JP4401323B2 - 空調制御システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の送風機の風量制御によって水平成分の風向が異なる複数の気流を発生させる空調制御システムに関する。

従来から、一部屋に複数台の空調機器を配置して、これらの空調機器の動作を一括して制御する空調システムが種々提案されている。この種の空調システムでは、例えば図６に示すように、部屋１０には、放射同心円状になるように複数の送風機１０１…１０１が配置され、各送風機１０１…１０１の吹出口の開閉を制御しうる制御手段を備えたダンパー１０２が設けられ、各吹出口から気流を送出するタイミングが時系列に制御されるように構成されている。

これにより、部屋１０では、風向角度の時間変化のパワースペクトルが周波数に逆比例する、いわゆる１／ｆ特性を示すことになり、より自然の風に近い気流で、快適な風向変化特性を生成する気流が得られるように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、部屋の形状や居住者の都合により、設置される送風機の台数や、各送風機によって送出される風向が変化した場合でも、自然の風らしさを十分に与えるために、複数台の送風機を風量制御することによって、水平成分の風向が異なる複数の気流を発生させる空調システムも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

この種の空調システムにおいては、送風手段の設置、運転状況や居住者の好みに応じて、より自然で快適な風向変化を有する機能が提供されている。このような空調システムは、水平成分の風向の中で最も発生頻度の高い風向を主風向として設定する主風向設定手段を備え、この主風向設定手段により主風向の設定が変更された場合に、変更後の主風向の気流のみを所定時間以上発生するように複数の送風機を制御するようになされている。
特開平４−４３２４３号公報 特開２００１−３３０２９８号公報

しかしながら、前記従来の空調システムにおける主風向設定手段では、主風向を送出していない送風機においては、主風向の気流を送出し終わった後、一旦気流の停止処理が行われるようになっているため、各送風機に対して、主風向を送出する送風機の変更設定が連続的に操作された場合には、各送風機の動作にタイムラグが発生し、設定した風向が認識できないような不都合を生じるおそれがあった。

そこで本発明は、上記のような事情にかんがみてなされたものであり、複数台の送風機の風量制御をすることによって水平成分の風向が異なる複数の気流発生を生成し、主風向を送出する送風機の変更設定がなされた場合にも、その設定操作の確認を容易に行うことのできる利便性および操作性に優れた、より快適な風向変化特性を生成することのできる空調制御システムを提供することを目的としている。

上記した目的を達成するため、本発明は、水平成分の風向が異なる複数の気流を発生させる複数台の送風機と、各送風機の送風量を時系列に制御する送風機制御手段を備えて、水平成分の風向が経時変化する気流を生成する空調制御システムであって、異なる水平成分の風向の中で最も発生頻度の高い風向を主風向として設定し、この主風向を送風機に対して設定するための主風向設定手段が備えられて、この主風向設定手段によって主風向を送出する送風機が選択されるとともに、主風向であることの設定が解除された状態の送風機においては、最大風量以下の所定風量の気流を所定時間送出するように制御されることを特徴としている。

この構成によれば、主風向を送出していない送風機は、停止処理されるのではなく、常に所定の風量で運転されているので、主風向を送出する送風機の変更設定がなされても、選択された送風機において直ちに主風向に変更制御することができ、各送風機の動作にタイムラグを生じることがない。したがって、居住者は送風機からの風向を主風向に設定したかを、気流を実感しながら認識し、設定した風向を容易に確認することができるので、操作性や利便性が高められる。

また、本発明は上記構成の空調制御システムにおいて、各送風機が表示部を備え、主風向に選択された送風機の表示部を点灯させることを特徴とする。

また、本発明の空調制御システムにおいては、各送風機が発音部を備えて、主風向に選択された送風機の発音部から発音させるようになされてもよい。

これらの構成によって、居住者は送風機からの風向を主風向に設定したかを、表示部または発音部の動作によって認識することができる。

本発明の空調制御システムによれば、複数台の送風機の風量制御によって水平成分の風向が異なる複数の気流を生成し、より自然の風に近い気流で居住者に快適な環境をもたらすとともに、その風向を居住者が自由に設定することができて、風向設定時には、変化する気流を感じながら、また表示部および告知音を認識しながら、どの風向の主風向に設定したかを容易に確認することができる。したがって、従来に比して格段に利便性および操作性を高めることができる。

以下、本発明に係る空調制御システムを実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。

図１は本発明に係る空調制御システムを示す制御ブロック図、図２は本発明の空調制御システムが適用された部屋を示す平面概略図である。

本発明の空調制御システムは、複数台の送風機４…４と、これらの送風機の送風量を制御する送風機制御手段５を備えている。この送風機制御手段５は、送風機４…４から送出される気流の水平成分の風向数に応じて、各送風機の送風量を時系列に制御するための制御パターンを設定する制御パターン設定手段６と、水平成分の風向の中で最も発生頻度の高い風向を主風向として設定し、この主風向を設定するための主風向設定手段７とに、それぞれ送受信可能に接続されている。

