JP6990201B2 - 建物の空調方法及び建物の空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物内の空間を空調するための方法等に関する。

下記特許文献１は、建物内部の空間を換気及び空調するための換気空調ユニットを提案している。このユニットは、空気調和機の室内機と、室内機によって空調された空気を、空間に供給するための空気供給手段とを含んで構成されている。

特開２０１７－１９８３９５号公報

ところで、近年の空気調和機は、暖房運転が指示されているにも関わらず、指示された運転動作とは異なる運転状況で熱交換器を作動させることがある。この場合、本来的に意図していない空気が建物内部に供給され、快適性が損なわれるという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、快適性を損なわずに建物内部を空調することができる空調方法及び空調装置を提供することを主たる目的としている。

本発明は、建物内の空間を空調するための方法であって、空気調和機の運転により、空調された空気を、前記空気調和機とは別に設けられたファンで前記空間に供給する空調工程を含み、前記空調工程は、前記空気調和機が、冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と判断されたとき、又は、暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と判断されたときに、前記ファンの風量を相対的に小さくする風量低下工程を含むことを特徴とする。

本発明に係る前記建物の空調方法において、前記風量低下工程の後、前記空気調和機が、指示された運転状況になったときに、前記ファンの風量を相対的に大きくする風量増加工程をさらに含んでもよい。

本発明に係る前記建物の空調方法において、前記運転状況が、前記空気調和機の室内機の吐出口から排出される空気の温度Ｔ_ｏと、前記室内機の吸込口に供給される空気の温度Ｔ_ｉとの温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）に基づいて判断されてもよい。

本発明に係る前記建物の空調方法において、前記空気調和機に前記暖房運転が指示されている場合、前記温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が予め定められた閾値よりも小さい場合に、前記運転状況を前記暖房運転以外と判断してもよい。

本発明に係る前記建物の空調方法において、前記空気調和機に前記冷房運転が指示されている場合、前記温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が予め定められた閾値よりも大きい場合に、前記運転状況を前記冷房運転以外と判断してもよい。

本発明に係る前記建物の空調方法において、前記空気調和機の運転状況に基づいて、前記空気調和機の実空調能力を計算する工程と、前記実空調能力と前記空気調和機の期待能力とに基づいて、前記空気調和機の異常の有無を判断する工程とをさらに含んでもよい。

本発明に係る前記建物の空調方法において、前記実空調能力と、前記期待能力との比が、予め定められた閾値以下である場合に、前記空気調和機に異常があると判断してもよい。

本発明は、建物内の空間を空調するための装置であって、空気調和機と、前記空気調和機とは別に設けられ、かつ、前記空気調和機によって空調された空気を前記空間に供給するファンと、前記ファンを制御する制御手段とを含み、前記制御手段は、前記空気調和機が、冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と判断したとき、又は、暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と判断したときに、前記ファンの風量を相対的に小さくする風量調節部を含むことを特徴とする。

本発明に係る前記建物の空調装置において、前記風量調節部は、前記ファンの風量を相対的に小さくした後、前記空気調和機が、指示された運転状況になったときに、前記ファンの風量を相対的に大きくしてもよい。

本発明に係る前記建物の空調装置において、空気調和機の室内機の吐出口から排出される空気の温度Ｔ_ｏを検出するための排出温度検出手段と、前記室内機の吸込口に供給される空気の温度Ｔ_ｉを検出するための吸込温度検出手段とをさらに含み、前記風量調節部は、前記運転状況を、前記排出される空気の温度Ｔ_ｏと、前記供給される空気の温度Ｔ_ｉとの温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）に基づいて判断してもよい。

本発明に係る前記建物の空調装置において、前記風量調節部は、前記空気調和機に前記暖房運転が指示されている場合、前記温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が予め定められた閾値よりも小さい場合に、前記運転状況を前記暖房運転以外と判断してもよい。

本発明に係る前記建物の空調装置において、前記風量調節部は、前記空気調和機に前記冷房運転が指示されている場合、前記温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が予め定められた閾値よりも大きい場合に、前記運転状況を前記冷房運転以外と判断してもよい。

本発明に係る前記建物の空調装置において、前記制御手段は、前記空気調和機の運転状況に基づいて、前記空気調和機の実空調能力を計算する実空調能力計算部と、前記実空調能力と前記空気調和機の期待能力とに基づいて、前記空気調和機の異常の有無を判断する異常判断部とをさらに含んでもよい。

本発明に係る前記建物の空調装置において、前記異常判断部は、前記実空調能力と、前記期待能力との比が、予め定められた閾値以下である場合に、前記空気調和機に異常があると判断してもよい。

本発明では、空気調和機が指示された運転動作とは異なる運転状況にあると判断されたときに、前記空気調和機とは別に設けられたファンの風量を相対的に小さくすることができる。したがって、建物内部に、本来的に意図していない空気が供給されることを抑制でき、快適性を損なうことがない。

建物の空調方法が実施される建物の一例を示す断面図である。 制御手段の構成の一例を示す概念図である。 建物の空調方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 空調工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態の制御手段の構成の一例を示す概念図である。 本発明の他の実施形態の空調工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態の建物の空調方法（以下、単に「空調方法」ということがある。）では、建物内の空間を空調するためのものである。図１は、建物の空調方法（以下、単に「空調方法」ということがある。）が実施される建物２の一例を示す断面図である。なお、図面は、発明の内容の理解を高めるためのものであり、誇張された表示が含まれる他、図面間において、縮尺等は厳密に一致していない点が予め指摘される。

建物２としては、住宅である場合が例示されているが、ビル等であってもよい。空間３は、床下空間４と、床上空間５とを含んで構成されている。本実施形態において、空調される空間３は、床上空間５である場合が例示される。

