JP2018501459A

JP2018501459A - 部屋の空気管理のための構成及び方法

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Publication number: JP2018501459A
Application number: JP2017532731A
Authority: JP
Inventors: ジンスー; ウェイジョンチェン
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2018-01-18
Also published as: RU2017125832A; MX2017008228A; EP3237808B1; RU2679989C2; RU2017125832A3; BR112017013402A2; CN114857719A; US20170350611A1; PL3237808T3; CN107110531A; WO2016102521A1; EP3237808A1

Abstract

部屋１００の空気管理のための構成１であって、部屋１００の内部環境１０２と部屋１００の外部環境１０３との間で空気の交換を可能とするための換気手段１０と、換気手段１０とは別個に配置され、部屋１００の内部環境１０２における空気から汚染物質を除去するよう構成された、スタンドアロン型の空気清浄器２０と、換気手段１０及び空気清浄器２０と通信し、該部屋の内部環境１０２及び該部屋の外部環境１０３に関する空気品質データに依存して、換気手段１０及び空気清浄器２０の動作を制御するよう構成された、制御システム３０、３１、３２と、を有し、制御システム３０、３１、３２は、部屋１００の外部環境に関連する空気品質データが所定の基準を上回るか下回るかに依存して、換気手段１０と空気清浄器２０とを異なる態様で制御するよう構成される。構成１の動作は、屋内の空気品質を最適化し、エネルギー消費を最小化することを目的とする。

Description

本発明は、部屋の空気管理のための構成及び方法に関する。

屋内の空気品質は、人間の健康及び快適さに密接に関連する重要な問題である。多くの人が、例えば生活時間の９０％よりも多くのような、生活時間の殆どを屋内で過ごすという事実に鑑みれば、屋内の空気の汚染は、種々の健康問題についての大きなリスク因子を構成する。一般に、空気の汚染物質は、粒子状汚染物質、気体汚染物質、及び微生物のうちの１つ以上であり得る。

多くの建物は、熱的に快適で許容可能な屋内空気品質を提供するため、いわゆるＨＶＡＣシステム（Heating, Ventilation and Air Conditioning system）を備える。しかしながら、特に都市部のような幾つかの環境においては、屋外の空気汚染が極めて深刻であり得、斯かる状況においては、現在のＨＶＡＣシステムは、全ての粒子のフィルタリングを十分な程度に実行することができず、該システムは特に、流入空気から比較的小さな粒子を除去することにおいて特に効果的ではないことが分かっている。更に、殆どのＨＶＡＣシステムは、これらシステムにおいて用いられるフィルタが適切でないために、屋内の空気からホルムアルデヒド及びその他のＶＯＣ（揮発性有機化合物）のような種々の気体汚染物質を除去することができない。ＨＶＡＣシステムの他の欠点は、特にしばしばそうされるように該システムが空気品質を維持するため連続してスイッチオンされる場合には、該システムが多くのエネルギーを消費する点である。

屋内の空気の品質を管理する分野においては、ＨＶＡＣシステムの欠点を補うため、スタンドアロン型の空気清浄器が開発されてきた。斯かる空気清浄器の例は、国際特許出願公開WO2012/066453A1から知られている。スタンドアロン型の空気清浄器は、部屋のなかに配置されるものであり、屋内の空気から多様な種類の汚染物質を除去することを大いに支援するため、高度に汚染された都市に暮らす人々にとって非常に有用である。スタンドアロン型の空気清浄器の動作は、ＨＶＡＣシステムの動作よりも、かなり少ない電力しか必要としない。また、スタンドアロン型の空気清浄器は、空気清浄器の一部であり空気が該空気清浄器を通って流れるようにするファンが、該空気清浄器における高効率フィルタの利用を可能とするのに十分に強力であるという事実のため、空気から大きな粒子と小さな粒子との両方を除去することが可能である。スタンドアロン型の空気清浄器の他の利点は、斯かる空気清浄器が屋内の気体の汚染物質を除去するために用いられることができるという事実に存する。

一般に、好適な空気清浄効率を得ることを可能とするため、スタンドアロン型の空気清浄器が利用される部屋を閉め切ったまま保つことが推奨される。スタンドアロン型の空気清浄器が開放された部屋で動作させられる場合には、供給源の強度が高くなり過ぎるため、屋内の空気を空気清浄器により清浄することが困難となる。しかしながら、閉め切った部屋でスタンドアロン型の空気清浄器を動作させることは、１人以上の人間が該部屋に存在する場合には、該部屋における二酸化炭素レベルの増大をもたらす。例えば、２人の人間が５０ｍ^３の閉め切った部屋に居る場合、該部屋に二酸化炭素が蓄積し、二酸化炭素レベルは半時間で１０００ｐｐｍを超えるまで上昇する。それ故、二酸化炭素レベルが比較的短時間で高くなり過ぎ、しばしば閾値として１０００ｐｐｍの値に基づく国内及び／又は国際的な標準にもはや準拠し得なくなる。

