JP2023041908A - ventilation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、換気システムに関する。 The present invention relates to ventilation systems.
下記特許文献1には、安眠モードによる冷房運転開始後、外気温度が予め定めた設定値以下に下がったときに、冷房を停止するとともに窓開閉装置により窓を開け、朝方の外気を室内に取り入れる技術が開示されている。
In
夏季の夜間の外気温度は、必ずしも上記設定値以下に下がるとは限らない。特許文献1の技術では、夜間の外気温度が上記設定値以下に下がらなかった場合には窓開閉装置が作動しないので、睡眠中に換気が実行されないという課題がある。
The outside air temperature at night in summer does not necessarily fall below the set value. The technique of
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、良質な睡眠を得る上で有利になる換気システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and an object of the present invention is to provide a ventilation system that is advantageous in obtaining good quality sleep.
本開示に係る換気システムは、外気を室内に取り入れ可能な換気手段と、換気手段の動作モードとして、室内の気温である室温よりも外気温度が高いときに室内で使用者が就寝するときに用いられる就寝モードを有する制御手段と、を備え、制御手段は、室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段から二酸化炭素濃度に関する情報を取得可能であり、就寝モードにおいて、二酸化炭素濃度が濃度閾値に達すると換気手段により換気動作を行うものである。
また、本開示に係る換気システムは、外気を室内に取り入れ可能な換気手段と、換気手段の動作モードとして、室内の気温である室温よりも外気温度が高いときに室内で使用者が就寝するときに用いられる就寝モードを有する制御手段と、を備え、制御手段は、使用者の睡眠の状態に関する情報である睡眠状態情報を検出する睡眠状態検出手段から睡眠状態情報を取得可能であり、就寝モードにおいて、睡眠状態情報に応じて換気手段により換気動作を行うものである。
The ventilation system according to the present disclosure includes a ventilation means capable of taking outside air into the room, and an operation mode of the ventilation means used when the user sleeps indoors when the outside air temperature is higher than the room temperature, which is the room temperature. and a control means having a sleep mode in which the control means is capable of acquiring information on the carbon dioxide concentration from the carbon dioxide concentration detection means for detecting the carbon dioxide concentration in the room, and in the sleep mode, the carbon dioxide concentration is the concentration When the threshold value is reached, ventilation is performed by the ventilation means.
In addition, the ventilation system according to the present disclosure includes a ventilation means that can take in outside air into the room, and an operation mode of the ventilation means when the outside air temperature is higher than the room temperature, which is the room temperature, when the user sleeps indoors. and a control means having a sleep mode used for the sleep mode, wherein the control means is capable of acquiring sleep state information from the sleep state detection means for detecting the sleep state information, which is information about the sleep state of the user, and the sleep mode In the above, a ventilation operation is performed by a ventilation means according to sleep state information.
本発明によれば、良質な睡眠を得る上で有利になる換気システムを提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the ventilation system which becomes advantageous when obtaining good quality sleep.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. Elements that are common or correspond to each figure are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are simplified or omitted.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による換気システム1が備えられた部屋を示す断面側面図である。図1に示すように、換気システム1は、室外の空気である外気を室内90に取り入れ可能な換気装置2を備えている。室内90は、人の生活空間である。換気装置2は、給気ファン3と、排気ファン4と、熱交換エレメント5とを備えている。室内90の天井に、排気口6と給気口7とが設けられている。室内90を有する建物の外壁には、開口部として吸込み口8と吹き出し口9とが設けられている。給気ダクト10は、吸込み口8と給気口7との間を連通させる。給気ファン3が作動すると、吸込み口8から吸い込まれた外気が、給気ファン3及び熱交換エレメント5を通過した後、給気口7から室内90へ流入する。排気ダクト11は、排気口6と吹き出し口9との間を連通させる。排気ファン4が作動すると、排気口6から吸い込まれた室内空気が、排気ファン4及び熱交換エレメント5を通過した後、吹き出し口9から室外へ流出する。熱交換エレメント5は、給気ダクト10を流れる給気流と、排気ダクト11を流れる排気流との間で熱を交換させる。
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing a room provided with a
