暖房システム
【課題】対象室内の温度を均一にしてエネルギー消費を抑えつつ快適な暖房を行うことができる暖房システムを提供する。
【解決手段】対象室１の上部に設けられる加熱手段２を備える。対象室１の床暖房を行う床暖房手段３を備える。対象室１内の天井側の空気を床側に送る機能又は床側の空気を天井側に送る機能のうちの少なくとも一の機能を有する送風手段４を備える。対象室１内の快適度を検知する快適度検知手段を備える。快適度検知手段で検知される快適度が、設定された目標快適度に近づくように加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４を連携制御する制御手段５を備える。
【解決手段】対象室１の上部に設けられる加熱手段２を備える。対象室１の床暖房を行う床暖房手段３を備える。対象室１内の天井側の空気を床側に送る機能又は床側の空気を天井側に送る機能のうちの少なくとも一の機能を有する送風手段４を備える。対象室１内の快適度を検知する快適度検知手段を備える。快適度検知手段で検知される快適度が、設定された目標快適度に近づくように加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４を連携制御する制御手段５を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱手段と床暖房手段を備える暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１のように室内機と床暖房装置を制御する暖房システムが知られている。この暖房システムでは、設定温度入力手段で設定した設定温度から、ＰＭＶ値からなる快適度に基づいて目標室温と目標床面温度を決定し、室温検知手段により検知した室温と床面温度検知手段で検知した床面温度が前記目標室温と目標床面温度になるよう室内機と床暖房装置の両者を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２０９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の暖房システムでは、対象室の上部に設けられる室内機と下部に設けられる床暖房装置の両者を制御して暖房を行う。このため、室温検知手段で検知した室温と床面温度検知手段で検知した床面温度の夫々が目標の温度になったとしても、天井側の室温と床側の室温との間に大きな温度差が生じる恐れがある。この場合、対象室内には目標温度から外れた快適でない領域が存在し、この領域に居る利用者は不快に感じる。また、対象室内の上部の室温が利用者が居る下部の室温よりも高い場合は、対象室内の上部を無駄に暖めていると捉えると、暖房システム全体として効率の良い暖房が行われているとは言い難い。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、対象室内の温度を均一にしてエネルギー消費を抑えつつ快適な暖房を行うことができる暖房システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の暖房システムは、対象室の上部に設けられる加熱手段と、前記対象室の床暖房を行う床暖房手段と、前記対象室内の天井側の空気を床側に送る機能又は床側の空気を天井側に送る機能のうちの少なくとも一の機能を有する送風手段と、前記対象室内の快適度を検知する快適度検知手段と、この快適度検知手段で検知される快適度が設定された目標快適度に近づくように、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を連携制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記対象室内の上部の室温を検知する上部室温検知手段と、前記対象室内の下部の室温を検知する下部室温検知手段を備え、前記制御手段は、前記上部室温検知手段で検知した対象室内の上部の室温と前記下部室温検知手段で検知した対象室内の下部の室温との温度差に基づいて送風手段を制御すると共に、この送風手段の制御によって想定される前記対象室内の温度環境に応じて前記加熱手段を制御するものであることが好ましい。
【０００８】
また、前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記対象室の床面温度を検知する床面温度検知手段を備え、前記制御手段が前記室温検知手段で検知される室温及び前記床面温度検知手段で検知される床面温度の組み合わせが予め設定された所定範囲内に収まるように前記加熱手段及び床暖房手段を制御するものであることが好ましい。
【０００９】
また、前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記対象室の壁面温度を検知する壁面温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記壁面温度検知手段で検知した壁面温度と前記室温検知手段で検知した室温との温度差が小さくなるように前記加熱手段を制御するものであることが好ましい。
【００１０】
また、前記対象室内に室外空気を取り込む室外空気取込手段と、前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記室外空気の温度を検知する室外空気温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記室外空気温度検知手段で検知した室外空気の温度が、前記室温検知手段で検知した室温又はこの室温に予め設定された所定温度を加えた値よりも高くなった場合に、前記室外空気取込手段により前記室外空気を前記対象室内に取り込むものであることが好ましい。
【００１１】
また、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を連携制御する連携制御モードに加えて、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段の夫々を個別に操作する個別操作モードを備え、前記連携制御モードと個別操作モードを切り替えるための操作手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を目標快適度になるよう連携制御して行う暖房時において、対象室内の略全域を利用者にとって快適な温度環境にすることができ、エネルギー消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の暖房システムを示す説明図である。
【図２】同上の暖房システムのブロック図である。
【図３】同上の送風手段の説明図であり、（ａ）は攪拌運転時の状態を示し、（ｂ）は室外空気取込運転時の状態を示している。
【図４】同上の暖房システムのフローである。
【図５】同上の暖房システムの制御に用いられる快適領域を床面温度と中間部室温との関係で示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１乃至図５に示す本実施形態の空調システムは、建物の一室からなる対象室１の上部に設けられた加熱手段２、対象室１の床暖房を行う床暖房手段３、及び対象室１内の空気を攪拌する送風手段４を備えている。加えて、操作手段２５、快適度検知手段、及び制御手段５を備えている。
【００１５】
図１に示すように加熱手段２は対象室１の壁面の上端部に取り付けられたエアコンディショナーの室内機からなり、対象室１内に暖気を送る暖房運転と対象室１内に冷気を送る冷房運転を切り替えて行えるものである。
【００１６】
床暖房手段３は対象室１の床に設けられた床暖房装置からなり、対象室１の床面を加温して床暖房を行う。
【００１７】
送風手段４は対象室１内の空気を循環させる機能と対象室１内に室外空気を取り込む機能を有するパネル装置４ａで構成されている。すなわち、本実施形態の送風手段４は室外空気取込手段を兼ねている。パネル装置４ａは建物の間柱間に設置されて対象室１の壁面の一部を構成する。
【００１８】
