JP2016061499A - Ventilation controller, ventilation control system and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋内の通風を制御する通風制御装置、通風制御システム、プログラムに関する。 The present invention relates to a ventilation control device, a ventilation control system, and a program for controlling indoor ventilation.
従来、屋内を換気する換気システムが提供されている(例えば、特許文献1参照)。従来の換気システムでは、インターネットを介して地域空気質情報を入手して、換気をした方がよいのか換気を控えた方がよいのかを判断しており、大気汚染物質が多い場合は換気を行わない。 Conventionally, a ventilation system for ventilating an indoor space has been provided (see, for example, Patent Document 1). In conventional ventilation systems, local air quality information is obtained via the Internet to determine whether it is better to ventilate or not to ventilate, and ventilate if there are many air pollutants. Absent.
しかし、大気汚染物質が多くても、風が弱い場合は、屋内への大気汚染物質の流入量が少なくなる。このような場合は、換気が可能であるにも関わらず、従来の換気システムでは換気が行われないので、換気時間が不要に短くなるおそれがあった。 However, even if there are many air pollutants, if the wind is weak, the amount of air pollutants flowing into the room will be small. In such a case, although ventilation is possible, ventilation is not performed in the conventional ventilation system, and thus the ventilation time may be unnecessarily shortened.
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、大気汚染物質の流入量の抑制と、換気時間の確保とを両立することができる通風制御装置、通風制御システム、プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a ventilation control device, a ventilation control system, and a program capable of achieving both suppression of the inflow amount of air pollutants and securing of ventilation time. There is.
本発明の通風制御装置は、屋内温度の情報、および屋外温度の情報を取得する温度情報取得部と、屋外における大気汚染物質の濃度の情報を取得する空気質情報取得部と、屋内と屋外との間における通気状態と通気停止状態とを切り替える通気部材を制御する制御部と、前記通気部材が前記通気状態である通気時における、前記屋内温度の時間変化と前記屋外温度とに基づいて、前記通気時における屋内への単位時間当たりの空気の流入量である第1流入量を求める第1算出部と、前記濃度と前記第1流入量とに基づいて、前記通気時における屋内への前記単位時間当たりの前記大気汚染物質の流入量である第2流入量を求める第2算出部と、前記第2流入量と閾値とを比較する比較部とを備え、前記制御部は、前記通気時において、前記第2流入量が前記閾値未満である場合、前記通気部材の前記通気状態を継続し、前記第2流入量が前記閾値以上である場合、前記通気部材を前記通気停止状態にすることを特徴とする。 The ventilation control device of the present invention includes an indoor temperature information and a temperature information acquisition unit that acquires outdoor temperature information, an air quality information acquisition unit that acquires outdoor air pollutant concentration information, and indoor and outdoor A control unit that controls a ventilation member that switches between a ventilation state and a ventilation stop state between the two, and based on the time change of the indoor temperature and the outdoor temperature during ventilation when the ventilation member is in the ventilation state, Based on the first calculation unit for obtaining a first inflow amount, which is an inflow amount of air per unit time into the room during ventilation, and the concentration and the first inflow amount, the unit into the indoor during the ventilation. A second calculation unit that obtains a second inflow amount that is an inflow amount of the air pollutant per hour; and a comparison unit that compares the second inflow amount with a threshold value. The first If inflow is smaller than the threshold value, it continues the ventilation state of the ventilation member, when the second flow rate is greater than or equal to said threshold value, characterized in that the vent member in the ventilation stopped.
本発明の通風制御システムは、上記通風制御装置と、前記屋内温度を計測する第1温度計測部と、前記屋外温度を計測する第2温度計測部と、前記大気汚染物質の前記濃度を計測する空気質センサと、前記通気部材とを備えることを特徴とする。 The ventilation control system of the present invention measures the ventilation control device, the first temperature measurement unit that measures the indoor temperature, the second temperature measurement unit that measures the outdoor temperature, and the concentration of the air pollutant. An air quality sensor and the ventilation member are provided.
本発明のプログラムは、コンピュータを上記通風制御装置として機能させることを特徴とする。 The program according to the present invention causes a computer to function as the ventilation control device.
本発明の通風制御装置は、屋内湿度の情報、および屋外湿度の情報を取得する湿度情報取得部と、屋外における大気汚染物質の濃度の情報を取得する空気質情報取得部と、屋内と屋外との間における通気状態と通気停止状態とを切り替える通気部材を制御する制御部と、前記通気部材が前記通気状態である通気時における、前記屋内湿度の時間変化と前記屋外湿度とに基づいて、前記通気時における屋内への単位時間当たりの空気の流入量である第1流入量を求める第1算出部と、前記濃度と前記第1流入量とに基づいて、前記通気時における屋内への前記単位時間当たりの前記大気汚染物質の流入量である第2流入量を求める第2算出部と、前記第2流入量と閾値とを比較する比較部とを備え、前記制御部は、前記通気時において、前記第2流入量が前記閾値未満である場合、前記通気部材の前記通気状態を継続し、前記第2流入量が前記閾値以上である場合、前記通気部材を前記通気停止状態にすることを特徴とする。 The ventilation control device of the present invention includes a humidity information acquisition unit that acquires indoor humidity information and outdoor humidity information, an air quality information acquisition unit that acquires outdoor air pollutant concentration information, and indoors and outdoors. A control unit that controls a ventilation member that switches between a ventilation state and a ventilation stop state between the two, and based on the time change of the indoor humidity and the outdoor humidity during ventilation when the ventilation member is in the ventilation state, Based on the first calculation unit for obtaining a first inflow amount, which is an inflow amount of air per unit time into the room during ventilation, and the concentration and the first inflow amount, the unit into the indoor during the ventilation. A second calculation unit that obtains a second inflow amount that is an inflow amount of the air pollutant per hour; and a comparison unit that compares the second inflow amount with a threshold value. The first If inflow is smaller than the threshold value, it continues the ventilation state of the ventilation member, when the second flow rate is greater than or equal to said threshold value, characterized in that the vent member in the ventilation stopped.