本実施の形態における換気装置2は、換気手段の例である。換気装置2は、給気と排気の双方にファンを用いる第1種換気装置に相当する。本開示における換気手段は、第1種換気装置に限定されるものではなく、例えば、給気にファンを用い、排気にはファンを用いない第2種換気装置でもよいし、排気にファンを用い、給気にはファンを用いない第3種換気装置でもよい。第3種換気装置の場合、部屋構造体の隙間などから、外気が室内90に流入可能である。
The
以下、室内90の気温を「室温」と称する。本実施の形態における換気装置2は、室温を検出する室温センサ12と、室内90の空気中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ13とを備えている。図示の例では、排気口6の近くに室温センサ12及び二酸化炭素濃度センサ13が配置されている。室温センサ12は、室温検出手段の例である。以下の説明では、室内90の空気中の二酸化炭素濃度を単に「二酸化炭素濃度」と呼ぶ。二酸化炭素濃度センサ13は、二酸化炭素濃度検出手段の例である。
Hereinafter, the temperature inside the
使用者91は、室内90にある寝床92に入って就寝可能である。図示の例では、寝床92は、ベッドである。図示の例に限らず、寝床92は、室内90の床に敷いた布団でもよい。図示の例では、使用者91は、寝具93を被って寝床92に寝ている。寝具93は、例えば、掛け布団、タオルケット、毛布などである。また、寝床92の枕元には、使用者91が使用するスマートフォン94が置かれている。スマートフォン94は、携帯通信端末の例である。
A
空調装置14は、室内90の空気調和を行うための空調運転を実行可能である。空調装置14は、室内機と、冷媒配管を介して室内機と接続された室外機(図示省略)とを備える。空調装置14は、空調運転として少なくとも冷房運転を実行可能である。空調装置14は、暖房運転、除湿運転など、冷房運転以外の空調運転をさらに実行可能でもよい。図示の例では、室内90の天井の近くに空調装置14の室内機が配置されている。空調装置14の室内機は、室内90へ吹き出される気流の方向を制御するルーバ15を備えている。
The
また、本実施の形態における空調装置14は、表面温度センサ16を備えている。表面温度センサ16は、例えば、複数の赤外線センサが一列に並んだ赤外線センサアレイ(図示省略)と、赤外線センサアレイを動かすことにより室内90を走査するアクチュエータ(図示省略)とを有している。表面温度センサ16によれば、室内90にある人体及び物体の表面温度を検出し、その温度分布をマッピングすることができる。例えば、表面温度センサ16は、使用者91の人体の表面温度、寝具93の表面温度、室内90の床の表面温度、室内90の壁の表面温度などを検出できる。表面温度センサ16は、表面温度を検出する動作を周期的に実行し、室内90の温度分布データを取得する。表面温度センサ16を用いることにより、室内90における人の有無を判定することができる。また、室内90に人が存在する場合には、表面温度センサ16を用いることにより、人の位置の特定及び人の表面温度の検出が可能となる。
Further, the
図2は、実施の形態1による換気システム1の機能ブロック図である。図2に示すように、換気装置2は、制御手段に相当する換気制御部17と、通信手段に相当する通信部18とをさらに備えている。換気制御部17は、換気装置2の換気動作を制御する。換気制御部17は、日時を管理するタイマー機能を有している。通信部18は、例えば、無線通信用の送受信装置である。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
空調装置14は、温湿度センサ19と、制御手段に相当する空調制御部20と、通信手段に相当する通信部21とをさらに備えている。温湿度センサ19は、室温と、室内90の湿度とを周期的に検出する。空調制御部20は、空調装置14の空調運転を制御する。空調制御部20は、日時を管理するタイマー機能を有している。通信部21は、例えば、無線通信用の送受信装置である。なお、空調装置14に関し、空調運転の実現に必要な冷凍サイクル、送風ファン等の構成については、公知であるので、本開示では図示を省略する。
The
換気装置2の通信部18と、空調装置14の通信部21との間では、双方向にデータの送受信が可能である。例えば、表面温度センサ16を用いて検出された情報を通信部21から通信部18へ送信してもよい。また、本実施の形態では、換気装置2の通信部18と空調装置14の通信部21との少なくとも一方と、スマートフォン94との間で、双方向にデータの送受信が可能である。通信部18、通信部21、及びスマートフォン94の間の通信は、例えば、赤外線通信、あるいは、例えばBluetooth(Bluetoothは登録商標)のような近距離無線通信を用いて直接的に通信するものでもよいし、例えばWi-Fi(Wi-Fiは登録商標)のような無線LANによるネットワークを介して通信するものでもよい。また、通信部18、通信部21、及びスマートフォン94が、図示しないホームエネルギーマネジメントシステム(HEMS)を介して通信してもよい。
Data can be transmitted and received bidirectionally between the
本実施の形態において、換気制御部17は、室温に関する情報を室温センサ12により取得可能である。このような構成に限らず、換気制御部17は、換気装置2以外の機器に設けられた室温検出手段により検出された室温に関する情報を、当該機器との通信により取得してもよい。その場合、換気装置2は、室温センサ12を備えていなくてもよい。
In the present embodiment,
本実施の形態において、換気制御部17は、二酸化炭素濃度に関する情報を二酸化炭素濃度センサ13により取得可能である。このような構成に限らず、換気制御部17は、換気装置2以外の機器に設けられた二酸化炭素濃度検出手段により検出された二酸化炭素濃度に関する情報を、当該機器との通信により取得してもよい。その場合、換気装置2は、二酸化炭素濃度センサ13を備えていなくてもよい。
In the present embodiment, the
なお、図2では、通信部18と通信部21との間で通信することで換気装置2と空調装置14とが連携可能とする構成を例示したが、本開示の換気システム1では、必ずしも換気装置2と空調装置14とが連携しなくてもよい。また、換気装置2及び空調装置14は、必ずしもスマートフォン94と通信可能に構成されていなくてもよい。上記の場合において、換気装置2は通信部18を備えていなくてもよいし、空調装置14は通信部21を備えていなくてもよい。
Although FIG. 2 illustrates a configuration in which the
ここで、人の睡眠について説明する。図3は、人が睡眠を開始してから起床するまでの間の変化の一例を示す図である。図3は、睡眠の深さを示す睡眠深度と体動との関係を示している。体動を示す縦線の高さは、体動の大きさを示す。高い縦線は大きな体動を示す。 Here, human sleep will be explained. FIG. 3 is a diagram showing an example of changes from when a person starts sleeping to when he or she wakes up. FIG. 3 shows the relationship between sleep depth, which indicates the depth of sleep, and body motion. The height of the vertical line indicating body movement indicates the magnitude of body movement. High vertical lines indicate large body movements.
