WO2016038835A1 - 通風制御装置、通風制御システムおよびプログラム - Google Patents

通風制御装置、通風制御システムおよびプログラム Download PDF

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WO2016038835A1
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temperature
parameter
opening
indoor
unit
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PCT/JP2015/004353
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English (en)
French (fr)
Inventor
高橋　勇人
豊田　憲治
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E05F15/71—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to temperature changes, rain, wind or noise
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a ventilation control device that controls ventilation in a room (inside a building), a ventilation control system, and a computer program for the ventilation control device.
  • a room ventilating device that opens and closes a window according to the outside temperature (see, for example, Patent Document 1).
  • This ventilation system measures the outside air temperature using the outside air temperature sensor provided outside the room, and when the outside air temperature is less than the threshold temperature, opens the window to ventilate the room, and the outside air temperature is higher than the threshold temperature Stop the ventilation by closing the window in some cases.
  • the outside air temperature sensor is installed, for example, in a shade such as an outer wall on the north side of the building so as not to be affected by solar radiation. Therefore, in summer when the temperature is high, based on the measurement results of the sensor installed in the shade, when the window exposed to sunlight is opened, for example, the air whose temperature is higher than the measurement result of the sensor flows indoors , There was a risk that the indoor temperature would rise.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a ventilation control device, a ventilation control system, and a program capable of performing ventilation control in which an indoor temperature rise is suppressed.
  • a ventilation control device includes an opening / closing control unit that controls an opening / closing member that opens / closes an opening (that is, an opening that allows ventilated communication) to connect indoors and outdoors;
  • a temperature information acquisition unit acquiring a first parameter to be increased and a second parameter to increase according to a temperature rise of air passing through the opening, wherein the open / close control unit is configured to acquire the temperature information acquisition unit;
  • the first parameter is compared with the second parameter, and when the second parameter is larger than the first parameter, the open / close member is closed.
  • a ventilation control system includes the ventilation control device, a first measurement unit that measures the first parameter, and a second measurement unit that measures the second parameter.
  • a program according to an aspect of the present invention causes a computer to function as the ventilation control device.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a ventilation control system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the opening and closing control of the window in the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of the HEMS controller in the embodiment.
  • FIG. 10 A schematic configuration of a ventilation control system 10 according to the present embodiment is shown in FIG.
  • the ventilation control system 10 includes a ventilation control device 1, a first measurement unit 21, a second measurement unit 22, and a third measurement unit 23.
  • the ventilation control system 10 controls the ventilation from the outdoor 402 to the indoor 401 by controlling the open / close state of the windows 42A and 42B (opening and closing members) in the detached house 4 by the ventilation control device 1.
  • the ventilation control device 1 is assumed to be used in summer when the temperature is relatively high.
  • the installation place of the ventilating control apparatus 1 is not limited to the detached house 4, For example It may be provided in an office, a factory or the like.
  • the control target of the ventilation control device 1 may be any opening / closing member for opening and closing the openings 41A and 41B for connecting the indoor 401 and the outdoor 402, and is not limited to the window. It may be.
  • the left in FIG. 1 will be described as “north” in the direction, and the right as “south” in the direction.
  • the ventilation control device 1 of the present embodiment includes a computer that implements the following functions by executing a program as a main hardware configuration.
  • This computer may be selected from a portable terminal device such as a smartphone and a tablet terminal, as well as a ventilation control computer and an installed terminal device such as a general-purpose personal computer.
  • the computer comprises a processor (microprocessor), a memory and a communication interface (I / F).
  • the computer may be configured to integrally include a processor and a memory, such as a microcontroller.
  • the communication I / F is a communication circuit that communicates with other devices wirelessly or by wire.
  • the memory is a ROM (Read Only Memory) holding a program and data in advance, a RAM (Random Access Memory) for storing data etc.
  • the processor executes, for example, a program stored in the memory to control, for example, the communication I / F and the like, and performs various processes according to functions to be described later.
  • the program may be pre-written in the ROM or may be provided through a telecommunication line such as the Internet. Also, the program may be provided by a computer readable recording medium.
  • the ventilation control device 1 has a ventilation control function, and includes an open / close control unit 11 and a temperature information acquisition unit 12 as functional components.
  • the opening and closing control unit 11 controls the opening and closing states of the windows 42A and 42B (opening and closing members) for opening and closing the openings 41A and 41B respectively connecting the indoor 401 and the outdoor 402, that is, the windows 42A and 42B facing the outdoor 402.
  • a drive unit 43 for opening and closing each window is provided in each of the windows 42A and 42B of the detached house 4 in the present embodiment.
  • the open / close control unit 11 is configured to be able to communicate with the respective drive units 43, and transmits the open / close control signal to the drive unit 43 to control the drive unit 43, thereby opening / closing the windows 42A and 42B. Control.
  • the open / close control unit 11 also monitors the current open / close state of the windows 42A, 42B.
  • the switching control unit 11 is realized by a processor that executes a program stored in a memory, a communication I / F, and the like.
  • an opening 41A is formed in the outer wall on the south side of the single-family house 4
  • a window 42A is provided in the opening 41A
  • an opening 41B is formed in the outer wall on the north side of the single-family house 4
  • the window in the opening 41B 42B is provided.
  • the temperature information acquisition unit 12 is configured to be able to communicate with the first measurement unit 21, the second measurement unit 22, and the third measurement unit 23, each of which is a temperature sensor configured to measure a temperature using, for example, a thermistor. Then, the temperature information acquisition unit 12 acquires a temperature measurement result from each of the first measurement unit 21, the second measurement unit 22, and the third measurement unit 23.
  • the temperature information acquisition unit 12 is realized by a processor that executes a program stored in the memory, a communication I / F, and the like.