床下空間４は、基礎と地面と１階の床６とで囲まれた空間である。基礎には、外気Ａ１を取り入れるための開口部７が設けられている。開口部７から取り入れられた外気Ａ１は、地面を介して、１年を通じて温度変化の少ない地中の熱と熱交換される。これにより、床下空間４は、外気に比べて、夏期は比較的涼しく、冬期は比較的暖かい空気（以下、単に「床下空気」ということがある。）Ａ２を蓄えることができる。

床上空間５は、床下空間４の上方に設けられた空間である。本実施形態の床上空間５は、複数の居室８と、洗面室やトイレ等の非居室（図示省略）とを含んで構成されている。本実施形態の居室８は、１階の居室８ａ及び８ｂを含んでいる。なお、居室８には、２階以上に設けられた居室（図示省略）が含まれてもよい。床上空間５には、例えば、床上空間５の空気の少なくとも一部を、屋外に強制的に排出する排気用ファン（図示省略）が設けられてもよい。

本実施形態の空調方法では、空間３（本実施形態では、床上空間５）を空調するための装置（以下、単に「空調装置」ということがある。）１０が用いられる。

空調装置１０は、空気調和機１１と、空気調和機１１とは別に設けられたファン１２と、制御手段１３とを含んで構成されている。本実施形態において、空気調和機１１及びファン１２は、チャンバーボックス１４の内部に収容されているが、このような態様に限定されない。さらに、本実施形態の空調装置１０は、排出温度検出手段１５と、吸込温度検出手段１６とを含んで構成させている。

本実施形態のチャンバーボックス１４は、床６の上に設置されているが、例えば、床６の下に設置されてもよいし、小屋裏に設けられてもよい。また、チャンバーボックス１４は、１階の床６の上に設置されているが、例えば、２階以上の上階の床６の上に設置されても良い。

チャンバーボックス１４は、その内部にスペース（空間）を有する箱状に形成されている。チャンバーボックス１４の内部に、空気調和機１１及びファン１２が収容されている。本実施形態のチャンバーボックス１４には、給気口（図示省略）及び外気取込口１８が設けられているが、給気口及び外気取込口１８のいずれか一方のみが設けられてもよい。

給気口（図示省略）は、複数の空間３を循環した空気Ａ３を、チャンバーボックス１４の内部に供給するためのものである。給気口は、チャンバーボックス１４の内部と、居室８との間を連通している。

外気取込口１８は、チャンバーボックス１４の内部に、外気Ａ１（床下空気Ａ２）を取り込むためのものである。本実施形態では、床下空間４を介して、外気Ａ１（床下空気Ａ２）が取り込まれているが、屋外から外気Ａ１のみが直接取り込まれてもよい。

本実施形態の外気取込口１８には、チャンバーボックス１４の内部と、床下空間４（図１に示す）とを連通させるためのダクト２１が接続されている。ダクト２１には、床下空気Ａ２（外気Ａ１）を、外気取込口１８側に送るための外気供給ファン２２（図１に示す）が設けられている。外気供給ファン２２の風量については、適宜設定することができ、例えば、建物２に必要な換気回数に基づいて設定される。

空気調和機１１としては、一般的な家庭用のセパレート型エアコンである場合が例示される。空気調和機１１は、室内機１１Ａと、建物２の外部に設置された室外機（図示省略）とをセットとして含んでいる。室内機１１Ａは、吸込口２３と吐出口２４とを有している。吸込口２３は、室内機１１Ａの内部の熱交換器（図示省略）に空気を取り込むためのものである。吐出口２４は、熱交換器で空調された空気Ａ４を吐出するためのものである。

本実施形態では、室内機１１Ａの吸込口２３の近傍（本実施形態では、吸込口２３の上方）に、給気口（図示省略）及び外気取込口１８が設けられている。これにより、空気調和機１１は、空間３を循環した空気Ａ３と、床下空気Ａ２（外気Ａ１）との混合気を空調することができるため、空間３に空気を循環させながら、空間３を換気及び空調することができる。

空気調和機１１は、冷房運転及び暖房運転をすることができる。冷房運転では、空間３（本実施形態では、床上空間５）内の空気（吸込口２３に供給される空気）よりも温度の低い空気（空調された空気）Ａ４が、吐出口２４から排出される。一方、暖房運転では、空間３の空気（吸込口２３に供給される空気）よりも温度の高い空気（空調された空気）Ａ４が、吐出口２４から排出される。

空調された空気Ａ４は、チャンバーボックス１４に設けられたフィルター（図示省略）によって浄化されてもよい。これにより、空調装置１０は、浄化された空気を、空間３に供給することができる。

ファン１２は、空調された空気Ａ４を、空間３に供給するためのものである。本実施形態のファン１２は、空気調和機１１とは別に設けられているため、空気調和機１１とファン１２とを個別にメンテナンスすることができる。

本実施形態のファン１２は、空調された空気Ａ４を、ダクト２５を介して、空間３（本例では、１階の居室８ａ及び８ｂ）に供給している。ファン１２としては、シロッコファンを採用することができるが、このような態様に限定されない。本実施形態では、一つのファン１２で構成されているが、複数のファン１２で構成されていてもよい。

ファン１２の風量については、適宜設定することができる。本実施形態のファン１２は、第１風量と、第１風量よりも小さい第２風量とに設定可能に構成されている。第１風量及び第２風量については、適宜設定することができる。第１風量は、室内機１１Ａの吐出口２４から排出される空気（空調された空気Ａ４）の量の大きさに応じて、複数段階で調節されてもよい。また、第２風量は、建物２に必要な換気回数に基づいて設定されるのが望ましい。