スタンドアロン型の空気清浄器は、空気から二酸化炭素を除去することができない。それ故、斯かる空気清浄器が存在する部屋は、少なくとも時々は換気される必要がある。一般に、部屋が窓を持つことを仮定すると、換気は窓を開けることにより実現されるが、屋外の品質が非常に悪い場合には、このことは屋内の空気の品質を悪化させ得る。窓を開ける適切な時間を決定し、換気動作の適切な継続時間を決定することを、ユーザに任せることはできない。

特開平11-201511から、室内の空気を循環させ及びフィルタリングするための送風機と、屋外の空気を室内に導入するための換気器と、を有する空気清浄システムを備えることが知られている。該換気器は、室内の気体レベルが所定の基準範囲を超えたことを気体検出器が検出したときに、屋外の空気を室内に導入するよう起動される。

本発明の目的は、一方では好適な屋内品質の必要性、他方では換気の必要性という、二者択一の問題を軽減することにある。これに鑑み、本発明によれば、部屋の空気管理のための構成であって、前記部屋の内部環境と前記部屋の外部環境との間で空気の交換を可能とするための換気手段と、前記換気手段とは別個に配置され、前記部屋の内部環境における空気から汚染物質を除去するよう構成された、スタンドアロン型の空気清浄器と、前記換気手段及び前記空気清浄器と通信し、前記部屋の内部環境及び前記部屋の外部環境に関する空気品質データに依存して、前記換気手段及び前記空気清浄器の動作を制御するよう構成された、制御システムと、を有し、前記制御システムは、前記部屋の外部環境に関連する空気品質データが所定の基準を上回るか下回るかに依存して、前記換気手段と前記空気清浄器とを異なる態様で制御するよう構成された構成が提供される。好適には、前記制御システムは、前記部屋の内部環境及び前記部屋の外部環境の両方に関連する空気品質データを処理するよう構成される。

本発明の状況においては、「内部環境」及び「屋内」といった記載は、部屋の中に存在する空気に関連するもののように理解されるべきであり、一方、「外部環境」及び「屋外」といった記載は、部屋の外に存在する空気であって、換気手段によって該部屋に入れられることができ、殆どの場合には、該部屋が一部を形成する建物の外に存在する開放空気からの空気である空気に関連するもののように理解されるべきである。

本発明に基づき、換気手段及びスタンドアロン型の空気清浄器の両方を有する構成の最適な動作を実現し、屋内の空気品質が継続的にとり得る最適なレベルとなり、エネルギー消費が最小となるようにすることが可能となる。また、制御システムの機能に内在する制御アルゴリズムは、部屋の中の二酸化炭素レベルに対する所定の閾値をとるよう選択されても良い。斯くして本発明は、スタンドアロン型の空気清浄器の長期間の動作により部屋の中の二酸化炭素レベルが危険な高さになってしまう状況を回避し、エネルギーが浪費される状況を回避し、空気清浄が低い割合でしか実行されない状況を回避する方法を提供する。

以上に言及したように、本発明による構成は、３つの構成要素、即ち換気手段、スタンドアロン型の空気清浄器、及び制御システムを有する。前記換気手段が前記部屋の壁に設置されるか、又は前記部屋に存在し得る窓若しくは空調装置に固定されることが、実用的である。前記換気手段は、双方向ファンと、一方のファンが、部屋から空気を排出するためのもので、他方のファンが、部屋に空気を供給するためのものである、ファンのセットと、部屋から汚い空気を排出し、部屋に新鮮な空気を導入するための、前記部屋の内部環境と前記部屋の外部環境との間で空気を交換する機能を持っても良い、自動的に制御される窓又はその他の機械的な構造と、を有しても良い。前記スタンドアロン型の空気清浄器の主な機能は、汚れた屋内の空気を洗浄することである。特に、前記空気清浄器は、屋内の空気から、気体状汚染物質及び粒子状汚染物質の少なくとも一方を除去するよう構成されても良い。理想的には、前記換気手段及び前記空気清浄器の少なくとも一方の空気流が調節されることができる。