  • the ventilation control system 10 may include the drive unit 43 in addition to the ventilation control device 1, the first measurement unit 21, the second measurement unit 22, and the third measurement unit 23, and further, the openings 41A and 41B, And, the windows 42A and 42B may be included.
  • the first measurement unit 21 is provided indoors 401 (for example, a living room), and measures the temperature of the indoor 401 (hereinafter referred to as indoor temperature T1). Then, the first measurement unit 21 transmits the temperature measurement result (indoor air temperature T1) to the temperature information acquisition unit 12 at a predetermined time interval as a first parameter that increases according to the temperature rise of the indoor 401.
  • the second measurement unit 22 is provided in the frame of the opening 41A on the south side to which the window 42A is attached, and the temperature of air passing through the opening 41A when the window 42A is in an open state (hereinafter referred to as passing air temperature T2) Measure Note that the second measurement unit 22 may be provided on the indoor 401 side with respect to the window 42A, or may be provided on the outdoor 402 side. Then, the second measurement unit 22 transmits the temperature measurement result (passing air temperature T2) to the temperature information acquisition unit 12 at a predetermined time interval as a second parameter that increases according to the temperature rise of the air passing through the opening 41A. Do.
  • the second measurement unit 22 may be provided on the outer wall near the opening 41A, and may be configured to measure the temperature of the air near the outer wall as the passing air temperature T2.
  • the third measurement unit 23 is provided on the outside 402, and measures the temperature of the outside 402 (hereinafter, referred to as an outside temperature T3).
  • an outside temperature T3 the temperature of the outside 402
  • the third measuring unit 23 for example, the outer wall on the north side in the single-family house 4, under the eaves, inside of an air-vulsable case (for example, a hundred-leaf box, a ventilation cylinder) so that the outside temperature T3 to be measured is not affected by solar radiation. It is installed in the shade of Then, the third measurement unit 23 transmits the temperature measurement result (outside air temperature T3) to the temperature information acquisition unit 12 at a predetermined time interval as a third parameter that increases according to the temperature rise of the outdoor 402.
  • each of the first measurement unit 21, the second measurement unit 22, and the third measurement unit 23 transmits the temperature measurement result to the temperature information acquisition unit 12.
  • the temperature information acquisition unit 12 acquires a first parameter (indoor air temperature T1), a second parameter (passing air temperature T2), and a third parameter (outside air temperature T3).
  • each of the first measurement unit 21, the second measurement unit 22, and the third measurement unit 23 may be configured to include a memory that stores temperature measurement results for a predetermined period.
  • the temperature information acquisition unit 12 accesses the first measurement unit 21, the second measurement unit 22, and the third measurement unit 23 to acquire the latest data of the indoor temperature T1, the passing temperature T2, and the outside temperature T3. Configured as.
  • the opening and closing control of the windows (collective control of the windows 42A and 42B) performed by the opening and closing control unit 11 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the windows 42A and 42B will be described as being collectively controlled.
  • the first parameter, the second parameter, and the third parameter are all described as parameters (parameters in the same temperature unit) that increase at the same rate according to the temperature rise.
  • the first parameter, the second parameter, and the third parameter are not values based on the same unit, when comparing the magnitude of values between two of these parameters, conversion of the unit is performed.
  • the units may be aligned.
  • the open / close control unit 11 confirms the current open / close state of the windows 42A, 42B (step S1). Then, when the windows 42A and 42B are in the closed state, the open / close control unit 11 compares the indoor air temperature T1 (first parameter) acquired by the temperature information acquisition unit 12 with the outside air temperature T3 (third parameter) (step S2). If the outside air temperature T3 is higher than the indoor air temperature T1, the open / close control unit 11 maintains the closed state of the windows 42A and 42B, that is, does not perform ventilation (step S3). On the other hand, when the indoor temperature T1 is equal to or higher than the outside temperature T3, the open / close control unit 11 opens the windows 42A and 42B (step S4).
  • the open / close control unit 11 acquires the indoor air temperature T1 acquired by the temperature information acquisition unit 12 ( 1) and the passing air temperature T2 (second parameter) are compared (step S5).
  • the passing air temperature T2 is higher than the indoor air temperature T1
  • the opening / closing control unit 11 closes the windows 42A and 42B and does not perform ventilation (step S6).
  • the open / close control unit 11 maintains the open state of the windows 42A and 42B and performs ventilation (step S7).
  • the open / close control unit 11 closes the windows 42A and 42B. Thereby, it is possible to prevent the warmed air of the outdoor 402 from flowing into the indoor 401, and to prevent an increase in the indoor air temperature T1.
  • the opening / closing control unit 11 opens the windows 42A and 42B once to make it possible to measure the passing air temperature T2. Then, when the passing air temperature T2 is higher than the indoor air temperature T1, that is, the opening / closing control part 11 passes through the opening 41A and flows into the indoor 401 from the outside 402 (air temperature T2) is higher than the indoor air temperature T1. If so, close the windows 42A, 42B.
  • the temperature of the air in the vicinity of the outer wall may be higher than the temperature measurement result (outside temperature T3) of the third measurement unit 23 installed in the shade.
  • the windows 42A and 42B are closed, thereby preventing the flow of warmed air into the indoor 401 and preventing the indoor temperature T1. It is possible to perform ventilation control that prevents the rise.
  • the opening / closing control unit 11 maintains the windows 42A and 42B in the open state, so that ventilation of the indoor 401 can be performed and the temperature of the indoor 401 can be lowered. .
  • the opening 41A is formed in the outer wall on the south side of the single-family house 4 and the window 42A is provided in the opening 41A, but the direction and the positions of the openings and windows are merely an example.
  • the second measurement unit 22 measures the temperature (passing temperature T2) of the air passing through the opening (the opening 41A on the south side in the present embodiment) of the outer wall of the south side or the west side of the building relatively easily warmed by solar radiation in the northern hemisphere. It is effective to be provided to measure.
