JPH04369338A - Air quality control system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、空気質の状態を検知し
、前記検知信号により空調装置、換気装置、空気清浄装
置もしくはそれらの複合化された装置を制御する空気質
制御システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air quality control system that detects the state of air quality and controls an air conditioner, ventilation system, air purifier, or a combination thereof using the detection signal.
【０００２】0002
【従来の技術】昨今、オフィスビルを始め一般住宅にお
いても建物の密閉度が向上し、冷暖房の高効率化、省エ
ネルギー化が図られるようになってきた。しかしその反
面人間の諸活動によって発生する二酸化炭素や各種臭気
の蓄積が促進され、室内の空気質が低下して健康を害し
たり不快感が増大するという問題が顕在化してきた。こ
のような状態に対処するために各種の空調装置や換気装
置もしくは空気清浄装置が導入されてきた。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, the airtightness of buildings, including office buildings and general residences, has been improved, and air conditioning and heating systems have become more efficient and energy efficient. However, on the other hand, the accumulation of carbon dioxide and various odors generated by various human activities has been accelerated, leading to a problem in which indoor air quality has deteriorated, causing health problems and increasing discomfort. Various air conditioners, ventilation devices, and air purifying devices have been introduced to deal with such situations.
【０００３】0003
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の空調装置
や換気装置もしくは空気清浄装置は専ら初期的に設定さ
れた条件に応じた運転制御を行なうのみで、実際の空気
質に対応した制御を行なうことはほとんど不可能であっ
た。本発明はこの課題を解決し、実際の空気質の変化に
対応した的確できめ細かな空気質制御を行なうことを目
的とするものである。[Problem to be solved by the invention] However, conventional air conditioners, ventilation systems, or air purifiers only perform operation control according to initially set conditions, and do not perform control corresponding to the actual air quality. That was almost impossible. The present invention aims to solve this problem and perform accurate and detailed air quality control in response to actual changes in air quality.
【０００４】0004
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、空気質を検知する検知手段、温度、湿度を
検知する検知手段、空気質検知手段の出力に対して空気
質の変化の原因の特定および変化の度合の判定を行ない
、かつ温度、湿度の補正を行なう機能を有する信号処理
手段、および処理された信号により空調装置、換気装置
、空気清浄装置もしくはそれらの複合化された装置を制
御する制御手段からなり、空気質検知手段からの出力信
号に基づいてきめ細かな空気質の制御を行なう空気質制
御システムを提供するものである。特に、バックグラン
ド臭気、人間の在室、および喫煙を三要素とする空気質
を検知する検知手段によってより快適な空調を行うもの
である。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a detection means for detecting air quality, a detection means for detecting temperature and humidity, and a change in air quality with respect to the output of the air quality detection means. signal processing means that has the function of identifying the cause of the change, determining the degree of change, and correcting temperature and humidity; The present invention provides an air quality control system that includes a control means for controlling the device and performs fine air quality control based on an output signal from an air quality detection means. In particular, more comfortable air conditioning is achieved using a detection means that detects air quality based on three factors: background odor, presence of people in the room, and smoking.
【０００５】[0005]
【作用】空気質検知手段からの出力により空気質の変化
の原因を特定し、かつ空気質の変化の度合を判定し、さ
らに温度、湿度の補正を行なうことにより空気質の変化
を的確にとらえることができ、これによってきめ細かな
空気質の制御を行なうことが可能となる。[Operation] Identify the cause of the change in air quality based on the output from the air quality detection means, determine the degree of change in air quality, and further correct the temperature and humidity to accurately detect changes in air quality. This allows for fine-grained control of air quality.
