の検知部を有した壁パネルヒータと、前記室内に設置された空調機器と、前記検知部が検知した前記ヒータブロック毎の各通電電流量が異なる場合に前記各通電電流量の差が所定値以下となるよう前記空調機器を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする室内温度制御システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御手段は、前記各通電電流量から前記ヒータブロックの表面温度を算出し、前記各通電電流量の差が所定値以下になったら、前記空調機器をオフにすることを特徴する室内温度制御システム。
【請求項３】
前記請求項１又は請求項２において、
前記壁パネルヒータは、横方向に複数並設されることを特徴とする室内温度制御システム。

【図１】