  • the open / close control unit 11 is a window provided in the detached house 4 (other windows not provided with the second measurement unit 22) Is included (in this embodiment, collective control of the window 42A on the south side and the window 42B on the north side).
  • the 2nd measurement part 22 may be provided in each of the some opening (each of opening 41A, 41B) provided in the detached house 4. As shown in FIG. In this case, if any one of the temperature measurement results (second parameter) measured by each of the second measurement units 22 is higher than the indoor air temperature T1, all the windows (the windows 42A and the windows) 42B) is controlled to close collectively.
  • the control of the open / close state of the windows 42A and 42B is not limited to the above-described collective control, and the open / close control unit 11 determines the window based on the temperature measurement result (second parameter) measured by each of the second measurement units 22. It may be configured to individually control the open / close states of 42A and 42B.
  • the ventilation control device 1 controls one window 42A (opening and closing member) for opening and closing one opening 41A provided in the detached house 4 and does not control another window (window 42B). Good.
  • the apparatus different from an apparatus (ventilation control apparatus 1) for exclusive use may be equipped with the function of the ventilation control mentioned above.
  • a device different from the dedicated device (ventilation control device 1) for example, in addition to the functions of the original crime prevention and disaster prevention to equipment installed in the detached house 4 (domestic) etc. for crime prevention and disaster prevention
  • the above-described ventilation control function may be implemented. Examples of such a device include an intercom and the like, which may be any of a fixed position type, a portable type, a portable type, etc. fixed to a wall of a living room.
  • HEMS controller 100 used for HEMS (Home Energy Management System) may have.
  • the HEMS controller 100 includes the above-described open / close control unit 11 and the temperature information acquisition unit 12 in addition to the power information acquisition unit 13.
  • the power information acquisition unit 13 is configured to be communicable with, for example, the power measurement unit 51 that measures the power consumption of each branch circuit.
  • the power information acquisition unit 13 acquires the power consumption of the electrical load as information related to the power and displays it on the monitor 52.
  • the ventilation control device 1 of the present embodiment includes the open / close control unit 11 and the temperature information acquisition unit 12.
  • the opening and closing control unit 11 controls a window 42A (opening and closing member) that opens and closes the opening 41A that allows the indoor 401 and the outdoor 402 to be continuous.
  • the temperature information acquisition unit 12 sets a first parameter (indoor air temperature T1) which increases according to the temperature rise of the indoor 401, and a second parameter (passing air temperature T2) which increases according to the temperature rise of the air passing through the opening 41A. get.
  • the open / close control unit 11 compares the first parameter (indoor temperature T1) acquired by the temperature information acquisition unit 12 with the second parameter (passing temperature T2), and the second parameter (passing temperature T2) is the first parameter.
  • the window 42A opening and closing member
  • the ventilation control system 10 according to the present embodiment may not necessarily include the third measurement unit 23. That is, the ventilation control system 10 according to the present embodiment includes the ventilation control device 1, the first measuring unit 21 that measures the first parameter (indoor temperature T1), and the second that measures the second parameter (passing temperature T2). And a measuring unit 22.
  • the program of the present embodiment causes a computer to function as the ventilation control device 1.
  • the HEMS controller 100 of the present embodiment is used for the HEMS, and includes the open / close control unit 11, the temperature information acquisition unit 12, and the power information acquisition unit 13.
  • the opening and closing control unit 11 controls a window 42A (opening and closing member) that opens and closes the opening 41A that allows the indoor 401 and the outdoor 402 to be continuous.
  • the temperature information acquisition unit 12 sets a first parameter (indoor air temperature T1) which increases according to the temperature rise of the indoor 401, and a second parameter (passing air temperature T2) which increases according to the temperature rise of the air passing through the opening 41A. get.
  • the power information acquisition unit 13 acquires information (power consumption of the electric load) related to the power.
  • the open / close control unit 11 compares the first parameter (indoor temperature T1) acquired by the temperature information acquisition unit 12 with the second parameter (passing temperature T2), and the second parameter (passing temperature T2) is the first parameter.
  • the window 42A opening and closing member
  • the ventilation control device 1, the ventilation control system 10, the program, and the HEMS controller 100 are configured such that the temperature (passing air temperature T2) of air flowing from the outside 402 to the indoor 401 through the opening 41A is the indoor temperature T1. If it is higher than this, the window 42A is closed.
  • the temperature of the air in the vicinity of the outer wall may be higher than the temperature measurement result (outside temperature T3) of the third measurement unit 23 installed in the shade.
  • the windows 42A and 42B are closed, so that the heated air flows into the indoor 401 Ventilation control can be performed to prevent the temperature rise of the indoor temperature T1.
  • the temperature information acquisition unit 12 further acquires a third parameter (outside temperature T3) that increases according to the temperature rise of the outdoor 402.
  • the open / close control unit 11 compares the first parameter (indoor temperature T1) acquired by the temperature information acquisition unit 12 with the third parameter (outside temperature T3) while the window 42A (open / close member) is closed.
  • the opening / closing control unit 11 maintains the closed state of the window 42A (opening / closing member) when the third parameter (outside temperature T3) is larger than the first parameter (indoor temperature T1), and the first parameter (indoor temperature T1)
  • the window 42A (opening and closing member) is opened when the temperature is higher than the third parameter (the outside air temperature T3).
  • the open / close control unit 11 compares the first parameter (indoor temperature T1) acquired by the temperature information acquisition unit 12 with the second parameter (passed air temperature T2) in a state where the window 42A (opening / closing member) is opened. Do. Then, when the first parameter (indoor air temperature T1) is larger than the second parameter (passing air temperature T2), the open state of the window 42A (opening and closing member) is maintained.
  • the ventilation control device 1 opens the window 42A to ventilate only when the indoor air temperature T1 is higher than the outside air temperature T3 and the passing air temperature T2, so that the air flow prevents the indoor air temperature T1 from rising. Control can be performed.