本発明の通風制御システムは、上記通風制御装置と、前記屋内湿度を計測する第1湿度計測部と、前記屋外湿度を計測する第2湿度計測部と、前記大気汚染物質の前記濃度を計測する空気質センサと、前記通気部材とを備えることを特徴とする。 The ventilation control system of this invention measures the said ventilation control apparatus, the 1st humidity measurement part which measures the said indoor humidity, the 2nd humidity measurement part which measures the said outdoor humidity, and the said density | concentration of the said air pollutant. An air quality sensor and the ventilation member are provided.
本発明のプログラムは、コンピュータを上記通風制御装置として機能させることを特徴とする。 The program according to the present invention causes a computer to function as the ventilation control device.
本発明では、大気汚染物質の流入量の抑制と、換気時間の確保とを両立することができるという効果がある。 In this invention, there exists an effect that suppression of the inflow of an air pollutant and ensuring of ventilation time can be made compatible.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
本実施形態の概略構成を図1に示す。本実施形態は、戸建住宅5に設けられ、窓21、通風口22、換気扇23などの通気部材2を制御することで、屋内環境が快適となるように制御する通風制御装置1である。なお、以下の説明では、通風制御装置1が戸建住宅5に設けられる場合を例として説明するが、通風制御装置1の設置場所は戸建住宅5に限定せず、例えば集合住宅、店舗、事務所、工場などに設けられていてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
A schematic configuration of the present embodiment is shown in FIG. This embodiment is a ventilation control device 1 that is provided in a
本実施形態の通風制御装置1は、プログラムを実行することによって以下の機能を実現するコンピュータを主なハードウェア構成として備える。この種のコンピュータは、通風制御専用のコンピュータ、汎用のパーソナルコンピュータなどの設置型の端末装置の他、スマートフォン、タブレット端末などの可搬型の端末装置から選択されてもよい。また、コンピュータは、マイコン(microcontroller)のようにプロセッサとメモリとを一体に備える構成であってもよい。また、プログラムは、ROM(Read Only Memory)にあらかじめ書き込まれる他、インターネットのような電気通信回線を通して提供されるようにしてもよい。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体によりプログラムが提供されてもよい。 The ventilation control device 1 of the present embodiment includes a computer that realizes the following functions by executing a program as a main hardware configuration. This type of computer may be selected from portable terminal devices such as smartphones and tablet terminals in addition to stationary terminal devices such as a computer dedicated to ventilation control and general-purpose personal computers. In addition, the computer may have a configuration in which a processor and a memory are integrally provided, such as a microcomputer. Further, the program may be provided through a telecommunication line such as the Internet in addition to being written in advance in a ROM (Read Only Memory). The program may be provided by a computer-readable recording medium.
以下に、本実施形態の通風制御装置1の構成について図1を用いて説明する。 Below, the structure of the ventilation control apparatus 1 of this embodiment is demonstrated using FIG.