【０００６】[0006]
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。図１において、１は空気質を検知する空気質検知
手段、２は温度、湿度を検知する温度、湿度検知手段、
３は空気質検知手段の出力に対して空気質の判定を行な
い、かつ温度、湿度の補正を行なう機能を有する信号処
理手段、４は処理された信号により空調装置、換気装置
、空気清浄装置もしくはそれらの複合化された装置を制
御する制御手段、５は空調装置、換気装置、空気清浄装
置もしくはそれらの複合化された装置である。本実施例
では、バックグランド臭気、人間の在室、および喫煙を
空気質を構成する三要素とし、空気質検知手段として有
機溶剤類に感応する半導体アルコールセンサ（以後、単
にアルコールセンサという）、固体電解質二酸化炭素セ
ンサ（以後、単に二酸化炭素センサという）および半導
体一酸化炭素センサ（以後、単に一酸化炭素センサとい
う）を用いた。温度、湿度検知手段としてはセラミック
サーミスタ、および湿度センサを用いた。信号処理手段
は、空気質検知手段からの出力により空気質の変化の原
因を特定する機能および空気質の変化の度合を判定する
機能を有している。また、空気質の不快感は温度と湿度
によって影響を受け易く、さらにガスセンサの特性も温
度、湿度によってある程度変動することが避けられない
。したがって、信号処理手段は温度、湿度の補正を行な
う機能を有している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an air quality detection means for detecting air quality; 2 is a temperature and humidity detection means for detecting temperature and humidity;
3 is a signal processing means having a function of determining air quality based on the output of the air quality detection means and correcting temperature and humidity; 4 is an air conditioner, a ventilation device, an air purifier or the like based on the processed signal; Control means 5 for controlling these combined devices is an air conditioner, a ventilation device, an air cleaning device, or a combined device thereof. In this example, background odor, human presence in the room, and smoking are the three elements that constitute air quality, and the air quality detection means are a semiconductor alcohol sensor (hereinafter simply referred to as an alcohol sensor) sensitive to organic solvents, An electrolyte carbon dioxide sensor (hereinafter simply referred to as a carbon dioxide sensor) and a semiconductor carbon monoxide sensor (hereinafter simply referred to as a carbon monoxide sensor) were used. A ceramic thermistor and a humidity sensor were used as temperature and humidity detection means. The signal processing means has a function of identifying the cause of a change in air quality and a function of determining the degree of change in air quality based on the output from the air quality detection means. Further, the discomfort of air quality is easily affected by temperature and humidity, and furthermore, the characteristics of the gas sensor inevitably vary to some extent depending on temperature and humidity. Therefore, the signal processing means has a function of correcting temperature and humidity.
【０００７】空気質を変化させる原因の特定は、空気質
を変化させる原因となる特定のガス成分を選択的に検知
するガスセンサを用いることで比較的容易に達成できる
。一方、空気質の変化の度合の判定は、センサの出力を
モニターすることで容易に行なうことができる。そして
センサ出力があらかじめ空気質の不快感のレベル（不快
度）との対応関係から導かれた設定値に達すると、空調
装置等の運転信号を制御手段に送るようにする。空気質
の不快度は申告試験等の方法により決定でき、不快度と
センサ出力の対応関係は比較的容易に求めることができ
る。したがって、空気質の不快度によりセンサ出力レベ
ルを細分化し、空気質の変化の度合に対応したきめ細か
な制御を行なうことも可能である。[0007] Identifying the cause of the change in air quality can be achieved relatively easily by using a gas sensor that selectively detects a specific gas component that causes the change in air quality. On the other hand, the degree of change in air quality can be easily determined by monitoring the output of the sensor. When the sensor output reaches a set value derived in advance from the correspondence with the discomfort level (degree of discomfort) of the air quality, an operation signal for the air conditioner or the like is sent to the control means. The discomfort level of air quality can be determined by a method such as a declaration test, and the correspondence between the discomfort level and sensor output can be determined relatively easily. Therefore, it is also possible to subdivide the sensor output level depending on the discomfort level of the air quality and perform fine control corresponding to the degree of change in the air quality.
【０００８】次に実施例のシステムの動作を実験結果に
基づいて説明する。本実施例では、バックグランド臭気
の状態を検知するセンサとしてＳｎＯ２系アルコールセ
ンサ、人間の在室状態を検知するガスセンサとしてＮＡ
ＳＩＣＯＮ系二酸化炭素センサ、喫煙の状態を検知する
センサとしてはＳｎＯ２系一酸化炭素センサを用いた。
なお、喫煙の状態を検知するセンサとしてＳｎＯ２系水
素センサを用いても同様の効果が得られる。測定は換気
および空気清浄機能付きの空調装置（以下、単に空調装
置という）を設置した約１．５×２×２．２ｍの部屋を
設けて行なった。センサは床から約２ｍの壁面に取り付
けた。なお、実験内容によっては測定毎の測定室の空気
質がほぼ一定になるように測定直前に所定時間空調装置
を運転し、そのときの各センサの出力が測定雰囲気にお
ける基準レベルとなるように実験条件を設定した。した
がって、このときのアルコールセンサの出力がバックグ
ランド臭気の基準レベルを示す。Next, the operation of the system of the embodiment will be explained based on experimental results. In this example, a SnO2-based alcohol sensor is used as a sensor to detect the state of background odor, and an NA is used as a gas sensor to detect the presence of a person in the room.