主風向設定手段７においては、居住者が最も気流を感じたい風向を選択し、その風向に設定することができるように、例えば送風機制御手段５に信号を送信しうるコントローラ３などの通信手段に付属されている。そして、このようなシステム構成によって、各送風機４…４は、水平成分の風向が異なる複数の気流を発生し、その気流が時系列に風量制御されて、水平成分の風向が経時変化する自然の風に近い気流を生成するようになされている。

かかる空調制御システムを適用した部屋１においては、例えば図２に示すように、三方の壁面の天井付近に３台の送風機４（ａ），４（ｂ），４（ｃ）が設置されている。これらの送風機４が生成する気流は、居住者２の方向に向けられている。

具体的には、送風機４（ａ）は居住者２の正面方向への気流、送風機４（ｂ）は居住者２の背面方向への気流、送風機４（ｃ）は居住者２の右側面方向への気流をそれぞれ生成するように構成されている。

これらの各送風機４は、送風機制御手段５と、図示しない信号線および電源線で結合されており、各送風機４の送風量が、制御パターン設定手段６において予め記憶された時系列の制御パターンに従って制御されている。また、居住者２は、コントローラ３を用いて送風機制御手段５へ信号を送信し、運転または停止したい風向を選択したり、送風機４によって送出される３方向の気流のうち、主風向とする風向の設定を変更したりすることができるようになっている。

かかる構成の空調制御システムについて、以下その動作、作用を説明する。図３は、前記３台の送風機４（ａ）〜４（ｃ）によって送出される３方向の気流のうち、主風向とする風向の設定を変更した場合における各送風機４（ａ）〜４（ｃ）の送風量の制御パターンを示す説明図である。

例示するように、各送風機４（ａ）〜４（ｃ）においては、運転時に送出される風量が、「強風」、「中風」、「弱風」、および「微風」の４段階に制御可能とされている。そして、経過時間０〜Ｔ４までは、居住者２に対する３方向の風向の中で、送風機４（ａ）からの送風頻度が最も高くなるように、送風機４（ａ）〜４（ｃ）の送風量の制御パターンが設定され、制御されている。

そして、経過時間Ｔ４においては、部屋１の居住者２が入れ代わるなどして、送風機４（ｂ）からの送風頻度を最も高くしたいと感じた場合を例示しており、居住者２はコントローラ３に備えられた主風向設定手段７によって、主風向を送風機４（ｂ）に変更設定する操作を行う。これにより、経過時間Ｔ４以降は、送風機４（ｂ）からの送風頻度が、送風機４（ａ）と送風機４（ｃ）からの送風頻度を上回って最も高くなる。これと同時に、制御パターン設定手段６において、新たに送風機４（ａ）〜４（ｃ）の制御パターンが設定変更され、かかる制御パターンに従って送風機４（ａ）〜４（ｃ）の送風量が制御されることになる。

このようにして、部屋１の居住者２が変化した場合や、居住者２の座る向きが変化した場合などには、その居住者２の要望に合わせて、より好みの風向を変更することができるようになっている。

さらに、居住者２がコントローラ３で主風向を、送風機４（ｂ）からの風向に設定変更した時点Ｔ４からＴ５までの所定時間は、主風向を送出しない送風機４（ａ）および送風機４（ｃ）からの風量が、最小風量である「微風」に設定されるとともに、送風機４（ｂ）からの風量が、最大風量である「強風」に設定され、瞬時に制御される。これによって、居住者２は、どの風向の気流を主風向にしたかを実感しながら、容易に主風向の変更確認を行うことができる。

次に、主風向とする送風機４を、瞬時に、送風機４（ａ）→送風機４（ｂ）→送風機４（ｃ）と連続して変更するような操作をした場合について説明する。

各送風機４は、主風向を送出していない間でも、完全に停止しているのではなく、例えば図３に示すように「微風」〜「中風」の範囲の最大風量以下の風量で常に送風して運転されている。すなわち、かかる連続した変更操作がなされて、主風向を送出していない送風機４が、新たに主風向を送出する送風機４として設定されたとき、その送風機４は、変更操作時点で停止処理がなされているのではなく、微風を送出している。したがって、送風機４はそのまま直ちに、主風向の風量を最大風量の「強風」に移行させることができる。これにより、居住者２は、連続した瞬時の変更操作を行っても、送風機４から送出される気流を感じながら、送風機４の変更設定の確認を容易に行うことができる。

また、このような場合に、例示の形態では、以下に説明するような構成を付加していることにより、送風機４（ａ）〜４（ｃ）を区別するためにコントローラ３に示されている送風機の各記号と、部屋１に設置された送風機４（ａ）〜４（ｃ）との対応関係を、居住者２自身が記憶している必要をなくすことができる。