図３に示すようにパネル装置４ａの上下の端部には対象室１内に開口する上側通気口６と下側通気口７の夫々が設けられている。パネル装置４ａ内には、上側通気口６と下側通気口７を通じさせる通気路１６が形成され、通気路１６には正逆両方向に回転駆動する循環用ファン１７が設けられている。通気路１６の下端部は外気取込口１８を介して屋外に通じ、通気路１６には外気取込口１８又は下側通気口７を選択的に閉塞する切替ダンパ１９が設けられている。
【００１９】
図３（ａ）のように切替ダンパ１９により外気取込口１８を閉塞した状態で、循環用ファン１７を回転駆動させることで、対象室１内の空気は循環する。すなわち、循環用ファン１７を一方向に回転させると、図１の矢印ａのように対象室１内の天井近傍の空気が上側通気口６から通気路１６内に吸い込まれると共にこの空気が矢印ｂに示すように下側通気口７を介して対象室１内の床近傍に送られる。以下、この運転を下向き送風運転という。逆に循環用ファン１７を下向き送風時とは逆方向に回転させることで、図１の矢印ｃのように対象室１内の床近傍の空気が下側通気口７から通気路１６内に吸い込まれると共にこの空気が矢印ｄに示すように上側通気口６を介して対象室１内の天井近傍に送られる。以下、この運転を上向き送風運転といい、この上向き送風運転と前記下向き送風運転をまとめて攪拌運転という。
【００２０】
また、図３（ｂ）のように切替ダンパ１９で下側通気口７を閉塞した状態で、循環用ファン１７を上向き送風運転時と同方向に回転駆動させると、室外空気（屋外空気）が外気取込口１８、通気路１６、及び上側通気口６を経て対象室１内に取り込まれる。以下、これを室外空気取込運転という。なお、本実施形態のパネル装置４ａは室外空気が上側通気口６から対象室１内に取り込まれるようにしたが、下側通気口７から対象室１内に取り込まれるようにしても構わない。
【００２１】
前記快適度検知手段は対象室１の空調環境の指標となる快適度を検知するために用いられる。この快適度は利用者の温冷感を示す指標となるＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ：予測平均温冷感申告）値であり、室温の他、湿度、輻射温度、風速、着衣量、及び活動量をパラメーターとして決定される。
【００２２】
快適度検知手段は、図１及び図２に示す、室温検知手段８、天井面温度検知手段９、壁面温度検知手段１０、床面温度検知手段１１、人体検知手段１２、及び湿度検知手段１３で構成され、検知手段８〜１３で検知した情報に基づいて快適度が算出される。
【００２３】
図１のように対象室１には、室温検知手段８として、上部室温検知手段８ａ、中間部室温検知手段８ｂ、及び下部室温検知手段８ｃが設けられている。上部室温検知手段８ａ及び下部室温検知手段８ｃの夫々はパネル装置４ａの上端部と下端部に設けられた温度センサーからなり、対象室１内の上部と下部の夫々の室温を検知する。中間部室温検知手段８ｂは操作手段２５が有する温度センサーからなる。操作手段２５は対象室１の壁面において中程の高さ位置に設けられた操作器からなり、すなわち、中間部室温検知手段８ｂは上下方向において上部室温検知手段８ａと下部室温検知手段８ｃの間に配置されている。
【００２４】
天井面温度検知手段９は対象室１の天井に設けられ、対象室１の天井面の温度を検知する。壁面温度検知手段１０はパネル装置４ａに設けられ、パネル装置４ａの対象室１内に臨む面の温度を検知する。湿度検知手段１３は対象室１の壁に設けられて対象室１内の湿度を検知する湿度センサーからなる。人体検知手段１２は対象室の壁の上部又は天井に設けられて対象室１内に居る人の動きを検知する人感センサーからなる。
【００２５】
また、本実施形態の空調システムは、前記快適度検知手段を構成する検知手段８〜１３の他に、室外空気温度検知手段１４を備えている。室外空気温度検知手段１４は屋外やパネル装置４ａの外気取込口１８等の室外空気（屋外空気）の温度を検知可能な箇所に設けられた温度センサーからなる。
【００２６】
図２のように制御手段５は、加熱手段用制御部２１、床暖房手段用制御部２２、送風手段用制御部２３、及びこれらを制御するコントローラー２４で構成されている。
【００２７】
加熱手段用制御部２１、床暖房手段用制御部２２、及び送風手段用制御部２３は、制御対象である加熱手段２、床暖房手段３、送風手段４の夫々の運転状況の情報をコントローラー２４に送信する。床暖房手段用制御部２２は床面温度検知手段１１と通信し、床面温度検知手段１１で検知した情報を集中制御部であるコントローラー２４に送信する。送風手段用制御部２３は、上部室温検知手段８ａ、下部室温検知手段８ｃ、壁面温度検知手段１０、湿度検知手段１３、室外空気温度検知手段１４の夫々と通信し、これら検知手段８ａ，８ｃ，１０，１３，１４で検知した情報をコントローラー２４に送信する。
【００２８】
コントローラー２４は操作手段２５に設けられ、加熱手段用制御部２１、床暖房手段用制御部２２、及び送風手段用制御部２３を介して、加熱手段２、床暖房手段３、送風手段４の夫々を制御する。また、コントローラー２４は、中間部室温検知手段８ｂ、天井面温度検知手段９、及び人体検知手段１２と通信し、これら検知手段８ｂ，９，１２で検知した情報を取得する。
【００２９】
利用者は操作手段２５を操作することで、後述する個別操作モードと連携制御モードの切替えを行えるようになっている。個別操作モードに切り替えられた状態では、操作手段２５により、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４の夫々を個別に操作して運転できる。また、操作手段２５を操作して、個別操作モードにおける加熱手段２の冷暖房の切替えや設定温度、風量の設定、床暖房手段３の暖房温度の設定、送風手段の風量等を個別に設定できる。
【００３０】
また、操作手段２５を操作することで、連携制御モードの運転時における、対象室１の目標の快適度を設定できるようになっている。以下、この快適度を設定快適度という。
【００３１】
そして、操作手段２５が操作されて、設定快適度が設定され、連携制御モードに切り替えられて暖房運転の開始の指令がなされると、コントローラー２４により、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４を連携制御して行う以下の連携制御運転が実行される。
【００３２】
図４に示すように連携制御運転時には設定快適度に基づいて目標快適度が設定される（Ｓ１）。目標快適度の設定にあたっては、まず人体検知手段１２で検知した情報から対象室１内に居る人の活動量が多いか否かが判定される。そして、肯定されると設定快適度から所定ＰＭＶ値（例えば０．５）を差し引いた値が目標快適度として設定され、否定されると設定快適度がそのまま目標快適度として設定される。なお、この目標快適度の設定は所定時間毎に行われるものであるが、連携制御運転開始時にのみ設定されるものであってもよい。
【００３３】
連携制御運転時には、所定時間（例えば５分）毎に、環境情報の取得（Ｓ２）、これら取得データに基づく判定（Ｓ３，Ｓ４）、これら判定に基づく機器の制御（Ｓ５，Ｓ６）がなされる。
【００３４】
Ｓ２では、検知手段８ａ〜８ｃ，９〜１４の検知により環境データが取得される。Ｓ３では、Ｓ２で取得した環境情報と、温度調節手段２と送風手段４の運転状況、及び日付情報に基づいて現在の快適度（ＰＭＶ値）が算出される。
【００３５】
ここで、中間部室温検知手段８ｂ、人体検知手段１２、及び湿度検知手段１３により取得した情報は室温、活動量、湿度の夫々の指標となり、天井面温度検知手段９、壁面温度検知手段１０、及び床面温度検知手段１１で検知した情報は輻射温度の指標となる。また、加熱手段２と送風手段４の運転状況の情報は風速の指標となり、日付情報は着衣量の指標となる。従って、これら情報に基づいて、室温、湿度、輻射温度、風速、着衣量、及び活動量をパラメーターとしたＰＭＶ値からなる現在の快適度を算出することができる。以下、この算出した快適度を検知快適度という。
【００３６】
Ｓ４では、Ｓ１で得た目標快適度と、Ｓ２で取得した環境データ、及びＳ３で得た検知快適度に基づいて、表１に示す以下の判定（１）〜（１１）を行う。
【００３７】
【表１】
【００３８】
判定（１）では、検知快適度と目標快適度の差が所定値ａ１未満で且つ壁面温度検知手段１０で検知した壁面温度（以下、検知壁面温度という）が中間部室温検知手段８ｂで検知した中間部室温（以下検知中間部室温という）に所定温度Ｔ１を加えた値を超えた場合に肯定する。表１ではａ１＝０．５、Ｔ１＝１（℃）に設定されている。
