JP2002333403A - 室内環境モニタ装置及び室内環境監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置に場所を取らないコンパクトな形状で、
希望する場所に簡単に設置可能な空気粉塵データを測定
表示可能な室内環境モニタ装置を提供する。 【解決手段】 室内空気を吸排気する吸排気面をもつ筐
体内に空気中に浮遊した粉体を取り込んで計測する粉体
センサを備えて室内の空気環境を監視する室内環境モニ
タ装置において、前記粉体センサは、空気を粉体センサ
の測定部へ通過させるチャンバと、このチャンバへ空気
を取り入れる空気取入れ口と、取り入れた流体を排出す
る空気排出口とを備え、室内環境モニタ装置を設置した
時に前記空気取入れ口が、前記空気排出口より下方にな
るよう配置されている。そして、前記粉体センサの測定
部は発光部と該発光部に対向した受光部からなり、前記
発光部と前記受光部との間に流れる空気の光透過量で計
測を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紛体やガスなど含
む室内の居住環境のデータを表示又は管理する室内環境
モニタ装置及び環境監視システム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】住居又は事業所ビルなどの居室等におけ
る人々に快適な居住空間を与えて健康を維持するために
は、居室内温度及び湿度を適性に管理すると共に、居室
内の空気に含まれる粉塵又は二酸化炭素等のガス等は、
適性値以下に抑制されなければならない。また居住室内
空気の風速も適性範囲にあることが望ましい。

【０００３】このため、現代の居住空間には種々の空気
調整システムが整備されるに至っている。また、居住空
間の環境を客観的に知るためには、温度計や湿度計をは
じめ、各種の計測センサの設置が必要となる。近年は、
空気中に浮遊する埃や塵など粉塵に対する関心も高まっ
てきており、粉塵濃度も適性値以下に抑制されるべく計
測の対象となる。

【０００４】また、近年のオフィースビル等には本格的
な空調システムが設備され、温度、湿度はもとより二酸
化炭素濃度や粉塵濃度も計測の対象となり、空調システ
ムは、これらの計測結果に基づいて空調システムが自動
制御されるように構成されている。このため、室内の空
気の状態を計測する計測器、環境モニタ装置等は、通常
天井、壁などに固定的に取り付けられている。そしてこ
れら装置の測定データは、伝送線を介して中央の空調制
御装置に伝えられるようになっている。

【０００５】このように、従来の居住空間内の温度、湿
度、空気ガス又は粉塵濃度等は、その必要性に応じて測
定対象毎に別個のセンサを壁や天井等に固定的に配置す
るものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ビルなどにお
いてはその設置場所に制約があり必ずしも適正な設置場
所に配置される訳ではない。ビルにおける事務作業場所
などは常に配置の変更があり部屋の環境が変わる。その
環境の変更に併せて計測器、環境モニタ装置の設置場所
を変更することは極めて難しい。

【０００７】また、従来の環境モニタ装置で室内の空気
を測定するためには、強制的に空気を室内モニタ装置に
取り入れる構成であったために高価であり、吸引時の状
況、例えば、吸引力の強弱のむらによる紛体量の変化等
によって、正確なサンプルが収集できない場合があっ
た。その上、室内環境モニタの設置には、設置するため
の配線等のための工事を必要とし、コストの観点からも
容易ではない。

【０００８】そこで、本発明に係る室内環境モニタ装置
は、測定対象の空気の装置内への取込みを自然対流によ
り行なうように構成し、生活空間を奪うことのないコン
パクトな形状にして希望の場所に自由に設置できる室内
環境モニタ装置を提供することを目的とする。そして、
その測定結果は、装置上で目視可能に構成されると共
に、その測定データは無線によって管理室等の環境モニ
タ装置に伝送されることにより、空気環境データの中央
監視及び中央制御が可能な環境監視システム装置の提供
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、室内空気を吸排気する吸排気面をもつ筐
体内に空気中に浮遊した粉体を取り込んで計測する粉体
センサを備えて室内の空気環境を監視する室内環境モニ
タ装置において、前記粉体センサは、空気を粉体センサ
の測定部へ通過させるチャンバと、このチャンバへ空気
を取り入れる空気取入れ口と、取り入れた流体を排出す
る空気排出口とを備え、室内環境モニタ装置を設置した
時に前記空気取入れ口が、前記空気排出口より下方にな
るよう配置されていることを特徴とする室内環境モニタ
装置を提供するものである。