本実施形態の通風制御装置1は、温度情報取得部11、空気質情報取得部12、制御部13、第1算出部14、第2算出部15、および比較部16を備える。また、本実施形態では、通風制御装置1、第1温度計測部31、第2温度計測部32、空気質センサ4、および通気部材2で、通風制御システム10を構成している。
The ventilation control device 1 of the present embodiment includes a temperature
温度情報取得部11は、例えばサーミスタを用いて温度を計測する温度センサで構成された第1温度計測部31、および第2温度計測部32と通信可能に構成されている。そして、温度情報取得部11は、第1温度計測部31、および第2温度計測部32それぞれから温度計測結果を取得する。
The temperature
第1温度計測部31は、屋内51(例えば居室内)に設けられており、屋内温度を計測する。そして、第1温度計測部31は、温度計測結果(屋内温度)を所定の時間間隔で温度情報取得部11に送信する。
The 1st
第2温度計測部32は、屋外52に設けられており、屋外温度を計測する。そして、第2温度計測部32は、温度計測結果(屋外温度)を所定の時間間隔で温度情報取得部11に送信する。
The 2nd
空気質情報取得部12は、大気汚染物質の濃度を計測する空気質センサ4と通信可能に構成されている。そして、空気質情報取得部12は、空気質センサ4から大気汚染物質の濃度の計測結果を取得する。
The air quality
空気質センサ4は、屋外52に設けられており、屋外52における大気汚染物質の濃度を計測する。大気汚染物質の例として、二酸化硫黄(SO2)、一酸化炭素(CO)、浮遊粒子状物質(SPM)、二酸化窒素(NO2)、光化学オキシダント(OX)、微小粒子状物質(PM2.5)などがあげられる。また、空気質センサ4は、複数種類の大気汚染物質の濃度を計測するように構成されていてもよい。なお、空気質センサ4の計測対象となる大気汚染物質は、上記以外の物質であってもよく、例えば花粉を計測対象としてもよい。そして、空気質センサ4は、大気汚染物質の濃度の計測結果を所定の時間間隔で空気質情報取得部12に送信する。
The
制御部13は、屋内51と屋外52との間を通気状態と通気停止状態とに切り替える通気部材2を制御する。
The
通気部材2は、窓21、開閉可能な通風口22、換気扇23などで構成されており、制御部13に制御されることで、屋内51と屋外52との間を通気状態と通気停止状態とに切り替える。窓21には、窓21を開閉駆動する駆動部211が設けられており、駆動部211は、制御部13からの制御信号に基づいて窓21を開閉する。また、通風口22には、通風口22を開閉駆動する駆動部221が設けられており、駆動部221は、制御部13からの制御信号に基づいて通風口22を開閉する。そして、窓21および通風口22は、開状態となることで通気状態となり、閉状態となることで通気停止状態となる。また、換気扇23は、制御部13からの制御信号に基づいて稼働することで通気状態となり、停止することで通気停止状態となる。なお、本実施形態では、通気部材2として窓21、通風口22、換気扇23が設けられているが、少なくともいずれか1つを備えた構成であればよい。また、窓21、通風口22、換気扇23を区別しない場合、通気部材2という。
The
そして、制御部13は、例えば夏季において屋内温度が屋外温度よりも高い場合に、通気部材2を通気状態にすることで屋内51の換気を行い、屋内環境が快適となるように制御する。
For example, when the indoor temperature is higher than the outdoor temperature in the summer, the
第1算出部14は、屋内51における空気の熱量の変化に基づいて、通気部材2が通気状態である通気時における屋内51への単位時間当たりの空気の流入量(以降、第1流入量V1[m3]という)を求める。以下に、第1流入量V1の算出方法について説明する。
Based on the change in the amount of heat of the air in the indoor 51, the
ここでは、単位時間の開始時刻が時間t1、単位時間の終了時刻が時間t2である場合を例に説明する。時間t1における屋内51の空気の熱量をQ1[J]、時間t2における屋内51の空気の熱量をQ2[J]とした場合、単位時間中(時間t1〜時間t2)に屋内51へ流入した空気の熱量Q3[J]は、下記式(1)で表される。
Q3=Q2−Q1 …(1)
また、各熱量Q1、Q2、Q3は、下記式(2)〜(4)で表される。なお、空気の密度をρ1[g/m3]、空気の比熱をc1[J/g*K]、屋内51(居室内)の容積をV2[m3]、時間t1における屋内温度をT1[K]、時間t2における屋内温度をT2[K]、屋外温度をT3[K]とする。
Q1=ρ1×c1×V2×T1 …(2)
Q2=ρ1×c1×V2×T2 …(3)
Q3=ρ1×c1×V1×T3 …(4)
上記式(1)〜(4)より、第1流入量V1は、下記式(5)で表される。
V1=V2(T2−T1)/T3 …(5)
屋内51(居室内)の容積V2は、予め決められた定数である。したがって、第1算出部14は、通気時における、屋内温度の時間変化(屋内温度T2−屋内温度T1)と、屋外温度T3とに基づいて、単位時間当たりの空気の流入量である第1流入量V1を求めることができる(式(5)参照)。なお、単位時間は、流入した空気によって屋内温度が変化するのに十分な時間であればよく、屋内51の容積V2などに基づいて適宜設定することができ、例えば5分、10分などに設定される。
Here, a case where the start time of the unit time is time t1 and the end time of the unit time is time t2 will be described as an example. When the heat quantity of the air in the indoor 51 at time t1 is Q1 [J] and the heat quantity of the air in the indoor 51 at time t2 is Q2 [J], the air that has flowed into the indoor 51 during the unit time (time t1 to time t2). The amount of heat Q3 [J] is represented by the following formula (1).
Q3 = Q2-Q1 (1)
Moreover, each calorie | heat amount Q1, Q2, Q3 is represented by following formula (2)-(4). The density of air is ρ1 [g / m 3 ], the specific heat of air is c1 [J / g * K], the volume of the indoor 51 (room) is V2 [m 3 ], and the indoor temperature at time t1 is T1 [ K], the indoor temperature at time t2 is T2 [K], and the outdoor temperature is T3 [K].
Q1 = ρ1 × c1 × V2 × T1 (2)
Q2 = ρ1 × c1 × V2 × T2 (3)
Q3 = ρ1 × c1 × V1 × T3 (4)
From the above formulas (1) to (4), the first inflow amount V1 is represented by the following formula (5).