A SICON-based carbon dioxide sensor and a SnO2-based carbon monoxide sensor were used as the sensor for detecting the state of smoking. Note that similar effects can be obtained by using an SnO2-based hydrogen sensor as the sensor for detecting the smoking state. The measurements were carried out in a room measuring approximately 1.5 x 2 x 2.2 m equipped with an air conditioner (hereinafter simply referred to as the air conditioner) with ventilation and air cleaning functions. The sensor was attached to the wall approximately 2 m from the floor. Depending on the content of the experiment, the air conditioner may be operated for a predetermined period of time immediately before the measurement so that the air quality in the measurement room is approximately constant for each measurement, and the output of each sensor at that time may be set to the reference level in the measurement atmosphere. The conditions were set. Therefore, the output of the alcohol sensor at this time indicates the reference level of background odor.
【０００９】図２は、測定室に人間が１人入ったときの
各センサの出力の変化を示す。測定室の温度は約２０℃
、湿度は約６０％ＲＨに設定した。入室してからしばら
く経過した後に二酸化炭素センサの出力が変化し始め、
時間の経過とともに出力が増加する傾向を示した。
これより遅れてアルコールセンサの出力が僅かずつ増加
する傾向を示した。一方一酸化炭素センサの出力には殆
ど変化が認められなかった。これらの特性を利用すると
、人間の存在（入室〜在室）により空気質に変化が生じ
たことを二酸化炭素センサの出力パターンで検知し、か
つ空気質の変化の度合を二酸化炭素センサの出力で判定
することができる。同時にこのときのバックグランド臭
気の状態は、人間の存在によって発生する臭気成分も含
めた状態でアルコールセンサの出力により判定すること
ができる。FIG. 2 shows changes in the output of each sensor when one person enters the measurement room. The temperature of the measurement room is approximately 20℃
The humidity was set at approximately 60% RH. After a while after entering the room, the output of the carbon dioxide sensor starts to change.
The output showed a tendency to increase with time. The output of the alcohol sensor showed a tendency to increase slightly after this point. On the other hand, almost no change was observed in the output of the carbon monoxide sensor. By using these characteristics, it is possible to detect changes in air quality due to the presence of a person (entering a room - remaining in the room) using the output pattern of the carbon dioxide sensor, and also detect the degree of change in air quality using the output of the carbon dioxide sensor. can be determined. At the same time, the state of the background odor at this time can be determined based on the output of the alcohol sensor, including odor components generated due to the presence of humans.
【００１０】図３は、人間が１人在室しているところに
後からもう１人入室した場合の各センサの出力パターン
の変化を示している。温度、湿度条件は前記と同じに設
定した。破線はいずれも１人在室を続けた場合の出力変
化を示す。人数の増加に対応して特に二酸化炭素センサ
の出力変化が著しい。この特性を利用することにより負
荷（人数）の大きさの変化を検知し、この情報を基に空
気質の時間的な変化の速さと度合に対応した空気質制御
を行なうことが可能となる。この場合にもバックグラン
ド臭気レベルの変化がアルコールセンサの出力パターン
にわずかではあるが現われている。一酸化炭素センサの
出力にはこの場合もほとんど変化がみられない。FIG. 3 shows changes in the output pattern of each sensor when another person enters a room where one person is present. The temperature and humidity conditions were set the same as above. Each broken line shows the output change when one person continues to be in the room. In response to the increase in the number of people, the output change of the carbon dioxide sensor is particularly remarkable. By utilizing this characteristic, it is possible to detect changes in the size of the load (number of people), and based on this information, perform air quality control that corresponds to the speed and degree of changes in air quality over time. In this case as well, a change in the background odor level appears in the output pattern of the alcohol sensor, albeit slightly. In this case as well, there is almost no change in the output of the carbon monoxide sensor.