【００３９】
判定（２）では、検知快適度が目標快適度よりも所定値ａ１以上で且つ検知中間部室温が目標室温よりも所定温度Ｔ２以上高い場合に肯定する。表１ではＴ２＝２（℃）に設定されている。
【００４０】
判定（３）では、検知快適度が目標快適度よりも所定値ａ１以上で且つ検知壁面温度が検知中間部室温に所定温度Ｔ３を加えた値を超えた場合に肯定する。表１ではＴ３＝２（℃）に設定されている。
【００４１】
判定（４）では、検知快適度が目標快適度よりも所定値ａ１以上で且つ床面温度検知手段１１で検知した床面温度（以下、検知床面温度）が所定温度Ｔ４を超えた場合に肯定する。表１ではＴ４＝３０（℃）に設定されている。
【００４２】
判定（５）では、検知快適度が目標快適度以下で且つ検知中間部室温に所定温度Ｔ５を加えた値よりも室外空気温度検知手段１４で検知した室外空気温度（以下、検知室外空気温度という）が大きい場合に肯定する。表１では所定温度Ｔ５＝１（℃）に設定されている。
【００４３】
判定（６）〜（１１）では、検知快適度が目標快適度よりも所定値ａ１以下で且つ以下の追加要件を満たした場合に肯定する。
【００４４】
判定（６）の追加要件は、検知中間部室温と検知床面温度の両者が図５のハッチングで示した快適領域内に入っていないことである。
【００４５】
判定（７）の追加要件は、検知中間部室温と検知床面温度が前記快適領域内に入っていることである。
【００４６】
判定（８）の追加要件は、検知床面温度が目標床面温度より所定温度Ｔ６以上低いことである。表１ではＴ６＝３（℃）に設定されている。なお、目標床面温度は操作手段２５により予め設定され、例えば２５℃に設定される。
【００４７】
判定（９）の追加要件は、検知中間部室温が目標室温より所定温度Ｔ７以上低いことである。表１ではＴ７＝２（℃）に設定されている。なお、前記目標室温は表２に基づいて目標快適度に応じて決定される。
【００４８】
【表２】
【００４９】
判定（１０）の追加要件は、上部室温検知手段８ａで検知した上部室温（以下、検知上部室温という）が、下部室温検知手段８ｃで検知した下部室温（以下、検知下部室温という）よりも所定温度Ｔ８以上高いことである。表１ではＴ８＝３（℃）に設定されている。
【００５０】
判定（１１）の追加要件は、検知壁面温度が検知中間部室温よりも所定温度Ｔ９以上低いことである。表１ではＴ９＝２（℃）に設定されている。
【００５１】
Ｓ５では加熱手段２、床暖房手段３及び送風手段４の制御方法が決定され、これに基づいてＳ６では加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４が制御される。
【００５２】
具体的には、判定（１）〜（１１）の全てが否定された場合、加熱手段２及び床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。また、送風手段４は判定（５），（１０）で肯定される場合を除き停止される。
【００５３】
また、判定（１）で肯定された場合、加熱手段２は停止され、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。
【００５４】
また、判定（２）で肯定された場合、加熱手段２はその暖房温度が所定温度Ｔ１０下げられて運転される又は停止され、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。
【００５５】
また、判定（３）で肯定された場合、加熱手段２はその暖房温度が所定温度Ｔ１１下げられて運転される又は停止され、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。
【００５６】
また、判定（４）で肯定された場合、加熱手段２は前回判定後の運転状態で維持され、床暖房手段３は停止される。
【００５７】
また、判定（５）で肯定された場合、加熱手段２及び床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。また、送風手段４の室外空気取込運転が実行される。
【００５８】
また、判定（６）で肯定された場合、加熱手段２及び床暖房手段３の夫々の暖房温度が、図５において、検知中間部室温及び検知床面温度により決定されるポイントに最も近い快適領域のポイントの中間部室温及び床面温度に設定される。そして、この条件で加熱手段２及び床暖房手段３が運転される。例えば検知中間部室温が１９℃で検知床面温度が２２℃であって現在の図５におけるポイントがＰ１である場合、快適領域においてポイントＰ１に最も近いポイントＰ２は、中間部室温が２０℃、床面温度が２５℃である。従って、この場合は加熱手段２の暖房温度が２０℃に、床暖房手段３の暖房温度が２５℃に設定される。
【００５９】
また、判定（７）で肯定された場合、加熱手段２の暖房温度が所定温度Ｔ１２上げられ、この状態で加熱手段２が運転される。表１ではＴ１２＝１（℃）に設定されている。また、床暖房手段は前回判定後の運転状態で維持される。例えば検知中間部室温が２０℃で検知床面温度３が２５℃であって現在の図５におけるポイントがＰ２であり、且つ、加熱手段２の暖房温度が２０℃に、床暖房手段３の暖房温度が２５℃に設定されているとする。この場合は、加熱手段２の暖房温度が１℃上げられて２１℃とされ、床暖房手段３の暖房温度が２５℃に設定される。
【００６０】
また、判定（８）で肯定された場合、床暖房手段３の暖房温度が目標床面温度に設定され、この状態で床暖房手段３が運転される。また、加熱手段２は前回判定後の運転状態で維持される。
【００６１】
また、判定（９）で肯定された場合、加熱手段２の暖房温度は所定温度Ｔ１３上げられ、この状態で加熱手段２が運転される。また、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。表１ではＴ１３＝２（℃）に設定されている。
【００６２】
また、判定（１０）で肯定された場合、送風手段４は攪拌運転され、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。また、加熱手段２の暖房温度は予想温度に設定され、この状態で加熱手段２は運転される。前記予想温度は、室温検知手段８で検知された情報に基づいて算出されるものであり、前記送風手段４の運転によって想定される対象室１内の温度環境に応じて変化する。具体的には、検知上部室温、検知中間部室温、及び検知下部室温に基づいて決定されるものであり、これら室温の平均値等からなる。なお、前記送風手段４の運転は下向き運転又は上向き運転のいずれであってもよいものとする。また、判定（５）と判定（１０）の両者が肯定された場合は、予め決められた優先順位により、判定（５）に応じた制御又は判定（１０）に応じた制御のいずれか一方が実行される。
【００６３】
また、判定（１１）で肯定された場合、検知壁面温度と検知中間部室温の差に応じて加熱手段２の暖房温度が上げられ、この状態で加熱手段２が運転される。例えば加熱手段２の暖房温度は検知壁面温度と検知中間部室温の差の半分の値だけ上げられる。また、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。
【００６４】
なお、判定（１）〜（１１）のうち、肯定する判定が複数ある場合は、予め設定された順序に従って、肯定した各判定に応じた制御方法の変更が行われ、最終的に変更された制御方法により加熱手段２、床暖房手段３、送風手段４が制御される。
【００６５】
例えば、目標快適度が０、検知快適度が−０．８、検知上部室温が２６℃、検知中間部室温が２０℃、検知下部室温が２０℃、検知床面温度が２０℃、現在の加熱手段２の暖房温度（設定温度）が２２℃であり、判定（６）、（９）、（１０）が肯定されたとする。この場合は、送風手段４は判定（１０）に従って送風手段４が攪拌運転されることが決定される。また、加熱手段２の暖房温度は、まずは判定（６）に従って２０℃に一旦変更される。次に判定（９）に従って所定温度Ｔ１３（２℃）上げられ、２２℃に変更される。次に判定（１０）に従って加熱手段２の暖房温度は予想温度２２℃（＝（２６℃＋２０℃＋２０℃）／３）に設定される。従って、この場合は、暖房温度を２２℃として加熱手段２が運転される。また、床暖房手段３は判定（６）に従って２６℃に設定される。