V1 = V2 (T2-T1) / T3 (5)
The volume V2 of the indoor 51 (indoor) is a predetermined constant. Therefore, the
第2算出部15は、通気時における屋内51への単位時間当たりの大気汚染物質の流入量(以降、第2流入量M1という)を求める。以下に、第2流入量の算出方法について説明する。
The
ここでは、空気質センサ4が測定した大気汚染物質の濃度をC1とする。なお、大気汚染物質の濃度C1の単位は、容量比、重量比を表す[ppm]、重量濃度を表す[mg/m3]、[μg/m3]などが用いられ、大気汚染物質の種類によって異なる。第2算出部15は、第1算出部14が求めた第1流入量V1と、大気汚染物質の濃度C1と、空気の密度ρ1とを用いて、下記式(6)より第2流入量M1を求めることができる。
M1=V1×C1×ρ1 …(6)
なお、空気質センサ4が複数種類の大気汚染物質の濃度C1を計測する場合、第2算出部15は、大気汚染物質の種類ごとに第2流入量M1を求める。
Here, the concentration of the air pollutant measured by the
M1 = V1 × C1 × ρ1 (6)
When the
比較部16は、第2算出部15が求めた単位時間当たりにおける大気汚染物質の流入量(第2流入量M1)と、所定の閾値とを比較する。なお、第2流入量M1と比較される閾値は、例えば環境基本法によって定められた環境基準などに基づいて、大気汚染物質の種類ごとに設定される。比較部16は、大気汚染物質の流入量(第2流入量M1)と、この大気汚染物質の種類に対応する閾値とを比較する。
The
そして、制御部13は、通気時において、比較部16の比較結果に基づいて、通気を継続または通気を停止する。制御部13は、第2流入量M1が閾値未満である場合、通気部材2の通気状態を継続、すなわち屋内51の換気を継続する。また、制御部13は、第2流入量M1が閾値以上である場合、通気部材2を通気停止状態、すなわち屋内51の換気を停止する。なお、複数種類の大気汚染物質の第2流入量M1が求められる構成では、制御部13は、いずれか1種類でも大気汚染物質の第2流入量M1が閾値以上である場合、換気を停止する。
Then, the
このように、本実施形態の通風制御装置1は、屋内温度、屋外温度、および大気汚染物質の濃度を用いて求められる、単位時間当たりにおける大気汚染物質の流入量(第2流入量)に基づいて換気の継続可否を判断している。そして、通風制御装置1は、第2流入量が閾値未満である場合にのみ換気を継続し、第2流入量が閾値以上である場合には換気を停止する。したがって、本実施形態では、大気汚染物質の濃度が比較的高くても、風が弱く屋内51への空気の流入量が小さい場合は、屋内51の換気が継続される。一方、大気汚染物質の濃度が比較的低くても、風が強く屋内51への空気の流入量が大きい場合は、屋内51の換気が停止され、大量の大気汚染物質が屋内51に流入することが防止される。すなわち、本実施形態の通風制御装置1は、空気質センサ4の計測結果ではなく、大気汚染物質の流入量(第2流入量)に基づいて換気の継続可否を判断するので、大気汚染物質の流入量を抑制し、且つ可能な限り換気時間を長くすることができる。したがって、本実施形態では、屋内51への大気汚染物質の流入量の抑制と、換気時間の確保とを両立することができる。
As described above, the ventilation control device 1 according to the present embodiment is based on the inflow amount (second inflow amount) of air pollutants per unit time obtained using the indoor temperature, the outdoor temperature, and the concentration of air pollutants. To determine whether or not to continue ventilation. And the ventilation control apparatus 1 continues ventilation only when the 2nd inflow amount is less than a threshold value, and stops ventilation, when the 2nd inflow amount is more than a threshold value. Therefore, in this embodiment, even if the concentration of air pollutants is relatively high, ventilation of the indoor 51 is continued if the wind is weak and the amount of air flowing into the indoor 51 is small. On the other hand, even if the concentration of air pollutants is relatively low, if the wind is strong and the amount of air flowing into the indoor 51 is large, the ventilation of the indoor 51 is stopped and a large amount of air pollutants flows into the indoor 51. Is prevented. In other words, the ventilation control device 1 of the present embodiment determines whether ventilation can be continued based on the inflow amount of air pollutant (second inflow amount) rather than the measurement result of the
なお、上述した通風制御の機能は、専用の装置(通風制御装置1)とは異なる装置が備えていてもよい。専用の装置(通風制御装置1)とは異なる装置の一例として、例えば防犯や防災のために家庭内に設置された機器に、本来の防犯や防災の機能に加えて上述した通風制御の機能を実装してもよい。このような機器の例としては、インターホンなどが挙げられ、リビングの壁に固定された位置固定型、携帯携行無線型、可搬型などいずれであってもよい。また、家庭内の無線通信をサポートするWiFi(登録商標)などに代表される無線通信中継機器(例えば無線ルータ、無線ゲートウェイなど)に、上述した通風制御の機能をアドオン実装してもよい。また、例えば図2に示すようにHEMS(Home Energy Management System)に用いられるHEMSコントローラ100が備えていてもよい。このHEMSコントローラ100は、電力情報取得部17、空調制御部18に加えて、上述した温度情報取得部11、空気質情報取得部12、制御部13、第1算出部14、第2算出部15、および比較部16を備えている。電力情報取得部17は、例えば分岐回路毎の消費電力を計測する電力計測部101と通信可能に構成されており、例えば電気負荷の消費電力を電力に関する情報として取得し、モニター102に表示する。また、空調制御部18は、例えばエアコンで構成される空調機器103を制御することで屋内51の温熱環境を調整する。