  • the ventilation control device 1 of the present embodiment uses the temperature of the indoor 401 (indoor temperature T1) as the first parameter. Further, the temperature of the air passing through the opening 41A (passing temperature T2) is used as the second parameter, and the temperature of the outdoor 402 (the outside temperature T3) is used as the third parameter. That is, in this embodiment, each temperature measurement result of the 1st measurement part 21, the 2nd measurement part 22, and the 3rd measurement part 23 is used for comparison operation as it is, and the composition of ventilation control device 1 is simplified. be able to.
  • the 1st measurement part 21 of this embodiment is comprised so that only the air temperature (indoor air temperature T1) of indoor 401 may be measured, in addition to indoor air temperature T1, it also senses the sensation of indoor 401 by measuring the humidity. It may be configured to measure the temperature.
  • the sensational temperature can be determined, for example, by the Misnal equation shown in the following equation 1.
  • Equation 1 the sensible temperature is M
  • the air temperature is T
  • the relative humidity H.
  • Equation 1 is an example of an arithmetic expression for obtaining the sensible temperature, and another arithmetic expression may be used.
  • the sensory temperature may be determined using parameters such as wind speed.
  • the temperature information acquisition unit 12 acquires, as a first parameter, the sensible temperature in the interior 401 measured by the first measurement unit 21.
  • the second measurement unit 22 and the third measurement unit 23 may be configured to measure the sensational temperature by measuring the temperature and the humidity.
  • the temperature information acquisition unit 12 acquires, as the second parameter, the sensational temperature of air passing through the opening 41A measured by the second measurement unit 22 and the sensational temperature in the outdoor 402 measured by the third measurement unit 23 as the third parameter.
  • the open / close control unit 11 controls the opening / closing of the window 42A (or the window 42A and the window 42B) by comparing the sensory temperatures (see FIG. 2).
  • the temperature information acquisition unit 12 acquires the temperature measurement result and the humidity measurement result from each of the first measurement unit 21, the second measurement unit 22, and the third measurement unit 23, and the air passing through the indoor 401 and the opening 41A, It may be configured to calculate the sensible temperature of the outdoor 402.
  • the sensible temperature as the parameter of the comparison operation for determining the opening and closing of the window 42A, it is possible to perform the ventilation control more suitable for the temperature sense of the human body.
  • all or part of the operation procedure (the opening and closing control of the window shown in FIG. 2 and the like shown in FIG. 2) of the ventilation control device 1 described above is realized by hardware in the ventilation control device 1 or an apparatus capable of communicating with the ventilation control device 1 Or may be implemented using software.
