JP5602118B2

JP5602118B2 - 換気機器の制御システム

Info

Publication number: JP5602118B2
Application number: JP2011225764A
Authority: JP
Inventors: 卓也佐伯; 正史芦野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2031-10-13
Also published as: JP2013087969A

Description

本発明は、複数の換気機器を連動運転する換気機器の制御システムに関する。

従来の換気機器の制御システムとして、例えば、「ファンモータを制御する複数のファンモータ制御手段と、電気機器システムを制御するシステム制御手段とを有する電気機器システムであって、システム制御手段と複数のファンモータ制御手段との間でデータ通信を行うことにより複数台のファンモータを制御することを特徴とする電気機器システム用ファンモータ制御方法。」というものがある。このようなものにおいては、「複数のファンモータを個別に、簡単に制御することができ、しかも各ファンモータをきめ細かく制御することができるという特有の効果を奏する。」とされている（特許文献１参照）。

特開２００１−２８６１８７号公報（請求項１及び段落［０１１２］）

しかしながら、従来の換気機器の制御システム（特許文献１）においては、換気対象が広い室内に対して複数の換気機器を設置させておき、室内の空気中のガス成分量である室内空気質に基づいて個々の換気機器を駆動する三相モータをインバータ駆動する際、複数の換気機器と換気機器の制御装置との間で専用の制御回路を用いてデータ通信を行うことにより、複数の換気機器を連動運転していた。そのため、安価なタップ切替式のＡＣモータで駆動するファンを有する換気機器などの風量を設定する換気機器を複数連動運転させて室内の換気量を細かく制御することができないという問題点があった。

換言すれば、各々の風量を設定可能である換気機器を複数連動運転させて室内の換気量を細かく制御することができないという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、各々の風量を設定可能である換気機器を複数連動運転させて室内の換気量を細かく制御することができる換気機器の制御システムを提供することを目的とするものである。

本発明の換気機器の制御システムは、同一空間を換気対象として設置され、各々の風量を設定可能である複数の換気機器を制御する換気機器の制御システムであって、前記複数の換気機器の運転を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記換気機器の各々に対応して、複数の異なる風量が設定された設定風量値の群である設定風量情報を保持し、前記複数の換気機器を利用した場合における前記設定風量値の組み合わせを作成し、その組み合わせごとに合計換気風量を演算し、その結果を、それぞれ異なった風量範囲を有する風量レベルに割り当てて、換気風量一覧情報を作成し、前記換気風量一覧情報に基づいて、前記複数の換気機器を同時に連動制御するものである。

本発明は、各々の風量を設定可能である換気機器を複数連動運転させて室内の換気量を細かく制御することができる。それにより、低コストでありつつも、消費電力を削減でき、汎用性を向上させることができる換気機器の制御システムを提供することができるという効果を有する。

本発明の実施の形態１における換気機器の制御システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１における設定風量情報を示す図である。本発明の実施の形態１における換気風量一覧情報を示す図である。本発明の実施の形態２における換気機器の制御システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２における二酸化炭素濃度の変化に対する換気風量の図である。本発明の実施の形態３における換気機器の制御システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３における換気機器の制御システムの動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態４における換気機器の制御システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態４における消費電力を追加した設定風量情報を示す図である。本発明の実施の形態４における消費電力を追加した換気風量一覧情報を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における換気機器の制御システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、換気機器の制御システム１は、コントローラ２、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃ等を備えている。

なお、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃを総称するときは、換気機器３ということとする。

なお、換気機器３は、例えば、安価なタップ切替式のＡＣモータを駆動することにより、図示しないファンを回転させて、換気を行うものとする。

なお、ここでは３台の換気機器の例について以後で説明するが、これに限定されないことはいうまでもない。すなわち、換気機器の台数は限定されるものではなく、コントローラ２が複数台の換気機器を連動運転することであればよい。

なお、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの仕様は同一である必要はない。

なお、換気機器３は、同一空間を換気対象として設置されるものとする。

コントローラ２は、制御部１０を備え、制御部１０が換気機器３を制御する。具体的には、制御部１０は、機器情報設定部２１、風量レベル演算部２２、及び駆動部２３等を備えている。

機器情報設定部２１は、換気機器３の風量情報を設定登録する。具体的には、機器情報設定部２１は、第１換気機器３ａの仕様から予め複数の異なる風量が設定されている設定風量値を第１換気機器３ａの制御情報として取得する。機器情報設定部２１は、第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃの各設定風量値についても同様の処理を実行する。

ここで、取得した各設定風量値について、図２を用いて説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における設定風量情報を示す図である。図２に示すように、換気機器３は、例えば、「Ｈｉ」、「Ｌｏ」、及び「ＳＬｏ」の三段階の風量ノッチが設定されている。

具体的には、第１換気機器３ａは、「Ｈｉ」状態として１時間当たり１０００立方メールの風量、「Ｌｏ」状態として１時間当たり７５５立方メートルの風量、「ＳＬｏ」状態として１時間当たり４１５立方メートルの風量を換気することが設定されている。すなわち、換気能力が設定されており、例えば、三段階の風量ノッチとして、「Ｈｉ」状態、「Ｌｏ」状態、及び「ＳＬｏ」状態の運転状態が設定されていることとなる。

なお、風量ノッチは三段階に限定されるものではない。
なお、運転状態が「ＯＦＦ」については、いずれの換気機器３も有しているが、ここではその説明については省略し、以後の説明についても同様とする。

また、第２換気機器３ｂは、「Ｈｉ」状態として１時間当たり５００立方メールの風量、「Ｌｏ」状態として１時間当たり３２０立方メートルの風量、「ＳＬｏ」状態として１時間当たり１７０立方メートルの風量を換気することが設定されている。すなわち、換気能力が設定されており、例えば、三段階の風量ノッチとして、「Ｈｉ」状態、「Ｌｏ」状態、及び「ＳＬｏ」状態の運転状態が設定されている。