排出温度検出手段１５は、室内機１１Ａの吐出口２４から排出される空気（空調された空気Ａ４）の温度（以下、単に「排出温度」ということがある。）Ｔ_ｏを検出するためのものである。本実施形態の排出温度検出手段１５は、チャンバーボックス１４の内部において、室内機１１Ａの吐出口２４付近に取り付けられた温度センサーとして構成されている。

吸込温度検出手段１６は、室内機１１Ａの吸込口２３に供給される空気の温度（以下、単に「吸込温度」ということがある。）Ｔ_ｉを検出するためのものである。吸込温度Ｔ_ｉとしては、複数の空間３を循環した後の空気Ａ３の温度であってもよいし、循環後の空気Ａ３と床下空気Ａ２（外気Ａ１）との混合気の温度であってもよい。本実施形態の吸込温度検出手段１６は、チャンバーボックス１４の内部において、室内機１１Ａの吸込口２３付近に取り付けられた温度センサーとして構成されているが、例えば、チャンバーボックス１４が設置される空間３に設けられた温度センサー等であってもよい。

制御手段１３は、空調装置１０を構成するファン１２等を制御するためのものである。制御手段１３は、例えば、間仕切り壁等に設置されている。図２は、制御手段１３の構成の一例を示す概念図である。

制御手段１３は、ＣＰＵ（中央演算装置）からなる演算部３１と、処理手順が記憶されている記憶部３２と、記憶部３２に記憶された処理手順等を読み込むための作業用メモリ３３とを含んで構成されている。

演算部３１には、入力手段３４が接続されている。入力手段３４は、例えば、制御手段１３の筐体（図１に示す）に設けられた操作ボタンやタッチパネル等によって構成されている。この入力手段３４により、例えば、居住者等によって入力された情報を、演算部３１に伝達することができる。入力される情報としては、例えば、空調運転（暖房運転又は冷房運転）の開始及び停止の指示情報等が含まれる。

演算部３１には、出力手段３５が接続されている。出力手段３５は、制御手段１３の筐体に設けられたディスプレイとして構成されている。演算部３１は、出力手段３５に信号を伝達することにより、例えば、空調装置１０の運転状況等を表示させることができる。

演算部３１には、排出温度検出手段１５及び吸込温度検出手段１６が接続されている。これにより、演算部３１は、排出温度検出手段１５及び吸込温度検出手段１６に信号を伝達することにより、室内機１１Ａの吐出口２４（図１に示す）から排出される空気の温度（排出温度）Ｔ_ｏ、及び、室内機１１Ａの吸込口２３（図１に示す）に供給される空気の温度（吸込温度）Ｔ_ｉを検出させ、かつ、その検出結果を演算部３１に伝達させることができる。

演算部３１には、図１に示した空気調和機１１が接続されている。これにより、演算部３１は、空気調和機１１に信号を伝達することにより、空調運転（冷房運転及び暖房運転）の開始及び停止を指示することができる。なお、空調運転の開始及び停止の指示は、演算部３１を介さずに、居住者等によって直接行われてもよい。

演算部３１には、図１に示したファン１２が接続されている。これにより、演算部３１は、ファン１２に信号を伝達することにより、ファン１２の運転の開始及び終了の指示や、ファン１２の風量の制御をすることができる。

記憶部３２は、例えば、不揮発性の情報記憶装置である。記憶部３２には、データ部３７及びプログラム部３８が含まれる。データ部３７は、演算部３１による計算結果等を記憶するためのものである。プログラム部３８は、演算部３１によって実行されるプログラムである。

本実施形態のプログラム部３８は、判断部４１、空調運転開始・停止部４２、及び、風量調節部４３を含んでいる。判断部４１は、空調運転の開始及び停止の指示の有無や、空調方法の終了の指示の有無等を判断するためのものである。空調運転開始・停止部４２は、空気調和機１１による空調運転を開始及び停止させるためのものである。風量調節部４３は、空気調和機１１の運転状況に基づいて、ファン１２の風量を調節するためのものである。これらのプログラムの機能の詳細については、後述の空調方法において説明する。なお、プログラム部３８には、これらのプログラム以外のものが含まれていてもよい。

図３は、建物２の空調方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態の空調方法では、先ず、空調運転開始の指示があるか否かが判断される（工程Ｓ１）。工程Ｓ１では、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８に含まれる判断部４１を実行することによって行われる。空調運転開始の指示があるか否かの判断は、例えば、居住者等が入力手段３４に入力した空調運転（暖房運転又は冷房運転）の開始の指示情報に基づいて行われる。

工程Ｓ１において、空調運転開始の指示があると判断された場合（工程Ｓ１において、「Ｙ」）、次の空調工程Ｓ２が実施される。一方、工程Ｓ１において、空調運転開始の指示がない（例えば、空調運転停止の指示がある）と判断された場合（工程Ｓ１において、「Ｎ」）、空調方法の終了の指示があるか否かを判断する工程Ｓ３が実施される。

次に、空調工程Ｓ２は、図１に示されるように、空気調和機１１の運転によって空調された空気Ａ４を、ファン１２を用いて空間３に供給する。図４は、空調工程Ｓ２の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の空調工程Ｓ２では、先ず、空気調和機１１（図１に示す）による空調運転を開始する（工程Ｓ２１）。工程Ｓ２１では、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８の空調運転開始・停止部４２を実行することによって行われる。

工程Ｓ２１では、演算部３１が、空調（暖房運転又は冷房運転）の開始の指示情報に基づいて、空気調和機１１に、冷房運転及び暖房運転の一方を開始させるための信号を伝達する。これにより、工程Ｓ２１では、空気調和機１１が、指示された運転（冷房運転又は暖房運転の一方）を開始する。