図3に示すように、人が睡眠を開始してから次に目覚めるまでの間には、睡眠深度1、2、3、4の順に睡眠が深くなるように移行し、その後、睡眠深度3、2、1、REM睡眠へと移行するという睡眠サイクルが通常約90分周期で繰り返される。また、人が睡眠を開始してから起床するまでの睡眠時間は、比較的深い眠りの前半の時間帯(以下、「睡眠前半」と称する)と、比較的眠りの浅い後半の時間帯(以下、「睡眠後半」と称する)とに分けて考えることができる。睡眠前半では、眠りが深いため、気流及び温湿度などの外的な刺激に対して比較的鈍感である。これに対し、睡眠後半では、眠りが浅くなり、睡眠深度3、4になることがあまりなくなり、外的な刺激に反応しやすくなる。なお、睡眠が深いほど体動が少なくなる。
As shown in FIG. 3, from when a person starts sleeping to when he or she next wakes up, the sleep shifts to deeper sleep in the order of
以下の説明では、使用者91の睡眠の状態に関する情報を「睡眠状態情報」と称する。本実施の形態では、表面温度センサ16を用いて、睡眠状態情報を検出することができる。換気制御部17と空調制御部20との少なくとも一方は、表面温度センサ16により検出される情報を用いて、例えば以下のようにして、睡眠状態情報を検出することができる。表面温度センサ16により検出される温度分布データによれば、使用者91の位置を特定できるので、時系列の温度分布データを比較することにより、使用者91の体動を検出することができる。上述したように、使用者91の体動は睡眠と関連している。このため、使用者91の体動を検出することで、例えば睡眠深度、睡眠サイクルなどを睡眠状態情報として検出することができる。さらに、例えば以下のようにしてもよい。使用者91の体動を表面温度センサ16が検出した時刻を記憶する。そして、過去の一定時間に発生した体動の合計回数と、睡眠の深さを判別するための閾値とを比較し、その比較結果から睡眠の深さを推定する。また、体動が検出された時間幅、すなわち体動が検出されてから次に体動が検出されるまでの時間を閾値と比較し、その比較結果から睡眠の深さを推定してもよい。または、その他の方法で睡眠の状態を推定しても構わない。本実施の形態において、換気制御部17と空調制御部20との少なくとも一方と表面温度センサ16とは、例えば上記のようにして睡眠状態情報を検出する睡眠状態検出手段に相当している。
In the following description, the information regarding the state of sleep of the
本実施の形態における換気制御部17は、換気装置2の動作モードとして、「就寝モード」を有している。就寝モードは、室温よりも外気温度が高いときに室内90で使用者91が就寝するときに用いられる。例えば、夏季に空調装置14の冷房運転を伴って就寝する場合のように、室温よりも外気温度が高いときに就寝モードが用いられる。換気制御部17は、例えば、使用者91が操作部(図示省略)に対して就寝モードを開始させる操作を行った場合、あるいは使用者91により予約された開始時刻になった場合に、就寝モードの処理を開始する。
The
夏季に空調装置14の冷房運転を伴って就寝する場合には、一般的に、以下のような課題がある。暑いと眠りに入りにくいので、就床時には空調装置14の設定温度を低めにすることが多い。近年では家屋の断熱性が向上していることから、冷房運転によって室温が一旦下がると、室温は上昇しにくい。このため、就床時の低めの室温が睡眠中に継続することで、寝冷えをしやすい。また、冷房運転を使用するときには窓を閉じて室内90が密閉されている場合が多いので、睡眠中に二酸化炭素濃度が徐々に上昇していく。二酸化炭素濃度が高くなると、睡眠の質が悪化する。
When going to bed with the cooling operation of the
本実施の形態の就寝モードによれば、上記のような課題を解決する上で有利になる。就寝モードにおいて、換気制御部17は、使用者91の就床時または入眠時から経過した時間が基準時間に達すると換気装置2により換気動作を行う。この換気動作を以下「第一換気動作」と呼ぶ場合がある。睡眠の途中で、第一換気動作により外気を室内90に取り入れることで、以下の効果が得られる。睡眠の途中で、室温よりも高い温度の外気が室内90に流入するので、室温を上昇させることができる。これにより、寝冷えを確実に防止することができる。また、空調装置14によらずに室温を上昇させることができるので、電力消費を抑制できる。さらに、新鮮な外気が室内90に流入することで、睡眠中に上昇した二酸化炭素濃度を低下させることができる。その結果、睡眠の質を良好にする上で有利になる。
The sleeping mode of the present embodiment is advantageous in solving the above problems. In the sleep mode, the
上記基準時間は、例えば、睡眠周期の1サイクルに相当する時間でもよいし、睡眠周期の1サイクルよりも長い時間でもよいし、睡眠周期の2サイクルまたは3サイクルに相当する時間などでもよい。睡眠周期は、個人差はあるが、1サイクルが90分間程度であることが一般的である。このため、90分間、180分間、または270分間を上記基準時間としてもよい。 The reference time may be, for example, a time corresponding to one sleep cycle, a time longer than one sleep cycle, or a time corresponding to two or three sleep cycles. Although there are individual differences in the sleep cycle, one cycle is generally about 90 minutes. Therefore, 90 minutes, 180 minutes, or 270 minutes may be set as the reference time.
