JPH06130014A - 空気質レベル判定方法および空気質レベル判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気質検知時の空気質レベル判定閾値出力に
対して温度・湿度補正を行い、温度と湿度の変動に際し
ても空気質レベルの判定を的確に行うことを目的とす
る。 【構成】 空気質検知手段１１と、温度・湿度検知手段
１２と、空気質レベル判定閾値および所定の温度範囲と
所定の湿度範囲に対応した空気質検知手段の出力に関す
る多数の温度・湿度補正係数を記憶している記憶手段１
３と、空気質レベルの絶対判定基準となる温度と湿度に
おける空気質レベル判定閾値に、空気質検知時の温度と
湿度に対応する温度・湿度補正係数を乗じて空気質レベ
ル判定閾値を補正し、空気質検知時の空気質検知手段の
出力値と前記補正された空気質レベル判定閾値とを比較
することにより空気質レベルを判定し、空気質調整装置
１５を制御する制御信号を出力する演算手段１４とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、居住空間の空気質を検
知して空気質のレベルを判定する空気質レベル判定方法
および空気質レベル判定装置に関するものである。

【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高まり、冷暖房の高効率化、省エ
ネルギー化が図れるようになってきている。しかしその
反面、屋内での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、居住空間の空気質が低
下して健康を害したり不快感が増大するという問題が現
れてきている。このような状態に対処するための手段と
して、各種の空調装置や換気装置もしくは空気清浄装置
等の空気質調整装置が導入されてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の空気質
調整装置に利用される空気質判定装置は、もっぱら初期
的に設定された条件、すなわち、複数の温度段階または
湿度段階に対応した設定値を基準として空気質を判定す
るだけであり、したがってその判定結果に基づいて運転
される空気質調整装置も、予め設定された設定値に応じ
た運転制御を行なうのみとなり、居住空間における実際
の空気質の変化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。詳しくは、居住空間の温度や湿度の変
動により空気質そのものが変化すれば、居住者が受ける
不快感も影響を受ける。特に、臭気が存在する場合、あ
る温度、湿度条件下で快適であっても、一方の湿度が変
化するだけで不快と感じることもあるため、これら温度
と湿度双方を考慮して空気質調整装置を運転する必要が
ある。しかしながら、従来の空気質判定装置ではこのよ
うな温度，湿度による影響に対してほとんど有効な判断
を下すことができないという課題があった。

【０００４】本発明は以上のような従来の空気質判定装
置の課題を考慮し、温度と湿度を考慮して空気質レベル
の判定を行うことのできる空気質レベル判定方法および
空気質レベル判定装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、所
定の温度範囲と所定の湿度範囲に対応した空気質検知手
段の出力に関する温度・湿度補正係数を定めておき、予
め求められている空気質レベルの絶対判定基準となる温
度と湿度における空気質レベル判定閾値に、空気質検知
時の温度と湿度に対応する前記温度・湿度補正係数を乗
じて空気質レベル判定閾値を補正し、空気質検知時の前
記空気質検知手段の出力値と前記補正された空気質レベ
ル判定閾値とを比較することにより、空気質レベルを判
定する空気質レベル判定方法である。

【０００６】請求項２の本発明は、空気質の状態を検知
する空気質検知手段と、温度および湿度を検知する温度
・湿度検知手段と、空気質レベルの絶対判定基準となる
温度と湿度における空気質レベル判定閾値および所定の
温度範囲と所定の湿度範囲に対応した前記空気質検知手
段の出力に関する多数の温度・湿度補正係数を記憶して
いる記憶手段と、前記空気質レベルの絶対判定基準とな
る温度と湿度における空気質レベル判定閾値に、空気質
検知時の温度と湿度に対応する前記温度・湿度補正係数
を乗じて空気質レベル判定閾値を補正し、空気質検知時
の前記空気質検知手段の出力値と前記補正された空気質
レベル判定閾値とを比較することにより空気質レベルを
判定する演算手段とを備えてなる空気質レベル判定装置
である。