なお、この場合においても、風量ノッチは三段階に限定されるものではない。

また、第３換気機器３ｃは、「Ｈｉ」状態として１時間当たり２５０立方メールの風量、「Ｌｏ」状態として１時間当たり１７５立方メートルの風量を換気することが設定されている。すなわち、換気能力が設定されており、例えば、二段階の風量ノッチとして、「Ｈｉ」状態及び「Ｌｏ」状態の運転状態が設定されていることとなる。

なお、この場合においては、風量ノッチは二段階に限定されるものではない。

このように、設定風量情報は、第１換気機器３ａに対応する複数の異なる設定風量値、第２換気機器３ｂに対応する複数の異なる設定風量値、第３換気機器３ｃに対応する複数の異なる設定風量値、第１換気機器３ａの可能な運転状態、第２換気機器３ｂの可能な運転状態、及び第３換気機器３ｃの可能な運転状態を含む。

また、第１換気機器３ａ単体では、例えば、安価なタップ切替式のＡＣモータで駆動するものを用いているため、風量ノッチの段数は少ない。第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃについても同様である。

なお、換気機器３は安価なタップ切替式のＡＣモータで駆動するものに限定されるものではない。例えば、換気機器３は風量を設定可能なものであればよく、高価なものである必要はない。例えば、換気機器３は、「強」、「中」、及び「弱」等の設定された風量をユーザが適宜変更可能であればよく、インバータ制御等を用いて連続的に風量を制御する必要はない。

なお、機器情報設定部２１が取得した設定風量値の群を総称して設定風量情報ということとする。

次に、機器情報設定部２１は、設定風量情報を次に説明する風量レベル演算部２２に供給する。

風量レベル演算部２２は、機器情報設定部２１から供給された設定風量情報に基づいて、換気機器の制御システム１全体から設定可能な合計換気風量を演算する。すわなち、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃの総合風量を演算する。

具体的には、まず、風量レベル演算部２２は、換気機器３の可能な組み合わせの範囲内で、運転状態の組み合わせを作成する。

なお、以後の説明において、作成した複数の組み合わせの第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの各状態の組み合わせを組み合わせ換気機器と称することとする。例えば、第１換気機器３ａを「ＯＦＦ」状態、第２換気機器３ｂを「ＯＦＦ」状態、第３換気機器３ｃを「ＯＦＦ」状態とした組み合わせを一つの組み合わせとして、組み合わせ換気機器と称することとする。

次に、風量レベル演算部２２は、組み合わせ換気機器を一つのユニットとした組み合わせ換気機器群ごとに合計換気風量を演算する。

次に、風量レベル演算部２２は、予め設定された範囲内で異なる風量レベルに基づいて、演算した合計換気風量を組み合わせ換気機器群ごとに順位付けする。すなわち、風量レベル演算部２２は、演算した合計換気風量が予め設定された範囲内の風量レベルに属しているか否かを判定していくことで、演算した合計換気風量がどの風量レベルに所属しているかを割り当てる。

次に、風量レベル演算部２２は、風量レベルごとの各組み合わせを換気風量一覧情報として作成する。風量レベルとは、風量の下限値と、風量の上限値との間で一つの風量の範囲が設定されるものである。そして、風量の範囲は連続的に異なる範囲で複数存在し、風量の範囲ごとに指標のラベル付けがされているものである。

例えば、風量レベルが０〜５まで想定されていたとする。その場合、例えば、風量レベル０として、換気風量は０〜１００、風量レベル１として、換気風量は１０１〜２００、風量レベル２として、換気風量は２０１〜３００、風量レベル３として、換気風量は３０１〜４００、風量レベル４として、換気風量は４０１〜５００、風量レベル５として、換気風量は５０１〜６００と設定する。このようにすることで、ある範囲ごとに連続的に異なる範囲で風量レベルを定めることができる。

ここで、風量レベルごとの各組み合わせについて、図３を用いて説明する。

図３は、本発明の実施の形態１における換気風量一覧情報を示す図である。図３に示すように、風量レベルは０〜１７まで１８段階設定されている。すなわち、風量ノッチは１８段である。

風量レベルが０の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＯＦＦ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は０（単位は上記と同じ、１時間当たりの立方メートルであるとし、以後の説明では単位については省略する）である。

風量レベルが１の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＯＦＦ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１７０である。

風量レベルが２の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は２５０である。

風量レベルが３の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は３４５である。

風量レベルが４の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は４２０である。

風量レベルが５の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は５７０である。

風量レベルが６の場合、第１換気機器３ａはＳＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は６６５である。

風量レベルが７の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は７５０である。

風量レベルが８の場合、第１換気機器３ａはＳＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は８３５である。

風量レベルが９の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は９３０である。

風量レベルが１０の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＯＦＦ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１０７５である。

風量レベルが１１の場合、第１換気機器３ａはＳＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１１６５である。

風量レベルが１２の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１２５０である。

風量レベルが１３の場合、第１換気機器３ａはＨｉ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１３４５である。

風量レベルが１４の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１４３０である。

風量レベルが１５の場合、第１換気機器３ａはＨｉ状態、第２換気機器３ｂはＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１５７０である。

風量レベルが１６の場合、第１換気機器３ａはＨｉ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１６７５である。

風量レベルが１７の場合、第１換気機器３ａはＨｉ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１７５０である。

このように、換気風量一覧情報は、風量レベル、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、第３換気機器３ｃ、並びに、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量を含む。また、風量レベルごとに、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃには異なる運転状態が設定されていることが示されている。また、風量レベルごとに、設定された運転状態に相当する設定風量値の合計値である合計換気風量が示されている。

また、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃ単体では安価なタップ切替式のＡＣモータで駆動するものを用いているため、風量ノッチの段数は少ないものの、これらを組み合わせることで多段階の風量レベルに風量ノッチの段数を増やすことが可能である。