換気制御部17は、就寝モードが開始したときを使用者91の就床時または入眠時とみなしてもよい。あるいは、使用者91が入眠したタイミングを睡眠状態検出手段により検出してもよい。
The
就寝モードにおいて、換気制御部17は、二酸化炭素濃度センサ13により取得された二酸化炭素濃度が、予め定められた濃度閾値に達すると、換気装置2により換気動作を行ってもよい。この換気動作を以下「第二換気動作」と呼ぶ場合がある。睡眠の途中で、第二換気動作により外気を室内90に取り入れることで、以下の効果が得られる。睡眠中の二酸化炭素濃度が、濃度閾値を超えて上昇することを確実に抑制できる。その結果、睡眠の質を良好にする上で有利になる。さらに、睡眠の途中で、室温よりも高い温度の外気が室内90に流入するので、室温を上昇させることができる。これにより、寝冷えを確実に防止することができる。また、空調装置14によらずに室温を上昇させることができるので、電力消費を抑制できる。なお、上記濃度閾値は、例えば1000ppmとしてもよい。
In the sleep mode, the
就寝モードにおいて、換気制御部17は、睡眠状態検出手段により取得された睡眠状態情報に応じて、換気装置2により換気動作を行ってもよい。この換気動作を以下「第三換気動作」と呼ぶ場合がある。睡眠の途中で、第三換気動作により外気を室内90に取り入れることで、以下の効果が得られる。睡眠の途中で、室温よりも高い温度の外気が室内90に流入するので、室温を上昇させることができる。これにより、寝冷えを確実に防止することができる。また、空調装置14によらずに室温を上昇させることができるので、電力消費を抑制できる。さらに、新鮮な外気が室内90に流入することで、睡眠中に上昇した二酸化炭素濃度を低下させることができる。その結果、睡眠の質を良好にする上で有利になる。特に、睡眠状態情報を用いることで、使用者91の睡眠の状態に応じて、より適切なタイミングで換気を行うことができるので、睡眠の質を良好にする上でより有利になる。
In the sleep mode, the
本開示による換気システム1は、就寝モードのときに、第一換気動作、第二換気動作、及び第三換気動作のうちの少なくとも一つの換気動作を実行可能な構成を備えていればよい。就寝モードにおいて、換気動作を実行するまでの間は、換気制御部17は、換気装置2を停止させる。これにより、高温の外気が室内90に流入することを抑制できるので、空調装置14の冷房負荷が軽減され、空調装置14の電力消費を節減できる。
The
就寝モードにおいて、換気制御部17は、換気動作を一時的に行い、換気動作の終了後は換気装置2を停止させる。これにより、高温の外気が室内90に流入することを抑制できるので、空調装置14の冷房負荷が軽減され、空調装置14の電力消費を節減できる。
In the sleep mode, the
上記の構成に代えて、換気制御部17は、就寝モードにおいて、換気動作の実行前及び換気動作の終了後の少なくとも一方において、換気動作よりも低い換気量で換気装置2を運転する弱運転を行ってもよい。当該弱運転であれば、高温の外気が室内90に流入する量が少量となるので、空調装置14の冷房負荷が軽減され、空調装置14の電力消費を節減できる。
Instead of the above configuration, the
就寝モードにおいて、換気制御部17は、換気動作を行っているときに、室温センサ12により検出された室温が基準温度まで上昇すると当該換気動作を終了してもよい。これにより、換気動作終了後の室温が高くなりすぎたり低すぎたりすることをより確実に防止できるので、良質な睡眠を提供する上でより有利になる。上記基準温度は、例えば、空調装置14の設定温度に応じて定められた温度でもよいし、換気動作実行前の室温に所定値を加算した温度でもよい。
In the sleep mode, the
就寝モードにおける換気動作の最中に、空調制御部20は、空調装置14の空調運転を停止するか、あるいは空調運転の強さを低下させることが好ましい。そのようにすることで、室温を速やかに上昇させることができるとともに、空調装置14の電力消費を節減できる。
During the ventilation operation in the sleep mode, the air
図4は、実施の形態1による換気システム1の就寝モードのときの動作例を示すフローチャートである。以下、図4を参照して、換気システム1の動作の例についてさらに説明する。使用者91が寝床92に就床すると、就寝モードの運転が開始する。例えば、使用者91は、寝床92に入った状態で、スマートフォン94またはリモコン装置(図示省略)により換気システム1を遠隔操作することで就寝モードの運転を開始させてもよい。
FIG. 4 is a flow chart showing an operation example of the
就寝モードが開始すると、ステップS1として、空調制御部20が空調装置14の空調運転を実行し、室温センサ12が室温を検出し、二酸化炭素濃度センサ13が二酸化炭素濃度を検出する。ステップS1において、空調制御部20は、設定温度よりもやや低い室温となるように空調運転を実行してもよい。就床後の室温を低めにすることで、使用者91が暑さを感じることをより確実に防止できるので、使用者91が、素早く、深い眠りにつくことが可能となる。
When the sleep mode starts, as step S1, the air
ステップS1からステップS2へ進み、換気制御部17は、ステップS1で検出された二酸化炭素濃度が濃度閾値以上かどうかを判断する。二酸化炭素濃度が濃度閾値未満である場合には、ステップS1に戻る。二酸化炭素濃度が濃度閾値に達している場合には、ステップS3へ進む。ステップS3で、換気制御部17は換気動作を実行し、空調制御部20は空調運転を停止する。