【００１１】図４は、在室者が喫煙を始めたときの各セ
ンサの出力変化を示している。温度、湿度条件はやはり
前記同様である。喫煙を検知すると一酸化炭素センサの
出力が急速に増加するパターンを示した。この出力特性
を利用すれば、空気質の変化の原因が喫煙であると特定
し、かつその度合を判定することができる。二酸化炭素
濃度は喫煙によってあまり増大しないため、二酸化炭素
センサの出力にはわずかの変化が認められる程度である
。アルコールセンサの出力にも若干の変化が認められた
が、これは喫煙により発生する微量のアルデヒドなどを
検知したためである。これは喫煙に起因するバックグラ
ンド臭気の状態の変化として処理することができる。
なお、図の破線は喫煙が行なわれていない場合の出力特
性である。FIG. 4 shows changes in the output of each sensor when a person in the room starts smoking. The temperature and humidity conditions are the same as above. The output of the carbon monoxide sensor showed a pattern in which the output of the carbon monoxide sensor rapidly increased when smoking was detected. By using this output characteristic, it is possible to specify that the cause of the change in air quality is smoking, and to determine the degree of the change. Since the carbon dioxide concentration does not increase significantly due to smoking, only a slight change is observed in the output of the carbon dioxide sensor. A slight change in the output of the alcohol sensor was also observed, but this was due to the detection of trace amounts of aldehyde produced by smoking. This can be treated as a change in background odor conditions due to smoking. Note that the broken line in the figure is the output characteristic when smoking is not performed.
【００１２】図５は喫煙検知に際して雰囲気の温度と湿
度が２０℃−４０％ＲＨの場合（ａ：実線）、３０℃−
７５％ＲＨの場合（ｂ：破線）、および２０℃−４０％
ＲＨを基準として３０℃−７５％ＲＨの時に温度、湿度
の補正を行なった場合（ｃ：一点鎖線）の各々の条件下
における一酸化炭素センサの出力曲線を示す。温度、湿
度条件が異なるとガスセンサの応答特性がかなり変化し
、空気質の判定に影響がおよぶことが明らかであるが、
温度、湿度補正を行なうことによってこの影響をほぼな
くすことができ、空気質制御システムの信頼性を向上さ
せることができるものである。図示していないが、二酸
化炭素センサとアルコールセンサの出力の温度、湿度依
存に対しても同様に補正処理ができる。またセンサ特性
だけでなく、感覚としての空気質の不快度も温度、湿度
の影響を受ける。この場合不快度と温度、湿度の相関は
あらかじめ求めることができるため、マイコンを用いて
信号処理することにより比較的容易に補正を行なうこと
ができる。FIG. 5 shows that when the temperature and humidity of the atmosphere are 20°C-40% RH during smoking detection (a: solid line), 30°C-
For 75% RH (b: dashed line) and 20°C-40%
The output curves of the carbon monoxide sensor under each condition are shown when temperature and humidity are corrected at 30° C.-75% RH based on RH (dotted chain line c). It is clear that the response characteristics of gas sensors change considerably when temperature and humidity conditions differ, which affects air quality determination.
By performing temperature and humidity correction, this effect can be almost eliminated, and the reliability of the air quality control system can be improved. Although not shown, correction processing can be similarly performed for the temperature and humidity dependence of the outputs of the carbon dioxide sensor and alcohol sensor. In addition to sensor characteristics, the degree of unpleasantness of the air quality as a sensation is also affected by temperature and humidity. In this case, since the correlation between discomfort level, temperature, and humidity can be determined in advance, correction can be performed relatively easily by signal processing using a microcomputer.
【００１３】これらの実験結果を基に、前記各センサを
用いて簡単な空気質制御システムを構成した。測定室の
温度は２０±５℃、湿度は５５±１０％ＲＨであったた
め、２０℃ー５５％ＲＨを基準状態とする温度、湿度補
正処理を行なった。空調装置を運転する信号を出すタイ
ミングと運転モードは次のように設定した。センサ出力
パターンにより空気質変化の原因が在室であると判定さ
れた場合には、二酸化炭素センサの出力が二酸化炭素濃
度１０００ｐｐｍ相当レベルになったときに換気モード
の運転信号を出し一定時間換気モード運転を行なう。空
気質変化の原因が喫煙であると判定された場合には一酸
化炭素センサの出力が基準レベルの１．５倍になったと
きに空気清浄モードの運転信号を出し、出力が検知直前
のレベルに復帰した後も一定時間運転を継続する。バッ
クグランド臭気に関しては、アルコールセンサの出力が
基準レベルの１．２倍になったときに空気清浄モードの
運転信号を出し、出力が検知直前のレベルに復帰した後
も一定時間運転を継続する。Based on these experimental results, a simple air quality control system was constructed using the above-mentioned sensors. Since the temperature of the measurement chamber was 20±5° C. and the humidity was 55±10% RH, temperature and humidity correction processing was performed using 20° C.-55% RH as the reference state. The timing and operation mode for issuing a signal to operate the air conditioner were set as follows. If the sensor output pattern determines that the cause of the air quality change is occupancy, a ventilation mode operation signal is issued when the carbon dioxide sensor output reaches a level equivalent to a carbon dioxide concentration of 1000 ppm, and the ventilation mode is activated for a certain period of time. Drive. If it is determined that the cause of the change in air quality is smoking, an air purification mode operation signal will be issued when the output of the carbon monoxide sensor becomes 1.5 times the reference level, and the output will return to the level immediately before detection. The system will continue to operate for a certain period of time even after the system returns to normal. Regarding background odor, when the output of the alcohol sensor becomes 1.2 times the reference level, an operation signal for air cleaning mode is issued, and operation continues for a certain period of time even after the output returns to the level immediately before detection.
