特許 6987277 換気制御システム及び二酸化炭素濃度推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6987277

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】換気制御システム及び二酸化炭素濃度推定方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/30 20180101AFI20211213BHJP

   F24F 11/63 20180101ALI20211213BHJP

   F24F 11/89 20180101ALI20211213BHJP

   F24F 7/007 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/30

   F24F11/63

   F24F11/89

   F24F7/007 B

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-562028(P2020-562028)

(86)(22)【出願日】2018年12月26日

(86)【国際出願番号】JP2018047951

(87)【国際公開番号】WO2020136774

(87)【国際公開日】20200702

【審査請求日】2020年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】芦野 正史

【審査官】 町田 豊隆

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０６８３９３２２（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４７５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０４８７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５５９００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １１／３０

Ｆ２４Ｆ １１／６３

Ｆ２４Ｆ １１／８９

Ｆ２４Ｆ ７／００７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の部屋の換気を行い、前記複数の部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２濃度を計測するＣＯ_２センサを備えた換気装置と、
前記複数の部屋の各々に設置され、在室者を検知する複数の人検知手段とを有し、
前記換気装置は、前記ＣＯ_２センサによって計測したＣＯ_２濃度と、前記複数の人検知手段の検知結果とに基づいて、前記複数の部屋の各々のＣＯ_２濃度を推定する制御装置を備えることを特徴とする換気制御システム。

【請求項2】

前記人検知手段は、人感センサ又は人感センサを搭載した機器であることを特徴とする請求項１に記載の換気制御システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記人検知手段が在室者を検知しなくなってから一定時間の間は、在室者がいるとみなして前記複数の部屋それぞれのＣＯ_２濃度を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の換気制御システム。

【請求項4】

前記ＣＯ_２センサによって計測したＣＯ_２濃度は、複数回の計測値の平均値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の換気制御システム。

【請求項5】

前記制御装置は、前記人検知手段が在室者を検知しない部屋のＣＯ_２濃度を、屋外のＣＯ_２濃度と推定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の換気制御システム。

【請求項6】

前記人検知手段が在室者を検知しない部屋のＣＯ_２濃度を、予め設定されたＣＯ_２濃度であると推定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の換気制御システム。

【請求項7】

前記制御装置は、前記複数の部屋の全てで前記人検知手段が一定時間在室者を検知しないときに、前記複数の部屋の各々のＣＯ_２濃度が、前記ＣＯ_２センサによって計測したＣＯ_２濃度であると推定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の換気制御システム。

【請求項8】

前記制御装置は、予め設定された前記複数の部屋の各々から排気される排気空気の体積と、前記ＣＯ_２センサによって計測したＣＯ_２濃度と、前記人検知手段の検知結果とに基づいて、前記複数の部屋のＣＯ_２濃度を推定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の換気制御システム。

【請求項9】

前記制御装置は、前記複数の部屋の各々に設置された電気機器から情報を受信し、受信した情報に基づいて推定した前記複数の部屋の各々から排気される排気空気の体積と、前記ＣＯ_２センサによって計測したＣＯ_２濃度と、前記人検知手段の検知結果とに基づいて、前記複数の部屋の各々のＣＯ_２濃度を推定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の換気制御システム。

【請求項10】

前記電気機器は、空気調和機であり、前記制御装置は、前記空気調和機の冷房能力又は暖房能力の情報を前記空気調和機から受信することを特徴とする請求項９に記載の換気制御システム。

【請求項11】

前記電気機器は、照明機器であり、前記制御装置は、前記照明機器の消費電力の情報を前記照明機器から受信することを特徴とする請求項９に記載の換気制御システム。

【請求項12】

前記制御装置は、推定した前記複数の部屋の各々のＣＯ_２濃度のうち、最も濃度が高い部屋のＣＯ_２濃度に基づいて前記換気装置を制御することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の換気制御システム。