Proceeding from step S1 to step S2, the
ステップS3においては、換気制御部17は、前述したように、室温センサ12により検出される室温が基準温度まで上昇したときに換気動作を終了してもよい。あるいは、換気制御部17は、二酸化炭素濃度センサ13で検出された二酸化炭素濃度が、上記濃度閾値よりも低い第二閾値に下がるまで換気動作を継続し、二酸化炭素濃度が第二閾値まで下がると、換気動作を終了してもよい。換気動作が終了すると、空調制御部20は空調運転を再開する。二酸化炭素濃度が第二閾値に下がるまで換気動作を継続した場合には、室温が基準温度よりも高くなる可能性がある。換気動作の終了後に室温が基準温度よりも高くなった場合には、空調制御部20は、室温が基準温度まで低下するように冷房運転を行う。
In step S3, the
ステップS3からステップS4へ進み、睡眠状態検出手段により、使用者91の睡眠が、睡眠前半から睡眠後半へ移行したかどうかを判定する。このステップS4では、例えば以下のようにしてもよい。表面温度センサ16により使用者91の体動を検出し、睡眠状態の判定を行う。一定時間内の体動数が所定の閾値よりも小さい場合、あるいは体動の大きさが所定の閾値よりも小さい場合には、使用者91の睡眠の状態が睡眠前半であると判定する。体動は、図3に示すように、大きくなったり無くなったりを繰り返す。睡眠状態検出手段は、表面温度センサ16により検出される体動に基づいて、使用者91の睡眠の進行を判定する。表面温度センサ16により検出される一定時間内の体動数が閾値よりも大きくなった場合、あるいは体動の大きさが閾値よりも大きくなった場合には、睡眠状態検出手段は、使用者91の睡眠の浅い時間が長くなったと判定し、睡眠後半へ移行したと判定する。
Proceeding from step S3 to step S4, the sleep state detecting means determines whether the sleep of the
ステップS4で使用者91の睡眠がまだ睡眠前半であり睡眠後半へ移行していないと判定された場合には、ステップS1に戻る。これに対し、ステップS4で使用者91の睡眠状態が睡眠後半へ移行したと判定された場合には、ステップS5へ進み、空調制御部20は、空調装置14の設定温度を変更する。このステップS5では、設定温度を所定値(例えば1度)だけ上げる。設定温度を少し上げることで、睡眠後半に移行して眠りが浅くなった使用者91の身体が冷えることをより確実に防止できる。その後、睡眠後半では、起床に向けて、眠りがさらに浅くなり、変化に敏感になったり、体温が上がり始めたりする。このような変化に合わせて、室温を、暑すぎない温度まで徐々に上げると良い。このことを達成するために、空調制御部20は、起床までの間に、設定温度を上げる処理を数回繰り返してもよい。
If it is determined in step S4 that the
上記のように、本フローチャートでは、空調装置14の設定温度を変更するタイミングを、使用者91の睡眠状態に応じて決定している。これにより、使用者91の睡眠状態に合わせて、より適切なタイミングで設定温度を変更できる。一方、睡眠状態検出手段を備えない構成の場合には、例えば就床時から一定時間が経過した後の時点で空調装置14の設定温度を変更してもよい。
As described above, in this flowchart, the timing for changing the set temperature of the
ステップS5からステップS6に進み、換気制御部17は、二酸化炭素濃度センサ13により検出される現在の二酸化炭素濃度が濃度閾値以上かどうかを判断する。二酸化炭素濃度が濃度閾値未満である場合には、ステップS6の処理を繰り返す。これに対し、現在の二酸化炭素濃度が濃度閾値に達している場合には、ステップS7へ進む。ステップS7で、換気制御部17は換気動作を実行する。
Proceeding from step S5 to step S6, the
ステップS7からステップS8に進む。ステップS8で、換気制御部17または空調制御部20は、就寝モードの運転を終了するかどうかを判定する。就寝モードの運転を終了する場合には、ステップS9に進み、換気装置2及び空調装置14の運転を停止する。ステップS8では、就寝モードの運転の終了を例えば以下のようにして判定する。
・使用者が、リモコン装置またはスマートフォン94に対して、換気システム1の運転を停止する操作をした場合には、就寝モードの運転を終了すると判定する。
・就寝モードの運転の開始から、予め設定された終了時間(例えば8時間)が経過した場合には、就寝モードの運転を終了すると判定する。
・予め設定された起床時刻になった場合には、就寝モードの運転を終了すると判定する。
・表面温度センサ16により使用者91の位置を検出し、使用者91が起床したか否かを判定し、使用者91が起床した場合には就寝モードの運転を終了すると判定する。
The process proceeds from step S7 to step S8. In step S8, the
- When the user operates the remote control device or the
- When a preset end time (e.g., 8 hours) has elapsed since the start of the sleep mode operation, it is determined that the sleep mode operation is finished.