【００１４】喫煙とバックグランド変化を同時に検知し
た場合には喫煙を優先し、相前後して検知した場合には
先に検知した変化原因を優先してそれぞれ空調装置の運
転信号を出すこととした。また、在室と喫煙もしくはバ
ックグランド変動を同時にあるいは相前後して検知した
場合には、出力がそれぞれの設定値に達した時点で前記
各モードの運転信号をそれぞれ出すようにした。空気質
判定出力レベルは基準状態（２０℃ー５５％ＲＨ）にお
ける空気質の不快度と各センサ出力特性の関係から決定
した。いずれの場合にも各運転モードにおける空調装置
の運転能力は一定とした。[0014] When smoking and a background change are detected at the same time, priority is given to smoking, and when they are detected one after the other, priority is given to the cause of the change detected first, and an operation signal for the air conditioner is issued for each. . Further, when occupancy and smoking or background fluctuations are detected at the same time or one after the other, operating signals for each of the modes are issued when the output reaches the respective set value. The air quality determination output level was determined from the relationship between the unpleasantness of the air quality and the output characteristics of each sensor in a reference state (20° C.-55% RH). In either case, the operating capacity of the air conditioner in each operating mode was constant.
【００１５】図６は測定室に人間が１人入り、その後所
定の時間喫煙し、さらに在室を続けたときの空気質の変
化に応じて空調装置を自動運転したときの各センサの出
力パターンである。二酸化炭素センサが在室を、一酸化
炭素センサが喫煙を、そしてアルコールセンサがバック
グランドレベルをそれぞれ検知し、センサ出力がそれぞ
れの検知設定レベルに達したときに空調装置が特定モー
ドの運転を行なって測定室の空気質が初期レベルに戻る
様子が現われている。図に基づいてシステムの動作を詳
細に説明する。まず時刻ｔ０で測定室に人間が１人入る
とやや遅れて在室を検知した二酸化炭素センサの出力が
増加し始め、時刻ｔ１で在室検知設定レベル（ＶＡ）に
達すると同時に空調装置の換気モード運転信号を出す。
そして所定時間空調装置が作動して空気質が初期の状態
に復帰するにしたがって二酸化炭素センサの出力は低下
する。時刻ｔ２で空調装置の換気モード運転が終了する
と再び二酸化炭素センサは在室を検知して出力が増加し
始める。このとき二酸化炭素センサの出力が在室検知設
定レベルに達する以前の時刻ｔ３で在室者が喫煙を始め
たために、一酸化炭素センサがこれを検知して出力が急
激に増加し始める。一酸化炭素センサの出力が時刻ｔ４
で喫煙検知設定レベル（ＶＢ）に達し、この情報に基づ
いて空調装置の空気清浄モード運転信号が出され、空調
装置が作動する。なお、時刻ｔ４でアルコールセンサの
出力もバックグランド変化検知設定レベル（ＶＣ）に達
しているが、あらかじめ決められた制御アルゴリズムに
したがい、喫煙優先で信号処理が行なわれる。そしてや
や遅れて時刻ｔ５で二酸化炭素センサが在室検知設定レ
ベルに達すると、空調装置の換気モード運転信号が出さ
れ、空気清浄モード運転に加えて換気モードでの運転を
開始する。そして空気清浄モード運転が時刻ｔ６で、換
気モード運転が時刻ｔ７でそれぞれ終了する。この間に
在室者が喫煙をやめたため、空調装置が空気清浄モード
運転を停止した時刻ｔ６から後は在室者の呼吸により発
生する二酸化炭素が空気質の変化の原因となり、二酸化
炭素センサの出力が増加して在室検知設定レベルに達す
る時刻ｔ８で空調装置の換気モード運転信号が出されて
運転を開始する。なお本実験では、在室に起因するバッ
クグランド臭気は空調装置の換気モード運転により減少
したため、アルコールセンサの出力は喫煙が行なわれた
とき以外は検知レベルに達しなかった。FIG. 6 shows the output pattern of each sensor when a person enters the measurement room, smokes for a predetermined period of time, and then automatically operates the air conditioner according to changes in air quality when the person continues to stay in the room. It is. The carbon dioxide sensor detects occupancy, the carbon monoxide sensor detects smoking, and the alcohol sensor detects the background level, and when the sensor output reaches the respective detection setting level, the air conditioner operates in a specific mode. The air quality in the measurement room appears to be returning to its initial level. The operation of the system will be explained in detail based on the diagram. First, at time t0, when a person enters the measurement room, the output of the carbon dioxide sensor that detects the presence of a person in the room begins to increase after a slight delay, and at time t1, the output of the carbon dioxide sensor that detects the presence of a person in the room starts to increase, and at the same time as reaching the occupancy detection setting level (VA), the ventilation of the air conditioner starts. Issues a mode operation signal. Then, as the air conditioner operates for a predetermined period of time and the air quality returns to its initial state, the output of the carbon dioxide sensor decreases. When the ventilation mode operation of the air conditioner ends at time t2, the carbon dioxide sensor detects the presence of the room again and its output begins to increase. At this time, since the person in the room starts smoking at time t3 before the output of the carbon dioxide sensor reaches the room occupancy detection setting level, the carbon monoxide sensor detects this and the output starts to increase rapidly. The output of the carbon monoxide sensor is at time t4