【請求項13】

複数の部屋からの排気が混合される箇所におけるＣＯ_２濃度をＣＯ_２センサで測定するステップと、
前記複数の部屋の各々に設置された、在室者を検知する複数の人検知手段から検知結果を制御装置が受信するステップと、
前記複数の部屋の各々から排気される排気空気の体積の情報を前記制御装置が収集するステップと、
前記ＣＯ_２センサで計測したＣＯ_２濃度と、前記人検知手段の検知結果と、前記排気空気の体積の情報とから、前記複数の部屋の各々のＣＯ_２濃度を前記制御装置が推定するステップとを備えたことを特徴とする二酸化炭素濃度推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、換気対象空間の換気を行う換気制御システム及び二酸化炭素濃度推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ビルディングを始めとする建築物は、法令により室内の二酸化炭素含有率の基準、すなわち二酸化炭素濃度の基準が定められている。以下、二酸化炭素をＣＯ_２ともいう。この基準を満たすためには、ＣＯ_２濃度に合わせて換気量を変更する必要があるため、換気制御システムは、室内の空気を室外へ排出するための送風機と、室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２センサとを備えている。

【0003】

特許文献１に開示される換気制御システムは、換気装置、人の存否を検知可能な人感センサ、及びＣＯ_２濃度を検知可能なＣＯ_２センサと、制御装置とから構成される。特許文献１に開示される換気制御システムにおいて、換気装置、人感センサ及びＣＯ_２センサは一つの空間に設置される。特許文献１に開示される換気制御システムの制御装置は、ＣＯ_２センサからの出力信号が閾値未満のＣＯ_２濃度を示すとき、人感センサの出力信号に基づいて換気装置の換気量が切り替わるように換気装置を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５９９９３５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示される換気制御システムは、換気装置、人感センサ及びＣＯ_２センサを各部屋に設置する必要がある。このため、複数の部屋を一つの換気装置で換気することが求められる場合に、複数の部屋のうちの一つ、又は換気装置の吸い込み口にＣＯ_２センサを設置すると、各部屋のＣＯ_２濃度を監視することができず、換気不足によるＣＯ_２濃度上昇が起こる可能性があった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、換気不足によるＣＯ_２濃度上昇を防止しながら一つの換気装置で複数の部屋を換気できる換気制御システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の部屋の換気を行い、複数の部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２濃度を計測するＣＯ_２センサを備えた換気装置と、複数の部屋の各々に設置され、在室者を検知する複数の人検知手段とを有する。換気装置は、ＣＯ_２センサによって計測したＣＯ_２濃度と、複数の人検知手段の検知結果とに基づいて、複数の部屋の各々のＣＯ_２濃度を推定する制御装置を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る換気制御システムは、換気不足によるＣＯ_２濃度上昇を防止しながら一つの換気装置で複数の部屋を換気できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態１に係る換気制御システムの配線を示す図

【図2】実施の形態１に係る換気制御システムの配管を示す図

【図3】実施の形態１に係る換気制御システムの換気装置の構成を示す図

【図4】実施の形態１に係る換気制御システムの制御装置の機能ブロック図

【図5】実施の形態１に係る換気制御システムによる二酸化炭素濃度推定方法の処理の流れを示すフローチャート

【図6】実施の形態１に係る換気制御システムの制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図

【図7】実施の形態１に係る換気制御システムの制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施の形態に係る換気制御システム及び二酸化炭素濃度推定方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0011】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る換気制御システムの配線を示す図である。実施の形態１に係る換気制御システム５０は、換気装置１、空気調和機５、リモートコントローラ６及び照明機器７を有する。部屋４ａには、室内の温度調整を行う空気調和機５が設置されている。部屋４ｂには、空気調和機５を操作するためのリモートコントローラ６が設置されている。また、部屋４ｃには、照明機器７が設置されている。換気装置１は、接続線８を介して空気調和機５と接続されている。また、換気装置１は、接続線９を介してリモートコントローラ６と接続されている。また、換気装置１は、接続線１０を介して照明機器７と接続されている。

【0012】

図２は、実施の形態１に係る換気制御システムの配管を示す図である。実施の形態１に係る換気制御システム５０において、換気装置１は屋外の新鮮な外気を取り込んで、複数の部屋４ａ，４ｂ，４ｃへ供給するための給気用ダクト配管２によって部屋４ａ，４ｂ，４ｃと接続されている。また、換気装置１は部屋４ａ，４ｂ，４ｃ内の空気を取り込んで、屋外へ排気するための排気用ダクト配管３によって部屋４ａ，４ｂ，４ｃと接続されている。