具体的には、上記で説明した一例においては、１８通りの風量ノッチが示されているが、第１換気機器３ａの風量ノッチが４通り（Ｈｉ、Ｌｏ、ＳＬｏ、ＯＦＦ）、第２換気機器３ｂの風量ノッチが４通り（Ｈｉ、Ｌｏ、ＳＬｏ、ＯＦＦ）、第３換気機器３ｃの風量ノッチが３通り（Ｈｉ、Ｌｏ、ＯＦＦ）可能であるため、実際には風量ノッチの段数をさらに増やすことが可能である。すなわち、換気機器３の運転状態を組み合わせることにより、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃ単体では設定できない風量を設定することができる。

なお、換気機器３が安価なタップ切替式のＡＣモータで駆動するファンを有して入る場合で説明しているが、これに限定されないことはいうまでもない。例えば、異なる設定風量値を有している換気機器であれば、その設定風量値の組み合わせを複数作成することができ、換気機器単体では実現できない細かい風量を設定することができる。

さらに、接続する換気機器の台数を増加することにより、より大風量かつより細かい風量設定をすることができる。例えば、各風量ノッチが３通りの換気機器を５台にする場合、その組み合わせは上記で説明した場合よりも多くなり、風量ノッチの段数をさらに増加させることができる。

なお、上記で説明した風量レベルはこれに限定されないことはいうまでもない。例えば、風量レベルを１０段階とすることも可能である。このような場合において、例えば、各段階ごとの風量レベルに相当する合計換気風量が複数存在する場合、少ない合計換気風量を選択するようにすれば、１０段階の風量レベルの選択肢をユーザに提供できるとともに、低消費電力で多段階の風量を提供することができる。

駆動部２３は、上記で説明した換気風量一覧情報に基づいて、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃの運転を同時に連動制御する。すなわち、駆動部２３は、上記で説明した換気風量一覧情報に基づいて、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの動作を制御するリレーを制御することにより、風量レベル０〜１７までの風量制御を行う。

この結果、各々の風量を設定可能である換気機器３を複数連動運転させて室内の換気量を細かく制御することができる。

そのため、安価なタップ切替式のＡＣモータで駆動するファンを有する換気機器３を複数連動運転させて室内の換気量を細かく制御することができる。すなわち、各々の風量を設定可能である換気機器を複数連動運転させて室内の換気量を細かく制御することができる。

また、換気機器３と制御部１０との間のデータ通信のための専用の通信回路が不要であるため、接続可能な換気機器の選択肢を広げることができる。

それにより、低コストでありつつも、消費電力を削減でき、汎用性を向上させることができる換気機器の制御装置及び換気機器の制御システムを提供することができる。

また、換気機器の接続台数を増加することにより、より大風量かつより細かい風量設定をすることができるので、より消費電力を削減することができる。

なお、上記で説明した構成は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。

なお、制御部の各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。すなわち、本発明の実施の形態１における各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアによる機能ブロック図と考えてもよい。

なお、上記で説明した風量レベル演算部２２による風量レベルの演算は自動的に行われる。そして、風量レベルの選択は、ユーザにより自由に設定されてもよく、所定の条件に応じて制御部１０が自動制御により設定してもよい。

以上のように、本実施の形態１においては、同一空間を換気対象として設置され、各々の風量を設定可能である換気機器３を制御する換気機器の制御システムであって、換気機器３の運転を制御する制御部１０を備え、制御部１０は、換気機器３の各々に対応して、複数の異なる風量が設定された設定風量値の群である設定風量情報を保持し、換気機器３を利用した場合における設定風量値の組み合わせを作成し、その組み合わせごとに合計換気風量を演算し、その結果を、それぞれ異なった風量範囲を有する風量レベルに割り当てて、換気風量一覧情報を作成し、換気風量一覧情報に基づいて、換気機器３を同時に連動制御することにより、各々の風量を設定可能である換気機器３を複数連動運転させて室内の換気量を細かく制御することができる。それにより、低コストでありつつも、消費電力を削減でき、汎用性を向上させることができる。

また、本実施の形態１においては、設定風量情報は、換気機器３、換気機器３ごとの風量、及び風量のそれぞれに対応して設定された異なる換気機器３の運転状態についての情報を有し、換気風量一覧情報は、風量レベル、換気機器３、換気機器３における換気機器３ごとの運転状態、及び合計換気風量情報についての情報を有し、風量レベルは、風量が大きいほど、風量レベルが多くなるように設定され、制御部１０は、換気機器３に対して、換気機器３ごとの運転状態及び合計換気風量情報を一群として、運転状態の組み合わせを作成し、一群の合計換気風量情報と風量レベルの風量範囲との対応関係から、換気風量一覧情報を作成するようにしたので、低コストでありつつも、消費電力を削減でき、汎用性を向上させることができる換気機器の制御装置及び換気機器の制御システムを提供することができる。

実施の形態２．
実施の形態１との相違点は、図４に示すように、二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素センサが制御部１０に接続されている点にある。

なお、実施の形態１と同一の構成要素についてはその説明を省略する。
なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図４は、本発明の実施の形態２における換気機器の制御システムの構成を示すブロック図である。図４に示すように、二酸化炭素センサ４が制御部１０に接続され、制御部１０は、二酸化炭素センサ４の検出値に基づいて、換気機器３を制御することにより最適風量で自動運転を行う。例えば、二酸化炭素センサ４の検出結果が風量レベル演算部２２に供給され、風量レベル演算部２２で所定の演算を実行後、その結果に基づいて駆動部２３が換気機器３を制御する。

例えば、二酸化炭素センサ４の出力信号が下限０（Ｖ）〜上限５（Ｖ）の範囲内であるとする。風量レベルは図３に示すように１８段階で設定されているため、例えば、０．２８（Ｖ）間隔で、二酸化炭素センサ４の出力電圧と風量レベルとの対応関係を作成する。そして、作成した対応関係と二酸化炭素センサ４の出力電圧に基づいて、換気機器３の運転を同時に連動制御する。