  • the processing by software is realized by a processor included in the ventilation control device 1 or the like executing a program stored in the memory.
  • the program may be recorded on a recording medium and distributed or distributed. For example, by installing the distributed program in a device or the like and causing a processor such as the device to execute the program, it is possible to cause the device or the like to perform all or part of the above-described window opening / closing control.

Abstract

　屋内の温度上昇を抑制した通風制御を行う通風制御装置（１）は、開閉制御部（１１）と温度情報取得部（１２）とを備え、開閉制御部（１１）は、開口（４１Ａ）を開閉する窓（４２Ａ）を制御し、温度情報取得部（１２）は、屋内（４０１）の温度上昇に応じて増加する屋内気温Ｔ１、および開口（４１Ａ）を通過する空気の温度上昇に応じて増加する通過気温Ｔ２を取得し、開閉制御部（１１）は、温度情報取得部（１２）が取得した屋内気温Ｔ１と通過気温Ｔ２とを比較し、通過気温Ｔ２が屋内気温Ｔ１よりも大きい場合、窓（４２Ａ）を閉じる。

Description

通風制御装置、通風制御システムおよびプログラム
　本発明は、屋内（建築物の内部）の通風を制御する通風制御装置、通風制御システムおよびその通風制御装置のためのコンピュータプログラムに関する。
　従来、外気温に応じて窓を開閉する室内の換気装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。この換気装置は、室外に設けられた外気温センサを用いて外気温を計測し、外気温が閾値温度未満である場合に窓を開けることで屋内の通風を行い、外気温が閾値温度以上である場合に窓を閉じることで通風を停止する。
特開平１０－１２１５９１号公報
　しかし、一般的に外気温センサは、日射の影響を受けないように例えば建築物の北側の外壁等の日陰に設置される。したがって、気温が高い夏季において、日陰に設置されたセンサの測定結果に基づいて、日光が照射された例えば南側の窓を開けた場合、センサの測定結果よりも高い温度の空気が屋内に流入し、屋内の温度が上昇するおそれがあった。
　本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、屋内の温度上昇を抑制した通風制御を行うことができる通風制御装置、通風制御システム、プログラムを提供することにある。
　本発明の一態様に係る通風制御装置は、屋内と屋外とを連続させる開口（つまり通風可能に連通させる開口）を開閉する開閉部材を制御する開閉制御部と、前記屋内の温度上昇に応じて増加する第１パラメータ、および前記開口を通過する空気の温度上昇に応じて増加する第２パラメータを取得する温度情報取得部とを備え、前記開閉制御部は、前記温度情報取得部が取得した前記第１パラメータと前記第２パラメータとを比較し、前記第２パラメータが前記第１パラメータよりも大きい場合、前記開閉部材を閉じる。
　本発明の一態様に係る通風制御システムは、上記通風制御装置と、前記第１パラメータを計測する第１計測部と前記第２パラメータを計測する第２計測部とを備える。
　本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータを上記通風制御装置として機能させる。
　本発明では、屋内の温度上昇を抑制した通風制御を行うことができるという効果がある。
図１は、実施形態に係る通風制御システムの概略構成図である。 図２は、実施形態における窓の開閉制御を示すフローチャートである。 図３は、実施形態におけるＨＥＭＳコントローラのブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態、並びに、ステップ（工程）およびステップの順序等は、一例であって本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
　（実施形態）
　本実施形態に係る通風制御システム１０の概略構成を図１に示す。通風制御システム１０は、通風制御装置１、第１計測部２１、第２計測部２２および第３計測部２３を備える。通風制御システム１０は、通風制御装置１により、戸建住宅４において窓４２Ａ、４２Ｂ（開閉部材）の開閉状態を制御することで屋外４０２から屋内４０１への通風を制御する。通風制御装置１は、気温が比較的高い夏季に使用されることを想定している。また、以下の説明では、通風制御装置１が戸建住宅４に設けられる場合を例として説明するが、通風制御装置１の設置場所は戸建住宅４に限定せず、例えば集合住宅、店舗、事務所、工場等に設けられていてもよい。また、通風制御装置１の制御対象は、屋内４０１と屋外４０２とを連続させる開口４１Ａ、４１Ｂを開閉する開閉部材であればよく、窓に限定せず、例えば扉、開閉可能な通風口等であってもよい。なお、図１における左を方角の「北」、右を方角の「南」として説明する。
　本実施形態の通風制御装置１は、プログラムを実行することによって以下の機能を実現するコンピュータを主なハードウェア構成として備える。このコンピュータは、通風制御専用のコンピュータ、汎用のパーソナルコンピュータなどの設置型の端末装置の他、スマートフォン、タブレット端末などの可搬型の端末装置から選択されてもよい。コンピュータは、プロセッサ（マイクロプロセッサ）、メモリおよび通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）を備える。コンピュータは、マイコン（microcontroller）のようにプロセッサとメモリとを一体に備える構成であってもよい。通信Ｉ／Ｆは、他の装置と無線又は有線で通信する通信回路である。メモリは、プログラム及びデータを予め保持しているＲＯＭ（Read Only Memory）、プログラムの実行に際してデータ等の記憶に利用するためのＲＡＭ（Random Access Memory）等であり、例えば不揮発性メモリを含んでいてもよい。プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを実行することにより例えば通信Ｉ／Ｆ等を制御して後述の機能に係る各種処理を行う。プログラムは、ＲＯＭにあらかじめ書き込まれる他、インターネットのような電気通信回線を通して提供されるようにしてもよい。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体によりプログラムが提供されてもよい。