さらに、工程Ｓ２１では、演算部３１が、ファン１２の風量を、相対的に大きい第１風量に設定するための信号を伝達する。これにより、図１に示されるように、ファン１２は、空調された空気Ａ４を、空間３に第１風量で供給することができる。なお、工程Ｓ２１において、ファン１２が停止していた場合には、ファン１２の運転を開始させて、第１風量に設定される。

工程Ｓ２１では、図１に示されるように、空気調和機１１及び、ファン１２の運転により、空調された空気Ａ４を、空間３に供給することができる。これにより、空調工程Ｓ２では、空間３の空調（暖房運転又は冷房運転）を開始することができるため、空間３での快適性を高めることができる。

ところで、近年の空気調和機１１は、指示された運転動作とは異なる運転状況で、熱交換器（図示省略）を作動させることがある。指示された運転動作とは異なる運転状況の一例としては、暖房運転が指示されているにも関わらず、室外機に付いた霜を溶かすために、冷房運転を一時的に行う運転（デフロスト運転）、冷房運転が指示されているにも関わらず、例えば、室内機１１Ａのカビの繁殖を抑制するために、暖房運転を一時的に行う運転（内部掃除機能）、及び、室内機１１Ａの吸込口２３のフィルターのホコリを取り除くために、空調を一時的に停止させる運転（フィルター掃除機能）などがある。このような運転が行われると、本来的に意図していない空気が建物２の内部に供給され、快適性が損なわれるという問題がある。

上記のような本来的に意図していない空気が、建物２の内部に供給されるのを抑制するために、本実施形態の空調工程Ｓ２では、空気調和機１１が、指示された運転動作とは異なる運転状況にあるか否かを判断する工程Ｓ２２と、空気調和機１１が指示された運転動作とは異なる運転状況にあると判断されたときに、ファン１２の風量を相対的に小さくする風量低下工程Ｓ２３とが実施される。

工程Ｓ２２は、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８の判断部４１を実行することによって行われる。本実施形態において、空気調和機１１が指示された運転動作とは異なる運転状況にあると判断される場合としては、冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況（例えば、暖房運転や冷房運転の停止）になった場合や、暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況（例えば、冷房運転や暖房運転の停止）になった場合が含まれる。

空気調和機１１が指示された運転動作とは異なる運転状況にあるか否かについては、適宜判断することができる。本実施形態の工程Ｓ２２では、室内機１１Ａの吐出口２４（図１に示す）から排出される空気の温度（排出温度）Ｔ_ｏと、室内機１１Ａの吸込口２３（図１に示す）に供給される空気の温度（吸込温度）Ｔ_ｉとの温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）に基づいて、上記の運転状況が判断される。排出温度Ｔ_ｏは、演算部３１が、排出温度検出手段１５（図１及び図２に示す）に信号を伝達することによって検出することができる。吸込温度Ｔ_ｉは、演算部３１が、吸込温度検出手段１６（図１及び図２に示す）に信号を伝達することによって検出することができる。

例えば、冷房運転が指示されているにも関わらず、それ以外の運転状況（例えば、暖房運転や冷房運転の停止）になると、冷房運転時に比べて温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が小さくなる、又は、排出温度Ｔ_ｏが吸込温度Ｔ_ｉよりも大きくなる傾向がある。このため、工程Ｓ２２では、空気調和機１１に冷房運転が指示されている場合、かつ、温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が予め定められた閾値よりも大きい場合に、運転状況が冷房運転以外であると判断している。閾値については、適宜設定することができる。本実施形態の閾値は、－５～＋５℃の範囲（本実施形態では、０℃）で設定することができる。

一方、暖房運転が指示されているにも関わらず、それ以外の運転状況（例えば、冷房運転や暖房運転の停止）になると、暖房運転時に比べて温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が小さくなる、又は、排出温度Ｔ_ｏが吸込温度Ｔ_ｉよりも小さくなる傾向がある。このため、工程Ｓ２２では、空気調和機１１に暖房運転が指示されている場合、かつ、温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が予め定められた閾値よりも小さい場合に、運転状況が暖房運転以外であると判断している。閾値については、適宜設定することができる。本実施形態の閾値は、－５～＋５℃の範囲（本実施形態では、０℃）で設定することができる。

図４に示されるように、工程Ｓ２２において、空気調和機１１が、指示された運転動作とは異なる運転状況にあると判断されたとき（工程Ｓ２２で「Ｙ」）、風量低下工程Ｓ２３と、風量低下工程Ｓ２３の後に、空気調和機１１（図１に示す）が、指示された運転状況になったか否かを判断する工程Ｓ２４とが実施される。

工程Ｓ２２において、空気調和機１１が、指示された運転状況にある（即ち、指示された運転動作とは異なる運転状況にない）と判断されたとき（工程Ｓ２２で「Ｎ」）、空調運転停止の指示の有無を判断する工程Ｓ２６が実施される。

風量低下工程Ｓ２３では、ファン１２（図１及び図２に示す）の風量を相対的に小さくしている。風量低下工程Ｓ２３は、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８の風量調節部４３を実行することによって行われる。

本実施形態の風量低下工程Ｓ２３では、演算部３１が、ファン１２（図１及び図２に示す）に、風量を相対的に小さくさせるための信号を伝達する。本実施形態では、ファン１２の風量を、第１風量から第２風量に変更させている。これにより、本実施形態の空調方法（空調装置１０）は、風量低下工程Ｓ２３（風量調節部４３）により、ファン１２の風量を相対的に小さくすることができるため、指示された運転動作とは異なる運転状況にある空気調和機１１によって空調された空気Ａ４（本来的に意図していない空気）が、空間３に供給されるのを抑制でき、快適性を損なうことがない。