具体的には、二酸化炭素センサ４の出力電圧が０（Ｖ）以上０．２８（Ｖ）未満の場合、風量レベルを０と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が０．２８（Ｖ）以上０．５６（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が０．５６（Ｖ）以上０．８４（Ｖ）未満の場合、風量レベルを２と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が０．８４（Ｖ）以上１．１２（Ｖ）未満の場合、風量レベルを３と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が１．１２（Ｖ）以上１．４（Ｖ）未満の場合、風量レベルを４と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が１．４（Ｖ）以上１．６８（Ｖ）未満の場合、風量レベルを５と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が１．６８（Ｖ）以上１．９６（Ｖ）未満の場合、風量レベルを６と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が１．９６（Ｖ）以上２．２４（Ｖ）未満の場合、風量レベルを７と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が２．２４（Ｖ）以上２．５２（Ｖ）未満の場合、風量レベルを８と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が２．５２（Ｖ）以上２．８（Ｖ）未満の場合、風量レベルを９と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が２．８（Ｖ）以上３．０８（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１０と設定する

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が３．０８（Ｖ）以上３．３６（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１１と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が３．３６（Ｖ）以上３．６４（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１２と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が３．６４（Ｖ）以上３．９２（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１３と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が３．９２（Ｖ）以上４．２（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１４と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が４．２（Ｖ）以上４．４８（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１５と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が４．４８（Ｖ）以上４．７６（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１６と設定する。

また、二酸化炭素センサ４の出力電圧が４．７６（Ｖ）以上５．０４（Ｖ）未満の場合、風量レベルを１７と設定する。

このように、対応関係を作成することにより、二酸化炭素センサの検出値に応じて、換気機器３の最適風量の自動運転を行うことができる。すなわち、室内の空気中のガス成分量である室内空気質に基づいて、細かい換気制御をすることができるとともに、消費電力を低減した自動換気を行うことができる。それにより、省エネルギーで換気機器を稼働させ続けることができる。

なお、上記で説明した対応関係の作成方法は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。

図５は本発明の実施の形態２における二酸化炭素濃度の変化に対する換気風量の図である。図５に示すように、従来の場合のグラフ５２においては、換気風量は三段階のみとなっている。これに対し、本実施形態の場合のグラフ５１においては、換気風量は多段階となっている。なお、図５における段数は、上記で説明した段数と異なる一例を示すものである。要するに、運転状態を複数組み合わせることで多段階の換気風量の制御が可能である。

なお、ここでは二酸化炭素センサ４の検出値に基づく換気機器３の制御について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、温度センサ、湿度センサ、人感センサ、及びガスセンサ等を用いてもよいことはいうまでもない。

例えば、温度センサ、湿度センサ、及びガスセンサ等であるときには、上記で説明したように、出力電圧を割り当てればよい。

なお、「二酸化炭素センサ４」、「温度センサ」、「湿度センサ」、または「人感センサ」は、本発明における「フロア環境検出手段」に相当する。

また、例えば、人感センサであるときには、人感センサの機能である人の所在の検出機能を利用する。具体的には、人の所在を検出するたびに出力される出力信号の回数をカウントする。次いで、カウントした出力信号の回数を、予め設定された範囲内で異なる変更頻度レベルの何れかに属しているかを割り当てる。次いで、変更頻度レベルと風量レベルとの対応関係を作成し、その対応関係に基づいて換気機器３を制御する。

なお、ここでいう変更頻度レベルとは、人の所在が変更した頻度を区分したものであり、出力信号をこの変更頻度レベルに割り当てることにより、人の所在の変更頻度がどの程度であるかを判定する。

例えば、人の所在の変更頻度が多いとき、人が室内で活発に動いていることが想定される。そのときには、人の呼気が通常よりも多く排出されている状態であるため、合計換気風量が多くなるように制御する。このようにすることで室内空気質の状態を快適に保つことができる。

なお、制御部の各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。すなわち、本実施の形態２における各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアによる機能ブロック図と考えてもよい。

以上のように、本実施の形態２においては、同一空間内の温度、湿度、または、二酸化炭素濃度の何れかを検出し、検出結果を電気信号に変換するフロア環境検出手段を備え、制御部１０は、電気信号の上限と下限との範囲内で、電気信号と風量レベルとの第１の対応関係を作成し、電気信号と第１の対応関係に基づいて、換気機器３を制御するようにしたので、室内空気質の状態を快適に保つことができる。

実施の形態３．
実施の形態１、２との相違点は、室内の各ゾーンごとに、室内空気質に応じた最適換気を行う点である。具体的には、換気対象である同一空間内を複数のゾーンに分割することとする。そして、各ゾーンごとに、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの何れか一台を割り当てる。

なお、実施の形態１、２と同一の構成要素についてはその説明を省略する。
なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図６は、本発明の実施の形態３における換気機器の制御システムの構成を示すブロック図である。図６に示すように、第１二酸化炭素センサ５ａは、第１換気機器３ａに接続され、第２二酸化炭素センサ５ｂは、第２換気機器３ｂに接続され、第３二酸化炭素センサ５ｃは、第３換気機器３ｃに接続されている。第１二酸化炭素センサ５ａは、第１換気機器３ａが主に換気するゾーンに設置され、第２二酸化炭素センサ５ｂは、第２換気機器３ｂが主に換気するゾーンに設置され、第３二酸化炭素センサ５ｃは、第３換気機器３ｃが主に換気するゾーンに設置され、それぞれ周囲の二酸化炭素濃度を測定し、測定結果は、接続されている換気機器３から制御部１０に供給される。

なお、第１二酸化炭素センサ５ａ、第２二酸化炭素センサ５ｂ、及び第３二酸化炭素センサ５ｃを総称するときは、二酸化炭素センサ５ということとする。

なお、制御部の各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。すなわち、本実施の形態３における各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアによる機能ブロック図と考えてもよい。