The above-described ventilation control function may be provided by a device different from the dedicated device (ventilation control device 1). As an example of a device that is different from the dedicated device (ventilation control device 1), for example, a device installed in the home for crime prevention and disaster prevention has the above-described ventilation control function in addition to the original crime prevention and disaster prevention functions. May be implemented. Examples of such devices include intercoms and the like, and any of a fixed position type fixed to a living room wall, a portable radio type, and a portable type may be used. Further, the above-described ventilation control function may be implemented as an add-on in a wireless communication relay device (for example, a wireless router, a wireless gateway, or the like) represented by WiFi (registered trademark) that supports home wireless communication. For example, as shown in FIG. 2, the
上述したように、本実施形態の通風制御装置1は、温度情報取得部11、空気質情報取得部12、制御部13、第1算出部14、第2算出部15、および比較部16を備える。
As described above, the ventilation control device 1 of the present embodiment includes the temperature
温度情報取得部11は、屋内温度の情報、および屋外温度の情報を取得する。空気質情報取得部12は、屋外52における大気汚染物質の濃度の情報を取得する。制御部13は、屋内51と屋外52との間における通気状態と通気停止状態とを切り替える通気部材2を制御する。第1算出部14は、通気部材2が通気状態である通気時における、屋内温度の時間変化と屋外温度とに基づいて、通気時における屋内51への単位時間当たりの空気の流入量である第1流入量を求める。第2算出部15は、大気汚染物質の濃度と第1流入量とに基づいて、通気時における屋内51への単位時間当たりの大気汚染物質の流入量である第2流入量を求める。比較部16は、第2流入量と閾値とを比較する。
The temperature
そして、制御部13は、通気時において、第2流入量が閾値未満である場合、通気部材2の通気状態を継続し、第2流入量が閾値以上である場合、通気部材2を通気停止状態にする。
Then, the
また、本実施形態の通風制御システム10は、上記通風制御装置1と、屋内温度を計測する第1温度計測部31と、屋外温度を計測する第2温度計測部32と、大気汚染物質の濃度を計測する空気質センサ4と、通気部材2とを備える。
Moreover, the
また、本実施形態のプログラムは、コンピュータを上記通風制御装置1として機能させる。 Moreover, the program of this embodiment makes a computer function as the said ventilation control apparatus 1. FIG.
このように、本実施形態の通風制御装置1、通風制御システム10、プログラムは、大気汚染物質の流入量(第2流入量)に基づいて換気の継続可否を判断するので、屋内51への大気汚染物質の流入量の抑制と、換気時間の確保とを両立することができる。
(実施形態2)
本実施形態の概略構成を図3に示す。本実施形態の通風制御装置1は、単位時間当たりの空気の流入量(第1流入量V1)を求める方法が、実施形態1の通風制御装置1と異なる。なお、実施形態1の通風制御装置1と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
As described above, the ventilation control device 1, the
(Embodiment 2)
A schematic configuration of the present embodiment is shown in FIG. The ventilation control device 1 according to the present embodiment differs from the ventilation control device 1 according to the first embodiment in the method of obtaining the inflow amount of air per unit time (first inflow amount V1). In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the ventilation control apparatus 1 of Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted.
本実施形態の通風制御装置1は、温度情報取得部11、空気質情報取得部12、制御部13、第1算出部14A、第2算出部15、比較部16、および湿度情報取得部19を備える。また、本実施形態では、通風制御装置1、第1温度計測部31、第2温度計測部32、第1湿度計測部61、第2湿度計測部62、空気質センサ4、および通気部材2で、通風制御システム10を構成している。なお、温度情報取得部11、空気質情報取得部12、制御部13、第2算出部15、および比較部16は、実施形態1と同様であるので説明を省略する。