【0013】

空気調和機５には、室内に人がいるか否かを検知する人検知手段である人感センサが搭載されている。空気調和機５は、人感センサによって検知された存否情報に基づいて、空気調和機５の運転停止又は設定温度を制御することができる。例えば、空気調和機５は、冷房運転中に、一定時間の間、存否情報が「不在」になった場合に冷房運転を停止させたり、冷房設定温度を一定温度だけ上げたりするなどの制御を行い、省エネルギーを図ることができる。

【0014】

空気調和機５に搭載された人感センサによって検知された存否情報は、接続線８を通じて空気調和機５から換気装置１へ送られる。存否情報は、通信信号又は電圧信号とされて接続線８を伝送される。なお、換気装置１と空気調和機５とは、無線通信によって接続されてもよい。

【0015】

リモートコントローラ６には、室内に人がいるか否かを検知する人検知手段である人感センサが搭載されている。リモートコントローラ６は、人感センサによって検知された存否情報によって、空気調和機５などの機器の運転停止又は設定温度を制御することができる。例えば、空気調和機５が暖房運転中に、一定時間の間、存否情報が「不在」になった場合に空気調和機５を停止させたり、暖房設定温度を一定温度だけ下げたりするなどの制御を行い、省エネルギーを図ることができる。

【0016】

リモートコントローラ６に搭載された人感センサによって検知された存否情報は、接続線９を通じてリモートコントローラ６から換気装置１へ送られる。存否情報は、通信信号又は電圧信号とされて接続線９を伝送される。なお、換気装置１とリモートコントローラ６とは、無線通信によって接続されてもよい。

【0017】

照明機器７には、室内に人がいるか否かを検知する人検知手段である人感センサが搭載されている。照明機器７は、人感センサによって検知された存否情報によって、照明機器７のオンオフ又は照度を制御することができる。例えば、照明がオフのときに、存否情報が「在室」になった場合に照明をオンすることができる。また、照明がオンのときに、一定時間の間、存否情報が「不在」になった場合に照明をオフすることができる。

【0018】

照明機器７に搭載された人感センサによって検知された存否情報は、接続線１０を通じて照明機器７から換気装置１へ送られる。存否情報は、通信信号又は電圧信号とされて接続線１０を伝送される。なお、換気装置１と照明機器７とは、無線通信によって接続されてもよい。

【0019】

また、人の存否を検知できる人検知手段を有する機器は、例えばカードキーによる建物又は部屋４ａ，４ｂ，４ｃへの人の入退室を管理するセキュリティシステムであってもよい。セキュリティシステムと換気装置１とは有線又は無線通信によって接続され、セキュリティシステムが持つ入退室情報を、セキュリティシステムから換気装置１へ伝達することができる。

【0020】

なお、換気装置１は、人感センサ又はカードリーダを搭載した機器から存否情報を得るのではなく、人感センサ単品を部屋４ａ，４ｂ，４ｃに設置し、人感センサそのものから存否情報を収集することも可能である。また、人の存否を検知することができる装置であれば、人感センサとして利用可能である。

【0021】

図３は、実施の形態１に係る換気制御システムの換気装置の構成を示す図である。換気装置１は、本体箱体１１に、熱交換器１２と、排気用送風機１３と給気用送風機１４とが組み込まれている。給気用送風機１４は給気風路１５内に配置されており、室外側吸込口ＯＡから熱交換器１２を通り、複数の室内にある室内側吐出口ＳＡへ空気を供給する。排気用送風機１３は排気風路１６内に配置されており、複数の室内にある室内側吸込口ＲＡから熱交換器１２を通り、室外側吐出口ＥＡへ空気を排出する。換気装置１は、供給する空気と排出する空気との間での熱交換を熱交換器１２によって行う。