　通風制御装置１は、通風制御の機能を有し、機能構成要素として、開閉制御部１１と温度情報取得部１２とを備える。
　開閉制御部１１は、屋内４０１と屋外４０２とを連続させる開口４１Ａ、４１Ｂをそれぞれ開閉する窓４２Ａ、４２Ｂ（開閉部材）、すなわち屋外４０２に面した窓４２Ａ、４２Ｂそれぞれの開閉状態を制御する。具体的には、本実施形態における戸建住宅４の窓４２Ａ、４２Ｂそれぞれには、その各窓を開閉駆動する駆動部４３が設けられている。そして、開閉制御部１１は、この各駆動部４３と通信可能に構成されており、駆動部４３に開閉制御信号を送信して駆動部４３を制御することで、窓４２Ａ、４２Ｂそれぞれの開閉状態を制御する。また、開閉制御部１１は、現在の窓４２Ａ、４２Ｂの開閉状態も監視している。開閉制御部１１は、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ、通信Ｉ／Ｆ等により実現される。
　本実施形態では、戸建住宅４の南側の外壁に開口４１Ａが形成され、開口４１Ａに窓４２Ａが設けられており、戸建住宅４の北側の外壁に開口４１Ｂが形成され、開口４１Ｂに窓４２Ｂが設けられている。
　温度情報取得部１２は、例えばサーミスタを用いて温度を計測する温度センサで構成された第１計測部２１、第２計測部２２、および第３計測部２３と通信可能に構成されている。そして、温度情報取得部１２は、第１計測部２１、第２計測部２２、および第３計測部２３それぞれから温度計測結果を取得する。温度情報取得部１２は、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ、通信Ｉ／Ｆ等により実現される。
　なお、通風制御システム１０は、通風制御装置１、第１計測部２１、第２計測部２２および第３計測部２３の他、駆動部４３を含むものとしてもよいし、更に開口４１Ａ、４１Ｂ、及び、窓４２Ａ、４２Ｂを含むものとしてもよい。
　第１計測部２１は、屋内４０１（例えば居室内）に設けられており、屋内４０１の気温（以降、屋内気温Ｔ１という）を計測する。そして、第１計測部２１は、温度計測結果（屋内気温Ｔ１）を、屋内４０１の温度上昇に応じて増加する第１パラメータとして、所定の時間間隔で温度情報取得部１２に送信する。
　第２計測部２２は、窓４２Ａが取り付けられた南側の開口４１Ａの枠に設けられており、窓４２Ａが開状態である場合において開口４１Ａを通過する空気の温度（以降、通過気温Ｔ２という）を計測する。なお、第２計測部２２は、窓４２Ａに対して屋内４０１側に設けられていてもよいし、屋外４０２側に設けられていてもよい。そして、第２計測部２２は、温度計測結果（通過気温Ｔ２）を、開口４１Ａを通過する空気の温度上昇に応じて増加する第２パラメータとして、所定の時間間隔で温度情報取得部１２に送信する。ここで、窓４２Ａが開状態である場合に、屋外４０２から開口４１Ａを通過して屋内４０１に流入する空気には、開口４１Ａ近傍における戸建住宅４の外壁付近の空気が含まれる。そこで、第２計測部２２は、開口４１Ａ近傍の外壁に設けられ、外壁付近の空気の温度を通過気温Ｔ２とみなして計測するように構成されていてもよい。
　第３計測部２３は、屋外４０２に設けられており、屋外４０２の気温（以降、外気温Ｔ３という）を計測する。ここで、第３計測部２３は、計測する外気温Ｔ３が日射の影響を受けないように、例えば戸建住宅４における北側の外壁、軒下、通風可能な筐体（例えば百葉箱、通風筒）内等の日陰に設置されている。そして、第３計測部２３は、温度計測結果（外気温Ｔ３）を、屋外４０２の温度上昇に応じて増加する第３パラメータとして、所定の時間間隔で温度情報取得部１２に送信する。
　このように、第１計測部２１、第２計測部２２、および第３計測部２３のそれぞれが、温度計測結果を温度情報取得部１２に送信する。これにより、温度情報取得部１２は、第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）、第２パラメータ（通過気温Ｔ２）、および第３パラメータ（外気温Ｔ３）を取得する。なお、第１計測部２１、第２計測部２２、および第３計測部２３それぞれが、所定期間分の温度計測結果を記憶するメモリを備えた構成であってもよい。この場合、温度情報取得部１２が第１計測部２１、第２計測部２２、および第３計測部２３にアクセスして、屋内気温Ｔ１、通過気温Ｔ２、および外気温Ｔ３の最新データを取得するように構成される。
　そして、開閉制御部１１は、温度情報取得部１２が取得した屋内気温Ｔ１（第１パラメータ）、通過気温Ｔ２（第２パラメータ）、および外気温Ｔ３（第３パラメータ）の最新データに基づいて、窓４２Ａおよび窓４２Ｂの開閉状態を制御する。開閉制御部１１が行う窓の開閉制御（窓４２Ａ、４２Ｂの一括制御）について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。なお、窓４２Ａ、４２Ｂは一括制御されるものとして説明する。また、ここでは、第１パラメータ、第２パラメータ及び第３パラメータはいずれも温度上昇に応じて同じ割合で増加するパラメータ（同じ温度単位のパラメータ）であるものとして説明する。なお、第１パラメータ、第２パラメータ及び第３パラメータが同じ単位に基づく値でない場合であっても、これらのパラメータの２つの間で値の大きさを比較するに際して、単位の換算を行うことで単位を揃えてもよい。
　まず、開閉制御部１１は、現在の窓４２Ａ、４２Ｂの開閉状態を確認する（ステップＳ１）。そして、開閉制御部１１は、窓４２Ａ、４２Ｂが閉状態である場合、温度情報取得部１２が取得した屋内気温Ｔ１（第１パラメータ）と外気温Ｔ３（第３パラメータ）とを比較する（ステップＳ２）。開閉制御部１１は、外気温Ｔ３が屋内気温Ｔ１よりも高い場合、窓４２Ａ、４２Ｂの閉状態を維持する、すなわち通風を行わない（ステップＳ３）。一方、開閉制御部１１は、屋内気温Ｔ１が外気温Ｔ３以上である場合、窓４２Ａ、４２Ｂを開ける（ステップＳ４）。
　次に、開閉制御部１１は、ステップＳ１において窓４２Ａ、４２Ｂが開状態である場合、またはステップＳ４において窓４２Ａ、４２Ｂが開けられた場合、温度情報取得部１２が取得した屋内気温Ｔ１（第１パラメータ）と通過気温Ｔ２（第２パラメータ）とを比較する（ステップＳ５）。開閉制御部１１は、通過気温Ｔ２が屋内気温Ｔ１よりも高い場合、窓４２Ａ、４２Ｂを閉じて通風を行わない（ステップＳ６）。一方、開閉制御部１１は、屋内気温Ｔ１が通過気温Ｔ２以上である場合、窓４２Ａ、４２Ｂの開状態を維持し通風を行う（ステップＳ７）。
　このように、開閉制御部１１は、外気温Ｔ３が屋内気温Ｔ１よりも高い場合、窓４２Ａ，４２Ｂを閉状態とする。これにより、屋外４０２の温められた空気が屋内４０１に流入することを防止し、屋内気温Ｔ１の上昇を防止することができる。