前記制御システムは、前記換気手段と前記空気清浄器との間の通信を提供し、本発明による構成のこれらの構成要素の動作が、互いに対して適合され、最小限の電力消費で、とり得る最適な空気清浄結果を得るようにされる。前記換気手段及び前記空気清浄器の制御は、前記換気手段及び前記空気清浄器がいつスイッチオン及びオフされるべきかの決定を含み、多空気流の流量の設定も含んでも良い。例えば、いずれの場合においても、前記制御システムは、前記部屋の内部環境と前記部屋の外部環境との少なくとも一方に関連する両方の空気品質データを使用するよう構成される。該空気品質データは、適切な感知手段及び／又は一般的なデータ源から集められても良く、後者は特に、前記部屋の外部環境に関連する空気品質データに対して適用可能である。一般に、部屋の中のいずれかの適切な位置に配置されたセンサ及び／又はウェブサイトのデータ収集器であっても良いデータ収集器を通して得られても良い。本発明による構成の実用的な実施例においては、前記換気手段において又は前記換気手段の近くに配置された適切なコントローラが利用されても良く、前記コントローラは、二酸化炭素、粒子又は気体状汚染物質を検出するための前記換気手段において又は前記換気手段の近くに配置されたセンサから、及び、実際の屋外の空気品質に関する公的なウェブサイトからデータを収集するよう構成されたデータ収集器から、情報を受信するよう構成される。前記コントローラと、前記換気手段及び前記空気清浄器のうちの少なくとも一方と、の間の通信は、無線様式で実行されても良い。いずれの場合においても、適切なコントローラは、所与の環境下で屋内の空気品質が常に最適となり、エネルギーの浪費が回避されるような、前記換気手段及び前記空気清浄器の動作の実現を目的とする、特定のアルゴリズムに追従するよう構成されたコントローラである。

完全さのため、前記制御システムが、自動的にプログラムを実行することが可能であることが好適である。しかしながらこのことは、前記制御システムの動作がユーザにより設定されることができる状況、即ち本発明による構成がユーザインタフェースを有し、ユーザが任意の動作をとらずに屋内及び／又は屋外の空気品質の実際の態様を考慮に入れることを仮定して、前記ユーザインタフェースを通してユーザが前記換気手段及び前記空気清浄器の状態を決定することができる状況をも、本発明がカバーするという事実を変更するものではない。本明細において、部屋の自動的な空気管理を持つという最も実用的な選択肢が、開始点としてとられる。

以下、前記制御システムに関する種々の選択肢が記載され説明される。

まず、前記制御システムは、前記部屋の内部環境に関連する空気品質データを、所定の基準データと比較するよう構成される。例えば、前記制御システムは、適切なセンサにより検出されたものであっても良い屋内の空気のホルムアルデヒドの実際のレベルを、最大許容可能レベルと比較するよう構成されても良い。斯かる比較から開始して、該比較の結果に依存して、前記制御システムは、前記換気手段及び前記空気清浄器の動作の適切な制御を決定することが可能となる。屋内の空気品質が許容可能な標準に等しい又は該標準よりも好適であることが見出された場合、前記換気手段及び前記空気清浄器を動作させる必要はなく、そのためこれらはスイッチオフモードのままにされても良く、これによりエネルギーが節約され得る。それ故、部屋の内部環境の空気品質が所定の基準に等しい又は該基準よりも好適であることが見出された場合には、前記制御システムが、前記換気手段及び前記空気清浄器の両方の非動作状態を設定するよう構成されることが有利である。屋内の空気品質が許容可能な標準よりも悪いことが見出された場合には、前記換気手段及び前記空気清浄器の動作の制御が、屋内の空気品質を改善することを目指したものとされる。それ故、部屋の内部環境の空気品質が所定の基準よりも悪いことが見出された場合には、前記換気手段及び前記空気清浄器の少なくとも一方を起動するためのプログラムを実行するよう、前記制御システムが構成されることが有利である。

部屋の内部環境の空気品質が所定の基準よりも悪いことが見出された場合には、前記制御システムが更に、部屋の外部環境に関連する空気品質データを、所定の基準データと比較するよう構成されることが実用的である。屋外の空気品質が十分に好適である場合には、前記換気手段及び前記空気清浄器のいずれか一方を動作させることに問題はない。しかしながら、屋外の空気品質が悪い場合には、２つの相反する要件、即ち清浄な屋内の空気を得るという要件と、屋内の空気の二酸化炭素レベルが許容できない値にまで上昇することを防止するという要件と、に対する最適解が見出される必要がある。