【0022】

室外側吸込口ＯＡから換気装置１までは外気側ダクト１７によって接続されている。換気装置１から複数の室内側吐出口ＳＡまでは給気側ダクト１８によって接続されている。複数の室内側吸込口ＲＡから換気装置１までは室内側ダクト１９によって接続されている。換気装置１から室外側吐出口ＥＡまでは排気側ダクト２０によって接続されている。図３では省略しているが、給気側ダクト１８は、複数の室内側吐出口ＳＡに接続するため、途中で分岐している。同様に、図３では省略しているが、室内側ダクト１９は、複数の室内側吸込口ＲＡに接続するため、途中で分岐している。外気側ダクト１７及び給気側ダクト１８は、給気用ダクト配管２である。室内側ダクト１９及び排気側ダクト２０は、排気用ダクト配管３である。

【0023】

換気装置１内の排気風路１６には、排気風路１６内のＣＯ_２濃度を計測するためのＣＯ_２センサ２１が配置されている。排気風路１６内のＣＯ_２濃度は、部屋４ａ，４ｂ，４ｃからの排気空気が混合された混合空気のＣＯ_２濃度である。すなわち、部屋４ａ，４ｂ，４ｃから排気される排気空気の合計体積中に含まれるＣＯ_２ガスの合計体積を表している。

【0024】

排気用送風機１３及び給気用送風機１４は、制御装置２２により独立に駆動制御される。制御装置２２は、ＣＯ_２センサ２１に接続されており、ＣＯ_２センサ２１が計測したＣＯ_２濃度情報を取得することができる。換気装置１の操作及び状態確認は、制御装置２２に接続された操作装置２３から行う。

【0025】

図４は、実施の形態１に係る換気制御システムの制御装置の機能ブロック図である。図４に示すように、制御装置２２は、商用電源３１に接続される電源回路３２を備える。電源回路３２は、制御部３３及び各回路に電力を供給する。

【0026】

換気装置１には、運転状態、排気用送風機１３の動作風量及び給気用送風機１４の動作風量などの情報の表示、運転停止操作、並びに排気用送風機１３及び給気用送風機１４の動作ノッチの設定が可能な操作装置２３が接続される。操作装置２３は、操作装置通信回路３７を介して制御部３３に接続される。

【0027】

排気風路１６に配置されたＣＯ_２センサ２１は、ＣＯ_２濃度を計測しＣＯ_２濃度信号を出力する。ＣＯ_２センサ２１は、ＣＯ_２濃度信号を受信するためのＣＯ_２センサ信号受信回路３６を介して制御部３３へ接続される。

【0028】

また、制御装置２２には、在否情報又はＣＯ_２濃度に基づいて排気用送風機１３又は給気用送風機１４の運転ノッチを設定するためのスイッチなどを備えた機能設定回路４０が設けられている。

【0029】

制御部３３は、ＣＯ_２センサ信号受信回路３６、操作装置通信回路３７、在否情報受信回路３８及び機能設定回路４０からの信号を受けて、給気用送風機１４を駆動するための給気用送風機駆動回路３４への駆動指令の出力と、排気用送風機１３を駆動するための排気用送風機駆動回路３５への駆動指令の出力とを行うことができる。

【0030】

制御部３３は、ＣＯ_２センサ２１で検知したＣＯ_２濃度又は各部屋４ａ，４ｂ，４ｃのＣＯ_２濃度に応じて、給気用送風機１４を駆動するための給気用送風機駆動回路３４への駆動指令の出力と、排気用送風機１３を駆動するための排気用送風機駆動回路３５への駆動指令の出力とを行う。ここで、制御部３３は、部屋４ａ，４ｂ，４ｃのうちＣＯ_２濃度が最も高い部屋のＣＯ_２濃度が８００ｐｐｍ以上であれば、排気用送風機１３及び給気用送風機１４を強運転させるものとする。また、制御部３３は、部屋４ａ，４ｂ，４ｃのうちＣＯ_２濃度が最も高い部屋のＣＯ_２濃度が５００ｐｐｍ以上８００ｐｐｍ未満であれば、排気用送風機１３及び給気用送風機１４を弱運転させるものとする。また、制御部３３は、部屋４ａ，４ｂ，４ｃのうちＣＯ_２濃度が最も高い部屋のＣＯ_２濃度が５００ｐｐｍ未満であれば、排気用送風機１３及び給気用送風機１４を微弱運転させるものとする。