【０００７】

【作用】請求項１の本発明に従えば、空気質検知時の温
度と湿度に対応する温度・湿度補正係数が求められ、予
め求められている空気質レベルの絶対判定基準となる温
度と湿度における空気質レベル判定閾値に、その温度・
湿度補正係数が乗算されて空気質レベル判定閾値が補正
され、空気質検知時の空気質検知手段の出力値とその補
正された空気質レベル判定閾値とが比較されることによ
り、空気質レベルが判定される。

【０００８】請求項２の本発明に従えば、空気質検知時
に温度・湿度検知手段によって温度および湿度が検知さ
れると、その検知された温度と湿度に対応する、空気質
検知手段の出力に関する温度・湿度補正係数が求めら
れ、空気質レベルの絶対判定基準となる温度と湿度にお
ける空気質レベル判定閾値に、その温度・湿度補正係数
が乗算されて空気質レベル判定閾値が補正され、空気質
検知時の空気質検知手段の出力値とその補正された空気
質レベル判定閾値とが比較されることにより空気質レベ
ルが判定される。それにより、温度と湿度の変動が生じ
ても空気質レベルを実用上十分な精度で判定することが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の空気質レベル判定装置の一実施例
を示すブロック図である。図１において、１１は空気質
の状態を検知する空気質検知手段、１２は温度および湿
度を検知する温度・湿度検知手段であり、両手段１１，
１２から得られた空気質の状態，温度および湿度は演算
手段１４に与えられ、その演算手段１４は、記憶手段１
３を参照することにより、空気質調整装置１５を制御す
るようになっている。以下に更に詳しく説明する。

【００１０】記憶手段１３は、空気質レベルの絶対判定
基準となる温度と湿度における空気質レベル判定閾値を
記憶するとともに、所定の温度範囲と所定の湿度範囲に
対応した空気質検知手段１１の出力に関する温度・湿度
補正係数を多数記憶している。

【００１１】その記憶手段１３を参照する演算手段１４
は、予め求められ記憶手段１３に記憶されている空気質
レベルの絶対判定基準となる温度と湿度における空気質
レベル判定閾値に、空気質検知時の温度，湿度に対応す
る上記温度・湿度補正係数を乗じて空気質レベル判定閾
値を補正し、空気質検知時の空気質検知手段１１の出力
値と上記補正された空気質レベル判定閾値とを比較する
ことにより、空気質レベルを判定し、その結果を空気質
調整装置１５を制御する制御信号として出力するように
構成されている。

【００１２】なお、本実施例では、空気質検知手段１１
として各種アルコール等有機溶剤、揮発性硫化物および
含窒素化合物に感度を有するＳｎＯ₂系半導体ガスセン
サ（以後、ガスセンサと呼ぶ）を用いた。また温度・湿
度検知手段１２の温度検知用として、セラミックサーミ
スタ（以後、サーミスタと呼ぶ）を用い、湿度検知用と
してセラミック湿度センサ（以後、湿度センサと呼ぶ）
を用いた。

【００１３】（表１）は、本実施例で用いたそのガスセ
ンサの電圧出力（本実施例では、センサ出力として電圧
を用いた。以後、センサ出力と呼ぶ）に関する温度・湿
度補正係数を割り付けたものである。

【００１４】

【表１】

【００１５】本実施例では、（表１）に示すように、温
度１５〜３５℃、湿度３０〜８０％ＲＨの範囲を温度・
湿度補正範囲とし、この範囲を２５の領域に分割して、
各領域に０．８３〜１．１７までの温度・湿度補正係数
を割り付けている。割り付けられたそれぞれの温度・湿
度補正係数は、所定の空気質負荷（臭気）を与えたとき
の、各領域に示される温度範囲および湿度範囲での空気
質レベル判定閾値の平均値と、絶対判定基準となる２５
℃、５０％ＲＨにおける空気質レベル判定閾値との比を
求めたものであり、その各領域での空気質レベル判定閾
値は、実験によるセンサ出力と不快度申告との相関によ
り求めている。具体的には、不快申告率２０％（８０％
が不快を感じず、２０％が不快を申告）に対応するセン
サ出力を採用している。