　また、開閉制御部１１は、屋内気温Ｔ１が外気温Ｔ３以上である場合、窓４２Ａ，４２Ｂを一旦開けて通過気温Ｔ２を計測可能な状態とする。そして、開閉制御部１１は、通過気温Ｔ２が屋内気温Ｔ１よりも高い場合、すなわち開口４１Ａを通過して屋外４０２から屋内４０１に流入する空気の温度（通過気温Ｔ２）が屋内気温Ｔ１よりも高い場合、窓４２Ａ，４２Ｂを閉じる。例えば、南側の外壁が日射によって温められた場合、この外壁付近の空気の温度が、日陰に設置された第３計測部２３の温度計測結果（外気温Ｔ３）よりも高くなるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、窓４２Ａ、４２Ｂ（特に南側の外壁に設けられた開口４１Ａの窓４２Ａ）が閉じられるので、屋内４０１に温められた空気が流入することを防止し、屋内気温Ｔ１の上昇を防止した通風制御を行うことができる。
　また、開閉制御部１１は、屋内気温Ｔ１が通過気温Ｔ２以上である場合、窓４２Ａ，４２Ｂを開状態に維持することで、屋内４０１の通風が行われ、屋内４０１の温度を下げることができる。
　なお、本実施形態では、戸建住宅４の南側の外壁に開口４１Ａが形成され、開口４１Ａに窓４２Ａが設けられていることとしたが、方角と開口及び窓の位置とは一例にすぎない。但し、第２計測部２２は、北半球において日射によって比較的温められやすい建築物の南側や西側の外壁の開口（本実施形態では南側の開口４１Ａ）を通過する空気の温度（通過気温Ｔ２）を計測するように設けられることは有効である。そして、開閉制御部１１は、この第２計測部２２の温度計測結果（第２パラメータ）に基づいて、戸建住宅４に設けられた窓（第２計測部２２が設けられていない他の窓を含む）の開閉状態の一括制御（本実施形態では、南側の窓４２Ａおよび北側の窓４２Ｂの一括制御）を行うように構成される。
　また、戸建住宅４に設けられた複数の開口それぞれ（開口４１Ａ、４１Ｂのそれぞれ）に第２計測部２２が設けられていてもよい。この場合、開閉制御部１１は、第２計測部２２それぞれが計測した温度計測結果（第２パラメータ）のうち、いずれか１つでも屋内気温Ｔ１よりも高い場合、全ての窓（窓４２Ａ及び窓４２Ｂ）を一括して閉じるように制御する。なお、窓４２Ａ、４２Ｂの開閉状態の制御は、上記の一括制御に限定せず、開閉制御部１１は、第２計測部２２それぞれが計測した温度計測結果（第２パラメータ）に基づいて、窓４２Ａ、４２Ｂの開閉状態を個別制御するように構成されていてもよい。
　また、通風制御装置１が、戸建住宅４に設けられた１つの開口４１Ａの開閉のための１つの窓４２Ａ（開閉部材）を制御し、他の窓（窓４２Ｂ）を制御しないこととしてもよい。
　なお、上述した通風制御の機能は、専用の装置（通風制御装置１）とは異なる装置が備えていてもよい。専用の装置（通風制御装置１）とは異なる装置の一例として、例えば防犯や防災のために戸建住宅４内（家庭内）等に設置された機器に、本来の防犯や防災の機能に加えて上述した通風制御の機能を実装してもよい。このような機器の例としては、インターホン（intercom）等が挙げられ、リビングの壁に固定された位置固定型、携帯型、可搬型等いずれであってもよい。また、家庭内の無線通信をサポートするＷｉＦｉ（登録商標）等に代表される無線通信中継機器（例えば無線ルータ、無線ゲートウェイ等）に、上述した通風制御の機能をアドオン（add-on）実装してもよい。また、例えば図３に示すようにＨＥＭＳ（Home Energy Management System）に用いられるＨＥＭＳコントローラ１００が備えていてもよい。このＨＥＭＳコントローラ１００は、電力情報取得部１３に加えて、上述した開閉制御部１１および温度情報取得部１２を備えている。電力情報取得部１３は、例えば分岐回路毎の消費電力を計測する電力計測部５１と通信可能に構成されており、例えば電気負荷の消費電力を電力に関する情報として取得し、モニター５２に表示する。
　上述したように、本実施形態の通風制御装置１は、開閉制御部１１と温度情報取得部１２とを備える。開閉制御部１１は、屋内４０１と屋外４０２とを連続させる開口４１Ａを開閉する窓４２Ａ（開閉部材）を制御する。温度情報取得部１２は、屋内４０１の温度上昇に応じて増加する第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）、および開口４１Ａを通過する空気の温度上昇に応じて増加する第２パラメータ（通過気温Ｔ２）を取得する。そして、開閉制御部１１は、温度情報取得部１２が取得した第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）と第２パラメータ（通過気温Ｔ２）とを比較し、第２パラメータ（通過気温Ｔ２）が第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）よりも大きい場合、窓４２Ａ（開閉部材）を閉じる。
　また、本実施形態の通風制御システム１０は、必ずしも第３計測部２３を含まなくてもよい。即ち、本実施形態の通風制御システム１０は、上記通風制御装置１と、第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）を計測する第１計測部２１と、第２パラメータ（通過気温Ｔ２）を計測する第２計測部２２とを備える。
　また、本実施形態のプログラムは、コンピュータを上記通風制御装置１として機能させる。
　また、本実施形態のＨＥＭＳコントローラ１００は、ＨＥＭＳに用いられ、開閉制御部１１と温度情報取得部１２と電力情報取得部１３とを備える。開閉制御部１１は、屋内４０１と屋外４０２とを連続させる開口４１Ａを開閉する窓４２Ａ（開閉部材）を制御する。温度情報取得部１２は、屋内４０１の温度上昇に応じて増加する第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）、および開口４１Ａを通過する空気の温度上昇に応じて増加する第２パラメータ（通過気温Ｔ２）を取得する。電力情報取得部１３は、電力に関する情報（電気負荷の消費電力）を取得する。そして、開閉制御部１１は、温度情報取得部１２が取得した第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）と第２パラメータ（通過気温Ｔ２）とを比較し、第２パラメータ（通過気温Ｔ２）が第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）よりも大きい場合、窓４２Ａ（開閉部材）を閉じる。
　すなわち、本実施形態の通風制御装置１、通風制御システム１０、プログラム、およびＨＥＭＳコントローラ１００は、開口４１Ａを通過して屋外４０２から屋内４０１に流入する空気の温度（通過気温Ｔ２）が屋内気温Ｔ１よりも高い場合、窓４２Ａを閉じる。例えば、南側の外壁が日射によって温められた場合、この外壁付近の空気の温度が、日陰に設置された第３計測部２３の温度計測結果（外気温Ｔ３）よりも高くなるおそれがある。しかしながら、通過気温Ｔ２が屋内気温Ｔ１よりも高い場合、窓４２Ａ、４２Ｂ（特に南側の外壁に設けられた開口４１Ａの窓４２Ａ）が閉じられるので、屋内４０１に温められた空気が流入することを防止し、屋内気温Ｔ１の上昇を防止した通風制御を行うことができる。