部屋の外部環境の空気品質が所定の基準に等しい又は該基準よりも好適であることが見出された場合には、前記制御システムは、前記換気手段の作動状態と、前記空気清浄器の作動状態とを交番させるよう構成される。前記換気手段及び前記空気清浄器を同時に動作させる必要はなく、それによりエネルギーが節約され得る。前記空気清浄器が動作させられる場合には、屋内の空気品質が改善されることが実現される。前記換気手段が動作させられる場合には、前記空気清浄器の動作の間に部屋に蓄積した二酸化炭素が該部屋から排出させられることができる。前記換気手段により屋内の空気と屋外の空気との交換が実現した後には、前記空気清浄器が再びスイッチオンされても良い。

前記換気手段及び前記空気清浄器の交番する動作は、何度も繰り返されても良い。本工程において、前記換気手段を動作させることが最適であるか、前記空気清浄器を動作させることが最適であるか、を決定するため、屋内の空気品質と屋外の空気品質との間の比較を実行することが実用的である。それ故、前記部屋の内部環境に関連する空気品質データと、前記部屋の外部環境に関連する空気品質データと、の間の比較を実行して、前記部屋の外部環境の空気品質が、前記部屋の内部環境の空気品質よりも好適であることが見出された場合には、前記換気手段の作動状態及び前記空気清浄器の非作動状態を設定し、前記部屋の外部環境の空気品質が、前記部屋の内部環境の空気品質よりも悪いことが見出された場合には、前記換気手段の非作動状態及び前記空気清浄器の作動状態を設定するよう、前記制御システムが構成されることが有利である。

代替例によれば、前記制御システムは、前記換気手段及び前記空気清浄器の動作の継続時間を制御するための計時プログラムを実行するよう構成されても良い。これに関し、該構成が、ユーザが部屋の特性に関する情報を前記制御システムに供給することを可能とするためのユーザインタフェースを有し、前記制御システムが、該情報に基づいて、前記換気手段及び前記空気清浄器のそれぞれの動作の継続時間を決定するよう構成されることが有利である。このようにして、部屋のサイズ及び部屋に存在する人の人数を含む部屋の特性に鑑みて最適となるよう、前記換気手段及び前記空気清浄器のそれぞれの動作の継続時間が決定されることができる。

他の代替例によれば、前記構成は、換気された空気の量を測定するための流量計を有し、前記制御システムは、前記換気された空気の量が所定の基準レベルに到達すると、前記換気手段の動作を停止するよう構成される。この場合においても、該構成が、ユーザが部屋の特性に関する情報を前記制御システムに供給することを可能とするためのユーザインタフェースを有することが有利である。該情報はこのとき、前記換気された空気の量の基準レベルを決定するため、前記制御システムにより利用されても良い。

前記制御システムに関する以上の選択肢は、屋外の空気品質と所定の基準との比較が、屋外の品質が基準に等しいか又は該基準よりも好適であるかを示す状況に関連する。好適には、前記制御システムは更に、部屋の外部環境の空気品質が所定の基準よりも悪い場合には、前記換気手段の非作動状態及び前記空気清浄器の作動状態を設定するよう構成される。このようにして、悪い品質の空気が部屋に供給され、屋内の空気品質を改善するために空気清浄器が利用される状況が回避される。しかしながら、部屋の中の二酸化炭素レベルが高くなり過ぎることを防止するため、前記構成が、前記部屋の中の二酸化炭素レベルを感知するための感知手段を有し、前記部屋の中の二酸化炭素レベルが所定の基準よりも高いことが見出されている限りは、前記換気手段の非作動状態を作動状態に変更するよう構成されることが有利である。このようにして、部屋の中の二酸化炭素レベルを許容可能な値に保つのに丁度十分な最小限の程度に、部屋が換気される。

部屋の内部環境に関連する空気品質データは、二酸化炭素レベルデータ、粒子レベルデータ、及び気体状汚染物質レベルデータの少なくとも１つを有しても良く、部屋の外部環境に関連する空気品質データは、粒子レベルデータ及び気体状汚染物質レベルデータの少なくとも１つを有しても良いことに留意されたい。屋内の空気品質データ及び／又は屋外の空気品質データに関して、他のタイプの空気品質データもまた利用可能である。部屋の外部環境に関連する空気品質データは、検出に基づいて得られても良いが、インターネットのような一般的なデータ源から斯かるデータを取得することも可能である。

本発明の枠組み内に存在する選択肢によれば、前記換気手段及び前記空気清浄器の少なくとも一方の流量が調節可能であり、前記制御システムは、前記換気手段及び前記空気清浄器の少なくとも一方の流量を設定するよう構成される。従って、本発明による構成が好適な屋内の空気品質を実現／維持する方法が、更に最適化され得る。