【００１６】次に上述した実施例の動作を以下に説明す
る。図２は、空気質レベル判定の手順を表すフロー図で
ある。空気質レベル判定装置の動作が開始されると、ま
ず空気質検知手段１１の出力および温度・湿度検知手段
１２の出力が測定される（ステップＳ２１）。次いで、
予め求められている空気質レベルの絶対判定基準となる
温度と湿度における空気質レベル判定閾値に、測定され
た温度，湿度に対応する空気質検知手段１１の出力に関
する温度・湿度補正係数を、記憶手段１３から呼び出し
て乗じることにより、空気質検知時の温度と湿度におけ
る空気質レベル判定閾値が算出され（ステップＳ２
２）、すなわちその閾値の補正がなされ、次いで、空気
質検知時の空気質検知手段１１の出力値とその補正され
た空気質レベル判定閾値とが比較されることにより（ス
テップＳ２３）、空気質レベルが判定され（ステップＳ
２４）、その結果に基づいて空気質調整装置１５を制御
する制御信号が出力される。

【００１７】この空気質レベル判定装置の動作確認を行
うため、換気および空気清浄機能付きの空調装置（以
後、空気質調整装置と呼ぶ）を設置した約１．５×２×
２．２ｍの実験室で空気質の測定を行なった。ガスセン
サ、サーミスタおよび湿度センサは床から約１．２ｍの
高さの壁面に互いに近接して取り付けた。

【００１８】図３は上記空気質レベル判定における空気
質レベル判定閾値の補正を説明するための図である。本
実施例では、空気質レベルの絶対判定基準となる２５
℃、５０％ＲＨにおける空気質レベル判定閾値出力値は
１．５０ｖであった。一方、空気質レベル判定装置の動
作確認実験における空気質検知時の温度と湿度は、それ
ぞれ３０℃、６５％ＲＨとした。上記実験室において温
度と湿度をそれぞれ３０℃、６５％ＲＨに設定し、所定
の空気質負荷（臭気）を与えてセンサ出力を測定した結
果、空気質検知手段１１のセンサ出力は１．８０ｖとな
った。

【００１９】（表１）に示したように、温度と湿度，３
０℃、６５％ＲＨが属する領域における温度・湿度補正
係数は１．１１である。したがって、３０℃、６５％Ｒ
Ｈにおける空気質レベル判定閾値出力は１．５０×１．
１１＝１．６７ｖと算出される。この結果、空気質検知
時のセンサ出力１．８０ｖと、その補正された空気質レ
ベル判定閾値出力１．６７ｖとが比較され、その結果、
１．８０ｖ＞１．６７ｖであるため、空気質レベルはか
なり悪化していると判定された。なお、このときの不快
度申告は閾値を越えてかなり不快であるという申告結果
を実験から得ており、空気質レベル判定装置のセンサ出
力に基づく判定結果と一致した。

【００２０】以上説明したように、本実施例になる空気
質レベル判定方法およびそれを利用した空気質レベル判
定装置を用いることにより、温度と湿度の変化に基づく
センサ出力の補正を容易に行うことができ、空気質レベ
ルの判定を的確に行うことができる。

【００２１】なお、本発明の実施例では、温度・湿度補
正範囲を２５分割した場合について説明したが、さらに
分割数を増すことによって、より細かく空気質レベル判
定閾値の補正を行うことができ、それによって空気質レ
ベルの判定精度を向上させることができる。また、その
逆に、判定精度を低下させない範囲でその分割数を減ら
すことも可能であり、例えば実施例の温度・湿度補正範
囲を温度に関して４分割、湿度に関して４分割、計１６
分割した場合でも、実用上十分な精度で空気質レベルの
判定を行なうことが可能である。この分割数の増減につ
いては、温度・湿度補正範囲を温度および／または湿度
について拡張あるいは縮小する場合にもあてはまる。