さらに、本実施形態の空調方法（空調装置１０）では、温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）に基づいて、空気調和機１１が指示された運転動作とは異なる運転状況にあるか否かを容易に判断することができるため、例えば、運転状況を制御手段１３に伝達可能な専用機や、空気調和機１１の通信手段の高度なカスタマイズ等を必要としない。したがって、本実施形態の空調方法（空調装置１０）では、汎用の空気調和機１１を用いることができるため、低コストで導入することができ、かつ、メンテナンス性に優れる。

次に、工程Ｓ２４では、風量低下工程Ｓ２３の後に、空気調和機１１が、指示された運転状況になったか否かを判断している。工程Ｓ２４は、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８の判断部４１を実行することによって行われる。

本実施形態において、空気調和機１１が、指示された運転状況になったと判断される場合としては、冷房運転が指示されているにも関わらず、それ以外の運転状況（例えば、暖房運転や冷房運転の停止）になっていたところ、風量低下工程Ｓ２３の後に、冷房運転に戻った場合が含まれる。さらに、指示された運転状況になったと判断される場合としては、暖房運転が指示されているにも関わらず、それ以外の運転状況（例えば、冷房運転や暖房運転の停止）になっていたところ、風量低下工程Ｓ２３の後に、暖房運転に戻った場合が含まれる。

空気調和機１１が指示された運転状況になったか否かについては、適宜判断することができる。本実施形態の工程Ｓ２４では、空気調和機１１が指示された運転動作とは異なる運転状況にあるか否かを判断する工程Ｓ２２と同様に、温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）に基づいて、空気調和機１１が指示された運転状況になったか否かを判断することができる。

空気調和機１１が指示された冷房運転に戻ると、指示以外の運転状況（例えば、暖房運転や冷房運転の停止）の場合に比べて、排出温度Ｔ_ｏが吸込温度Ｔ_ｉよりも小さくなる。このため、工程Ｓ２４では、空気調和機１１に冷房運転が指示されている場合、かつ、温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が予め定められた閾値以下である場合に、空気調和機１１が指示された運転状況（冷房運転）に戻ったと判断している。閾値については、例えば、上述の範囲に設定することができる。

一方、空気調和機１１が指示された暖房運転に戻ると、指示以外の運転状況（例えば、冷房運転や暖房運転の停止）の場合に比べて、排出温度Ｔ_ｏが吸込温度Ｔ_ｉよりも大きくなる。このため、工程Ｓ２４では、空気調和機１１に暖房運転が指示されている場合、かつ、温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）が予め定められた閾値以上の場合に、空気調和機１１が指示された運転状況（暖房運転）に戻ったと判断している。閾値については、たとえば、上述の範囲に設定することができる。

図４に示されるように、工程Ｓ２４において、風量低下工程Ｓ２３の後に、空気調和機１１が、指示された運転状況になったと判断されたとき（工程Ｓ２４で「Ｙ」）、ファン１２の風量を相対的に大きくする風量増加工程Ｓ２５が実施される。

工程Ｓ２４において、風量低下工程Ｓ２３の後、空気調和機１１が、指示された運転状況になっていないと判断されたとき（工程Ｓ２４で「Ｎ」）、工程Ｓ２４が再度実施される。これにより、空調工程Ｓ２では、空気調和機１１が指示された運転状況になるまで、ファン１２の風量が相対的に小さく設定されるため、空間３に、本来的に意図していない空気が供給されるのを、確実に抑制することができる。

次に、風量増加工程Ｓ２５では、小さくされていたファン１２の風量を、相対的に大きくする。風量増加工程Ｓ２５では、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８の風量調節部４３を実行することによって行われる。

本実施形態の風量増加工程Ｓ２５では、演算部３１が、ファン１２（図１に示す）に、風量を相対的に大きくするための信号を伝達する。本実施形態では、ファン１２の風量を、第２風量から第１風量に変更している。これにより、本実施形態の空調方法（空調装置１０）は、風量増加工程Ｓ２５（風量調節部４３）により、ファン１２の風量を相対的に大きくすることができるため、指示された運転状況で空調された空気Ａ４（図１に示す）を、空間３に積極的に供給することができ、空間３での快適性を高めることができる。

次に、工程Ｓ２６では、空調運転停止の指示の有無が判断される。工程Ｓ２６は、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８の判断部４１を実行することによって行われる。空調運転停止の指示があるか否かの判断は、例えば、居住者等が入力手段３４に入力した空調運転（暖房運転又は冷房運転）の停止の指示情報に基づいて行われる。

工程Ｓ２６において、空調運転停止の指示があると判断された場合（工程Ｓ２６において、「Ｙ」）、空気調和機１１による空調運転を停止させる工程Ｓ２７が実施され、空調工程Ｓ２の一連の処理が終了する。

一方、工程Ｓ２６において、空調運転停止の指示がない（例えば、空調運転開始の指示がある）と判断された場合（工程Ｓ２６において、「Ｎ」）、工程Ｓ２２～工程Ｓ２６が再度実施される。これにより、空調工程Ｓ２では、空調運転の停止の指示があるまで、空間３の空調を継続して行うことができる。

工程Ｓ２７では、空気調和機１１による空調運転を停止させる。工程Ｓ２７では、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８の空調運転開始・停止部４２を実行することによって行われる。

工程Ｓ２７では、演算部３１が、空気調和機１１に、空調運転を停止させるための信号を伝達する。これにより、工程Ｓ２７では、空気調和機１１による空調運転を停止させることができる。さらに、本実施形態の工程Ｓ２７では、演算部３１が、ファン１２に、風量を相対的に小さくさせるための信号を伝達する。本実施形態のファン１２の風量は、相対的に小さい第２風量に設定される。これにより、ファン１２は、空間３に空気Ａ３を循環させながら、空間３に外気Ａ１（床下空気Ａ２）を供給して換気することができる。