【００６６】
本実施形態の暖房システムでは、判定（１）〜（１１）に基づく制御により、加熱手段２及び床暖房手段３に送風手段４を加えた三者を連携制御して検知快適度を目標快適度に近づけることができる。このため、連携制御運転時においては、判定（１０）に基づく制御のように送風手段４により対象室１内の空気を上下に攪拌して対象室１内の温度を均一にできる。従って、対象室１内の快適度を目標快適度近くに保ちながら、対象室１内の略全域を利用者にとって快適な温度環境にすることができ、また、加熱手段２及び床暖房手段３のエネルギー消費を抑えることができる。
【００６７】
また、判定（１０）に基づく制御では、検知上部室温と検知下部室温の温度差に基づいて送風手段４が制御されると共に、この送風手段４の制御によって想定される対象室１内の温度環境に応じて加熱手段２及び床暖房手段３の夫々が制御される。この制御により、検知上部室温と検知下部室温とに温度差が生じた場合に、送風手段４で対象室１内の空気を上下に攪拌し、対象室１内の温度を均一にできる。また、この場合、送風手段４の制御によって想定される対象室１内の温度環境に応じて加熱手段２の運転を制御するので、加熱手段２の運転によるエネルギー消費をさらに抑えることができる。
【００６８】
また、判定（６）に基づく制御では、検知中間部室温と検知床面温度の組み合わせが予め設定された所定範囲内に収まるように加熱手段２及び床暖房手段３が制御される。このため、対象室１の室温と床面温度の両者をさらに利用者に適した温度にできる。
【００６９】
また、検知快適度が目標快適度に近くても、室温と壁面温度に温度差があると、対象室１の壁面近くに居る利用者は壁面からの輻射により寒い又は暑いと感じる。しかし、判定（１１）に基づく制御では、検知壁面温度と検知中間部温度との温度差が小さくなるように加熱手段２が制御される。このため、前記輻射による不快感を生じ難くすることができる。
【００７０】
また、判定（５）に基づく制御では、検知室外空気温度が検知中間部室温に予め設定された所定温度を加えた値よりも高くなった場合に、送風手段４からなる室外空気取込手段により室外空気を対象室１内に取り込む制御を行う。これにより、対象室１の室温よりも温度が高い室外空気を対象室１内に取り込んで対象室１内の温度を高めることができ、エネルギー消費をより抑えることができる。なお、本実施形態では、検知室外空気温度が検知中間部室温に予め設定された所定温度を加えた値よりも高くなった場合に、室外空気を対象室１内に取り込むようにした。しかし、検知室外空気温度が検知中間部室温よりも高くなった場合に送風手段４で室外空気を対象室１内に取り込むようにしてもよい。また、本実施形態では、室外空気取込手段を送風手段４で構成したが、送風手段４とは別に室外空気取込手段を設けてもよい。また、判定（５）や前述した判定（６）に基づく制御では、検知中間部室温に基づいて加熱手段２や床暖房手段３、送風手段４を制御しているが、この検知中間部室温に代えて、検知中間部室温、検知上部室温、及び検知下部室温の三者の平均値等を採用してもよいものとする。
【００７１】
また、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４を連携制御する連携制御モードと、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４の夫々を個別に操作する個別操作モードを備え、連携制御モードと個別操作モードを切り替える操作手段２５を備えている。このため、操作手段２５により個別操作モードに切り替えて、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４の夫々を単独で利用することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、快適度をＰＭＶ値としたが、ＥＴ（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：有効温度）等のその他の快適性指標を快適度として検知するものであっても構わない。また、本実施形態では設定快適度と人体検知手段１２の検知情報に基づいて目標快適度を決定したが、設定快適度を目標快適度としてもよいものとする。また、加熱手段２は対象室１の上部を加熱するものであれば、輻射暖房パネル等のその他の加熱手段で構成してもよい。また、送風手段４は対象室１内の天井側の空気を床側に送る機能又は床側の空気を天井側に送る機能のうちの少なくとも一の機能を有するものであればよい。また、送風手段４はパネル装置４ａに限られるものではなく、天井扇等のその他の送風手段であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１ 対象室
２ 加熱手段
３ 床暖房手段
４ 送風手段
５ 制御手段
８ａ 上部室温検知手段
８ｂ 下部室温検知手段
１０ 壁面温度検知手段
１１ 床面温度検知手段
２５ 操作手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱手段と床暖房手段を備える暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１のように室内機と床暖房装置を制御する暖房システムが知られている。この暖房システムでは、設定温度入力手段で設定した設定温度から、ＰＭＶ値からなる快適度に基づいて目標室温と目標床面温度を決定し、室温検知手段により検知した室温と床面温度検知手段で検知した床面温度が前記目標室温と目標床面温度になるよう室内機と床暖房装置の両者を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２０９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の暖房システムでは、対象室の上部に設けられる室内機と下部に設けられる床暖房装置の両者を制御して暖房を行う。このため、室温検知手段で検知した室温と床面温度検知手段で検知した床面温度の夫々が目標の温度になったとしても、天井側の室温と床側の室温との間に大きな温度差が生じる恐れがある。この場合、対象室内には目標温度から外れた快適でない領域が存在し、この領域に居る利用者は不快に感じる。また、対象室内の上部の室温が利用者が居る下部の室温よりも高い場合は、対象室内の上部を無駄に暖めていると捉えると、暖房システム全体として効率の良い暖房が行われているとは言い難い。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、対象室内の温度を均一にしてエネルギー消費を抑えつつ快適な暖房を行うことができる暖房システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の暖房システムは、対象室の上部に設けられる加熱手段と、前記対象室の床暖房を行う床暖房手段と、前記対象室内の天井側の空気を床側に送る機能又は床側の空気を天井側に送る機能のうちの少なくとも一の機能を有する送風手段と、前記対象室内の快適度を検知する快適度検知手段と、この快適度検知手段で検知される快適度が設定された目標快適度に近づくように、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を連携制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記対象室内の上部の室温を検知する上部室温検知手段と、前記対象室内の下部の室温を検知する下部室温検知手段を備え、前記制御手段は、前記上部室温検知手段で検知した対象室内の上部の室温と前記下部室温検知手段で検知した対象室内の下部の室温との温度差に基づいて送風手段を制御すると共に、この送風手段の制御によって想定される前記対象室内の温度環境に応じて前記加熱手段を制御するものであることが好ましい。
【０００８】