The ventilation control device 1 of the present embodiment includes a temperature
湿度情報取得部19は、湿度センサで構成された第1湿度計測部61、および第2湿度計測部62と通信可能に構成されている。そして、湿度情報取得部19は、第1湿度計測部61、および第2湿度計測部62それぞれから湿度計測結果を取得する。
The humidity
第1湿度計測部61は、屋内51(例えば居室内)に設けられており、屋内51の相対湿度(以降、屋内湿度という)を計測する。そして、第1湿度計測部61は、湿度計測結果(屋内湿度)を所定の時間間隔で湿度情報取得部19に送信する。
The 1st
第2湿度計測部62は、屋外52に設けられており、屋外52の相対湿度(以降、屋外湿度という)を計測する。そして、第2湿度計測部62は、湿度計測結果(屋外湿度)を所定の時間間隔で湿度情報取得部19に送信する。
The second
第1算出部14Aは、屋内51における空気中の水蒸気量の変化に基づいて、通気時における屋内51への単位時間当たりの空気の流入量(第1流入量V1[m3])を求める。以下に、第1流入量V1の算出方法について説明する。
Based on the change in the amount of water vapor in the air in the indoor 51, the first calculating
ここでは、単位時間の開始時刻が時間t1、単位時間の終了時刻が時間t2である場合を例に説明する。時間t1における屋内51の空気中の水蒸気量をm1[g]、時間t2における屋内51の空気中の水蒸気量をm2[g]とした場合、単位時間中(時間t1〜時間t2)に屋内51へ流入した空気中の水蒸気量をm3[g]は、下記式(7)で表される。
m3=m2−m1 …(7)
また、各水蒸気量m1、m2、m3は、下記式(8)〜(10)で表される。なお、時間t1における屋内湿度をRH1[%]、屋内温度をT1[K]、屋内温度T1に対応する飽和水蒸気量をm10[g/m3]とする。また、時間t2における屋内湿度をRH2[%]、屋内温度をT2[K]、屋内温度T2に対応する飽和水蒸気量をm20[g/m3]とする。また、屋外湿度をRH3[%]、屋外温度をT3[K]、屋外温度T3に対応する飽和水蒸気量をm30[g/m3]とする。また、屋内51(居室内)の容積をV2[m3]とする。なお、温度の値に対応する飽和水蒸気量のデータは、予め記憶部(図示なし)に記憶されている。
m1=m10×RH1×V2 …(8)
m2=m20×RH2×V2 …(9)
m3=m30×RH3×V1 …(10)
上記式(7)〜(10)より、第1流入量V1は、下記式(11)で表される。
V1=V2(m20×RH2−m10×RH1)/m30×RH3 …(11)
屋内51(居室内)の容積V2は、予め決められた定数である。したがって、第1算出部14Aは、通気時における、屋内湿度の時間変化(屋内湿度RH2−屋内湿度RH1)と、屋外湿度RH3とに基づいて、単位時間当たりの空気の流入量である第1流入量V1を求めることができる(式(11)参照)。さらに、本実施形態では、飽和水蒸気量m10、m20、m30を、温度(屋内温度、屋外温度)に対する変数として用いているので、第1流入量V1をより精度よく求めることができる。なお、単位時間は、屋内湿度が変化するのに十分な時間であればよく、屋内51の容積V2などに基づいて適宜設定することができ、例えば5分、10分などに設定される。
Here, a case where the start time of the unit time is time t1 and the end time of the unit time is time t2 will be described as an example. When the water vapor amount in the air in the indoor 51 at time t1 is m1 [g] and the water vapor amount in the air in the indoor 51 at time t2 is m2 [g], the indoor 51 in the unit time (time t1 to time t2). The amount of water vapor in the air flowing into the air m3 [g] is represented by the following formula (7).
m3 = m2-m1 (7)
Moreover, each water vapor amount m1, m2, m3 is represented by following formula (8)-(10). The indoor humidity at time t1 is RH1 [%], the indoor temperature is T1 [K], and the saturated water vapor amount corresponding to the indoor temperature T1 is m10 [g / m 3 ]. Further, the indoor humidity at time t2 is RH2 [%], the indoor temperature is T2 [K], and the saturated water vapor amount corresponding to the indoor temperature T2 is m20 [g / m 3 ]. The outdoor humidity is RH3 [%], the outdoor temperature is T3 [K], and the saturated water vapor amount corresponding to the outdoor temperature T3 is m30 [g / m 3 ]. Further, the volume of the indoor 51 (room) is V2 [m 3 ]. Note that the saturated water vapor amount data corresponding to the temperature value is stored in advance in a storage unit (not shown).
m1 = m10 × RH1 × V2 (8)
m2 = m20 × RH2 × V2 (9)
m3 = m30 × RH3 × V1 (10)
From the above formulas (7) to (10), the first inflow amount V1 is represented by the following formula (11).