図３に示されるように、工程Ｓ３では、空調方法の終了の指示があるか否かが判断される。工程Ｓ１では、図２に示した演算部３１が、プログラム部３８に含まれる判断部４１を実行することによって行われる。空調方法の終了の指示があるか否かの判断は、例えば、居住者等が入力手段３４に入力した指示情報や、割り込み処理等の異常終了の発生に基づいて行われる。

工程Ｓ３において、空調方法の終了の指示があると判断された場合（工程Ｓ３において、「Ｙ」）、空調方法の一連の処理が終了する。一方、工程Ｓ１において、空調方法の終了の指示がないと判断された場合（工程Ｓ３において、「Ｎ」）、工程Ｓ１～工程Ｓ３が再度実施される。これにより、空調方法では、終了の指示があるまで、居住者等の指示に基づいて、建物内部の空間３の空調を行うことができる。

次に、本発明の他の実施形態の空調方法（空調装置１０）について説明する。この実施形態の空調方法（空調装置１０）は、建物２内の空間３（図１に示す）を空調しつつ、空気調和機１１（図１に示す）の異常の有無が判断される。

空気調和機１１の異常には、例えば、空調能力の低下につながる冷媒漏れや、室内機１１Ａ及び室外機（図示省略）の設置状態の不具合等が含まれる。図５は、本発明の他の実施形態の制御手段１３の構成の一例を示す概念図である。この実施形態において、これまでの実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。

図５に示されるように、この実施形態の空調装置１０には、排出湿度検出手段４４及び吸込湿度検出手段４５が含まれている。

排出湿度検出手段４４は、室内機１１Ａの吐出口２４（図１に示す）から排出される空気の湿度（以下、単に「排出湿度」ということがある。）Ｘ_ｏを検出するためのものである。この実施形態で検出される排出湿度Ｘ_ｏは、相対湿度である場合が例示されるが、絶対湿度であってもよい。この実施形態の排出湿度検出手段４４は、室内機１１Ａの吐出口２４付近に取り付けられた湿度センサー（図示省略）として構成されている。

吸込湿度検出手段４５は、室内機１１Ａの吸込口２３（図１に示す）に供給される空気の湿度（以下、単に「吸込湿度」ということがある。）Ｘ_ｉを検出するためのものである。この実施形態で検出される吸込湿度Ｘ_ｉは、相対湿度である場合が例示されるが、絶対湿度であってもよい。この実施形態の吸込湿度検出手段４５は、室内機１１Ａの吸込口２３付近に取り付けられた湿度センサー（図示省略）として構成されている。

図５に示されるように、排出湿度検出手段４４及び吸込湿度検出手段４５は、演算部３１に接続されている。これにより、演算部３１は、排出湿度検出手段４４及び吸込湿度検出手段４５に信号を伝達することにより、図１に示した室内機１１Ａの吐出口２４から排出される空気の湿度、及び、室内機１１Ａの吸込口２３に供給される空気の湿度を検出させ、かつ、それらの検出結果を演算部３１に伝達させることができる。

図５に示されるように、この実施形態のプログラム部３８には、実空調能力計算部４７と、異常判断部４８とがさらに含まれている。実空調能力計算部４７は、空気調和機１１（図１に示す）の運転状況に基づいて、空気調和機１１の実空調能力を計算するためのものである。異常判断部４８は、実空調能力と、空気調和機１１の期待能力とに基づいて、空気調和機１１の異常の有無を判断するためのものである。これらのプログラムの機能の詳細については、後述の空調工程Ｓ２において説明する。

図６は、本発明の他の実施形態の空調工程Ｓ２の処理手順の一例を示すフローチャートである。この実施形態の空調工程Ｓ２では、空気調和機１１の異常の有無を判断するために、空調運転を開始させる工程Ｓ２１と、空調運転を停止させる工程Ｓ２７との間において、空気調和機１１が指示された運転状況で空調しているタイミングで、工程Ｓ２８～工程Ｓ３０が実施される。

工程Ｓ２８では、空気調和機１１の運転状況に基づいて、空気調和機１１の実空調能力が計算される。工程Ｓ２８では、図５に示した演算部３１が、プログラム部３８の実空調能力計算部４７を実行することによって行われる。

実空調能力については、従来からの方法に基づいて、適宜計算することができる。この実施形態において、冷房運転時には、下記式（１）に基づく冷房運転時の実空調能力ｑ_Cが計算され、暖房運転時には、下記式（２）に基づく暖房運転時の実空調能力ｑ_Hが計算される。

ここで、
ｑ_C：実空調能力（冷房）（Ｗ）
Ｖ：空気調和機の設定風量（ｍ³／sec）
Ｔ_ｉ：吸込温度（℃）
Ｔ_ｏ：排出温度（℃）
Ｘ_ｉ：吸込湿度（kg/kg’）
Ｘ_ｏ：排出湿度（kg/kg’）
ｈ_i,C：吸込エンタルピー（ｋJ/kg’）
ｈ_o,C：排出エンタルピー（ｋJ/kg’）

ここで、変数については、以下を除いて、上記式（１）と同一である。
ｑ_H：実空調能力（暖房）（Ｗ）
ｈ_i,H：吸込エンタルピー（ｋJ/kg’）
ｈ_o,H：排出エンタルピー（ｋJ/kg’）