また、前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記対象室の床面温度を検知する床面温度検知手段を備え、前記制御手段が前記室温検知手段で検知される室温及び前記床面温度検知手段で検知される床面温度の組み合わせが予め設定された所定範囲内に収まるように前記加熱手段及び床暖房手段を制御するものであることが好ましい。
【０００９】
また、前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記対象室の壁面温度を検知する壁面温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記壁面温度検知手段で検知した壁面温度と前記室温検知手段で検知した室温との温度差が小さくなるように前記加熱手段を制御するものであることが好ましい。
【００１０】
また、前記対象室内に室外空気を取り込む室外空気取込手段と、前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記室外空気の温度を検知する室外空気温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記室外空気温度検知手段で検知した室外空気の温度が、前記室温検知手段で検知した室温又はこの室温に予め設定された所定温度を加えた値よりも高くなった場合に、前記室外空気取込手段により前記室外空気を前記対象室内に取り込むものであることが好ましい。
【００１１】
また、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を連携制御する連携制御モードに加えて、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段の夫々を個別に操作する個別操作モードを備え、前記連携制御モードと個別操作モードを切り替えるための操作手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を目標快適度になるよう連携制御して行う暖房時において、対象室内の略全域を利用者にとって快適な温度環境にすることができ、エネルギー消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の暖房システムを示す説明図である。
【図２】同上の暖房システムのブロック図である。
【図３】同上の送風手段の説明図であり、（ａ）は攪拌運転時の状態を示し、（ｂ）は室外空気取込運転時の状態を示している。
【図４】同上の暖房システムのフローである。
【図５】同上の暖房システムの制御に用いられる快適領域を床面温度と中間部室温との関係で示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１乃至図５に示す本実施形態の空調システムは、建物の一室からなる対象室１の上部に設けられた加熱手段２、対象室１の床暖房を行う床暖房手段３、及び対象室１内の空気を攪拌する送風手段４を備えている。加えて、操作手段２５、快適度検知手段、及び制御手段５を備えている。
【００１５】
図１に示すように加熱手段２は対象室１の壁面の上端部に取り付けられたエアコンディショナーの室内機からなり、対象室１内に暖気を送る暖房運転と対象室１内に冷気を送る冷房運転を切り替えて行えるものである。
【００１６】
床暖房手段３は対象室１の床に設けられた床暖房装置からなり、対象室１の床面を加温して床暖房を行う。
【００１７】
送風手段４は対象室１内の空気を循環させる機能と対象室１内に室外空気を取り込む機能を有するパネル装置４ａで構成されている。すなわち、本実施形態の送風手段４は室外空気取込手段を兼ねている。パネル装置４ａは建物の間柱間に設置されて対象室１の壁面の一部を構成する。
【００１８】
図３に示すようにパネル装置４ａの上下の端部には対象室１内に開口する上側通気口６と下側通気口７の夫々が設けられている。パネル装置４ａ内には、上側通気口６と下側通気口７を通じさせる通気路１６が形成され、通気路１６には正逆両方向に回転駆動する循環用ファン１７が設けられている。通気路１６の下端部は外気取込口１８を介して屋外に通じ、通気路１６には外気取込口１８又は下側通気口７を選択的に閉塞する切替ダンパ１９が設けられている。
【００１９】
図３（ａ）のように切替ダンパ１９により外気取込口１８を閉塞した状態で、循環用ファン１７を回転駆動させることで、対象室１内の空気は循環する。すなわち、循環用ファン１７を一方向に回転させると、図１の矢印ａのように対象室１内の天井近傍の空気が上側通気口６から通気路１６内に吸い込まれると共にこの空気が矢印ｂに示すように下側通気口７を介して対象室１内の床近傍に送られる。以下、この運転を下向き送風運転という。逆に循環用ファン１７を下向き送風時とは逆方向に回転させることで、図１の矢印ｃのように対象室１内の床近傍の空気が下側通気口７から通気路１６内に吸い込まれると共にこの空気が矢印ｄに示すように上側通気口６を介して対象室１内の天井近傍に送られる。以下、この運転を上向き送風運転といい、この上向き送風運転と前記下向き送風運転をまとめて攪拌運転という。
【００２０】
また、図３（ｂ）のように切替ダンパ１９で下側通気口７を閉塞した状態で、循環用ファン１７を上向き送風運転時と同方向に回転駆動させると、室外空気（屋外空気）が外気取込口１８、通気路１６、及び上側通気口６を経て対象室１内に取り込まれる。以下、これを室外空気取込運転という。なお、本実施形態のパネル装置４ａは室外空気が上側通気口６から対象室１内に取り込まれるようにしたが、下側通気口７から対象室１内に取り込まれるようにしても構わない。
【００２１】
前記快適度検知手段は対象室１の空調環境の指標となる快適度を検知するために用いられる。この快適度は利用者の温冷感を示す指標となるＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅ：予測平均温冷感申告）値であり、室温の他、湿度、輻射温度、風速、着衣量、及び活動量をパラメーターとして決定される。
【００２２】
快適度検知手段は、図１及び図２に示す、室温検知手段８、天井面温度検知手段９、壁面温度検知手段１０、床面温度検知手段１１、人体検知手段１２、及び湿度検知手段１３で構成され、検知手段８〜１３で検知した情報に基づいて快適度が算出される。
【００２３】
図１のように対象室１には、室温検知手段８として、上部室温検知手段８ａ、中間部室温検知手段８ｂ、及び下部室温検知手段８ｃが設けられている。上部室温検知手段８ａ及び下部室温検知手段８ｃの夫々はパネル装置４ａの上端部と下端部に設けられた温度センサーからなり、対象室１内の上部と下部の夫々の室温を検知する。中間部室温検知手段８ｂは操作手段２５が有する温度センサーからなる。操作手段２５は対象室１の壁面において中程の高さ位置に設けられた操作器からなり、すなわち、中間部室温検知手段８ｂは上下方向において上部室温検知手段８ａと下部室温検知手段８ｃの間に配置されている。
【００２４】
天井面温度検知手段９は対象室１の天井に設けられ、対象室１の天井面の温度を検知する。壁面温度検知手段１０はパネル装置４ａに設けられ、パネル装置４ａの対象室１内に臨む面の温度を検知する。湿度検知手段１３は対象室１の壁に設けられて対象室１内の湿度を検知する湿度センサーからなる。人体検知手段１２は対象室の壁の上部又は天井に設けられて対象室１内に居る人の動きを検知する人感センサーからなる。
【００２５】
また、本実施形態の空調システムは、前記快適度検知手段を構成する検知手段８〜１３の他に、室外空気温度検知手段１４を備えている。室外空気温度検知手段１４は屋外やパネル装置４ａの外気取込口１８等の室外空気（屋外空気）の温度を検知可能な箇所に設けられた温度センサーからなる。
【００２６】
図２のように制御手段５は、加熱手段用制御部２１、床暖房手段用制御部２２、送風手段用制御部２３、及びこれらを制御するコントローラー２４で構成されている。
【００２７】
加熱手段用制御部２１、床暖房手段用制御部２２、及び送風手段用制御部２３は、制御対象である加熱手段２、床暖房手段３、送風手段４の夫々の運転状況の情報をコントローラー２４に送信する。床暖房手段用制御部２２は床面温度検知手段１１と通信し、床面温度検知手段１１で検知した情報を集中制御部であるコントローラー２４に送信する。送風手段用制御部２３は、上部室温検知手段８ａ、下部室温検知手段８ｃ、壁面温度検知手段１０、湿度検知手段１３、室外空気温度検知手段１４の夫々と通信し、これら検知手段８ａ，８ｃ，１０，１３，１４で検知した情報をコントローラー２４に送信する。
