WO2016189806A1 - 湿度制御装置及びプログラム - Google Patents

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はるか 天沼
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification

Definitions

  • the present invention relates to a humidity control device and a program.
  • a system or device that optimally controls the air quality (air) of the living space has been proposed so that people can spend comfortably.
  • a system or device that can realize a comfortable indoor environment by optimally controlling indoor temperature and humidity is known.
  • Patent Document 1 discloses an air conditioning control system that can maintain a comfortable room at all times by setting and controlling temperature and humidity control target values based on a Predicted Mean Vote (PMV) index. Is disclosed.
  • PMV Predicted Mean Vote
  • Patent Document 2 a humidity target value corresponding to room temperature is set, and an optimal humidification amount is obtained and controlled by estimating an increase in temperature and humidity at the time of operation of the apparatus, so that comfort according to room temperature is achieved.
  • a humidifying device that can quickly approach humidity and realize a stable humidity environment.
  • Patent Documents 1 and 2 are controlled so as to maintain a temperature and humidity that are comfortable for humans.
  • indoor standard values are determined. For example, the office hygiene standard rules or the law on building a sanitary environment in buildings (building hygiene law, building management law) defines indoor humidity as 40% to 70%.
  • the American Society for Heating, Refrigerating and Air-Conditioning (ASHRAE) defines the optimum humidity range as 40% to 60% based on research results on humidity (relative humidity) and microorganisms. These standards relating to humidity present the most harmless area as the optimum range from the growth range of viruses, bacteria, fungi, ticks, etc., or the exacerbation of respiratory diseases or allergic symptoms.
  • the humidity called the optimum range (optimum value) is based on these standards, and the target is to keep the humidity within a predetermined range constantly.
  • the conventional humidity control apparatus basically performs control to keep the indoor humidity constant. That is, if the user does not change the setting, control is performed to maintain the indoor humidity at a specific value (optimum value). For example, a target humidity corresponding to the humidity is set within a range of 40% to 70%, and control is performed so that the indoor humidity is kept constant at the target humidity.
  • indoor humidity affects not only people but also buildings. For example, if the humidity is high, mold will propagate and the building material (wood) will decay. For this reason, it is better for the building to have a lower humidity.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and is a humidity control device capable of obtaining air quality of humidity suitable for human skin or mucous membranes and for buildings as well as high comfort. And to provide a program.
  • an aspect of the humidity control apparatus includes a humidity control unit that controls the humidity of the target space according to a humidity variation pattern, and the humidity variation pattern is a pattern in which the humidity is varied.
  • the average humidity is lower than the humidity at which mold grows, and the maximum humidity is a humidity at which the human skin or mucous membrane does not dry.
  • the present invention can be realized as a program for causing a computer to function as the humidity control device, or as a computer-readable recording medium storing the program.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a humidity control system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a humidity variation pattern in the humidity control system according to the embodiment.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a first other example of the humidity variation pattern in the humidity control system according to the embodiment.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a second other example of the humidity variation pattern in the humidity control system according to the embodiment.
  • FIG. 3C is a diagram illustrating a third other example of the humidity variation pattern in the humidity control system according to the embodiment.
  • FIG. 3D is a diagram illustrating a fourth other example of the humidity variation pattern in the humidity control system according to the embodiment.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a first other example of the humidity variation pattern in the humidity control system according to the embodiment.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a second other example of the humidity variation pattern in the humidity control system according to the embodiment.
  • FIG. 3C is a
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a data value of a humidity variation pattern in the humidity control system according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a humidity control system according to the first modification.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a humidity control system according to the second modification.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a humidity control system 1 according to the embodiment.
  • the humidity control system 1 includes a humidity control device 100 and a dehumidifying / humidifying device 200.
  • the humidity control device 100 sends a control instruction for controlling the humidity of the target space to the dehumidifying / humidifying device 200 in order to control the humidity of the target space.
  • the humidity control device 100 is a communication terminal such as a personal computer that can communicate with the dehumidifying / humidifying device 200. Communication between the humidity control device 100 and the dehumidifying / humidifying device 200 may be either wireless communication or wired communication.