【００１０】室内環境モニタ装置内に設けられた前記粉
体センサの測定部は、発光部と該発光部に対向した受光
部からなり、前記発光部と前記受光部との間に流れる空
気の光透過量で計測を行う。

【００１１】前記室内環境モニタ装置は、さらに温度セ
ンサを備えて、前記温度センサが前記空気取り入れ口よ
りも下方に配置されている。前記室内環境モニタ装置
は、さらにＣＯ２やＮＯＸなどを測定する半導体の電位
変化で計測するガスセンサを備えて、前記ガスセンサが
前記空気排出口よりも上方に配置される。

【００１２】そして、前記ガスセンサからの発熱を回避
するために、前記温度センサと前記ガスセンサが前記チ
ャンバにて隔離されている。

【００１３】また、本室内環境モニタ装置は、測定値を
装置外部に送出するためのインターフェースコネクタを
具備し、該インターフェースコネクタの内の少なくとも
１本のピンが無線通信のための電波経路を兼ねるように
構成される。

【００１４】本室内環境モニタ装置は、さらに、測定値
を装置外部へ無線によって送信するための送信機を具備
する。そして、その表面には、測定値が表示される測定
データ表示手段が設けられている。これによって、当該
室内空間にいる人は、そこの空気環境を目視で確認する
ことができるのである。

【００１５】本発明は、さらに、粉体センサ、二酸化炭
素センサ、ＮＯＸセンサの内少なくとも１つ以上のセン
サと温度センサとで構成された室内空気環境を監視する
少なくとも１つの室内環境モニタ装置と、の送信手段が
発信する測定データ情報を受信し遠隔管理する環境管理
装置と、で構成され、１又は複数の前記室内環境モニタ
装置と前記環境管理装置とが有線手段又は無線手段を介
して相互にインターフェースするように構成されている
ことを特徴とする室内環境監視システムを提供するもの
である。そして、この環境管理装置には、無線によって
データを受信する受信手段が具備され、前記室内環境モ
ニタ装置から受信した前記測定データに基づいて当該空
調システムを自動制御するように構成されるのである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の実施の形態
の詳細を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は、実施の一形態である室内環境モニ
タ装置１の内部すなわち装置室１０を示す見取り図を示
し、図２は、その外観図を示す。

【００１８】本装置の実施の形態においては、図１に示
すように、弓形状の曲線辺側を正面とし、弦に当たる直
線辺側を背面側とする半月状肉厚の底板２を設けてあ
る。底板２の背面側には、上下幅が違う前後二枚の平行
板で背盤３を形成し、立設されている。背盤３は丈の短
い裏蓋４が正面側にあって、丈の高い板がその後で後板
５を形成している。裏蓋４の下端は、後板５の下端より
短く上に上がって段違いになり、吸気口６を形成してい
る。裏蓋４の上端も、後板５の上端より下に下がって段
違いになり、排気口７を形成している。裏蓋４と後板５
との間は裏蓋４の下端から後板５の上端までの範囲を側
板８が覆い、箱状になっている。

【００１９】底板２上には、図２に示すように、丈の高
い後板５と同じ高さの筐体９が、弓形状の曲線辺に沿っ
てカマボコ形状に形成され、内側に装置室１０を形成
し、カマボコ状の周壁９の垂直端は、裏蓋４の左右両端
と結合することで背盤３とつながっている。カマボコ形
状の筐体９の上端は半月状の天板１１が覆っている。こ
れによって、背板３には、空気が背盤３の吸気口６から
装置室１０に入り、背盤の排気口７に抜ける空気路が形
成されている。筐体９の正面部は平面に形成され測定デ
ータ表示部１２が形成されている。

【００２０】装置室１０内の底板２の上には、温度湿度
回路基盤１３を設け、その上に温度センサ１４と湿度セ
ンサ１５を左右に並べて設けてある。温度センサ１４と
湿度センサ１５のすぐ上方には、粉体センサ１６を設け
てある。粉体センサ１６は、裏蓋４に取り付けられ、紛
体混合ガスが通過すると光度変化を基礎にガス中の紛体
濃度を測定する光度測定路１７を温度センサ１４と湿度
センサ１５の直上で垂直方向に向けている。