【００２８】
コントローラー２４は操作手段２５に設けられ、加熱手段用制御部２１、床暖房手段用制御部２２、及び送風手段用制御部２３を介して、加熱手段２、床暖房手段３、送風手段４の夫々を制御する。また、コントローラー２４は、中間部室温検知手段８ｂ、天井面温度検知手段９、及び人体検知手段１２と通信し、これら検知手段８ｂ，９，１２で検知した情報を取得する。
【００２９】
利用者は操作手段２５を操作することで、後述する個別操作モードと連携制御モードの切替えを行えるようになっている。個別操作モードに切り替えられた状態では、操作手段２５により、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４の夫々を個別に操作して運転できる。また、操作手段２５を操作して、個別操作モードにおける加熱手段２の冷暖房の切替えや設定温度、風量の設定、床暖房手段３の暖房温度の設定、送風手段の風量等を個別に設定できる。
【００３０】
また、操作手段２５を操作することで、連携制御モードの運転時における、対象室１の目標の快適度を設定できるようになっている。以下、この快適度を設定快適度という。
【００３１】
そして、操作手段２５が操作されて、設定快適度が設定され、連携制御モードに切り替えられて暖房運転の開始の指令がなされると、コントローラー２４により、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４を連携制御して行う以下の連携制御運転が実行される。
【００３２】
図４に示すように連携制御運転時には設定快適度に基づいて目標快適度が設定される（Ｓ１）。目標快適度の設定にあたっては、まず人体検知手段１２で検知した情報から対象室１内に居る人の活動量が多いか否かが判定される。そして、肯定されると設定快適度から所定ＰＭＶ値（例えば０．５）を差し引いた値が目標快適度として設定され、否定されると設定快適度がそのまま目標快適度として設定される。なお、この目標快適度の設定は所定時間毎に行われるものであるが、連携制御運転開始時にのみ設定されるものであってもよい。
【００３３】
連携制御運転時には、所定時間（例えば５分）毎に、環境情報の取得（Ｓ２）、これら取得データに基づく判定（Ｓ３，Ｓ４）、これら判定に基づく機器の制御（Ｓ５，Ｓ６）がなされる。
【００３４】
Ｓ２では、検知手段８ａ〜８ｃ，９〜１４の検知により環境データが取得される。Ｓ３では、Ｓ２で取得した環境情報と、温度調節手段２と送風手段４の運転状況、及び日付情報に基づいて現在の快適度（ＰＭＶ値）が算出される。
【００３５】
ここで、中間部室温検知手段８ｂ、人体検知手段１２、及び湿度検知手段１３により取得した情報は室温、活動量、湿度の夫々の指標となり、天井面温度検知手段９、壁面温度検知手段１０、及び床面温度検知手段１１で検知した情報は輻射温度の指標となる。また、加熱手段２と送風手段４の運転状況の情報は風速の指標となり、日付情報は着衣量の指標となる。従って、これら情報に基づいて、室温、湿度、輻射温度、風速、着衣量、及び活動量をパラメーターとしたＰＭＶ値からなる現在の快適度を算出することができる。以下、この算出した快適度を検知快適度という。
【００３６】
Ｓ４では、Ｓ１で得た目標快適度と、Ｓ２で取得した環境データ、及びＳ３で得た検知快適度に基づいて、表１に示す以下の判定（１）〜（１１）を行う。
【００３７】
【表１】
【００３８】
判定（１）では、検知快適度と目標快適度の差が所定値ａ１未満で且つ壁面温度検知手段１０で検知した壁面温度（以下、検知壁面温度という）が中間部室温検知手段８ｂで検知した中間部室温（以下検知中間部室温という）に所定温度Ｔ１を加えた値を超えた場合に肯定する。表１ではａ１＝０．５、Ｔ１＝１（℃）に設定されている。
【００３９】
判定（２）では、検知快適度が目標快適度よりも所定値ａ１以上で且つ検知中間部室温が目標室温よりも所定温度Ｔ２以上高い場合に肯定する。表１ではＴ２＝２（℃）に設定されている。
【００４０】
判定（３）では、検知快適度が目標快適度よりも所定値ａ１以上で且つ検知壁面温度が検知中間部室温に所定温度Ｔ３を加えた値を超えた場合に肯定する。表１ではＴ３＝２（℃）に設定されている。
【００４１】
判定（４）では、検知快適度が目標快適度よりも所定値ａ１以上で且つ床面温度検知手段１１で検知した床面温度（以下、検知床面温度）が所定温度Ｔ４を超えた場合に肯定する。表１ではＴ４＝３０（℃）に設定されている。
【００４２】
判定（５）では、検知快適度が目標快適度以下で且つ検知中間部室温に所定温度Ｔ５を加えた値よりも室外空気温度検知手段１４で検知した室外空気温度（以下、検知室外空気温度という）が大きい場合に肯定する。表１では所定温度Ｔ５＝１（℃）に設定されている。
【００４３】
判定（６）〜（１１）では、検知快適度が目標快適度よりも所定値ａ１以下で且つ以下の追加要件を満たした場合に肯定する。
【００４４】
判定（６）の追加要件は、検知中間部室温と検知床面温度の両者が図５のハッチングで示した快適領域内に入っていないことである。
【００４５】
判定（７）の追加要件は、検知中間部室温と検知床面温度が前記快適領域内に入っていることである。
【００４６】
判定（８）の追加要件は、検知床面温度が目標床面温度より所定温度Ｔ６以上低いことである。表１ではＴ６＝３（℃）に設定されている。なお、目標床面温度は操作手段２５により予め設定され、例えば２５℃に設定される。
【００４７】
判定（９）の追加要件は、検知中間部室温が目標室温より所定温度Ｔ７以上低いことである。表１ではＴ７＝２（℃）に設定されている。なお、前記目標室温は表２に基づいて目標快適度に応じて決定される。
【００４８】
【表２】
【００４９】
判定（１０）の追加要件は、上部室温検知手段８ａで検知した上部室温（以下、検知上部室温という）が、下部室温検知手段８ｃで検知した下部室温（以下、検知下部室温という）よりも所定温度Ｔ８以上高いことである。表１ではＴ８＝３（℃）に設定されている。
【００５０】
判定（１１）の追加要件は、検知壁面温度が検知中間部室温よりも所定温度Ｔ９以上低いことである。表１ではＴ９＝２（℃）に設定されている。
【００５１】
Ｓ５では加熱手段２、床暖房手段３及び送風手段４の制御方法が決定され、これに基づいてＳ６では加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４が制御される。
【００５２】
具体的には、判定（１）〜（１１）の全てが否定された場合、加熱手段２及び床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。また、送風手段４は判定（５），（１０）で肯定される場合を除き停止される。
【００５３】
また、判定（１）で肯定された場合、加熱手段２は停止され、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。
【００５４】
また、判定（２）で肯定された場合、加熱手段２はその暖房温度が所定温度Ｔ１０下げられて運転される又は停止され、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。
【００５５】
また、判定（３）で肯定された場合、加熱手段２はその暖房温度が所定温度Ｔ１１下げられて運転される又は停止され、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。
【００５６】
また、判定（４）で肯定された場合、加熱手段２は前回判定後の運転状態で維持され、床暖房手段３は停止される。
【００５７】
また、判定（５）で肯定された場合、加熱手段２及び床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。また、送風手段４の室外空気取込運転が実行される。
【００５８】