【0031】

次に、制御部３３による各部屋４ａ，４ｂ，４ｃのＣｏ_２濃度を推定する処理について説明する。以下の説明の例では、部屋４ａの在否情報は「在室」、部屋４ｂの在否情報は「不在」、部屋４ｃの在否情報は「在室」とし、排気風路１６内のＣＯ_２濃度は、８００ｐｐｍとする。

【0032】

部屋４ａ，４ｂ，４ｃの各々から排気される空気の１時間当たりの体積を１００ｍ^３／ｈとすると、換気装置１によって屋外へ排出される排気空気は、部屋４ａ，４ｂ，４ｃから排気される空気の１時間当たりの体積の合計である３００ｍ^３／ｈとなる。よって、換気装置１によって屋外へ排出される排気空気中に含まれるＣＯ_２ガス量は、３００[ｍ^３／ｈ]×８００[ｐｐｍ]＝３００[ｍ^３／ｈ]×８００÷１００００００＝０．２４[ｍ^３／ｈ]となる。

【0033】

次に、部屋４ａ，４ｂ，４ｃの排気空気に含まれるＣＯ_２ガス量を求める。部屋４ｂは、在否情報が「不在」のため、部屋４ｂには人が在室していない。部屋４ｂは、在室者がいないにも関わらず換気装置１による換気が行われていることから、排気空気のＣＯ_２濃度は、屋外の大気中のＣＯ_２濃度と同等となる。一般的に、大気中のＣＯ_２濃度は、約４００ｐｐｍであるため、部屋４ｂからの排気空気に含まれるＣＯ_２ガス量は、１００［ｍ^３／ｈ］×４００［ｐｐｍ］＝１００［ｍ^３／ｈ］×４００÷１００００００＝０．０４［ｍ^３／ｈ］となる。

【0034】

部屋４ａ及び部屋４ｃは、在否情報がともに「在室」のため、部屋４ａ及び部屋４ｃには人が在室している。在室者がいる場合、人間の呼気によって室内のＣＯ_２濃度は大気中のＣＯ_２濃度よりも上昇する。したがって、部屋４ａ，４ｃのＣＯ_２濃度は、「換気装置１から排出される排気空気中に含まれるＣＯ_２ガス量」と、「部屋４ｂから排出される排気空気中に含まれるＣＯ_２ガス量」とから推定する。

【0035】

まず、部屋４ａ及び部屋４ｃに在室する人数が同等とし、部屋４ａ及び部屋４ｃから排出される排気空気中に含まれるＣＯ_２ガス量を同等とする。これより、部屋４ａから排出される排気空気中に含まれるＣＯ_２ガス量は、（「換気装置１から排出される排気空気中に含まれるＣＯ_２ガス量」−「部屋４ｂから排出される排気空気中に含まれるＣＯ_２ガス量」）÷「在室の部屋４ａ，４ｃから排気される排気空気の体積の合計」×「部屋４ａから排気される排気空気の体積」＝（０．２４−０．０４）÷２００×１００＝０．１［ｍ^３／ｈ］となる。これよりＣＯ_２濃度を算出すると、ＣＯ_２濃度＝ＣＯ_２ガス量÷排気空気の体積＝０．１［ｍ^３／ｈ］÷１００［ｍ^３／ｈ］＝１０００ｐｐｍとなる。部屋４ｃのＣＯ_２濃度も、同様に１０００ｐｐｍとなる。

【0036】

部屋４ａ，４ｃのＣＯ_２濃度が１０００ｐｐｍであるため、制御装置２２は、給気用送風機１４及び排気用送風機１３を強運転で動作させる。

【0037】

図５は、実施の形態１に係る換気制御システムによる二酸化炭素濃度推定方法の処理の流れを示すフローチャートである。ＣＯ_２濃度推定処理を開始すると、ステップＳ１０１において制御装置２２は、排気風路１６に配置されたＣＯ_２センサ２１によるＣＯ_２濃度情報を受信する。なお、過去の一定期間に受信したＣＯ_２濃度の平均を取ることで、ノイズなどによる異常値を除去又は抑制してもよい。すなわち、ＣＯ_２センサ２１によって計測したＣＯ_２濃度は、複数回の計測値の平均値であってもよい。制御装置２２は、ステップＳ１０１で得たＣＯ_２濃度情報を用いて、以降の各部屋のＣＯ_２濃度推定処理を行う。ステップＳ１０１で得られたＣＯ_２濃度が異常値であれば、図５には記載しないが、センサ異常として以降の推定処理を中止してもよい。異常値は、ＣＯ_２が検出されず０ｐｐｍである場合、及び一般的な大気中のＣＯ_２濃度である４００ｐｐｍと比べて一桁以上大きい値である場合を例示できる。