本発明は、部屋の空気管理のための構成、及び部屋の空気管理のための方法の両方に関する。以上から、該方法は、前記部屋の内部環境と前記部屋の外部環境との間で空気の交換を可能とするための換気手段と、前記換気手段とは別個に配置され、前記部屋の内部環境における空気から汚染物質を除去するよう構成された、スタンドアロン型の空気清浄器と、を備えた部屋の空気管理のための方法であって、前記換気手段及び前記空気清浄器の動作が、前記部屋の内部環境及び前記部屋の外部環境に関する空気品質データに依存して制御され、前記部屋の外部環境に関連する空気品質データが所定の基準を上回るか下回るかに依存して、前記換気手段と前記空気清浄器とが異なる態様で制御される方法として定義されることができる。

本発明による構成に関して以上に説明された選択肢と合わせて、本発明による方法に対して以下の選択肢が適用可能であり、該選択肢は、連続する制御ステップを幾分反映した論理的順序で列記されていることに留意されたい：
−部屋の内部環境に関連する空気品質データが、所定の基準データと比較される。
−部屋の内部環境の空気品質が所定の基準に等しいか又は該基準よりも好適であると見出された場合には、前記換気手段及び前記空気清浄器の両方の非作動状態が設定される。
−部屋の内部環境の空気品質が所定の基準よりも悪いと見出された場合には、前記換気手段及び前記空気清浄器の少なくとも一方を作動させるためのプログラムが実行される。
−部屋の外部環境に関連する空気品質データが、所定の基準データと比較される。
−部屋の外部環境の空気品質が所定の基準に等しいか又は該基準よりも好適であると見出された場合には、前記換気手段の作動状態と、前記空気清浄器の作動状態が交番させられる。
−部屋の内部環境に関連する空気品質データと部屋の外部環境に関連する空気品質データとの比較が為され、部屋の外部環境の空気品質が部屋の内部環境の空気品質よりも好適である場合には、前記換気手段の作動状態及び前記空気清浄器の非作動状態が設定され、部屋の外部環境の空気品質が部屋の内部環境の空気品質よりも悪い場合には、前記換気手段の非作動状態及び前記空気清浄器の作動状態が設定される。
−部屋の外部環境の空気品質が所定の基準よりも悪いと見出された場合には、前記換気手段の非作動状態及び前記空気清浄器の作動状態が設定される。
−部屋における二酸化炭素レベルを感知するための感知手段が利用され、前記二酸化炭素レベルが所定の基準よりも高いと見出される限り、前記換気手段の非作動状態が作動状態へと切り換えられる。

本発明による構成に関して述べられたような以下の選択肢が、本発明による方法に対しても適用可能である：
−前記換気手段及び前記空気清浄器の動作の継続時間を制御するための計時プログラムが実行される。
−ユーザにより供給される情報に基づいて、前記換気手段及び前記空気清浄器のそれぞれの動作の継続時間が決定される。
−換気された空気の量を測定するための流量計が利用され、前記換気された空気の量が所定の基準レベルに到達したことが見出されると、前記換気手段の動作が停止される。
−部屋の内部環境に関連する空気品質データは、二酸化炭素レベルデータ、粒子レベルデータ、及び気体状汚染物質レベルデータの少なくとも１つを有し、部屋の外部環境に関連する空気品質データは、粒子レベルデータ及び気体状汚染物質レベルデータの少なくとも１つを有する。
−部屋の外部環境に関連する空気品質データは、一般的なデータ源から取得される。
−前記換気手段及び前記空気清浄器の少なくとも一方の流量が調節可能である場合、前記換気手段及び前記空気清浄器の少なくとも一方の流量が設定される。

本発明のこれらの及び他の態様は、換気器、スタンドアロン型の空気清浄器及び制御システムを有する、部屋の空気管理のための構成を備えた部屋、並びに、該換気器及び空気清浄器の動作の制御に関する種々の選択肢の、以下の詳細な説明を参照しながら説明され明らかとなるであろう。

本発明は、図面を参照しながら以下に詳細に説明される。

換気器、スタンドアロン型の空気清浄器及び制御システムを有する部屋の空気管理のための構成を備えた部屋を、図式的に示す。屋外の空気品質が好適である場合の、換気手段及び空気清浄器の動作が制御される方法に対して適用可能なフロー図である。屋外の空気品質が好適である場合の、換気手段及び空気清浄器の動作が制御される方法に対して適用可能なフロー図である。

図１は、換気手段１０、スタンドアロン型の空気清浄器２０、及び制御システム３０を有する部屋１００の空気管理のための構成１を備えた部屋１００を、図式的に示す。空気清浄器２０は、部屋１００の適切な位置に配置され、望ましい場合には部屋１００における別の位置へとユーザによって容易に再配置されることができる。図示された例においては、換気手段１０は、部屋１００の壁１０１に設置され、部屋１００の内部環境１０２から部屋１００の外部環境１０３へと汚れた空気を排出し、部屋１００の外部環境１０３から部屋１００の内部環境１０２へと新鮮な空気を供給するための、双方向型ファンである。空気の交換は、図１において２つの反対方向の矢印のセットにより、図式的に示されている。