V1 = V2 (m20 × RH2-m10 × RH1) / m30 × RH3 (11)
The volume V2 of the indoor 51 (indoor) is a predetermined constant. Therefore, the
そして、実施形態1と同様に、第2算出部15が、単位時間あたりにおける屋内51への大気汚染物質の流入量(第2流入量M1)を求め(式(6)参照)、比較部16が、第2流入量M1と閾値とを比較する。制御部13は、第2流入量M1が閾値未満である場合、通気部材2の通気状態を継続し、第2流入量M1が閾値以上である場合、通気部材2を通気停止状態とする。
Then, as in the first embodiment, the
このように、本実施形態の通風制御装置1は、屋内湿度、屋外湿度、および大気汚染物質の濃度を用いて求められる、単位時間当たりにおける大気汚染物質の流入量(第2流入量)に基づいて換気の継続可否を判断している。そして、通風制御装置1は、第2流入量が閾値未満である場合にのみ換気を継続し、第2流入量が閾値以上である場合には換気を停止する。したがって、本実施形態では、大気汚染物質の濃度が比較的高くても、風が弱く屋内51への空気の流入量が小さい場合は、屋内51の換気が継続される。一方、大気汚染物質の濃度が比較的低くても、風が強く屋内51への空気の流入量が大きい場合は、屋内51の換気が停止され、大量の大気汚染物質が屋内51に流入することが防止される。すなわち、本実施形態の通風制御装置1は、空気質センサ4の計測結果ではなく、大気汚染物質の流入量(第2流入量)に基づいて換気の継続可否を判断するので、大気汚染物質の流入量を抑制し、且つ可能な限り換気時間を長くすることができる。したがって、本実施形態では、屋内51への大気汚染物質の流入量の抑制と、換気時間の確保とを両立することができる。
As described above, the ventilation control device 1 according to the present embodiment is based on the inflow amount (second inflow amount) of air pollutants per unit time obtained using the indoor humidity, the outdoor humidity, and the concentration of air pollutants. To determine whether or not to continue ventilation. And the ventilation control apparatus 1 continues ventilation only when the 2nd inflow amount is less than a threshold value, and stops ventilation, when the 2nd inflow amount is more than a threshold value. Therefore, in this embodiment, even if the concentration of air pollutants is relatively high, ventilation of the indoor 51 is continued if the wind is weak and the amount of air flowing into the indoor 51 is small. On the other hand, even if the concentration of air pollutants is relatively low, if the wind is strong and the amount of air flowing into the indoor 51 is large, the ventilation of the indoor 51 is stopped and a large amount of air pollutants flows into the indoor 51. Is prevented. In other words, the ventilation control device 1 of the present embodiment determines whether ventilation can be continued based on the inflow amount of air pollutant (second inflow amount) rather than the measurement result of the
さらに、本実施形態では、空気中の水蒸気量の変化に基づいて、単位時間当たりにおける空気の流入量(第1流入量)を求めている。したがって、本実施形態では、屋内温度と屋外温度との温度差が小さい場合であっても、単位時間当たりにおける大気汚染物質の流入量(第2流入量)を求めることができ、換気の継続可否を判断することができる。 Furthermore, in this embodiment, the inflow amount of air per unit time (first inflow amount) is obtained based on the change in the amount of water vapor in the air. Therefore, in this embodiment, even if the temperature difference between the indoor temperature and the outdoor temperature is small, the inflow amount of air pollutant per unit time (second inflow amount) can be obtained, and whether ventilation can be continued or not. Can be judged.
上述したように、本実施形態の通風制御装置1は、湿度情報取得部19、空気質情報取得部12、制御部13、第1算出部14A、第2算出部15、および比較部16を備える。
As described above, the ventilation control device 1 of the present embodiment includes the humidity
湿度情報取得部19は、屋内湿度の情報、および屋外湿度の情報を取得する。空気質情報取得部12は、屋外52における大気汚染物質の濃度の情報を取得する。制御部13は、屋内51と屋外52との間における通気状態と通気停止状態とを切り替える通気部材2を制御する。第1算出部14Aは、通気部材2が通気状態である通気時における、屋内湿度の時間変化と屋外湿度とに基づいて、通気時における屋内51への単位時間当たりの空気の流入量である第1流入量を求める。第2算出部15は、大気汚染物質の濃度と第1流入量とに基づいて、通気時における屋内51への単位時間当たりの大気汚染物質の流入量である第2流入量を求める。比較部16は、第2流入量と閾値とを比較する。
The humidity
そして、制御部13は、通気時において、第2流入量が閾値未満である場合、通気部材2の通気状態を継続し、第2流入量が閾値以上である場合、通気部材2を通気停止状態にする。
Then, the
また、本実施形態の通風制御システム10は、上記通風制御装置1と、屋内湿度を計測する第1湿度計測部61と、屋外湿度を計測する第2湿度計測部62と、大気汚染物質の濃度を計測する空気質センサ4と、通気部材2とを備える。
Further, the
また、本実施形態のプログラムは、コンピュータを上記通風制御装置1として機能させる。 Moreover, the program of this embodiment makes a computer function as the said ventilation control apparatus 1. FIG.
このように、本実施形態の通風制御装置1、通風制御システム10、プログラムは、大気汚染物質の流入量(第2流入量)に基づいて換気の継続可否を判断するので、屋内51への大気汚染物質の流入量の抑制と、換気時間の確保とを両立することができる。さらに、屋内温度と屋外温度との温度差が小さい場合であっても、単位時間当たりにおける大気汚染物質の流入量(第2流入量)を求めることができ、換気の継続可否を判断することができる。
As described above, the ventilation control device 1, the
また、本実施形態では、第1流入量V1を求める演算式(上記式(11))において、飽和水蒸気量m10、m20、m30を、温度(屋内温度、屋外温度)に対する変数と用いているが、飽和水蒸気量を定数として扱ってもよい。屋内温度T1、屋内温度T2、屋外温度T3が所定温度であるとみなして、飽和水蒸気量m10、m20、m30を所定温度時の飽和水蒸気量、すなわち定数として扱う。これにより、第1流入量V1を求める演算式を簡略化することができ、さらに温度情報取得部11、第1温度計測部31、第2温度計測部32を省略することができるので、構成も簡略化することができる。
In the present embodiment, the saturated water vapor amounts m10, m20, and m30 are used as variables for the temperature (indoor temperature and outdoor temperature) in the calculation formula (the above formula (11)) for obtaining the first inflow amount V1. The saturated water vapor amount may be treated as a constant. Assuming that the indoor temperature T1, the indoor temperature T2, and the outdoor temperature T3 are predetermined temperatures, the saturated water vapor amounts m10, m20, and m30 are treated as saturated water vapor amounts at a predetermined temperature, that is, constants. Thereby, the calculation formula for obtaining the first inflow amount V1 can be simplified, and the temperature
なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made according to design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it can be changed.