【００２１】装置室１０内の左脇には、上下方向に長い
帯状のメイン回路基盤１８が裏蓋４と底板２に固定され
て設けられている。粉体センサ１６の上方には、その回
路基盤１８に取り付けて二酸化炭素センサ基盤１９を設
け、二酸化炭素センサ基盤１９に取り付けて二酸化炭素
センサ２０が設けられている。二酸化炭素センサ２０
は、ＣｕＯとＴｉＯ３のフィルム状感応性材で形成さ
れ、二酸化炭素が接触すると濃度に応じて端子に電圧変
化が生じる仕組みになっている。底板２は内部に空間を
有し、図示外の有線／無線ユニットが内蔵されている。

【００２２】図３に環境モニタ装置の回路を示す。装置
の各センサが計測したデータを無線伝送信号に変えて装
置外に送出する。また計測データを装置の表示部に表示
する。そして、計測データを無線データ伝送するため
に、背盤３に形成されたピンに接続された無線アンテナ
２１が構成されている。

【００２３】図４は、室内環境モニタ装置１の背面を示
す図である。無線アンテナ２１は取外して示してある。
図４に示すように、背盤３には図示外の交流アダプター
接続口２２とインターフェースコネクタ２３とを設けて
ある。インターフェースコネクタ２３に設けた接続ピン
（図示外）の一つは無線アンテナ接続用となっている。

【００２４】交流アダプター接続口２３に交流電源を接
続すると二酸化炭素センサ２０が発熱する。周囲の空気
中の二酸化炭素が二酸化炭素センサ２０に吸着すると濃
度差に応じて二酸化炭素センサ端子に電圧の変動を与え
二酸化炭素濃度を端子電圧に反映させる。

【００２５】その際発生する熱により自然対流が発生す
る空気の流れについては、図１に空気の流れを鎖線矢印
で示してある。

【００２６】二酸化炭素センサ２０が発熱すると周囲の
空気が膨張する。比重が下がって上昇し、装置室１０の
排気口７から外部に放出される。排気口７から内部空気
が放出される空気の流れができると、吸気口６から新た
な空気の流入が始まる。温度センサ１４及び湿度センサ
１５は流入してきた空気の温度及び湿度を感知する。

【００２７】温度センサ１４又は湿度センサ１５に接触
した空気は、上方の粉体センサ１６に向かう。紛体セン
サ部はチャンバに設置されており、チャンバの下方に設
けられた吸入口から光度測定路１７に進入する。紛体の
測定は可視光透過量に基づく測定方法で紛体濃度に応じ
て光源光を散乱させてその紛体濃度を受光部の受光量に
反映させる。光度測定路１７を通過した空気はチャンバ
の上方に設けられた排出口から排出し二酸化炭素センサ
２０に向かう。

【００２８】このように対流による空気に流れができる
ことにより、特に紛体センサにおいては、静止流では誤
差が生じやすく微量でも流速があったほうが良いため、
正確な計測が可能となる。

【００２９】二酸化炭素濃度、温度、湿度、紛体濃度
は、表示部１２に表示される。有線／無線ユニットで無
線データ信号化され、アンテナ２１から測定データ情報
として発信される。二酸化炭素センサ２０は、固体電解
質吹きつけ法を使用してもよく、赤外線減衰度の測定方
式を応用してもよい。

【００３０】本発明の実施の一形態は、二酸化炭素セン
サ２０の熱で空気を流通させ、しかも風上から温度セン
サ１４、湿度センサ１５、粉体センサ１６、風下に二酸
化炭素センサ２０を配し、位置的には風上を下方、風下
を上方にして下方から上方に向かって空気が流れる。流
路が短く、各センサは合理的に配置されている。

【００３１】図５は、環境監視システムの概念を示す図
である。図に示すように、本環境監視システムは、室内
環境モニタ装置１、ＡＣアダプタ５１、中継無線機５
２、中央管理システム５３によって構成される。ここ
で、室内環境モニタ装置１は、通常、ビル内複数箇所に
設置される。