図７は、本発明の実施の形態３における換気機器の制御システムの動作を示すフローチャートである。

具体的には、制御部１０（風量レベル演算部２２、駆動部２３）は、次の処理を実行する。

（ステップＳ１）
風量レベル演算部２２は、二酸化炭素センサ５の出力値を監視する。このとき、所定のタイミングで、第１二酸化炭素センサ５ａ、第２二酸化炭素センサ５ｂ、及び第３二酸化炭素センサ５ｃがそれぞれセンシングを行い、制御部１０は、その結果を所定の間隔で取得して、第１二酸化炭素センサ５ａ、第２二酸化炭素センサ５ｂ、及び第３二酸化炭素センサ５ｃの３つの検出値について監視し続ける。

（ステップＳ２）
風量レベル演算部２２は、二酸化炭素センサ５の出力値の中で、最小値となる値を基準値とする。このとき、風量レベル演算部２２は、基準値となる出力値を検出した二酸化炭素センサ５を基準値二酸化炭素センサと設定し、ステップＳ３以降の処理で、基準値二酸化炭素センサとそれ以外の二酸化炭素センサとの出力値の比較を実行する。また、このとき、本実施の形態２で説明したような二酸化炭素の出力信号と換気風量一覧情報との対応関係を、基準値二酸化炭素センサについて作成する。

（ステップＳ３）
風量レベル演算部２２は、二酸化炭素センサの出力値と基準値との差異が０．３［Ｖ］以下であるか否かを判定する。二酸化炭素センサの出力値と基準値との差異が０．３［Ｖ］以下である場合、ステップＳ４に進む。一方、二酸化炭素センサの出力値と基準値との差異が０．３［Ｖ］以下でない場合、ステップＳ５に進む。

なお、ここでの０．３［Ｖ］という値は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、その電圧値は、換気機器３が設置される空間や用途、あるいはユーザの要求に応じて適宜決定すればよい。

（ステップＳ４）
駆動部２３は、換気風量一覧情報に基づいて換気機器３を運転する。

（ステップＳ５）
風量レベル演算部２２は、二酸化炭素センサの出力値と基準値との差異が最大となる換気機器をＨｉ運転する。具体的には、二酸化炭素センサの出力値と基準値との差分が最大である結果のときに用いられた二酸化炭素センサを特定する。次に、特定した二酸化炭素センサが接続されている換気機器を特定する。次に、特定した換気機器の風量を、設定風量情報の中で最大となる風量ノッチを選択して、特定した換気機器が出力できる最大風量で運転するように換気風量一覧情報を更新する。

（ステップＳ６）
風量レベル演算部２２は、合計換気風量を確保するように、その他の換気機器を運転する。

具体的には、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの風量の合計値が合計換気風量情報以上となるように、二酸化炭素センサの出力値と基準値との差分が最大ではなかった換気機器の風量を設定風量情報の範囲内で変更し、換気風量一覧情報を更新する。

より具体的には、例えば、ステップＳ５において、第１換気機器３ａに接続されている二酸化炭素センサ５ａの出力値と基準値との差分が最大となったとすると、第１換気機器３ａの風量を最大風量に更新し、第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃの風量については、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計風量が合計換気風量情報以上となるようにする。要するに、選択されている風量レベルが満たされるようにする。なお、風量レベルは、例えば、ユーザが手動で設定すればよい。

次に、制御部１０は、更新した換気風量一覧情報に基づいて、換気機器の運転を同時に連動制御して、処理は終了する。

例えば、図３に示す風量レベル１３が設定されていると想定する。このとき、図５に示す第１換気機器３ａに接続されている第１二酸化炭素センサ５ａで検出される出力値が最小値となり、第１二酸化炭素センサ５ａの出力値が基準値であると想定する。

このとき、仮に、第２二酸化炭素センサ５ｂと基準値との差異が０．４［Ｖ］であり、第３二酸化炭素センサ５ｃと基準値との差異が０．５［Ｖ］であった場合、ステップＳ５において、Ｈｉ運転が設定される。すなわち、風量レベル１３で設定した運転モードに従わずに、第２換気機器３ｂと第３換気機器３ｃとをそれぞれＨｉ運転させ、第１換気機器３ａについてはステップＳ６に基づいてＬｏ運転を行うようにする。

このようにすることで、室内空気質に応じた最適換気を行うことができるので、人間が生活するための空間を快適な状態に保つことができる。

以上のように、本実施の形態３においては、同一空間内を複数のゾーンに区分して、各ゾーンごとに、換気機器３及びフロア環境検出手段が割り当てられており、制御部１０は、フロア環境検出手段が測定した測定値の中から、最小値をフロア環境検出手段の基準値として設定し、基準値を測定したフロア環境検出手段を基準値フロア環境検出手段として設定し、基準値フロア環境検出手段の検出結果を変換した電気信号の上限と下限との範囲内で、電気信号と換気風量一覧情報との第１の対応関係を作成するようにしたので、室内空気質に応じた最適換気を行うことができるので、人間が生活するための空間を快適な状態に保つことができる。

また、本実施の形態３においては、同一空間内の人の所在を検出し、検出結果を電気信号に変換するフロア環境検出手段を備え、制御部１０は、変更頻度を人の所在の変更回数であるとし、それぞれ異なった変更頻度の範囲を持つ変更頻度レベルを有し、電気信号の出力回数をカウントし、カウントした出力回数を、変更頻度レベルに割り当て、変更頻度レベルと風量レベルとの第２の対応関係を作成し、出力回数と第２の対応関係に基づいて、換気機器３を制御するようにしたので、室内空気質に応じた最適換気を行うことができるので、人間が生活するための空間を快適な状態に保つことができる。