  • the target space where the humidity control is performed is, for example, a living space (indoor) of a building.
  • the humidity control apparatus 100 includes a humidity control unit 110, a storage unit 120, and a humidity variation pattern selection unit 130.
  • the humidity controller 110 controls the humidity of the target space according to a predetermined humidity variation pattern. Specifically, the humidity control unit 110 sends a control instruction for controlling the humidity of the target space to the dehumidifying / humidifying device 200.
  • the storage unit 120 stores the humidity variation pattern. That is, a humidity variation pattern that satisfies a predetermined condition is created in advance and stored in the storage unit 120.
  • the storage unit 120 stores a plurality of humidity variation patterns. Each of the plurality of humidity variation patterns is a different pattern.
  • the humidity variation pattern selection unit 130 selects one of a plurality of humidity variation patterns. Specifically, the humidity variation pattern selection unit 130 selects any one of a plurality of humidity variation patterns stored in the storage unit 120 based on an instruction from the user. For example, when the user selects a desired pattern from a plurality of humidity variation patterns, the humidity variation pattern selection unit 130 selects the humidity variation pattern selected by the user from the plurality of humidity variation patterns stored in the storage unit 120. The selected humidity variation pattern is sent to the humidity controller 110.
  • the humidity control apparatus 100 may have a humidity variation pattern input unit for the user to select a humidity variation pattern.
  • the humidity variation pattern input unit is a user interface such as a touch panel.
  • the dehumidifying / humidifying device 200 has a humidifying function and a dehumidifying function, and humidifies or dehumidifies the target space based on a control instruction from the humidity control device 100.
  • the dehumidifying / humidifying device 200 includes a humidifying unit 210, a dehumidifying unit 220, and a humidity measuring unit 230.
  • the humidification unit 210 is a device that humidifies the target space, for example, a humidifier that sprays water vapor on the target space.
  • a humidifier that sprays water vapor on the target space.
  • the humidifier include a steam type in which water is boiled and sent as steam (steam), or an ultrasonic type in which water is finely crushed by ultrasonic vibration and sent out.
  • the dehumidifying unit 220 is a device that dehumidifies the target space, and is, for example, a dehumidifier that removes moisture from the air in the target space.
  • a dehumidifier for example, a compressor system that circulates refrigerant in a compressor and cools humid air with a cooler to change moisture into water droplets, or removes moisture in the air, or adsorbs moisture to zeolite (drying agent).
  • zeolite drying agent
  • the humidity measuring unit 230 is a measuring instrument that measures the humidity of the target space, and is, for example, a hygrometer (humidity sensor). The humidity measured by the humidity measuring unit 230 is displayed on a display unit (not shown) of the dehumidifying / humidifying device 200 or transmitted to the humidity control device 100.
  • the humidity of the target space is controlled based on the humidity variation pattern.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a humidity variation pattern in the humidity control system 1 according to the embodiment.
  • the humidity variation pattern is a pattern in which the humidity is varied, the average humidity is lower than the humidity at which the mold propagates (proliferates), and the maximum humidity is a humidity at which the human skin or mucous membrane does not dry. is there.
  • the humidity variation pattern is a pattern in which the target humidity (value) as a control target is temporally varied.
  • the humidity variation pattern is not a pattern that is a constant value to maintain the humidity of the target space at a specific value, but the humidity value is increased or decreased in order to intentionally change the humidity of the target space.
  • the pattern is changed by shaking.
  • the humidity variation pattern in the present embodiment has a sine wave shape.
  • the humidity variation pattern is a pattern in which the target humidity is varied while satisfying a predetermined condition.
  • the average humidity (average value) of the humidity fluctuation pattern is lower than the humidity at which the mold propagates. That is, the average humidity of the humidity variation pattern is in a humidity range where mold does not propagate, and is lower than the humidity (Hm) where mold propagates after a certain period of time. Specifically, the average humidity within a certain time in the humidity variation pattern is set to be equal to or lower than the humidity at which mold growth is hindered.
  • the humidity variation pattern is a periodic variation pattern such as a sine wave as in the present embodiment
  • the certain fixed time is one cycle
  • the average value of the one cycle is the humidity variation pattern.