When the smoking detection setting level (VB) is reached, an air cleaning mode operation signal for the air conditioner is issued based on this information, and the air conditioner is activated. Although the output of the alcohol sensor has also reached the background change detection setting level (VC) at time t4, signal processing is performed with priority given to smoking according to a predetermined control algorithm. When the carbon dioxide sensor reaches the room occupancy detection setting level a little later at time t5, a ventilation mode operation signal for the air conditioner is issued, and operation in ventilation mode is started in addition to air purification mode operation. The air purification mode operation ends at time t6, and the ventilation mode operation ends at time t7. During this period, the occupants stopped smoking, and after time t6 when the air conditioner stopped operating in air purification mode, the carbon dioxide generated by the occupants' breathing caused a change in air quality, causing the output of the carbon dioxide sensor. At time t8 when the air conditioner increases and reaches the room occupancy detection setting level, a ventilation mode operation signal for the air conditioner is issued and operation is started. In this experiment, the background odor caused by being in the room was reduced by operating the air conditioner in ventilation mode, so the output of the alcohol sensor did not reach the detection level except when smoking occurred.
【００１６】このように、本実施例になる空気質制御シ
ステムは空気質の変化を的確にとらえ、その情報に基づ
いて空調装置の運転を制御し、空気質を不快感を与えな
い一定レベルに維持する機能を有することがわかった。As described above, the air quality control system according to this embodiment accurately detects changes in air quality, controls the operation of the air conditioner based on that information, and maintains the air quality at a constant level that does not cause discomfort. It was found that it has the ability to maintain
【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。実施例では空気質検知手段としてＳｎＯ２
系半導体アルコールセンサ、一酸化炭素センサおよびＮ
ＡＳＩＣＯＮ系固体電解質二酸化炭素センサを用いた場
合を説明したが、これに限定するものではなく、材料や
原理の異なる各種のガスセンサを用いることができる。
また、空気質の変化の原因が同じでも、検知すべきガス
種を他のものに変えてそれに適したセンサを用いること
も可能である。また実施例では対象とする空気質の変化
の原因が３種類（在室、喫煙、バックグランド）で、そ
れぞれに対応した３種類のガスセンサを用いた場合を説
明したが、必要に応じて対象とする臭気成分の種類を増
してさらにきめ細かな空気質制御を行なうことも可能で
ある。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. In the example, SnO2 was used as the air quality detection means.
based semiconductor alcohol sensor, carbon monoxide sensor and N
Although the case where an ASICON-based solid electrolyte carbon dioxide sensor is used has been described, the invention is not limited to this, and various gas sensors with different materials and principles can be used. Furthermore, even if the cause of the change in air quality is the same, it is possible to change the type of gas to be detected and use a sensor suitable for that. In addition, in the example, there are three types of causes of air quality changes (occupancy, smoking, and background), and three types of gas sensors corresponding to each are used. It is also possible to perform more fine-grained air quality control by increasing the types of odor components.