本発明において、送風機４には、主風向に選択されたことを表示しうる表示部４１が設けられていることが好ましい。図４は、本発明の空調制御システムにおいて主風向を変更した場合の、各送風機４の表示部４１の動作例を示す説明図である。

表示部４１を有する送風機４（ａ）〜４（ｃ）は、主風向を送出する送風機として選択されたとき（経過時間Ｔ４）、その表示部４１を点灯させることで、居住者２に、当該送風機４が主風向として設定されたことを示す。また、主風向を送出していた送風機４においては、主風向が切り替えられた時点（経過時間Ｔ４）で表示部４１を消灯する。

このような構成により、居住者２は、どの送風機４を主風向に設定したか、ということを、表示部４１を目視しながら確認することができ、居住者２が複数の風向設定の中から選択に迷うことなく、容易に好みの快適な風向変化を実現することができる。

また、送風機４に、主風向に選択されたことを告知しうる発音部４２が設けられていてもよい。図５は、本発明の空調制御システムにおいて主風向を変更した場合の、各送風機４の発音部４２の動作例を示す説明図である。

発音部４２を有する送風機４（ａ）〜４（ｃ）は、主風向を送出する送風機として選択されたとき（経過時間Ｔ４）、その発音部４２から、例えば「ビー」と告知音を発生させることで、居住者２に、当該送風機４が主風向として設定されたことを示す。これにより、居住者２は、主風向とされた送風機４（ｂ）からの音を聞きながら、設定確認をすることができ、複数の風向設定の中から選択に迷うことなく、容易に快適な風向に変化させることができる。

なお、表示部４１において主風向に選択されたことを示す方法は、点灯／消灯に限らず、なんらかの図形表示がなされるなど、どのような表示手段であってもよい。また、発音部４２においても、なんらかの音声案内を発することで主風向に選択されたことを示すようになされてもよい。このような表示部４１または発音部４２を送風機４に設けることで、居住者２への操作の負担を軽減することができる。

以上説明したように、本発明に係る空調制御システムにおいては、居住者２が、随時、気流を感じたい方向の風向に気流環境を変更することができ、居住者の好みや体調などに応じて、より快適な風向変化をもたらす気流環境を提供することができる。また、このとき、主風向設定手段７により、送風機４の主風向の設定が変更されたとき、変更後の主風向からの気流を、容易に最大風量に制御することができ、それ以外の送付機４の気流については最小風量で運転されているので、瞬時の変更操作にもタイムラグを生じることなく対応することができる。

加えて、居住者２は、どの風向の主風向に設定したかを、気流を実感しながら確認したり、表示部４１や発音部４２の動作によって確認したりすることができ、複数の風向設定の中から選択に迷うことなく、容易に好みの風向に変化させることができる。

以上のように、本発明にかかる空調制御システムは、室内においてより自然らしい気流環境を形成するとともに、居住者の好みや体の状態に応じてより快適な気流環境の形成が可能となるので、住宅の空調システムだけでなくオフィスや店舗等の空調システムの用途にも適用できる。

本発明に係る空調制御システムを示す制御ブロック図である。 本発明の空調制御システムが適用された部屋の平面概略図である。 本発明に係る空調制御システムにおいて主風向を変更した場合の各送風機の送風量の制御パターンの一例を示す説明図である。 本発明に係る空調制御システムにおいて主風向を変更した場合の各送風機の表示部動作の一例を示す説明図である。 本発明に係る空調制御システムにおいて主風向を変更した場合の各送風機の発音部動作の一例を示す説明図である。 従来の空調システムを示す説明図である。

符号の説明

１ 部屋
２ 居住者
３ コントローラ
４ 送風機
４（ａ） 送風機
４（ｂ） 送風機
４（ｃ） 送風機
５ 送風機制御手段
６ 制御パターン設定手段
７ 主風向設定手段
１０ 部屋
１０１ 送風機
１０２ ダンパー

Claims (3)

1. 水平成分の風向が異なる複数の気流を発生させる複数台の送風機と、各送風機の送風量を時系列に制御する送風機制御手段を備えて、水平成分の風向が経時変化する気流を生成する空調制御システムであって、
   異なる水平成分の風向の中で最も発生頻度の高い風向を主風向として設定し、この主風向を送風機に対して設定するための主風向設定手段が備えられて、この主風向設定手段によって主風向を送出する送風機が選択されるとともに、主風向であることの設定が解除された状態の送風機においては、最大風量以下の所定風量の気流を所定時間送出するように制御されることを特徴とする空調制御システム。
2. 各送風機は表示部を備え、主風向に選択された送風機の表示部を点灯させることを特徴とする請求項１に記載の空調制御システム。
3. 各送風機は発音部を備え、主風向に選択された送風機の発音部から発音させることを特徴とする請求項１または２に記載の空調制御システム。

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