【0038】

ステップＳ１０２において、制御装置２２は、部屋４ａ，４ｂ，４ｃに設置された空気調和機５、リモートコントローラ６及び照明機器７から在否情報を受信する。制御装置２２は、ステップＳ１０２で得た在否情報を用いて、以降の部屋４ａ，４ｂ，４ｃのＣＯ_２濃度推定処理を行う。なお、部屋４ａ，４ｂ，４ｃのいずれかで在否情報が「在室」から「不在」に変化したとき、室内のＣＯ_２ガスがすぐには排出されず、推定値と実体値との誤差が大きくなる恐れがあるため、在否情報が「在室」から「不在」に変化してから一定時間の間は「在室」であるとみなして部屋４ａ，４ｂ，４ｃのＣＯ_２濃度推定処理を行ってもよい。すなわち、在室者を検知しなくなってから一定時間の間は、在室者がいるとみなして部屋４ａ，４ｂ，４ｃのＣＯ_２濃度推定処理を行ってもよい。

【0039】

ステップＳ１０３において、制御装置２２は、部屋４ａ，４ｂ，４ｃから換気装置１によって排気される排気空気の体積を設定する。ここで部屋４ａ，４ｂ，４ｃの高さ及び床面積が同等であれば、排気空気の体積を同じ体積とみなしてもよい。また部屋４ａ，４ｂ，４ｃの高さ及び床面積の少なくとも一方が異なる場合は、排気空気の体積を部屋４ａ，４ｂ，４ｃに個別に設定してもよい。部屋４ａ，４ｂ，４ｃから排気される排気空気の体積は、機能設定回路４０で設定してもよい。また、部屋４ａ，４ｂ，４ｃから排気される排気空気の体積は、空気調和機５の冷房能力又は暖房能力から設定できるようにしてもよい。すなわち、制御装置２２は、空気調和機５から冷房能力又は暖房能力の情報を受信し、受信した情報に基づいて、排気空気の体積を設定してもよい。

【0040】

一般的に鉄筋コンクリート構造の建屋の場合、空気調和機５の冷房能力が５．６ｋＷの場合でおよそ３２ｍ^２の広さの部屋を冷房可能である。日本国においては、１ｍ^２当たりの在室人員を０．２人としたとき、１人当たりの必要換気量は２５から３０ｍ^３／ｈと建築物衛生法で定められている。これより、空気調和機５の冷房能力１ｋＷあたりの必要換気量は、３２［ｍ^２］÷５．６［ｋＷ］×０．２［人／ｍ^２］×３０［ｍ^３／ｈ／人］＝３４．３［ｍ^３／ｈ］となる。

【0041】

また、部屋４ａ，４ｂ，４ｃから排気される排気空気の体積は、各部屋に設置された照明機器の消費電力から設定できるようにしてもよい。すなわち、制御装置２２は、各部屋に設置された照明機器から消費電力の情報を受信し、受信した情報に基づいて、排気空気の体積を設定してもよい。一般的に床面積１６ｍ^２の広さの部屋であれば、１００Ｗ程度の蛍光灯が必要である。したがって、照明機器１Ｗ当たりの必要換気量は、１６［ｍ^２］÷１００［Ｗ］×０．２［人／ｍ^２］×３０［ｍ^３／ｈ／人］＝０．９６［ｍ^３／ｈ］となる。制御装置２２は、ステップＳ１０３で得た各部屋から排気される排気空気の体積を用いて、以降の各部屋のＣＯ_２濃度推定処理を行う。

【0042】

ステップＳ１０４において、制御装置２２は、換気装置１によって屋外へ排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量を算出する。換気装置１によって排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量は、「換気装置１が排気できる排気空気の体積」と「ステップＳ１０１で得たＣＯ_２濃度」との乗算で求められる。