また、本実施の形態３においては、同一空間内を複数のゾーンに区分して、各ゾーンごとに、換気機器３及びフロア環境検出手段が割り当てられており、制御部１０は、フロア環境検出手段が測定した測定値の中から、最小値をフロア環境検出手段の基準値として設定し、基準値を測定したフロア環境検出手段を基準値フロア環境検出手段として設定し、基準値フロア環境検出手段の検出結果を変換した電気信号の出力回数をカウントした結果を、変更頻度レベルに割り当て、変更頻度レベルと風量レベルとの第２の対応関係を作成するようにしたので、室内空気質に応じた最適換気を行うことができるので、人間が生活するための空間を快適な状態に保つことができる。

また、本実施の形態３においては、制御部１０は、基準値と、フロア環境検出手段が測定した測定値との差分を演算し、差分が、予め設定された判定閾値以下のとき、フロア環境検出手段の検出結果と第１の対応関係、またはフロア環境検出手段の検出結果と第２の対応関係に基づいて、換気機器３の運転を同時に連動制御するようにしたので、室内空気質に応じた最適換気を行うことができるので、人間が生活するための空間を快適な状態に保つことができる。

また、本実施の形態３においては、制御部１０は、差分が、予め設定された判定閾値を超えるとき、換気装置３の内、差分が最大である換気機器の風量が設定風量情報の範囲内での最大風量となるように、当該換気機器の運転状態を更新するとともに、換気機器３の内の差分が最大でない換気機器の合計風量と、差分が最大である換気機器の更新後の風量との合計が合計換気風量情報以上となるように、差分が最大でない換気機器の運転状態を更新し、フロア環境検出手段の検出結果と第１の対応関係、またはフロア環境検出手段の検出結果と第２の対応関係に基づいて、換気機器３の運転を同時に連動制御するようにしたので、室内空気質に応じた最適換気を行うことができるので、人間が生活するための空間を快適な状態に保つことができる。

実施の形態４．
実施の形態１〜３との相違点は、換気機器３の消費電力を追加した換気風量一覧情報に基づいて、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃの運転を同時に連動制御する点にある。

なお、実施の形態１〜３と同一の構成要素についてはその説明を省略する。
なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図８は、本発明の実施の形態４における換気機器の制御システムの構成を示すブロック図である。図８に示すように、制御部１０は、消費電力入力部３１及び合計消費電力演算部３２をさらに備えている。消費電力入力部３１及び合計消費電力演算部３２を用いることにより、組み合わせ換気機器群ごとの合計換気風量情報を求める際、消費電力が最も小さくなるようにする。

消費電力入力部３１は、換気機器３の消費電力の情報を取得し、取得した消費電力の情報を機器情報設定部２１に供給し、機器情報設定部２１は供給された消費電力の情報に基づいて、消費電力の情報と設定風量情報との対応を関連付けることにより、設定風量情報を更新する。機器情報設定部２１は更新した設定風量情報を風量レベル演算部２２に供給する。

合計消費電力演算部３２は、風量レベル演算部２２が更新した設定風量情報に基づいて換気機器３の可能な組み合わせの範囲内で換気風量一覧情報を更新する際、消費電力が最小となるようにする。

具体的には、風量レベル演算部２２が組み合わせ換気機器群ごとに合計換気風量を演算する際、風量レベル演算部２２は合計消費電力演算部３２にそのときの組み合わせの合計換気風量情報と消費電力情報とを合計消費電力演算部３２に供給する。合計消費電力演算部３２は、供給された消費電力情報に基づいて、その組み合わせのときの合計消費電力を演算する。そのとき、合計消費電力演算部３２は、同等の風量レベルの組み合わせを複数作成可能な場合、消費電力が最小となる組み合わせを選択し、その結果を風量レベル演算部２２に供給する。

そして、風量レベル演算部２２は、予め設定された範囲内で異なる風量レベルに基づいて、演算した合計換気風量を組み合わせ換気機器群ごとに順位付けする。すなわち、予め設定された範囲内の風量レベルに属しているか否かを判定していくことで、演算した合計換気風量がどの風量レベルに所属しているかを割り当てる。

次に、風量レベル演算部２２は、順位付けした風量レベルごとの各組み合わせを換気風量一覧情報として作成する。

図９、１０を用いて、より具体的に説明する。

図９は、本発明の実施の形態４における消費電力を追加した設定風量情報を示す図である。図９に示すように、換気機器３は、例えば、「Ｈｉ」、「Ｌｏ」、及び「ＳＬｏ」の三段階の風量ノッチと各風量ノッチに対応した定格消費電力が設定されている。

具体的には、第１換気機器３ａは、「Ｈｉ」状態として１時間当たり１０００立方メールの風量かつ１００（Ｗ）の定格消費電力、「Ｌｏ」状態として１時間当たり７５５立方メートルの風量かつ７０（Ｗ）の定格消費電力、「ＳＬｏ」状態として１時間当たり４１５立方メートルの風量かつ４０（Ｗ）の定格消費電力、すなわち、換気能力とそれに対応した定格消費電力が設定されている。換言すれば、三段階の風量ノッチとそれに対応した消費電力が設定されている。

なお、ここでは定格消費電力として以後の説明をするがこれに限定されるものではない。例えば、各風量ノッチで稼働中に消費電力を各種センサにより求めた値を取得してもよい。

また、第２換気機器３ｂは、「Ｈｉ」状態として１時間当たり５００立方メールの風量かつ５０（Ｗ）の定格消費電力、「Ｌｏ」状態として１時間当たり３２０立方メートルの風量かつ３０（Ｗ）の定格消費電力、「ＳＬｏ」状態として１時間当たり１７０立方メートルの風量かつ１５（Ｗ）の定格消費電力、すなわち、換気能力とそれに対応した定格消費電力が設定されている。換言すれば、三段階の風量ノッチとそれに対応した消費電力が設定されている。