【００３２】測定対象の居住室内の空気は、設置された
室内環境モニタ装置１中に自然対流によって取り込まれ
る。室内環境モニタ装置１内の温度センサ１４は、空気
温度を測定し、湿度センサ１５では湿度が測定され、そ
の測定値が表示部１２で表示される。また、無線信号と
なって無線アンテナ２１から発信される。光度測定路１
７で光度が測定され、紛体濃度値が無線信号化され所定
の周波数で無線アンテナ２１から発信される。二酸化炭
素センサ２０では二酸化炭素濃度が測定され、測定値が
無線信号化され無線アンテナ２１から発信される。

【００３３】中継無線機５２には、複数の室内環境モニ
タ装置１から情報が集中する。集中した情報は中央管理
システム５３に送られる。表示部１２は数値表示に当た
って、紛体濃度値、あるいは二酸化炭素濃度値を温度あ
るいは湿度で出力が変化するたパラメータを使用して補
正して表示するとよい。

【００３４】紛体濃度値や二酸化炭素濃度値は、温度あ
るいは湿度の違いでも異なった数値がはじき出されるこ
とがあるからである。粉体センサ１６のような光学計セ
ンサについてはゼロ調整装置を設ける。

【００３５】光度測定路１８は、温度センサ１４及び湿
度センサ１５の直上垂直方向に設けており、チャンバの
下方の取込口から取り込み上方に設けられた排気口から
排出されるから、紛体濃度は直線流の中で測定される。
光度測定は、センサがチャンバ内に設置されているため
他のセンサの測定による外乱を受けない。煙、細菌、真
菌、ダニなども、紛体の一部として測定できる。

【００３６】図６は上記の実施の形態を卓上に応用した
様子を示す図である。装置全体をコンパクト化でき、例
えば卓上用のセンサとして応用できる。

【００３７】ビル内随所の室内空気環境情報が中央管理
システム５３に送られると、例えばビル管理法などに基
づいて保健所などに求められる提出情報の管理も容易に
なる。

【００３８】以下、本発明の他の実施例を説明する。

【００３９】室内環境モニタ装置１の外装部外側には気
流計、騒音計、照度計を設ける。室内環境モニタ装置１
内には、強制対流ファンを設けることも可能である。さ
らに揮発性化合物質測定センサを設ける。揮発性化合物
質として、例えばホルムアルデヒド、アンモニア、塩酸
などが挙げられる。このほか、ＮＯＸ、ＳＯＸ測定セン
サも設ける。ＣＯセンサなどの設置可能空間も設けてお
くとよい。

【００４０】粉体センサ１６あるいは照度計などのよう
な光学系センサは、クリーニングメンテナンス用のプロ
テクターを設けておくとよい。

【００４１】紛体濃度測定には、光度測定方式ではな
く、ロードセルで重量を測定できるフィルタにファン等
によって吸着させ重量変化を監視する重量変化測定方式
を用いる方法でも良い。

【００４２】有線／無線ユニットには、ガス性状測定デ
ータを理想値と比較してその差を算定し、差が許容値を
超えると制御指令を発信する制御指令送信手段を併設す
る。制御の送受信データの伝送は、通常使用されている
ＲＳ２３２Ｃ、無線ＬＡＮ等を使用することができる。

【００４３】以上詳しく説明したように、本発明に係る
室内環境モニタ装置においては、粉体センサ、二酸化炭
素センサ、ＮＯＸセンサの内少なくとも１つ以上のセン
サと温度センサとを備え、前記装置内において、下方か
ら上方に向かう空気の自然対流による流路が形成され、
前記温度センサは、併設する他のセンサよりも前記流路
内の上流である下方位置に配置された、ことを特徴とす
る。そして、前記各種のセンサの内、発熱方式のセンサ
は非発熱方式のセンサの上方に配置され、より高い温度
を発する発熱方式のセンサがより上方の位置に配置され
る。

【００４４】これによって、小型軽量で希望の場所に自
由に設置でき、温度及び湿度はもとより、複数種類の空
気ガス成分又は粉塵濃度等のデータが一箇所で確認する
ことを可能にした室内環境モニタ装置を実現したのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る、室内環境モニタ
装置の内部の見取り図である。