上記式（１）及び（２）に示されるように、空気調和機１１（図１に示す）の運転状況（本実施形態では、空気調和機１１の設定風量Ｖ、吸込温度Ｔ_ｉ、排出温度Ｔ_ｏ、吸込湿度Ｘ_ｉ及び排出湿度Ｘ_ｏ）に基づいて、冷房運転時の実空調能力ｑ_C、及び、暖房運転時の実空調能力ｑ_Hを計算することができる。設定風量Ｖは、図５に示した演算部３１が、空気調和機１１に信号を伝達することによって取得することができる。吸込温度Ｔ_ｉ及び排出温度Ｔ_ｏは、演算部３１が、吸込温度検出手段１６及び排出温度検出手段１５に信号を伝達することによって取得することができる。吸込湿度Ｘ_ｉ及び排出湿度Ｘ_ｏは、演算部３１が、吸込湿度検出手段４５及び排出湿度検出手段４４に信号を伝達することによって取得することができる。

上記式（１）及び（２）において、吸込湿度Ｘ_ｉ及び排出湿度Ｘ_ｏは、絶対湿度である。このため、取得された吸込湿度Ｘ_ｉ及び排出湿度Ｘ_ｏが相対湿度である場合には、例えば、ＳＯＮＮＴＡＧの式に基づいて、吸込温度Ｔ_ｉ、排出温度Ｔ_ｏ、相対湿度である吸込湿度Ｘ_ｉ及び排出湿度Ｘ_ｏから、絶対湿度の吸込湿度Ｘ_ｉ及び排出湿度Ｘ_ｏに容易に換算することができる。

暖房運転では、室内機１１Ａの吸込口２３（図１に示す）に供給される空気が除湿されないため、上記式（２）の排出湿度Ｘ_ｏに吸込湿度Ｘ_ｉを代入して計算されてもよい。また、暖房時の実空調能力ｑ_Hは、上記式（２）に代えて、下記式（３）で計算することもできる。

ここで、変数については、上記式（１）と同一である。

このように、工程Ｓ２８では、空気調和機１１の運転状況に基づいて、空気調和機１１の実空調能力を計算することができる。計算結果は、記憶部３２のデータ部３７（図５に示す）に記憶される。

次に、工程Ｓ２９では、実空調能力と、空気調和機１１の期待能力とに基づいて、空気調和機１１の異常の有無が判断される。工程Ｓ２９では、図５に示した演算部３１が、プログラム部３８の異常判断部４８を実行することによって行われる。

工程Ｓ２９では、先ず、空気調和機１１の期待能力が求められる。期待能力については、従来の方法に基づいて、適宜求めることができる。例えば、空調装置１０において外気の温度を検知することができる場合には、外気の温度から特定される空気調和機１１の空調能力特性を、期待能力として扱うことができる。このような期待能力を容易に特定するためには、データ部３７（図５に示す）に、外気の温度と、空気調和機１１の空調能力特性との関係を示す計算式、グラフ、又は、表（テーブル）が予め入力されるのが望ましい。

一方、外気の温度を検知することができない場合には、空気調和機１１に定められている定格能力（定格冷房能力及び定格暖房能力）を、期待能力として扱うことができる。期待能力は、空気調和機１１の運転状況（冷房運転又は暖房運転）に応じて、冷房運転時の期待能力Ｑ_C、又は、暖房運転時の期待能力Ｑ_Hが求められる。冷房運転時の期待能力Ｑ_C、及び、暖房運転時の期待能力Ｑ_Hは、データ部３７（図５に示す）に記憶される。

次に、工程Ｓ２９では、実空調能力と、期待能力との比が求められる。冷房運転時には、実空調能力ｑ_Cと期待能力Ｑ_Cとの比ｑ_C／Ｑ_Cが求められる。暖房運転時には、実空調能力ｑ_Hと期待能力Ｑ_Hとの比ｑ_H／Ｑ_Hが求められる。

期待能力Ｑ_C及びＱ_Hに対して実空調能力ｑ_C及びｑ_Hが低いと、空気調和機１１は、本来の空調運転ができていないため、空気調和機１１に何らかの異常（例えば、冷媒漏れや設置状態の不具合等）があると推定することができる。したがって、実空調能力と期待能力との比（冷房運転時：ｑ_C／Ｑ_C、暖房運転時：ｑ_H／Ｑ_H）が、予め定められた閾値以下である場合には、空気調和機１１に異常があると判断することができる。閾値については、例えば、空気調和機１１の種類や、設置環境等に応じて、適宜設定することができる。閾値は、例えば、０．７～１．０から任意の数値（この例では、０．８）に設定されるのが望ましい。

工程Ｓ２９において、実空調能力と期待能力との比（冷房運転時：ｑ_C／Ｑ_C、暖房運転時：ｑ_H／Ｑ_H）が、閾値（この例では、０．８）以下である場合（工程Ｓ２９において、「Ｙ」）、空気調和機１１に異常があると判断される。この場合、図６に示されるように、空気調和機１１に異常があることが通知される（工程Ｓ３０）。この異常の通知は、例えば、出力手段３５に表示させてもよいし、インターネット等を介して接続されたサーバ（クラウドサーバ）を経由して、空気調和機１１のメンテナンスを行う保守センター等に通知されてもよい。異常を通知した後は、空調工程Ｓ２をそのまま継続させてもよいし、空調工程Ｓ２を強制的に終了させてもよい。

工程Ｓ２９において、実空調能力と期待能力との比（冷房運転時はｑ_C／Ｑ_C、暖房運転時はｑ_H／Ｑ_H）が、閾値（この例では、０．８）よりも大きい場合（工程Ｓ２９において、「Ｎ」）、空気調和機１１に異常がないと判断される。この場合、空調運転停止の指示の有無を判断する工程Ｓ２６が実施される。