1 通風制御装置
11 温度情報取得部
12 空気質情報取得部
13 制御部
14 第1算出部
15 算出部
16 比較部
2 通気部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
屋外における大気汚染物質の濃度の情報を取得する空気質情報取得部と、
屋内と屋外との間における通気状態と通気停止状態とを切り替える通気部材を制御する制御部と、
前記通気部材が前記通気状態である通気時における、前記屋内温度の時間変化と前記屋外温度とに基づいて、前記通気時における屋内への単位時間当たりの空気の流入量である第1流入量を求める第1算出部と、
前記濃度と前記第1流入量とに基づいて、前記通気時における屋内への前記単位時間当たりの前記大気汚染物質の流入量である第2流入量を求める第2算出部と、
前記第2流入量と閾値とを比較する比較部とを備え、
前記制御部は、前記通気時において、前記第2流入量が前記閾値未満である場合、前記通気部材の前記通気状態を継続し、前記第2流入量が前記閾値以上である場合、前記通気部材を前記通気停止状態にする
ことを特徴とする通風制御装置。 A temperature information acquisition unit that acquires indoor temperature information and outdoor temperature information;
An air quality information acquisition unit for acquiring information on the concentration of air pollutants outdoors;
A control unit that controls a ventilation member that switches between a ventilation state and a ventilation stop state between the indoor and the outdoor, and
Based on the time change of the indoor temperature and the outdoor temperature during ventilation when the ventilation member is in the ventilation state, a first inflow amount that is an inflow amount of air per unit time into the indoor at the time of ventilation is obtained. A first calculation unit to be obtained;
A second calculation unit that obtains a second inflow amount that is an inflow amount of the air pollutant per unit time into the indoor at the time of ventilation based on the concentration and the first inflow amount;
A comparison unit that compares the second inflow amount with a threshold value;
The control unit continues the ventilation state of the ventilation member when the second inflow amount is less than the threshold during the ventilation, and when the second inflow amount is equal to or more than the threshold, the ventilation member In the ventilation stop state.
前記屋内温度を計測する第1温度計測部と、
前記屋外温度を計測する第2温度計測部と、
前記大気汚染物質の前記濃度を計測する空気質センサと、
前記通気部材とを備える
ことを特徴とする通風制御システム。 A ventilation control device according to claim 1;
A first temperature measuring unit for measuring the indoor temperature;
A second temperature measuring unit for measuring the outdoor temperature;
An air quality sensor for measuring the concentration of the air pollutant;
A ventilation control system comprising the ventilation member.
ことを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to function as the ventilation control device according to claim 1.
屋外における大気汚染物質の濃度の情報を取得する空気質情報取得部と、
屋内と屋外との間における通気状態と通気停止状態とを切り替える通気部材を制御する制御部と、
前記通気部材が前記通気状態である通気時における、前記屋内湿度の時間変化と前記屋外湿度とに基づいて、前記通気時における屋内への単位時間当たりの空気の流入量である第1流入量を求める第1算出部と、
前記濃度と前記第1流入量とに基づいて、前記通気時における屋内への前記単位時間当たりの前記大気汚染物質の流入量である第2流入量を求める第2算出部と、
前記第2流入量と閾値とを比較する比較部とを備え、
前記制御部は、前記通気時において、前記第2流入量が前記閾値未満である場合、前記通気部材の前記通気状態を継続し、前記第2流入量が前記閾値以上である場合、前記通気部材を前記通気停止状態にする
ことを特徴とする通風制御装置。 A humidity information acquisition unit for acquiring indoor humidity information and outdoor humidity information;
An air quality information acquisition unit for acquiring information on the concentration of air pollutants outdoors;
A control unit that controls a ventilation member that switches between a ventilation state and a ventilation stop state between the indoor and the outdoor, and
Based on the time change of the indoor humidity and the outdoor humidity during ventilation when the ventilation member is in the ventilation state, a first inflow amount which is an inflow amount of air per unit time into the indoor at the time of ventilation is obtained. A first calculation unit to be obtained;
A second calculation unit that obtains a second inflow amount that is an inflow amount of the air pollutant per unit time into the indoor at the time of ventilation based on the concentration and the first inflow amount;
A comparison unit that compares the second inflow amount with a threshold value;
The control unit continues the ventilation state of the ventilation member when the second inflow amount is less than the threshold during the ventilation, and when the second inflow amount is equal to or more than the threshold, the ventilation member In the ventilation stop state.
前記屋内湿度を計測する第1湿度計測部と、
前記屋外湿度を計測する第2湿度計測部と、
前記大気汚染物質の前記濃度を計測する空気質センサと、
前記通気部材とを備える
ことを特徴とする通風制御システム。 A ventilation control device according to claim 4,
A first humidity measuring unit for measuring the indoor humidity;
A second humidity measuring unit for measuring the outdoor humidity;
An air quality sensor for measuring the concentration of the air pollutant;
A ventilation control system comprising the ventilation member.
ことを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to function as the ventilation control device according to claim 4.
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