- When the preset wake-up time has come, it is determined that the operation in the sleep mode is finished.
The position of the
図5は、図4に示すフローチャートによる就寝モードが実行された場合の室温及び二酸化炭素濃度の経時変化の例を示すグラフである。図5中の「換気動作有り」のグラフは、就寝モードが実行された場合の二酸化炭素濃度の推移を示しており、「換気動作無し」のグラフ(比較例)は、就寝モードを実行していない場合の二酸化炭素濃度の推移を示している。 FIG. 5 is a graph showing an example of changes over time in room temperature and carbon dioxide concentration when the sleep mode according to the flowchart shown in FIG. 4 is executed. The graph of "with ventilation operation" in FIG. 5 shows the transition of the carbon dioxide concentration when the sleep mode is executed, and the graph of "without ventilation operation" (comparative example) is when the sleep mode is executed. It shows the transition of carbon dioxide concentration when there is no
図5に示すように、「換気動作無し」の場合には、密閉状態の室内90において二酸化炭素濃度が上がり続けることで、睡眠中の二酸化炭素濃度が高くなるので、良質の睡眠を得ることはできない。これに対し、本実施の形態であれば、二酸化炭素濃度を濃度閾値(例えば1000ppm)以内に抑えつつ、睡眠の途中で室温を適温に上昇させることができる。その結果、良質の睡眠を得ることが可能となる。
As shown in FIG. 5, in the case of "no ventilation operation", the carbon dioxide concentration continues to rise in the
以上、就寝モードの処理について図4に示すフローチャートによる例を説明したが、本実施の形態では、さらに以下のようにしてもよい。 As described above, the sleeping mode processing has been described with reference to the flowchart shown in FIG.
室内90で複数人の使用者91が就寝する可能性がある。換気制御部17は、使用者91の人数を検出する人数検出手段から、使用者91の人数の情報を取得してもよい。例えば、表面温度センサ16によれば、使用者91の人数を検出可能である。そして、換気制御部17は、使用者91の人数に応じて、換気動作を行う二酸化炭素濃度の濃度閾値を変更してもよい。例えば、使用者91の人数が増えるにつれて、濃度閾値を高くしてもよい。そのようにすることで、使用者91の人数に応じて、換気動作の頻度をより適切に調整することができる。
A plurality of
就寝モードにおいて、換気制御部17は、使用者91の睡眠が睡眠前半から睡眠後半へ移行したことが睡眠状態検出手段に検出されると、換気動作を行うようにしてもよい。これにより、眠りの浅い睡眠後半へ移行したときに、室温を上げるとともに二酸化炭素濃度を低下させることができるので、良質な睡眠を得る上でより有利になる。
In the sleep mode, the
睡眠状態検出手段は、使用者91の温冷感と使用者91の寝具93の状態との少なくとも一方に関する情報を睡眠状態情報として検出してもよい。表面温度センサ16によれば、使用者91の温冷感を例えば次のように判定できる。表面温度センサ16により検出される温度分布から、顔、手、足など使用者91の皮膚の表面温度を特定し、皮膚の表面温度が高い場合には使用者91が暖かいと感じていると判定し、皮膚の表面温度が低い場合には使用者91が寒いと感じていると判定できる。また、表面温度センサ16によれば、使用者91の寝具93の状態を例えば次のように判定できる。寝具93の表面温度は、使用者91の皮膚の表面温度よりも低い。また、寝具93の表面温度は、使用者91の皮膚に接している寝間着の表面温度よりも低い。このことを利用すれば、表面温度センサ16により検出される温度分布から、使用者91が寝具93をどれだけ身体に被っているかを判定できる。換気制御部17は、睡眠状態検出手段により検出された、使用者91の温冷感と使用者91の寝具93の状態との少なくとも一方に関する情報に応じて、換気動作を実行してもよい。例えば、換気制御部17は、使用者91が寒いと感じている温冷感が検出された場合に、換気動作を実行してもよい。これにより、室温が上昇するので、使用者91の寒さを解消することができる。また、換気制御部17は、使用者91が寝具93を身体の大部分に被っていることが検出された場合に、換気動作を実行してもよい。使用者91が寝具93を身体の大部分に被っている場合には、使用者91が寒いと感じていると判断できる。この場合に換気動作を実行することで、室温が上昇するので、使用者91の寒さを解消することができる。
The sleep state detection means may detect information regarding at least one of the thermal sensation of the
本実施の形態では、睡眠状態検出手段の表面温度センサ16が空調装置14に備えられていることで、換気装置2の構成を簡素化する上で有利になる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、睡眠状態検出手段のセンサとして表面温度センサ16を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、睡眠状態検出手段のセンサは、ドップラセンサのような電波センサ、カメラ、赤外線カメラ、サーモグラフィー、超音波レーダーのうちの少なくとも一つを用いたものでもよい。また、睡眠状態検出手段は、使用者91の心拍、脈動、拍動、呼吸のうちの少なくとも一つを検出し、その検出結果に基づいて睡眠状態を判定するように構成されていてもよい。また、睡眠状態検出手段のセンサは、空調装置14以外の場所に設けられていてもよい。例えば、睡眠状態検出手段のセンサが換気装置2に設けられていてもよい。また、使用者91の枕元に置かれたスマートフォン94が備える加速度センサなどを睡眠状態検出手段のセンサとして用いてもよい。
In the present embodiment, the
換気制御部17または空調制御部20は、就寝モードが実行されているときの、室温、二酸化炭素濃度、使用者91の睡眠の状態、換気動作の実行履歴、空調装置14の設定温度、及び空調装置14の風量、のうちの少なくとも一つに関する情報(以下、「就寝中情報」と称する)を、通信部18または通信部21を介して、スマートフォン94へ送信してもよい。これにより、使用者91は、起床後にスマートフォン94を見ることで就寝中情報を確認することができる。
The