【0043】

ステップＳ１０５において、制御装置２２は、ステップＳ１０２で得た部屋４ａ，４ｂ，４ｃの在否情報から、不在となった部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量を算出する。不在となった部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量は、「大気中のＣＯ_２濃度」と、「ステップＳ１０３で設定した部屋から排気される排気空気の体積」との乗算で算出される。

【0044】

なお、大気中のＣＯ_２濃度は、建物が幹線道路沿いにあるなど、ＣＯ_２濃度が平均よりも高い環境にある場合も想定されるため、機能設定回路４０を用いて任意に設定できるようにしてもよい。また、部屋内の空気を入れ替えられる程度の時間、すべての部屋が不在となったときのＣＯ_２濃度を大気中のＣＯ_２濃度としてもよい。

【0045】

ステップＳ１０６において、制御装置２２は、各部屋のうち、在否情報が「在室」となっている部屋から排気される排気空気の体積の合計を算出する。在室の部屋から排気される排気空気の容積の合計は、ステップＳ１０３で得た各部屋から排気される排気空気の体積を用いて算出される。

【0046】

次に、在室となった部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量を算出するため、部屋ごとにステップＳ１０７からステップＳ１１１の処理を繰り返し行う。ここでは各部屋に部屋番号Ｎを割り当て、部屋４ａはＮ＝１、部屋４ｂはＮ＝２、部屋４ｃはＮ＝３とする。繰り返し処理では、Ｎを１から始めて、ステップＳ１０７からステップＳ１１２まで進んだら、Ｎを１だけ加算し、再びステップＳ１０７からステップＳ１１２までの処理を行う。Ｎが３のときに、ステップＳ１１２まで処理が進んだら、繰り返し処理を終了し、ＣＯ_２濃度の推定処理を終了する。すなわち、変数Ｎについて、初期値１、終値３、増分１で繰り返し処理を行う。

【0047】

ステップＳ１０７にて、繰り返し処理をスタートすると、ステップＳ１０８にて、制御装置２２は、部屋番号Ｎの部屋の在否情報が「在室」であるか否かを判定する。部屋番号Ｎの部屋の在否情報が「在室」であれば、ステップＳ１０８でＹｅｓとなり、処理はステップＳ１０９に進む。

【0048】

ステップＳ１０９において、制御装置２２は、在室である部屋番号Ｎの部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量を算出する。なお、部屋番号Ｎの部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量は、「ステップＳ１０４で算出した換気装置１によって屋外に排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量」から「ステップＳ１０５で算出した不在の部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量」の積算値を減じた値を「ステップＳ１０６で算出した在室の部屋から排気される排気空気の体積の合計」で除算し、「ステップＳ１０３で設定した部屋から排気される排気空気の体積」を乗算することによって算出される。

【0049】

ステップＳ１１０において、制御装置２２は、部屋番号Ｎの部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２濃度を算出する。部屋番号Ｎの部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２濃度は、「ステップＳ１０９で算出した部屋から排気される排気空気中のＣＯ_２ガス量」を「ステップＳ１０３で設定した部屋から排気される排気空気の体積」で除することによって算出される。

【0050】

一方、部屋番号Ｎの部屋の在否情報が「不在」であれば、ステップＳ１０８でＮｏとなり、ステップＳ１１１において、制御装置２２は、部屋番号Ｎの部屋のＣＯ_２濃度を不在時のＣＯ_２濃度に設定する。不在時のＣＯ_２濃度は、大気中のＣＯ_２濃度と同じ値に設定する。なお、部屋４ａ，４ｂ，４ｃの全てで一定時間在室者を検知しないときには、部屋４ａ，４ｂ，４ｃの各々のＣＯ_２濃度を、ＣＯ_２センサ２１によって計測したＣＯ_２濃度であると推定してもよい。

【0051】

ステップＳ１１２において、部屋番号Ｎの部屋についての処理が完了となり、Ｎを１加算した上で、再びステップＳ１０７からの処理を開始する。またＮが終値に到達した場合は、繰り返し処理を終了する。

【0052】

各部屋のＣＯ_２濃度推定処理の終了後には、排気用送風機１３及び給気用送風機１４の制御といった不図示の処理が実行される。これらの処理の後、ＣＯ_２濃度推定処理は繰り返し行われる。