空気清浄器２０は、部屋１００の内部環境１０２における汚れた空気を清浄化するよう機能する。数あるなかでも、空気清浄器２０は、動作の間に、清浄化されるべき空気を、空気清浄器２０を通るよう流すためのファン（図示されていない）を有する。空気清浄器２０への及び空気清浄器２０からの空気の流れは、図１において曲がった矢印により図式的に示されている。図示された例においては、空気清浄器２０は、特に動作特性に関するデータのようなデータを、無線で送受信することが可能である。空気清浄器２０と制御システム３０との間の無線通信は、図１において破線の二重矢印により図式的に示されている。

制御システム３０は、部屋１００の内部環境１０２における、いずれの場合においても特定の標準に合致する空気を得るような、とり得る最良の品質の空気を得る目的のための制御プログラムを実行するよう構成される。図示された例においては、制御システム３０は、コントローラ３１とデータ収集器３２とを有し、該データ収集器は、リアルタイムの屋内の空気品質データを提供することができるセンサであっても良く、及び／又は好適なウェブサイトから日々の屋外の空気品質データをダウンロードすることができるソフトウェアであっても良い。例えば、該センサは、二酸化炭素センサ、粒子センサ、又は気体状汚染物質センサであっても良い。該制御プログラムは、データ収集器３２から得られた空気品質データを考慮して、適切な時点において、換気手段１０及び空気清浄器２０をスイッチオン及びオフするよう機能する。コントローラ３１及びデータ収集器３２は、図１に示されるように換気手段１０に内蔵されても良いが、空気清浄器２０上に配置することを含む、コントローラ３１及びデータ収集器３２の他の配置もまた可能である。

図２及び３は、制御プログラムのとり得る態様を示し、図２は、屋外の空気品質が好適である場合に利用可能なアルゴリズムに関し、図３は、屋外の空気品質が悪い場合に利用可能なアルゴリズムに関する。手短に言えば、屋外の空気品質が好適である場合には、換気手段１０及び空気清浄器２０は交互に動作させられ、屋外の空気品質が悪い場合には、換気手段１０及び空気清浄器２０はまず数分間だけ同時に動作させられ、その後に屋内の空気品質を許容可能なレベルにするために空気清浄器２０のみが動作させられる。

以下、部屋１００の空気管理のための構成１に関する、種々の選択肢が説明される。本発明の枠組み内で、これら選択肢の組み合わせも可能であることに留意されたい。

第１の選択肢によれば、構成１はセンサにより支援された構成である。センサは、屋内の空気品質の適時の測定を実行するため、換気手段１０、空気清浄器２０又は部屋１００におけるその他の適切な位置において、配置されても良い。換気手段１０及び空気清浄器２０は、センサデータに応じて交互に動作させられる。気体センサ及び粒子センサの両方を用いることも可能である。以下、例として、部屋１００の空気の管理のための構成１は、ホルムアルデヒドセンサ及び二酸化炭素センサを有することが仮定される。

該ホルムアルデヒドセンサは、空気清浄器２０に設置される。ホルムアルデヒド濃度が基準値（例えば国内基準）よりも２又は３倍高いことが見出された場合、空気清浄器２０がスイッチオンされ、換気手段１０が非作動状態に保持される。空気清浄器２０がしばらくの間動作させられた後、ホルムアルデヒドセンサが新しいデータを収集する。ホルムアルデヒド濃度が基準値よりも低いことが見出された場合、空気清浄器２０は非作動状態とされ、部屋１００の外部環境１０３から部屋１００の内部環境１０２へと新鮮な空気を供給するため、約３分間だけ換気手段１０が作動状態にされる。ホルムアルデヒド濃度が基準値よりもかなり高い（例えば４又は５倍）ことが見出された場合、換気手段１０が１０分間だけスイッチオンされ、その間に、部屋１００の内部環境１０２から部屋１００の外部環境１０３とへの空気の５分間の排気と、それに続く、部屋１００の外部環境１０３から部屋１００の内部環境１０２への新鮮な空気の５分間の供給と、を含む。換気手段１０の動作が停止させられると、センサデータが解釈され、ホルムアルデヒド濃度を低下させるため空気清浄器２０がスイッチオンされる。例えば３０分乃至１時間といった特定の時間の間、空気清浄器２０が動作させられた後、空気清浄器２０の動作が停止され、換気手段１０が１０分間だけ再起動される。換気手段１０及び空気清浄器２０の動作時間は、屋内の空気品質及び屋外の空気品質の両方に応じて調節されることができる。