換気システム1は、就寝モードの実行中に就寝したときの使用者91の感想に関する情報(以下、「就寝感想情報」と称する)を使用者91が入力可能なユーザーインターフェースと通信部18または通信部21を介して通信し、当該ユーザーインターフェースから取得した就寝感想情報に応じて、後日の就寝モードを制御するように構成されていてもよい。例えば、スマートフォン94を上記ユーザーインターフェースとして使用可能にしてもよい。就寝感想情報は、例えば、よく眠れた、あまりよく眠れなかった、寝入りの時間帯が暑かった、寝入りの時間帯が寒かった、起床前の時間帯が暑かった、起床前の時間帯が寒かった、などの情報である。換気制御部17及び空調制御部20の少なくとも一方は、毎日の就寝中情報と就寝感想情報とを関連付けて学習することにより、使用者91の好みを学習することができる。換気制御部17及び空調制御部20の少なくとも一方は、その学習された使用者91の好みに応じて、後日の就寝モードにおける就寝中情報のパラメータを制御することにより、使用者91個人に対してさらに高いレベルで適合する就寝モードの制御を提供することが可能となる。
The
換気システム1は、外気温度を検出する外気温度検出手段(図示省略)から外気温度の情報を取得し、外気温度が室温よりも高いことが確認された場合に、就寝モードの実行を許可するように構成されていてもよい。
The
本実施の形態では、換気手段としてファンを備えた換気装置2を例示したが、本開示における換気手段は、ファンを備えるものに限定されない。例えば、換気手段は、室外に面する窓を自動で開閉する窓開閉装置(図示省略)によって窓を開けることで外気を室内90へ取り入れるように構成されたものでもよい。
In the present embodiment, the
換気制御部17及び空調制御部20の少なくとも一方の制御部は、以下のように構成されてもよい。制御部の各機能は、処理回路により実現されてもよい。制御部の処理回路は、少なくとも1つのプロセッサと少なくとも1つのメモリとを備えてもよい。処理回路が少なくとも1つのプロセッサと少なくとも1つのメモリとを備える場合、制御部の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、また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てもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリに格納されてもよい。少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つのメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部の各機能を実現してもよい。少なくとも1つのメモリは、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等を含んでもよい。
At least one of the
制御部の処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェアを備えてもよい。処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェアを備える場合、処理回路は、例えば、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、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものでもよい。制御部の各部の機能がそれぞれ処理回路で実現されても良い。また、制御部の各部の機能がまとめて処理回路で実現されても良い。制御部の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、制御部の各機能を実現しても良い。 The processing circuitry of the controller may comprise at least one piece of dedicated hardware. If the processing circuit comprises at least one piece of dedicated hardware, the processing circuit may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field- Programmable Gate Array), or a combination thereof. The function of each section of the control section may be implemented by a processing circuit. Also, the functions of the respective units of the control unit may be collectively implemented by a processing circuit. A part of each function of the control unit may be realized by dedicated hardware, and another part may be realized by software or firmware. The processing circuit may implement each function of the controller by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
1 換気システム、 2 換気装置、 3 給気ファン、 4 排気ファン、 5 熱交換エレメント、 6 排気口、 7 給気口、 8 吸込み口、 9 吹き出し口、 10 給気ダクト、 11 排気ダクト、 12 室温センサ、 13 二酸化炭素濃度センサ、 14 空調装置、 15 ルーバ、 16 表面温度センサ、 17 換気制御部、 18 通信部、 19 温湿度センサ、 20 空調制御部、 21 通信部、 90 室内、 91 使用者、 92 寝床、 93 寝具、 94 スマートフォン
1
Claims (10)
前記換気手段の動作モードとして、前記室内の気温である室温よりも外気温度が高いときに前記室内で使用者が就寝するときに用いられる就寝モードを有する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段から前記二酸化炭素濃度に関する情報を取得可能であり、
前記就寝モードにおいて、前記二酸化炭素濃度が濃度閾値に達すると前記換気手段により換気動作を行う換気システム。 a ventilation means capable of taking outside air into the room;
a control means having, as an operation mode of the ventilation means, a sleep mode used when a user sleeps in the room when the outdoor temperature is higher than the room temperature of the room;
with
The control means can acquire information about the carbon dioxide concentration from a carbon dioxide concentration detection means for detecting the carbon dioxide concentration in the room,
A ventilation system in which, in the sleeping mode, the ventilation means performs a ventilation operation when the concentration of carbon dioxide reaches a concentration threshold.