また、判定（６）で肯定された場合、加熱手段２及び床暖房手段３の夫々の暖房温度が、図５において、検知中間部室温及び検知床面温度により決定されるポイントに最も近い快適領域のポイントの中間部室温及び床面温度に設定される。そして、この条件で加熱手段２及び床暖房手段３が運転される。例えば検知中間部室温が１９℃で検知床面温度が２２℃であって現在の図５におけるポイントがＰ１である場合、快適領域においてポイントＰ１に最も近いポイントＰ２は、中間部室温が２０℃、床面温度が２５℃である。従って、この場合は加熱手段２の暖房温度が２０℃に、床暖房手段３の暖房温度が２５℃に設定される。
【００５９】
また、判定（７）で肯定された場合、加熱手段２の暖房温度が所定温度Ｔ１２上げられ、この状態で加熱手段２が運転される。表１ではＴ１２＝１（℃）に設定されている。また、床暖房手段は前回判定後の運転状態で維持される。例えば検知中間部室温が２０℃で検知床面温度３が２５℃であって現在の図５におけるポイントがＰ２であり、且つ、加熱手段２の暖房温度が２０℃に、床暖房手段３の暖房温度が２５℃に設定されているとする。この場合は、加熱手段２の暖房温度が１℃上げられて２１℃とされ、床暖房手段３の暖房温度が２５℃に設定される。
【００６０】
また、判定（８）で肯定された場合、床暖房手段３の暖房温度が目標床面温度に設定され、この状態で床暖房手段３が運転される。また、加熱手段２は前回判定後の運転状態で維持される。
【００６１】
また、判定（９）で肯定された場合、加熱手段２の暖房温度は所定温度Ｔ１３上げられ、この状態で加熱手段２が運転される。また、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。表１ではＴ１３＝２（℃）に設定されている。
【００６２】
また、判定（１０）で肯定された場合、送風手段４は攪拌運転され、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。また、加熱手段２の暖房温度は予想温度に設定され、この状態で加熱手段２は運転される。前記予想温度は、室温検知手段８で検知された情報に基づいて算出されるものであり、前記送風手段４の運転によって想定される対象室１内の温度環境に応じて変化する。具体的には、検知上部室温、検知中間部室温、及び検知下部室温に基づいて決定されるものであり、これら室温の平均値等からなる。なお、前記送風手段４の運転は下向き運転又は上向き運転のいずれであってもよいものとする。また、判定（５）と判定（１０）の両者が肯定された場合は、予め決められた優先順位により、判定（５）に応じた制御又は判定（１０）に応じた制御のいずれか一方が実行される。
【００６３】
また、判定（１１）で肯定された場合、検知壁面温度と検知中間部室温の差に応じて加熱手段２の暖房温度が上げられ、この状態で加熱手段２が運転される。例えば加熱手段２の暖房温度は検知壁面温度と検知中間部室温の差の半分の値だけ上げられる。また、床暖房手段３は前回判定後の運転状態で維持される。
【００６４】
なお、判定（１）〜（１１）のうち、肯定する判定が複数ある場合は、予め設定された順序に従って、肯定した各判定に応じた制御方法の変更が行われ、最終的に変更された制御方法により加熱手段２、床暖房手段３、送風手段４が制御される。
【００６５】
例えば、目標快適度が０、検知快適度が−０．８、検知上部室温が２６℃、検知中間部室温が２０℃、検知下部室温が２０℃、検知床面温度が２０℃、現在の加熱手段２の暖房温度（設定温度）が２２℃であり、判定（６）、（９）、（１０）が肯定されたとする。この場合は、送風手段４は判定（１０）に従って送風手段４が攪拌運転されることが決定される。また、加熱手段２の暖房温度は、まずは判定（６）に従って２０℃に一旦変更される。次に判定（９）に従って所定温度Ｔ１３（２℃）上げられ、２２℃に変更される。次に判定（１０）に従って加熱手段２の暖房温度は予想温度２２℃（＝（２６℃＋２０℃＋２０℃）／３）に設定される。従って、この場合は、暖房温度を２２℃として加熱手段２が運転される。また、床暖房手段３は判定（６）に従って２６℃に設定される。
【００６６】
本実施形態の暖房システムでは、判定（１）〜（１１）に基づく制御により、加熱手段２及び床暖房手段３に送風手段４を加えた三者を連携制御して検知快適度を目標快適度に近づけることができる。このため、連携制御運転時においては、判定（１０）に基づく制御のように送風手段４により対象室１内の空気を上下に攪拌して対象室１内の温度を均一にできる。従って、対象室１内の快適度を目標快適度近くに保ちながら、対象室１内の略全域を利用者にとって快適な温度環境にすることができ、また、加熱手段２及び床暖房手段３のエネルギー消費を抑えることができる。
【００６７】
また、判定（１０）に基づく制御では、検知上部室温と検知下部室温の温度差に基づいて送風手段４が制御されると共に、この送風手段４の制御によって想定される対象室１内の温度環境に応じて加熱手段２及び床暖房手段３の夫々が制御される。この制御により、検知上部室温と検知下部室温とに温度差が生じた場合に、送風手段４で対象室１内の空気を上下に攪拌し、対象室１内の温度を均一にできる。また、この場合、送風手段４の制御によって想定される対象室１内の温度環境に応じて加熱手段２の運転を制御するので、加熱手段２の運転によるエネルギー消費をさらに抑えることができる。
【００６８】
また、判定（６）に基づく制御では、検知中間部室温と検知床面温度の組み合わせが予め設定された所定範囲内に収まるように加熱手段２及び床暖房手段３が制御される。このため、対象室１の室温と床面温度の両者をさらに利用者に適した温度にできる。
【００６９】
また、検知快適度が目標快適度に近くても、室温と壁面温度に温度差があると、対象室１の壁面近くに居る利用者は壁面からの輻射により寒い又は暑いと感じる。しかし、判定（１１）に基づく制御では、検知壁面温度と検知中間部温度との温度差が小さくなるように加熱手段２が制御される。このため、前記輻射による不快感を生じ難くすることができる。
【００７０】
また、判定（５）に基づく制御では、検知室外空気温度が検知中間部室温に予め設定された所定温度を加えた値よりも高くなった場合に、送風手段４からなる室外空気取込手段により室外空気を対象室１内に取り込む制御を行う。これにより、対象室１の室温よりも温度が高い室外空気を対象室１内に取り込んで対象室１内の温度を高めることができ、エネルギー消費をより抑えることができる。なお、本実施形態では、検知室外空気温度が検知中間部室温に予め設定された所定温度を加えた値よりも高くなった場合に、室外空気を対象室１内に取り込むようにした。しかし、検知室外空気温度が検知中間部室温よりも高くなった場合に送風手段４で室外空気を対象室１内に取り込むようにしてもよい。また、本実施形態では、室外空気取込手段を送風手段４で構成したが、送風手段４とは別に室外空気取込手段を設けてもよい。また、判定（５）や前述した判定（６）に基づく制御では、検知中間部室温に基づいて加熱手段２や床暖房手段３、送風手段４を制御しているが、この検知中間部室温に代えて、検知中間部室温、検知上部室温、及び検知下部室温の三者の平均値等を採用してもよいものとする。
【００７１】
また、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４を連携制御する連携制御モードと、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４の夫々を個別に操作する個別操作モードを備え、連携制御モードと個別操作モードを切り替える操作手段２５を備えている。このため、操作手段２５により個別操作モードに切り替えて、加熱手段２、床暖房手段３、及び送風手段４の夫々を単独で利用することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、快適度をＰＭＶ値としたが、ＥＴ（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：有効温度）等のその他の快適性指標を快適度として検知するものであっても構わない。また、本実施形態では設定快適度と人体検知手段１２の検知情報に基づいて目標快適度を決定したが、設定快適度を目標快適度としてもよいものとする。また、加熱手段２は対象室１の上部を加熱するものであれば、輻射暖房パネル等のその他の加熱手段で構成してもよい。また、送風手段４は対象室１内の天井側の空気を床側に送る機能又は床側の空気を天井側に送る機能のうちの少なくとも一の機能を有するものであればよい。また、送風手段４はパネル装置４ａに限られるものではなく、天井扇等のその他の送風手段であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１ 対象室