【図２】 本発明の実施の形態に係る、室内環境モニタ
装置の外観見取り図である。

【図３】 本発明の実施の形態に係る、室内環境モニタ
装置の回路を示す図である。

【図４】 本発明の実施の形態に係る、室内環境モニタ
装置の背面を一部切り欠いて示す図である。

【図５】 本発明の実施の形態に係る、環境監視システ
ム装置の概念を示す図である。

【図６】 本発明の実施の形態を卓上用に応用した様子
を示す図である。

【符号の説明】

１ 室内環境モニタ装置 １２ 測定データ表示部 １４ 温度センサ １５ 湿度センサ １６ 粉体センサ ２０ 二酸化炭素センサ ２３ 送信手段（情報発信線接続口） ５２ 中継無線機 ５３ 中央管理システム

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内空気を吸排気する吸排気面をもつ筐
   体内に空気中に浮遊した粉体を取り込んで計測する粉体
   センサを備えて室内の空気環境を監視する室内環境モニ
   タ装置において、 前記粉体センサは、空気を粉体センサの測定部へ通過さ
   せるチャンバと、 このチャンバへ空気を取り入れる空気取入れ口と、 取り入れた流体を排出する空気排出口とを備え、 室内環境モニタ装置を設置した時に前記空気取入れ口
   が、前記空気排出口より下方になるよう配置されている
   ことを特徴とする室内環境モニタ装置。
2. 【請求項２】 前記粉体センサの測定部は発光部と該発
   光部に対向した受光部からなり、 前記発光部と前記受光部との間に流れる空気の光透過量
   で計測を行うことを特徴とする請求項１に記載の室内環
   境モニタ装置。
3. 【請求項３】 前記室内環境モニタ装置は、さらに温度
   センサを備えて、 前記温度センサが前記空気取り入れ口よりも下方に配置
   されていることを特徴とする請求項１に記載の室内環境
   モニタ装置。
4. 【請求項４】 前記室内環境モニタ装置は、さらにＣＯ
   ２やＮＯＸなどを測定する半導体の電位変化で計測する
   ガスセンサを備えて、 前記ガスセンサが前記空気排出口よりも上方に配置され
   ることを特徴とする請求項１に記載の室内環境モニタ装
   置。
5. 【請求項５】 前記ガスセンサからの発熱を回避するた
   めに、前記温度センサと前記ガスセンサが前記チャンバ
   にて隔離されていることを特徴とする請求項４に記載の
   室内環境モニタ装置。
6. 【請求項６】 前記室内環境モニタ装置は、測定値を装
   置外部に送出するためのインターフェースコネクタを具
   備し、該インターフェースコネクタの内の少なくとも１
   本のピンが無線通信のための電波経路を兼ねるように構
   成されたことを特徴とする室内環境モニタ装置。
7. 【請求項７】 前記室内環境モニタ装置は、さらに、測
   定値を装置外部へ無線によって送信するための送信機を
   具備していることを特徴とする請求項６に記載の室内環
   境モニタ装置。
8. 【請求項８】 前記室内環境モニタ装置の表面には、測
   定値が表示される測定データ表示手段が具備されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の室内環境モニタ装
   置。
9. 【請求項９】 粉体センサ、二酸化炭素センサ、ＮＯＸ
   センサの内少なくとも１つ以上のセンサと温度センサと
   で構成された室内空気環境を監視する少なくとも１つの
   室内環境モニタ装置と、の送信手段が発信する測定デー
   タ情報を受信し遠隔管理する環境管理装置と、で構成さ
   れ、 １又は複数の前記室内環境モニタ装置と前記環境管理装
   置とが有線手段又は無線手段を介して相互にインターフ
   ェースするように構成されていることを特徴とする室内
   環境監視システム。
10. 【請求項１０】 前記環境管理装置には、無線によって
    データを受信する受信手段が具備されていることを特徴
    とする室内環境管理装置。
11. 【請求項１１】 前記環境制御装置は、空調システムの
    制御装置に接続され、前記室内環境モニタ装置から受信
    した前記測定データに基づいて当該空調システムを自動
    制御するように構成された請求項１０に記載の室内環境
    管理装置。