前記人数に応じて前記濃度閾値を変更する請求項1に記載の換気システム。 The control means can acquire information on the number of people from a number detection means for detecting the number of users,
2. The ventilation system according to claim 1, wherein the concentration threshold is changed according to the number of people.
前記換気手段の動作モードとして、前記室内の気温である室温よりも外気温度が高いときに前記室内で使用者が就寝するときに用いられる就寝モードを有する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記使用者の睡眠の状態に関する情報である睡眠状態情報を検出する睡眠状態検出手段から前記睡眠状態情報を取得可能であり、
前記就寝モードにおいて、前記睡眠状態情報に応じて前記換気手段により換気動作を行う換気システム。 a ventilation means capable of taking outside air into the room;
a control means having, as an operation mode of the ventilation means, a sleep mode used when a user sleeps in the room when the outdoor temperature is higher than the room temperature of the room;
with
The control means is capable of acquiring the sleep state information from sleep state detection means for detecting sleep state information that is information relating to the state of sleep of the user,
A ventilation system in which, in the sleep mode, ventilation is performed by the ventilation means in accordance with the sleep state information.
前記就寝モードにおいて、前記温冷感と前記寝具の状態との少なくとも一方に関する情報に応じて前記換気動作を行う請求項3または請求項4に記載の換気システム。 The sleep state information includes information on at least one of the user's thermal sensation and the state of the user's bedding,
5. The ventilation system according to claim 3, wherein in the sleep mode, the ventilation operation is performed according to information on at least one of the thermal sensation and the state of the bedding.
前記就寝モードにおいて、前記換気動作を行っているときに前記室温が基準温度まで上昇すると当該換気動作を終了する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の換気システム。 The control means can acquire the room temperature information from the room temperature detection means for detecting the room temperature,
6. The ventilation system according to any one of claims 1 to 5, wherein in the sleeping mode, the ventilation operation is terminated when the room temperature rises to a reference temperature while the ventilation operation is being performed.
前記就寝モードにおける前記換気動作の最中に、前記空調運転を停止するか、あるいは前記空調運転の強さを低下させる請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の換気システム。 Equipped with an air conditioner capable of executing air conditioning operation for air conditioning in the room,
7. A ventilation system according to any one of claims 1 to 6, wherein during the ventilation operation in the sleep mode, the air conditioning operation is stopped or the intensity of the air conditioning operation is reduced.
前記空調装置は、前記使用者の睡眠の状態に関する情報である睡眠状態情報を検出する睡眠状態検出手段を備える請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の換気システム。 Equipped with an air conditioner capable of executing air conditioning operation for air conditioning in the room,
8. The ventilation system according to any one of claims 1 to 7, wherein the air conditioner includes sleep state detection means for detecting sleep state information that is information about the state of sleep of the user.
前記ユーザーインターフェースから取得した前記就寝感想情報に応じて、後日の前記就寝モードを制御する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の換気システム。 a communication means capable of communicating with a user interface through which the user can input sleeping impression information, which is information about impressions of going to bed during execution of the sleeping mode;
10. The ventilation system according to any one of claims 1 to 9, wherein the sleep mode for a later date is controlled according to the sleep impression information obtained from the user interface.
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