【００２２】また、本発明に示す空気質レベル判定閾値
出力がセンサ個体ごとに異なる値をとる場合には、各セ
ンサ固有の空気質レベル判定閾値出力をあらかじめ記憶
手段に記憶させておくことが好ましい。また、センサ出
力の温度・湿度特性がセンサ個体ごとに異なる場合に
も、温度・湿度補正係数を実験的に容易に求めることが
できるため、これを記憶手段に記憶させることで本実施
例と同様の効果を得ることができる。

【００２３】また、本発明の空気質検知手段としては実
施例では、ＳｎＯ₂系半導体ガスセンサを用いた場合を
説明したが、これに限らず、材料や原理の異なる同等の
各種のガスセンサを用いることができる。さらに、ガス
選択性の異なる複数のガスセンサを用いることもでき、
この場合には、空気質を悪化させる原因となる要因を識
別することができると同時に、よりきめ細かな空気質の
調整が可能となるものである。また、半導体ガスセンサ
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空気質検知手段を用いることも可
能である。

【００２４】また、本発明の温度・湿度検知手段は、実
施例のセラミックセンサ、セラミック湿度センサに限ら
ず、温度および湿度を検知し、信号を出力しうるもので
あれば任意のものでよい。

【００２５】また、本発明は、空気調整装置の制御に用
いられる場合に限らず、空気の質を表示する装置など他
の装置にも応用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の空気質レベル判定方法によれば、空気質検知時の
温度，湿度に対応する温度・湿度補正係数を利用して空
気質レベルの絶対判定基準となる閾値を補正し、空気質
レベルを判定することができ、空気質を的確に判定する
ことができるという長所を有する。

【００２７】また、本発明の空気質レベル判定装置によ
れば、温度と湿度の変動に際しても空気質のレベルを容
易にかつ的確に判定することができ、例えば、その判定
結果を空気質調整装置に与えれば、その空気質調整装置
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
ことができるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る空気質レベル判定装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係る空気質レベル判定の手
順を表すフロー図である。

【図３】同実施例に係る空気質レベル判定閾値出力の補
正と空気質レベル判定を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ 空気質検知手段 １２ 温度・湿度検知手段 １３ 記憶手段 １４ 演算手段 １５ 空気質調整装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の温度範囲と所定の湿度範囲に対応
   した空気質検知手段の出力に関する温度・湿度補正係数
   を定めておき、予め求められている空気質レベルの絶対
   判定基準となる温度と湿度における空気質レベル判定閾
   値に、空気質検知時の温度と湿度に対応する前記温度・
   湿度補正係数を乗じて空気質レベル判定閾値を補正し、
   空気質検知時の前記空気質検知手段の出力値と前記補正
   された空気質レベル判定閾値とを比較することにより、
   空気質レベルを判定することを特徴とする空気質レベル
   判定方法。
2. 【請求項２】 空気質の状態を検知する空気質検知手段
   と、温度および湿度を検知する温度・湿度検知手段と、
   空気質レベルの絶対判定基準となる温度と湿度における
   空気質レベル判定閾値および所定の温度範囲と所定の湿
   度範囲に対応した前記空気質検知手段の出力に関する多
   数の温度・湿度補正係数を記憶している記憶手段と、前
   記空気質レベルの絶対判定基準となる温度と湿度におけ
   る空気質レベル判定閾値に、空気質検知時の温度と湿度
   に対応する前記温度・湿度補正係数を乗じて空気質レベ
   ル判定閾値を補正し、空気質検知時の前記空気質検知手
   段の出力値と前記補正された空気質レベル判定閾値とを
   比較することにより空気質レベルを判定する演算手段と
   を備えることを特徴とする空気質レベル判定装置。
3. 【請求項３】 空気質検知手段としてガスセンサを用い
   ることを特徴とする請求項２記載の空気質レベル判定装
   置。