【0053】

換気装置１の排気風路１６上に配置されたＣＯ_２センサ２１だけでは、各部屋のＣＯ_２濃度を検出することはできないが、各部屋に設置された人感センサと組み合わせて上記の動作を行うことで、各部屋のＣＯ_２濃度を推定することができる。これにより、特定の部屋で換気不足によってＣＯ_２濃度が上昇することを防止することができる。

【0054】

上記の説明においては、空気調和機５、リモートコントローラ６及び照明機器７に人感センサが搭載されていたが、人感センサを単独で各部屋に設置してもよい。

【0055】

上記の実施の形態１に係る換気制御システム５０の制御部３３の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する処理装置であってもよい。

【0056】

処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。図６は、実施の形態１に係る換気制御システムの制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路２９には、制御部３３の機能を実現する論理回路２９ａが組み込まれている。

【0057】

処理回路２９が処理装置の場合、制御部３３の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。

【0058】

図７は、実施の形態１に係る換気制御システムの制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路２９は、プログラム２９ｂを実行するプロセッサ２９１と、プロセッサ２９１がワークエリアに用いるランダムアクセスメモリ２９２と、プログラム２９ｂを記憶する記憶装置２９３を有する。記憶装置２９３に記憶されているプログラム２９ｂをプロセッサ２９１がランダムアクセスメモリ２９２上に展開し、実行することにより、制御部３３の機能が実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置２９３に格納される。プロセッサ２９１は、中央処理装置を例示できるがこれに限定はされない。記憶装置２９３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）といった半導体メモリを適用できる。半導体メモリは、不揮発性メモリでもよいし揮発性メモリでもよい。また記憶装置２９３は、半導体メモリ以外にも、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital Versatile Disc）を適用できる。なお、プロセッサ２９１は、演算結果といったデータを記憶装置２９３に出力して記憶させてもよいし、ランダムアクセスメモリ２９２を介して不図示の補助記憶装置に当該データを記憶させてもよい。プロセッサ２９１、ランダムアクセスメモリ２９２及び記憶装置２９３を１チップに集積することにより、制御部３３の機能をマイクロコンピュータにより実現することができる。

【0059】

処理回路２９は、記憶装置２９３に記憶されたプログラム２９ｂを読み出して実行することにより、制御部３３の機能を実現する。プログラム２９ｂは、制御部３３の機能を実現する手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。

【0060】

なお、処理回路２９は、制御部３３の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、制御部３３の機能の一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。

【0061】

このように、処理回路２９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

【0062】

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、入退室管理などによる在否情報など、他の在否情報を検知する手段を搭載する別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【0063】

また、上記実施の形態では、換気装置１におけるＣＯ_２濃度、部屋４ａ，４ｂ，４ｃの在否情報及び部屋４ａ，４ｂ，４ｃからの排気空気の容積情報から、部屋４ａ，４ｂ，４ｃのＣＯ_２濃度を推定する換気制御システム５０について説明したが、ここで説明した手順は、二酸化炭素濃度推定方法としてさまざまな場面において活用可能であり、換気制御以外の用途にも有効である。

【符号の説明】

【0064】

１ 換気装置、２ 給気用ダクト配管、３ 排気用ダクト配管、４ａ，４ｂ，４ｃ 部屋、５ 空気調和機、６ リモートコントローラ、７ 照明機器、８，９，１０ 接続線、１１ 本体箱体、１２ 熱交換器、１３ 排気用送風機、１４ 給気用送風機、１５ 給気風路、１６ 排気風路、１７ 外気側ダクト、１８ 給気側ダクト、１９ 室内側ダクト、２０ 排気側ダクト、２１ ＣＯ_２センサ、２２ 制御装置、２３ 操作装置、２９ 処理回路、２９ａ 論理回路、２９ｂ プログラム、３１ 商用電源、３２ 電源回路、３３ 制御部、３４ 給気用送風機駆動回路、３５ 排気用送風機駆動回路、３６ ＣＯ_２センサ信号受信回路、３７ 操作装置通信回路、３８ 在否情報受信回路、４０ 機能設定回路、５０ 換気制御システム、２９１ プロセッサ、２９２ ランダムアクセスメモリ、２９３ 記憶装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】