【００１８】本発明になる空気質制御システムは、基本
的には空気質の原因の種類に応じた数のガスセンサを用
いることで構成できる。しかし多数の単体のガスセンサ
を組み合わせて用いるのではなく、１チップにハイブリ
ッド化された複合ガスセンサを用いることによってさら
にシステムのコンパクト化を図ることができる。また、
複数ガスに応答する１個のガスセンサを用いて、空気質
を変化させる複数の原因を識別することもできる。この
場合には、例えば変化原因を特定する各ガス種に対する
同一センサの異なる応答特性をあらかじめマイコンに記
憶させておき、センサの実際の応答特性と比較すること
で比較的容易に空気質の変化の原因を特定することが可
能となる。The air quality control system according to the present invention can basically be constructed by using a number of gas sensors depending on the type of cause of air quality. However, the system can be made more compact by using a composite gas sensor hybridized onto one chip instead of using a combination of a large number of individual gas sensors. Also,
A single gas sensor responsive to multiple gases can also be used to identify multiple causes of changes in air quality. In this case, for example, by storing the different response characteristics of the same sensor for each gas type to identify the cause of the change in advance in the microcomputer, and comparing it with the actual response characteristics of the sensor, it is relatively easy to identify changes in air quality. It becomes possible to identify the cause.
【００１９】一方ガスセンサに限らず、光学的ガス検知
手段、化学的ガス検知手段など目的や規模に応じた検知
手段を用いることも可能である。温度、湿度検知手段も
実施例に限定するものではなく、発明の主旨に反しない
限り様々な検知手段を用いることができるものである。On the other hand, it is not limited to gas sensors, but it is also possible to use detection means such as optical gas detection means and chemical gas detection means depending on the purpose and scale. The temperature and humidity detection means are also not limited to the embodiments, and various detection means can be used as long as they do not go against the spirit of the invention.
【００２０】さらに実施例では空気質が一定の不快レベ
ルを越えないように空調装置の間欠運転制御を行なった
場合を説明したが、空気質を常に一定レベルに維持する
ように、空調装置等の制御をさらにきめ細かく行なうこ
ともできる。すなわち空気質検知手段の出力レベルを細
分化し、空気質レベルの変化に敏感に対応する制御信号
を出すことにより空調装置等の運転能力を細かく変化さ
せ、その結果空気質レベルをほぼ一定の範囲内に維持す
ることが可能となる。ファジイ制御などの手法を用いる
ことも有効である。また、空気質の変化の原因に対応し
て、換気モード、空気清浄モード等を細かく使い分けた
りあるいは組み合わせるなどして最適な空気質制御を行
なうことができる。また雰囲気の温度、湿度条件に時間
とともに連続あるいは不連続な変化をもたせるような運
転制御を行なう場合などにも、空気質の不快度およびセ
ンサ特性の温度、湿度特性を考慮した補正を行なうこと
により空気質の最適な制御が可能となる。Furthermore, in the embodiment, a case was explained in which intermittent operation control of the air conditioner was performed so that the air quality did not exceed a certain level of discomfort. It is also possible to perform more fine-grained control. In other words, by subdividing the output level of the air quality detection means and issuing control signals that respond sensitively to changes in the air quality level, the operating capacity of air conditioners, etc. can be changed minutely, and as a result, the air quality level can be kept within a nearly constant range. It becomes possible to maintain the It is also effective to use techniques such as fuzzy control. In addition, optimal air quality control can be performed by finely using or combining ventilation modes, air purification modes, etc. in response to the cause of changes in air quality. In addition, when performing operational control that causes continuous or discontinuous changes in the temperature and humidity conditions of the atmosphere over time, it is possible to perform corrections that take into account the discomfort level of the air quality and the temperature and humidity characteristics of the sensor characteristics. Optimal control of air quality becomes possible.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明になる空気
質制御システムを用いることにより、空気質の変化の原
因を特定しかつ変化の度合を判定し、それに基づいて空
調装置等を的確に制御して空気質を快適なレベルに維持
管理することができる。[Effects of the Invention] As explained above, by using the air quality control system of the present invention, the cause of changes in air quality can be identified, the degree of change can be determined, and air conditioners, etc. can be adjusted accurately based on the results. Air quality can be controlled and maintained at a comfortable level.
【図１】本発明の一実施例の空気質制御システムのブロ
ック構成図FIG. 1 is a block diagram of an air quality control system according to an embodiment of the present invention.