　さらに、本実施形態の通風制御装置１において、温度情報取得部１２は、屋外４０２の温度上昇に応じて増加する第３パラメータ（外気温Ｔ３）をさらに取得する。開閉制御部１１は、窓４２Ａ（開閉部材）が閉じられている状態では、温度情報取得部１２が取得した第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）と第３パラメータ（外気温Ｔ３）とを比較する。開閉制御部１１は、第３パラメータ（外気温Ｔ３）が第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）よりも大きい場合に窓４２Ａ（開閉部材）の閉状態を維持し、第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）が第３パラメータ（外気温Ｔ３）よりも大きい場合に窓４２Ａ（開閉部材）を開ける。また、開閉制御部１１は、窓４２Ａ（開閉部材）が開けられている状態では、温度情報取得部１２が取得した第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）と第２パラメータ（通過気温Ｔ２）とを比較する。そして、第１パラメータ（屋内気温Ｔ１）が第２パラメータ（通過気温Ｔ２）よりも大きい場合に窓４２Ａ（開閉部材）の開状態を維持する。
　これにより、本実施形態の通風制御装置１は、屋内気温Ｔ１が外気温Ｔ３および通過気温Ｔ２よりも高い場合にのみ、窓４２Ａを開けて通風を行うので、屋内気温Ｔ１の上昇を防止した通風制御を行うことができる。
　さらに、本実施形態の通風制御装置１は、第１パラメータとして屋内４０１の気温（屋内気温Ｔ１）を用いている。また、第２パラメータとして開口４１Ａを通過する空気の温度（通過気温Ｔ２）、第３パラメータとして屋外４０２の気温（外気温Ｔ３）を用いている。すなわち、本実施形態では、第１計測部２１、第２計測部２２、および第３計測部２３の各温度計測結果を、そのまま比較演算に用いており、通風制御装置１の構成を簡略化することができる。
　また、本実施形態の第１計測部２１は、屋内４０１の気温（屋内気温Ｔ１）のみを計測するように構成されているが、屋内気温Ｔ１に加えて屋内４０１の湿度も計測することで体感温度を計測するように構成されていてもよい。体感温度は、例えば下記式１に示すミスナールの式によって求めることができる。なお、式１において、体感温度をＭ、気温をＴ、相対湿度をＨとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、式１は、体感温度を求める演算式の一例であり、他の演算式を用いてもよい。また、風速等のパラメータも用いて体感温度を求めてもよい。
　そして、温度情報取得部１２は、第１計測部２１が計測した屋内４０１における体感温度を第１パラメータとして取得する。同様に、第２計測部２２、および第３計測部２３も、温度と湿度とを計測することで体感温度を計測するように構成されていてもよい。そして、温度情報取得部１２は、第２計測部２２が計測した開口４１Ａを通過する空気の体感温度を第２パラメータ、第３計測部２３が計測した屋外４０２における体感温度を第３パラメータとして取得する。そして、開閉制御部１１は、各体感温度を比較することで、窓４２Ａ（或いは窓４２Ａ及び窓４２Ｂ）の開閉を制御する（図２参照）。なお、温度情報取得部１２が、第１計測部２１、第２計測部２２、および第３計測部２３それぞれから温度計測結果、湿度計測結果を取得し、屋内４０１、開口４１Ａを通過する空気、および屋外４０２の体感温度を算出するように構成されていてもよい。
　このように、窓４２Ａの開閉を判断する比較演算のパラメータに体感温度を用いることによって、より人体の温度感覚に適した通風制御を行うことができる。
　また、上述の通風制御装置１の動作手順（図２に示す窓の開閉制御等）の全部又は一部は、通風制御装置１、或いは、通風制御装置１と通信可能な装置におけるハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。なお、ソフトウェアによる処理は、通風制御装置１等に含まれるプロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現されるものである。また、そのプログラムを記録媒体に記録して頒布や流通させてもよい。例えば、頒布されたプログラムを装置等にインストールして、装置等のプロセッサに実行させることで、その装置等に、例えば上述した窓の開閉制御の全部又は一部を行わせることが可能となる。
　なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。
　１　通風制御装置
　１０　通風制御システム
　１１　開閉制御部
　１２　温度情報取得部
　２１　第１計測部
　２２　第２計測部
　４１Ａ、４１Ｂ　開口
　４２Ａ、４２Ｂ　窓（開閉部材）

Claims (6)

  1. 　屋内と屋外とを連続させる開口を開閉する開閉部材を制御する開閉制御部と、
    　前記屋内の温度上昇に応じて増加する第１パラメータ、および前記開口を通過する空気の温度上昇に応じて増加する第２パラメータを取得する温度情報取得部とを備え、
    　前記開閉制御部は、前記温度情報取得部が取得した前記第１パラメータと前記第２パラメータとを比較し、前記第２パラメータが前記第１パラメータよりも大きい場合、前記開閉部材を閉じる
    　通風制御装置。
  2. 　前記温度情報取得部は、前記屋外の温度上昇に応じて増加する第３パラメータをさらに取得し、
    　前記開閉制御部は、
    　　前記開閉部材が閉じられている状態では、前記温度情報取得部が取得した前記第１パラメータと前記第３パラメータとを比較し、前記第３パラメータが前記第１パラメータよりも大きい場合に前記開閉部材の閉状態を維持し、前記第１パラメータが前記第３パラメータよりも大きい場合に前記開閉部材を開け、
    　　前記開閉部材が開けられている状態では、前記温度情報取得部が取得した前記第１パラメータと前記第２パラメータとを比較し、前記第１パラメータが前記第２パラメータよりも大きい場合に前記開閉部材の開状態を維持する
    　請求項１記載の通風制御装置。
  3. 　前記第１パラメータは、前記屋内の気温である
    　請求項１または２記載の通風制御装置。
  4. 　前記第１パラメータは、前記屋内における体感温度である
    　請求項１または２記載の通風制御装置。
  5. 　請求項１～４のうちいずれか１項に記載の通風制御装置と、
    　前記第１パラメータを計測する第１計測部と、
    　前記第２パラメータを計測する第２計測部とを備える
    　通風制御システム。
  6. 　コンピュータを、請求項１～４のうちいずれか１項に記載の通風制御装置として機能させる
    　プログラム。
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