このように、この実施形態の空調方法（空調装置１０）は、建物２内の空間３（図１に示す）を空調しつつ、空気調和機１１の異常の有無を判断することができるため、空気調和機１１を迅速にメンテナンスすることができる。したがって、この実施形態の空調方法（空調装置１０）は、建物２の内部の空間３の快適性を、長期間に亘って維持することができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１及び図２に示した空調装置が、建物に設置された（実施例）。実施例の制御装置は、図３及び図４の手順に基づいて、建物の空間の空調が行われた。そして、空気調和機が指示された運転動作とは異なる運転状況にあるときに、ファンの風量を相対的に小さくできるか否かが検証された。実施例の仕様は、次のとおりである。

空調期間：３月８日～３月９日
空気調和機の運転：暖房
ファン：第１風量：１１４０ｍ³／ｈ
第２風量：３００ｍ³／ｈ
温度差（Ｔ_ｏ－Ｔ_ｉ）の閾値：０℃

テストの結果、実施例では、空気調和機が指示された運転動作とは異なる運転状況（デフロスト運転）にあるときに、ファンの風量を相対的に小さくする（第２風量にする）ことができた。したがって、実施例では、本来的に意図していない空気が建物内部に供給されるのを抑制でき、快適性を損なわずに建物内部を空調することができた。

３ 空間
１１ 空気調和機
１２ ファン

Claims (10)

1. 建物内の空間を空調するための方法であって、
   空気調和機の運転により、空調された空気を、前記空気調和機とは別に設けられたファンで前記空間に供給する空調工程を含み、
   前記空調工程は、
   前記空気調和機が、指示された運転動作とは異なる運転状況にあるか否かを判断する工程と、
   前記指示された運転動作とは異なる運転状況にあると判断されたときに、前記ファンの風量を相対的に小さくする風量低下工程とを含み、
   前記指示された運転動作とは異なる運転状況は、前記空気調和機に冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と、前記空気調和機に暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況とを含み、
   前記判断する工程は、
   前記空気調和機に前記暖房運転が指示されている場合、前記空気調和機の室内機の吐出口から排出される空気の温度Ｔｏと、前記室内機の吸込口に供給される空気の温度Ｔｉとの温度差（Ｔｏ－Ｔｉ）が０℃よりも小さい場合に、前記暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と判断し、
   前記空気調和機に前記冷房運転が指示されている場合、前記温度差（Ｔｏ－Ｔｉ）が０℃よりも大きい場合に、前記冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と判断する、
   建物の空調方法。
   
2. 前記風量低下工程の後、前記空気調和機が、指示された運転状況になったときに、前記ファンの風量を相対的に大きくする風量増加工程をさらに含む、請求項１記載の建物の空調方法。
3. 前記暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況は、冷房運転を一時的に行う運転であり、
   前記冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況は、暖房運転を一時的に行う運転である、請求項１又は２に記載の建物の空調方法。
   
4. 前記空気調和機の運転状況に基づいて、前記空気調和機の実空調能力を計算する工程と、
   前記実空調能力と前記空気調和機の期待能力とに基づいて、前記空気調和機の異常の有無を判断する工程とをさらに含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建物の空調方法。
5. 前記実空調能力と、前記期待能力との比が、予め定められた閾値以下である場合に、前記空気調和機に異常があると判断する、請求項４に記載の建物の空調方法。
6. 建物内の空間を空調するための装置であって、
   空気調和機と、
   前記空気調和機とは別に設けられ、かつ、前記空気調和機によって空調された空気を前記空間に供給するファンと、
   前記ファンを制御する制御手段と、
   前記空気調和機の室内機の吐出口から排出される空気の温度Ｔｏを検出するための排出温度検出手段と、
   前記室内機の吸込口に供給される空気の温度Ｔｉを検出するための吸込温度検出手段とを含み、
   前記制御手段は、
   前記空気調和機が、指示された運転動作とは異なる運転状況にあるか否かを判断する判断部と、
   前記指示された運転動作とは異なる運転状況にあると判断されたときに、前記ファンの風量を相対的に小さくする風量調節部とを含み、
   前記指示された運転動作とは異なる運転状況は、前記空気調和機に冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と、前記空気調和機に暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況とを含み、
   前記判断部は、
   前記空気調和機に前記暖房運転が指示されている場合、前記排出される空気の温度Ｔｏと、前記供給される空気の温度Ｔｉとの温度差（Ｔｏ－Ｔｉ）が０℃よりも小さい場合に、前記暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と判断し、
   前記空気調和機に前記冷房運転が指示されている場合、前記温度差（Ｔｏ－Ｔｉ）が０℃よりも大きい場合に、前記冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況と判断する、
   建物の空調装置。
   
7. 前記風量調節部は、前記ファンの風量を相対的に小さくした後、前記空気調和機が、指示された運転状況になったときに、前記ファンの風量を相対的に大きくする、請求項６記載の建物の空調装置。
8. 前記暖房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況は、冷房運転を一時的に行う運転であり、
   前記冷房運転が指示されているにも関わらずそれ以外の運転状況は、暖房運転を一時的に行う運転である、請求項６又は７に記載の建物の空調装置。
9. 前記制御手段は、前記空気調和機の運転状況に基づいて、前記空気調和機の実空調能力を計算する実空調能力計算部と、
   前記実空調能力と前記空気調和機の期待能力とに基づいて、前記空気調和機の異常の有無を判断する異常判断部とをさらに含む、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の建物の空調装置。
10. 前記異常判断部は、前記実空調能力と、前記期待能力との比が、予め定められた閾値以下である場合に、前記空気調和機に異常があると判断する、請求項９に記載の建物の空調装置。

Images