また、第３換気機器３ｃは、「Ｈｉ」状態として１時間当たり２５０立方メートルの風量かつ２５（Ｗ）の定格消費電力、「Ｌｏ」状態として１時間当たり１７５立方メートルの風量かつ１７（Ｗ）の定格消費電力、すなわち、換気能力とそれに対応した定格消費電力が設定されている。換言すれば、二段階の風量ノッチとそれに対応した消費電力が設定されている。

このように、第１換気機器３ａ単体では安価なタップ切替式のＡＣモータで駆動するものを用いているため、風量ノッチの段数は少ないため、消費電力を細かく調整することができない。第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃについても同様である。

図１０は、本発明の実施の形態４における消費電力を追加した換気風量一覧情報を示す図である。

風量レベルが０の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＯＦＦ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は０、合計消費電力は０（Ｗ）である。

風量レベルが１の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＯＦＦ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１７０、合計消費電力は１５（Ｗ）である。

風量レベルが２の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は２５０、合計消費電力は２５（Ｗ）である。

風量レベルが３の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は３４５、合計消費電力は３２（Ｗ）である。

風量レベルが４の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は４２０、合計消費電力は４０（Ｗ）である。

風量レベルが５の場合、第１換気機器３ａはＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂはＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は５７０、合計消費電力は５５（Ｗ）である。

風量レベルが６の場合、第１換気機器３ａはＳＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は６６５、合計消費電力は６５（Ｗ）である。

風量レベルが７の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＯＦＦ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は７５５、合計消費電力は７０（Ｗ）である。

風量レベルが８の場合、第１換気機器３ａはＳＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は８３５、合計消費電力は８０（Ｗ）である。

風量レベルが９の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＯＦＦ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は９３０、合計消費電力は８７（Ｗ）である。

風量レベルが１０の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＯＦＦ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１０７５、合計消費電力は１００（Ｗ）である。

風量レベルが１１の場合、第１換気機器３ａはＳＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１１６５、合計消費電力は１１５（Ｗ）である。

風量レベルが１２の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１２５０、合計消費電力は１１７（Ｗ）である。

風量レベルが１３の場合、第１換気機器３ａはＨｉ状態、第２換気機器３ｂはＳＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１３４５、合計消費電力は１３２（Ｗ）である。

風量レベルが１４の場合、第１換気機器３ａはＬｏ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１４３０、合計消費電力は１３７（Ｗ）である。

風量レベルが１５の場合、第１換気機器３ａはＨｉ状態、第２換気機器３ｂはＬｏ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１５７０、合計消費電力は１５５（Ｗ）である。

風量レベルが１６の場合、第１換気機器３ａはＨｉ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＬｏ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１６７５、合計消費電力は１６７（Ｗ）である。

風量レベルが１７の場合、第１換気機器３ａはＨｉ状態、第２換気機器３ｂはＨｉ状態、第３換気機器３ｃはＨｉ状態であり、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ、及び第３換気機器３ｃの合計換気風量は１７５０、合計消費電力は１７５（Ｗ）である。

ここで、例えば、風量レベル７に着目する。上記の説明においては、合計消費電力が７０（Ｗ）となる組み合わせが選択されている。このときは、同等の風量レベル７として、第１換気機器３ａをＯＦＦ状態、第２換気機器３ｂをＨｉ状態、第３換気機器３ｃをＨｉ状態とすることにより合計換気風量を７５０とすることも可能であった。しかし、そのような組み合わせを選んだ場合、消費電力は７５（Ｗ）となり、消費電力は可能な組み合わせの中で最小とはならないため、上記の説明での組み合わせが選択されている。

このように、第１換気機器３ａ、第２換気機器３ｂ及び第３換気機器３ｃ単体では安価なタップ切替式のＡＣモータで駆動するものを用いているため、風量ノッチの段数は少なく、消費電力を細かく調整することができないものの、これらを組み合わせることで風量レベル０〜１７まで風量ノッチの段数を増やすとともに消費電力を細かく調整することが可能である。

さらに、同等の風量レベルの組み合わせを実現できる場合、より消費電力の小さい組み合わせを選択することができるため、安価なタップ切替式のＡＣモータを搭載した製品にしてきめ細かな風量制御を低消費電力で実現することができる。

なお、制御部の各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。すなわち、本実施の形態４における各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアによる機能ブロック図と考えてもよい。

以上のように、本実施の形態４においては、設定風量情報は、風量ごとの消費電力情報をさらに有し、換気風量一覧情報は、合計換気風量に対応する消費電力情報の合計である合計消費電力情報をさらに有し、制御部１０は、風量レベルに属する合計換気風量となる運転状態の組み合わせが複数存在したとき、合計消費電力情報が最小となるように、運転状態の組み合わせを決定するようにしたので、より消費電力の小さい組み合わせを選択することができるため、安価なタップ切替式のＡＣモータを搭載した製品にしてきめ細かな風量制御を低消費電力で実現することができる。

なお、制御部の各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。すなわち、本実施の形態１〜４における各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアによる機能ブロック図と考えてもよい。

１換気機器の制御システム、２コントローラ、３換気機器、３ａ第１換気機器、３ｂ第２換気機器、３ｃ第３換気機器、４、５二酸化炭素センサ、５ａ第１二酸化炭素センサ、５ｂ第２二酸化炭素センサ、５ｃ第３二酸化炭素センサ、１０制御部、２１機器情報設定部、２２風量レベル演算部、２３駆動部、３１消費電力入力部、３２合計消費電力演算部、５１本実施形態の場合のグラフ、５２従来の場合のグラフ。