２ 加熱手段
３ 床暖房手段
４ 送風手段
５ 制御手段
８ａ 上部室温検知手段
８ｂ 下部室温検知手段
１０ 壁面温度検知手段
１１ 床面温度検知手段
２５ 操作手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象室の上部に設けられる加熱手段と、前記対象室の床暖房を行う床暖房手段と、前記対象室内の天井側の空気を床側に送る機能又は床側の空気を天井側に送る機能のうちの少なくとも一の機能を有する送風手段と、前記対象室内の快適度を検知する快適度検知手段と、この快適度検知手段で検知される快適度が設定された目標快適度に近づくように、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を連携制御する制御手段を備えたことを特徴とする暖房システム。
【請求項２】
前記対象室内の上部の室温を検知する上部室温検知手段と、前記対象室内の下部の室温を検知する下部室温検知手段を備え、前記制御手段は、前記上部室温検知手段で検知した対象室内の上部の室温と前記下部室温検知手段で検知した対象室内の下部の室温との温度差に基づいて送風手段を制御すると共に、この送風手段の制御によって想定される前記対象室内の温度環境に応じて前記加熱手段を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の暖房システム。
【請求項３】
前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記対象室の床面温度を検知する床面温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記室温検知手段で検知される室温及び前記床面温度検知手段で検知される床面温度の組み合わせが予め設定された所定範囲内に収まるように前記加熱手段及び床暖房手段を制御するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の暖房システム。
【請求項４】
前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記対象室の壁面温度を検知する壁面温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記壁面温度検知手段で検知した壁面温度と前記室温検知手段で検知した室温との温度差が小さくなるように前記加熱手段を制御するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の暖房システム。
【請求項５】
前記対象室内に室外空気を取り込む室外空気取込手段と、前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記室外空気の温度を検知する室外空気温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記室外空気温度検知手段で検知した室外空気の温度が、前記室温検知手段で検知した室温又はこの室温に予め設定された所定温度を加えた値よりも高くなった場合に、前記室外空気取込手段により前記室外空気を前記対象室内に取り込むものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の暖房システム。
【請求項６】
前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を連携制御する連携制御モードに加えて、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段の夫々を個別に操作する個別操作モードを備え、前記連携制御モードと個別操作モードを切り替えるための操作手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の暖房システム。
【請求項１】
対象室の上部に設けられる加熱手段と、前記対象室の床暖房を行う床暖房手段と、前記対象室内の天井側の空気を床側に送る機能又は床側の空気を天井側に送る機能のうちの少なくとも一の機能を有する送風手段と、前記対象室内の快適度を検知する快適度検知手段と、この快適度検知手段で検知される快適度が設定された目標快適度に近づくように、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を連携制御する制御手段を備えたことを特徴とする暖房システム。
【請求項２】
前記対象室内の上部の室温を検知する上部室温検知手段と、前記対象室内の下部の室温を検知する下部室温検知手段を備え、前記制御手段は、前記上部室温検知手段で検知した対象室内の上部の室温と前記下部室温検知手段で検知した対象室内の下部の室温との温度差に基づいて送風手段を制御すると共に、この送風手段の制御によって想定される前記対象室内の温度環境に応じて前記加熱手段を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の暖房システム。
【請求項３】
前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記対象室の床面温度を検知する床面温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記室温検知手段で検知される室温及び前記床面温度検知手段で検知される床面温度の組み合わせが予め設定された所定範囲内に収まるように前記加熱手段及び床暖房手段を制御するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の暖房システム。
【請求項４】
前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記対象室の壁面温度を検知する壁面温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記壁面温度検知手段で検知した壁面温度と前記室温検知手段で検知した室温との温度差が小さくなるように前記加熱手段を制御するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の暖房システム。
【請求項５】
前記対象室内に室外空気を取り込む室外空気取込手段と、前記対象室の室温を検知する室温検知手段と、前記室外空気の温度を検知する室外空気温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記室外空気温度検知手段で検知した室外空気の温度が、前記室温検知手段で検知した室温又はこの室温に予め設定された所定温度を加えた値よりも高くなった場合に、前記室外空気取込手段により前記室外空気を前記対象室内に取り込むものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の暖房システム。
【請求項６】
前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段を連携制御する連携制御モードに加えて、前記加熱手段、床暖房手段、及び送風手段の夫々を個別に操作する個別操作モードを備え、前記連携制御モードと個別操作モードを切り替えるための操作手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の暖房システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１３４０２（Ｐ２０１２−１３４０２Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３３７０（Ｐ２０１０−１５３３７０）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]