  • the average humidity if the fluctuation pattern has no periodicity because the humidity fluctuation pattern changes randomly, such as 1 / f, an arbitrary predetermined unit time (for example, 1 hour, 2 hours, etc.) is set in advance.
  • the average value within the unit time may be set to the average humidity of the humidity variation pattern.
  • the humidity (Hm) for mold growth is set to 70%, and the average humidity of the humidity fluctuation pattern is set to 65%.
  • the humidity (Hm) at which mold propagates and the average humidity of the humidity variation pattern are not limited to these values.
  • the maximum humidity (maximum value) of the humidity fluctuation pattern is a humidity (Hd) at which the human skin or mucous membrane does not dry. That is, the maximum humidity that is the upper limit humidity (upper limit value) of the humidity variation pattern is set to a humidity that exceeds the humidity at which the human skin or mucous membrane dries when the humidity is lower than that.
  • the maximum humidity in the humidity fluctuation pattern is a value in the range of 70% to 90%, but is not limited thereto.
  • the humidity (Hd) at which the human skin or mucous membrane does not dry is set to 80%, so the maximum humidity of the humidity variation pattern is 80%.
  • the humidity (Hd) at which the human skin or mucous membrane does not dry is not limited to 80%.
  • the humidity variation pattern in the present embodiment is further set so that the minimum humidity (minimum value) that is the lower limit humidity (lower limit value) is equal to or lower than the humidity at which mold growth is prevented. Specifically, the minimum humidity in the humidity variation pattern is equal to or lower than the humidity (Hd) at which the human skin or mucous membrane does not dry.
  • the minimum humidity of the humidity variation pattern is a value within the range of 30% to 60%, but is not limited to this. In the present embodiment, the minimum humidity of the humidity variation pattern is 45%.
  • the humidity fluctuation pattern created under such conditions temporarily exceeds the humidity (Hm) at which mold grows so that the human skin or mucous membrane does not dry.
  • the humidity in the humidity variation pattern is below or above the humidity (Hm) at which the mold grows.
  • the humidity variation pattern is shaped like a sine wave, so that the humidity (Hm) at which the mold propagates periodically falls or rises.
  • the humidity variation pattern has a sine wave shape, but the humidity variation pattern is not limited to the sine wave shape as long as the predetermined condition is satisfied.
  • the humidity variation pattern may be a continuous triangular wave shape as shown in FIG. 3A, or a shape (for example, a pulse wave) that is switched between a maximum value and a minimum value as shown in FIG. 3B.
  • the humidity may be increased (increased) sharply and gradually decreased, or as shown in FIG. Also good.
  • the shape of the humidity variation pattern there is no particular limitation on the shape of the humidity variation pattern.
  • the humidity variation does not respond immediately, and the environmental humidity (actual humidity) in the target space does not vary instantaneously. It is good to have a time width of.
  • one cycle of the humidity variation pattern is preferably about several tens of minutes, not about several seconds.
  • the humidity data value in the humidity variation pattern is not limited to a continuous value, and may be a non-continuous value (discrete value).
  • the data value of humidity in the humidity variation pattern may be text data indicating the humidity at regular intervals as shown in FIG.
  • the humidity variation pattern is configured by time steps determined at regular intervals and control humidity (target humidity) determined at each time step so as to be a desired variation pattern.
  • time step 0 indicates the control start time.
  • the user selects one desired humidity variation pattern from a plurality of humidity variation patterns.
  • “humidity retention mode” or the like is displayed.
  • “mold prevention mode” or the like can be displayed.
  • the humidity variation pattern selection unit 130 reads the selected humidity variation pattern from the storage unit 120 and sends it to the humidity control unit 110.
  • the humidity control unit 110 sends a control instruction related to dehumidification / humidification to the dehumidification / humidification device 200 based on the humidity variation pattern sent from the humidity variation pattern selection unit 130.
  • the dehumidifying / humidifying device 200 dehumidifies and humidifies the target space based on a control instruction from the humidity control unit 110. Specifically, humidification (humidification operation) and dehumidification (dehumidification operation) are performed by the humidification unit 210 and the dehumidification unit 220.