Claims

同一空間を換気対象として設置され、各々の風量を設定可能である複数の換気機器を制御する換気機器の制御システムであって、
前記複数の換気機器の運転を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記換気機器の各々に対応して、複数の異なる風量が設定された設定風量値の群である設定風量情報を保持し、
前記複数の換気機器を利用した場合における前記設定風量値の組み合わせを作成し、その組み合わせごとに合計換気風量を演算し、その結果を、それぞれ異なった風量範囲を有する風量レベルに割り当てて、換気風量一覧情報を作成し、
前記換気風量一覧情報に基づいて、前記複数の換気機器を同時に連動制御する
ことを特徴とする換気機器の制御システム。
前記設定風量情報は、
前記複数の換気機器、前記換気機器ごとの前記風量、及び前記風量のそれぞれに対応して設定された異なる前記換気機器の運転状態についての情報を有し、
前記換気風量一覧情報は、
前記風量レベル、前記複数の換気機器、前記複数の換気機器における前記換気機器ごとの前記運転状態、及び前記合計換気風量情報についての情報を有し、
前記風量レベルは、
前記合計換気風量が大きいほど、前記風量レベルが大きくなるように設定され、
前記制御部は、
前記複数の換気機器に対して、
前記複数の換気機器ごとの前記運転状態及び前記合計換気風量情報を一群として、前記運転状態の組み合わせを作成し、
前記一群の前記合計換気風量情報と前記風量レベルの前記風量範囲との対応関係から、前記換気風量一覧情報を作成する
ことを特徴とする請求項１に記載の換気機器の制御システム。
前記同一空間内の温度、湿度、または、二酸化炭素濃度の何れかを検出し、検出結果を電気信号に変換するフロア環境検出手段を備え、
前記制御部は、
前記電気信号の上限と下限との範囲内で、前記電気信号と前記風量レベルとの第１の対応関係を作成し、
前記電気信号と前記第１の対応関係に基づいて、前記複数の換気機器を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の換気機器の制御システム。
前記同一空間内を複数のゾーンに区分して、各ゾーンごとに、前記換気機器及び前記フロア環境検出手段が割り当てられており、
前記制御部は、
前記フロア環境検出手段が測定した測定値の中から、最小値を前記フロア環境検出手段の基準値として設定し、
前記基準値を測定した前記フロア環境検出手段を基準値フロア環境検出手段として設定し、
前記基準値フロア環境検出手段の検出結果を変換した電気信号の上限と下限との範囲内で、当該電気信号と前記風量レベルとの前記第１の対応関係を作成する
ことを特徴とする請求項３に記載の換気機器の制御システム。
前記同一空間内の人の所在を検出し、検出結果を電気信号に変換するフロア環境検出手段を備え、
前記制御部は、
変更頻度を人の所在の変更回数であるとし、それぞれ異なった前記変更頻度の範囲を持つ変更頻度レベルを有し、
前記電気信号の出力回数をカウントし、カウントした前記出力回数を、前記変更頻度レベルに割り当て、前記変更頻度レベルと前記風量レベルとの第２の対応関係を作成し、
前記出力回数と前記第２の対応関係に基づいて、前記複数の換気機器を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の換気機器の制御システム。
前記同一空間内を複数のゾーンに区分して、各ゾーンごとに、前記換気機器及び前記フロア環境検出手段が割り当てられており、
前記制御部は、
前記フロア環境検出手段が測定した測定値の中から、最小値を前記フロア環境検出手段の基準値として設定し、
前記基準値を測定した前記フロア環境検出手段を基準値フロア環境検出手段として設定し、
前記基準値フロア環境検出手段の検出結果を変換した電気信号の出力回数をカウントした結果を、前記変更頻度レベルに割り当て、当該変更頻度レベルと前記風量レベルとの前記第２の対応関係を作成する
ことを特徴とする請求項５に記載の換気機器の制御システム。
前記制御部は、
前記基準値と、前記フロア環境検出手段が測定した測定値との差分を演算し、
前記差分が、予め設定された判定閾値以下のとき、
前記フロア環境検出手段の検出結果と前記第１の対応関係に基づいて、前記複数の換気機器の運転を同時に連動制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の換気機器の制御システム。
前記制御部は、
前記基準値と、前記フロア環境検出手段が測定した測定値との差分を演算し、
前記差分が、予め設定された判定閾値以下のとき、
前記フロア環境検出手段の検出結果と前記第２の対応関係に基づいて、前記複数の換気機器の運転を同時に連動制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の換気機器の制御システム。
前記制御部は、
前記差分が、予め設定された前記判定閾値を超えるとき、
前記複数の換気機器の内、前記差分が最大である前記換気機器の風量が前記設定風量情報の範囲内での最大風量となるように、当該換気機器の前記運転状態を更新するとともに、
前記複数の換気機器の内の前記差分が最大でない前記換気機器の合計風量と、前記差分が最大である前記換気機器の更新後の風量との合計が前記合計換気風量情報以上となるように、前記差分が最大でない前記換気機器の前記運転状態を更新し、
前記フロア環境検出手段の検出結果と前記第１の対応関係に基づいて、前記複数の換気機器の運転を同時に連動制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の換気機器の制御システム。
前記制御部は、
前記差分が、予め設定された前記判定閾値を超えるとき、
前記複数の換気機器の内、前記差分が最大である前記換気機器の風量が前記設定風量情報の範囲内での最大風量となるように、当該換気機器の前記運転状態を更新するとともに、
前記複数の換気機器の内の前記差分が最大でない前記換気機器の合計風量と、前記差分が最大である前記換気機器の更新後の風量との合計が前記合計換気風量情報以上となるように、前記差分が最大でない前記換気機器の前記運転状態を更新し、
前記フロア環境検出手段の検出結果と前記第２の対応関係に基づいて、前記複数の換気機器の運転を同時に連動制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の換気機器の制御システム。
前記設定風量情報は、前記風量ごとの消費電力情報をさらに有し、
前記換気風量一覧情報は、前記合計換気風量に対応する前記消費電力情報の合計である合計消費電力情報をさらに有し、
前記制御部は、
前記風量レベルに属する前記合計換気風量となる前記運転状態の組み合わせが複数存在したとき、前記合計消費電力情報が最小となるように、前記運転状態の組み合わせを決定する
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の換気機器の制御システム。