【図２】在室を検知したセンサの出力パターンを示す図
[Figure 2] Diagram showing the output pattern of a sensor that detects presence in a room
【図３】在室負荷の変化に対応したセンサの出力パター
ン図[Figure 3] Diagram of sensor output pattern corresponding to changes in room load
【図４】喫煙を検知したセンサの出力パターン図[Figure 4] Output pattern diagram of a sensor that detects smoking
【図５
】喫煙検知特性に対する温度、湿度の影響を示す図[Figure 5
] Diagram showing the influence of temperature and humidity on smoking detection characteristics
【図６】空気質制御システムの動作説明図[Figure 6] Diagram explaining the operation of the air quality control system
１ 空気質検知手段 ２ 温度、湿度検知手段 ３ 信号処理手段 ４ 制御手段 ５ 空調装置等 1 Air quality detection means 2 Temperature and humidity detection means 3 Signal processing means 4 Control means 5 Air conditioning equipment, etc.
Claims (6)
度を検知する検知手段、前記空気質検知手段からの出力
により空気質の変化の原因の特定および変化の度合の判
定を行なう機能を有する信号処理手段、および処理され
た信号により空気質環境を変化させるための空調装置、
換気装置、空気清浄装置もしくはそれらの複合化された
装置を制御する制御手段からなることを特徴とする空気
質制御システム。1. A detection means for detecting air quality, a detection means for detecting temperature and humidity, and a function for identifying the cause of a change in air quality and determining the degree of change based on the output from the air quality detection means. a signal processing means and an air conditioner for changing the air quality environment by the processed signal;
An air quality control system comprising a control means for controlling a ventilation device, an air purification device, or a combined device thereof.
気、人間の在室、および喫煙を三要素とする空気質を検
知する機能を有することを特徴とする空気質制御システ
ム。2. An air quality control system, wherein the air quality detection means has a function of detecting air quality based on three elements: background odor, presence of a person in the room, and smoking.
知するセンサを用い、かつ信号処理手段が前記センサか
らの出力信号によりバックグランド臭気の状態を判定す
る機能を有することを特徴とする請求項１記載の空気質
制御システム。3. A sensor for detecting organic solvents is used as the air quality detection means, and the signal processing means has a function of determining the state of background odor based on the output signal from the sensor. 1. The air quality control system according to 1.
知するセンサを用い、かつ前記信号処理手段が前記セン
サからの出力信号により人間の在室状態を判定する機能
を有することを特徴とする請求項１記載の空気質制御シ
ステム。4. A sensor for detecting carbon dioxide is used as the air quality detection means, and the signal processing means has a function of determining whether a person is present in the room based on the output signal from the sensor. 1. The air quality control system according to 1.
酸化炭素を検知するセンサを用い、かつ信号処理手段が
前記センサからの出力信号により喫煙の状態を判定する
機能を有することを特徴とする請求項１記載の空気質制
御システム。5. A sensor for detecting hydrogen or carbon monoxide is used as the air quality detection means, and the signal processing means has a function of determining the state of smoking based on the output signal from the sensor. 1. The air quality control system according to 1.
の出力に対して温度，湿度の補正を行なう機能を有する
ことを特徴とする請求項１記載の空気質制御システム。6. The air quality control system according to claim 1, wherein the signal processing means has a function of correcting temperature and humidity with respect to the output from the air quality detection means.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP3142946A JP2959188B2 (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Air quality control system |
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| DE69224105T DE69224105T2 (en) | 1991-06-14 | 1992-06-11 | air conditioning |
| US07/897,677 US5261596A (en) | 1991-06-14 | 1992-06-12 | Air quality conditioning system |
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|---|---|---|---|
| JP3142946A JP2959188B2 (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Air quality control system |
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|---|---|
| JPH04369338A true JPH04369338A (en) | 1992-12-22 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09512629A (en) * | 1994-04-15 | 1997-12-16 | アメリカン・スタンダード・インコーポレイテッド | Indoor air quality sensor and indoor air quality detection method |
| JPH1123035A (en) * | 1997-07-04 | 1999-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Air conditioner having air cleaning function |
| JP2013217503A (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioner, and control method of air conditioner |
| WO2021153566A1 (en) * | 2020-01-30 | 2021-08-05 | 太陽誘電株式会社 | Smell decision device, smell decision method, and smell decision system |
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|---|---|---|---|---|
| CN105757911A (en) * | 2016-04-27 | 2016-07-13 | 广州视声电子实业有限公司 | Air quality optimizing system and method |
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1991
- 1991-06-14 JP JP3142946A patent/JP2959188B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2959188B2 (en) | 1999-10-06 |
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