二酸化炭素センサは、換気手段１０に設置されても良く、換気手段１０及び空気清浄器２０の動作時間を示唆するよう機能する。該二酸化炭素センサが、空気清浄器２０が作動状態にある間に、二酸化炭素レベルが所定の基準値（例えば１６００ｐｐｍの値）よりも高いことを検出した場合、空気清浄器２０の動作が停止され、二酸化炭素レベルがより低い値（例えば５００ｐｐｍ）となるまで数分間、空気を交換するため換気手段１０が作動状態にされる。空気清浄器２０が作動状態にある間に、部屋１００の内部環境１０２における二酸化炭素レベル測定値が１６００ｐｐｍよりも低い限り、換気手段１０は非作動状態に保たれる。

第２の選択肢によれば、部屋１００の空気の管理のための構成１は、ビッグデータにより支援された構成である。屋外の空気品質に関する情報は、インターネットがアクセス可能であるいずれか場所における適切なデータ収集器により、公的なウェブサイトから得られることができる。この場合、該データ収集器は、換気手段１０、空気清浄器２０及び制御システム３０の１つに設置されても良いし、又は部屋１００の他の適切な場所に設置されても良い。屋外の空気品質が悪い場合には、換気手段１０は非作動状態に維持され、空気清浄器２０が作動状態に維持される。例えば１時間乃至２時間といった特定の時間の間、空気清浄器２０が動作させられた後、二酸化炭素濃度を許容可能なレベルに保つため、換気手段１０が数分間だけ作動状態にされる。続いて、換気が停止され、空気清浄器２０が作動状態とされる。屋外の空気品質が好適である場合には、空気清浄器２０を作動状態とすることなく、換気手段１０が空気の交換を開始する。

第３の選択肢によれば、部屋１００の空気の管理のための構成１は、計時器により支援された構成であり、計時プログラムが、換気及び空気清浄の継続時間を制御するために用いられる。特に、該計時プログラムは、交番する換気及び空気清浄の時間間隔を設定するために用いられても良い。例えば、空気清浄が１時間実行されるごとに、換気が５分間だけ実行されても良い。特定のサイズの部屋１００及び部屋１００に存在する人間の人数に対して、どの換気及び空気清浄の継続時間が適切であるかを決定するための、所定の関係が用いられても良い。換気手段１０が部屋のサイズ及び部屋１００に存在する人の人数に鑑みて適切である特定の時間の間動作させられた後、換気手段１０が非作動状態にされ、空気清浄器２０が自動的にスイッチオンされる。特定の時間の後、空気清浄器２０はスイッチオフされ、換気手段１０が再びスイッチオンされるが、このことは、部屋１００における人間の存在及び部屋１００が閉め切られていることにより同時に高くなった部屋１００における二酸化炭素レベルを下げるために有利である。

第４の選択肢によれば、部屋１００の空気の管理のための構成１は、流量計により支援された構成である。流量計は、換気された空気の量を測定するため、及び換気手段１０及び空気清浄器２０の交番する動作の時間間隔を決定する際に制御システム３０を支援するために、用いられることができる。部屋１００が閉め切られたまま、空気清浄器２０が１時間継続的に作動状態にあった後、二酸化炭素濃度を許容可能なレベルに低減させるため、換気手段１０が作動状態にされる。換気手段１０における流量計は、換気がいつ停止されることができるかを決定するために用いられ、流量は部屋のサイズに応じて調節可能である。一般的に、１時間ごとに、部屋１００の内部環境１０２における空気を、部屋１００の外部環境１０３からの空気と交換することが実用的であり十分となる。

本発明の範囲は、以上に議論された例に限定されるものではなく、添付される請求項において定義された本発明の範囲から逸脱することなく、幾つかの修正及び変更が可能であることは、当業者には明らかであろう。本発明は図面及び以上の記述において説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は単に説明するもの又は例示的なものであって、限定するものではない。本発明は、開示された実施例に限定されるものではない。

図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され実行され得る。請求項において、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。例えば、換気手段及び空気清浄器の少なくとも一方の流量が調節可能であり、制御システムが換気手段及び空気清浄器の少なくとも一方の流量を設定するよう構成されるという事実は、請求項１に反映された本発明の主概念に適用可能であるのみならず、本発明の１つ以上の更なる態様とも好適に組み合わせられ得る。請求項におけるいずれの参照記号も、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims

部屋の空気管理のための構成であって、
前記部屋の内部環境と前記部屋の外部環境との間で空気の交換を可能とするための換気手段と、
前記換気手段とは別個に配置され、前記部屋の内部環境における空気から汚染物質を除去するよう構成された、スタンドアロン型の空気清浄器と、
前記換気手段及び前記空気清浄器と通信し、前記部屋の内部環境及び前記部屋の外部環境に関する空気品質データに依存して、前記換気手段及び前記空気清浄器の動作を制御するよう構成された、制御システムと、
を有し、前記制御システムは、前記部屋の外部環境に関連する空気品質データが所定の基準を上回るか下回るかに依存して、前記換気手段と前記空気清浄器とを異なる態様で制御するよう構成された、構成。
前記制御システムは、前記部屋の内部環境に関する空気品質データを、所定の基準データと比較するよう構成された、請求項１に記載の構成。
前記制御システムは、前記部屋の内部環境の空気品質が、所定の基準に等しい又は該基準よりも好適であると見出された場合には、前記換気手段及び前記空気清浄器の両方の非作動状態を設定するよう構成された、請求項２に記載の構成。
前記制御システムは、前記部屋の内部環境の空気品質が、所定の基準よりも悪いと見出された場合には、前記換気手段及び前記空気清浄器の少なくとも一方を作動させるためのプログラムを実行するよう構成された、請求項２に記載の構成。
前記制御システムは、前記部屋の外部環境に関する空気品質データを、所定の基準データと比較するよう構成された、請求項４に記載の構成。
前記制御システムは、前記部屋の外部環境の空気品質が、所定の基準に等しい又は該基準よりも好適であると見出された場合には、前記換気手段の作動状態と前記空気清浄器の作動状態とを交番させるよう構成された、請求項５に記載の構成。
前記制御システムは、前記部屋の内部環境に関する空気品質データと前記部屋の外部環境に関する空気品質データとを比較し、前記部屋の外部環境の空気品質が前記部屋の内部環境の空気品質よりも好適であると見出された場合には、前記換気手段の作動状態及び前記空気清浄器の非作動状態を設定し、前記部屋の外部環境の空気品質が前記部屋の内部環境の空気品質よりも悪いと見出された場合には、前記換気手段の非作動状態及び前記空気清浄器の作動状態を設定するよう構成された、請求項６に記載の構成。
前記制御システムは、前記換気手段及び前記空気清浄器のそれぞれの動作の継続時間を制御するための計時プログラムを実行するよう構成された、請求項６に記載の構成。
ユーザが前記部屋の特性に関する情報を前記制御システムに供給することを可能とするユーザインタフェースを有し、前記制御システムは、前記情報に基づいて、前記換気手段及び前記空気清浄器のそれぞれの動作の継続時間を決定するよう構成された、請求項８に記載の構成。
換気された空気の量を測定するための流量計を有し、前記制御システムは、前記換気された空気の量が所定の基準レベルに到達したことが見出されると、前記換気手段の動作を停止するよう構成された、請求項６に記載の構成。
前記制御システムは、前記部屋の外部環境の空気品質が前記所定の基準よりも悪いと見出された場合には、前記換気手段の非作動状態及び前記空気清浄器の作動状態を設定するよう構成された、請求項５に記載の構成。
前記部屋の中の二酸化炭素レベルを感知するための感知手段を有し、前記制御システムは、前記部屋の中の二酸化炭素レベルが所定の基準よりも高いと見出される限り、前記換気手段の非作動状態を作動状態に切り換えるよう構成された、請求項１１に記載の構成。
前記部屋の内部環境に関する空気品質データは、二酸化炭素レベルデータ、粒子レベルデータ、及び気体状汚染物質レベルデータの少なくとも１つを有し、前記部屋の外部環境に関連する空気品質データは、粒子レベルデータ及び気体状汚染物質レベルデータの少なくとも１つを有する、請求項１に記載の構成。
前記制御システムは、前記部屋の外部環境に関連する空気品質データを、一般的なデータ源から取得するよう構成された、請求項１に記載の構成。
前記部屋の内部環境と前記部屋の外部環境との間で空気の交換を可能とするための換気手段と、前記換気手段とは別個に配置され、前記部屋の内部環境における空気から汚染物質を除去するよう構成された、スタンドアロン型の空気清浄器と、を備えた部屋の空気管理のための方法であって、前記換気手段及び前記空気清浄器の動作が、前記部屋の内部環境及び前記部屋の外部環境に関する空気品質データに依存して制御され、前記部屋の外部環境に関連する空気品質データが所定の基準を上回るか下回るかに依存して、前記換気手段と前記空気清浄器とが異なる態様で制御される方法。