  • the dehumidifying / humidifying device 200 measures the environmental humidity of the target space (for example, indoors) by the humidity measuring unit 230 and sends the measured humidity information to the humidity control device 100 (humidity control unit 110).
  • the humidity control unit 110 receives the feedback of the environmental humidity of the target space from the dehumidifying / humidifying device 200 and sends a control instruction to the dehumidifying / humidifying device 200 so that the environmental humidity follows the selected humidity fluctuation pattern.
  • the environmental humidity of the target space varies in a pattern similar to the selected humidity variation pattern.
  • the humidity control unit 110 sends a control instruction regarding humidity to the dehumidifying / humidifying device 200 according to the time table shown in FIG. 4.
  • the humidity control unit 110 determines the environmental humidity (humidity information) from the dehumidifying / humidifying device 200 and each control humidity after time step 0. And the control humidity at the time step when the difference value is the smallest is the humidity at the start of control, and a control instruction is sent to the dehumidifying / humidifying device 200. Then, when the environmental humidity becomes the humidity (value) according to the control instruction, the humidity control unit 110 sends the control humidity of the time step subsequent to the above time step to the dehumidifying / humidifying device 200 as the control instruction. Perform humidity control according to the fluctuation pattern.
  • the difference from the control humidity (50%) in time step 3 is the smallest, so the humidity at the start of control is set to 50%. Then, when the environmental humidity reaches 50%, the humidity control by the humidity variation pattern is started, and thereafter the humidity control is performed in the order of time steps 4, 5, 6,.
  • the humidity control unit 110 compares the control humidity after the next time step of the humidity fluctuation pattern with the environmental humidity, and performs control. If there is a time step in which the humidity is equal to or higher than the environmental humidity (control humidity ⁇ environmental humidity), a control instruction is issued at the control humidity after that time step, and the environmental humidity is greater than the maximum value of the control humidity in the humidity fluctuation pattern (environment) In the case of “humidity> maximum value of control humidity”, first, control by dehumidification is performed.
  • the humidity control is started at the control humidity at time step 1, and thereafter, in order of time steps 2, 3, 4,.
  • Control humidity with That is, in this example, the control instruction at the control humidity at time step 0 is not performed.
  • each time of time steps 1, 2, 3, when the control humidity in the step and the environmental humidity (85%) are compared, the environmental humidity (85%) is larger than the maximum value (80%) of the control humidity in the humidity variation pattern, so dehumidification is performed.
  • the humidity control apparatus 100 As described above, according to the humidity control apparatus 100 according to the present embodiment, the humidity is varied and the average humidity is lower than the humidity at which mold grows and the maximum humidity does not dry the human skin or mucous membrane.
  • a humidity control unit that controls the humidity of the target space according to a humidity variation pattern that is humidity is provided.
  • the maximum humidity is a humidity at which the human skin or mucous membrane does not dry.
  • a human skin or mucous membrane can be kept in a dry state.
  • breathing can be performed without imposing a load on the body, so that a physical relaxing effect can be expected.
  • the average humidity is lower than the humidity at which the mold propagates while varying the humidity.
  • the humidity at which the mold propagates As a result, it is possible to suppress the growth of mold that has an adverse effect on the building.
  • the main purpose is to suppress the growth of mold, and even if mold is not killed Good.
  • the humidity variation pattern in the present embodiment varies the humidity value. That is, the humidity is changed with time. In this way, by changing the humidity, it is possible to obtain a higher comfort than that of a steady stimulus. In other words, there is a characteristic that a person has adaptation to the state, and the response is lowered when a certain stimulus is continuously received. For example, even if the smell is strong, if you continue to smell this smell, the sense of smell will be paralyzed and the response will be reduced. On the other hand, comfort improves when the stimulus changes due to changes in wind speed and direction. In addition, there is an existing study that ⁇ waves increase by changing the scent concentration.
  • the humidity control apparatus 100 in the present embodiment does not simply perform humidity control within a humidity range suitable for human skin or mucous membranes and buildings, but by intentionally changing the humidity,
  • the humidity in the target space is a humidity fluctuation pattern in which the average humidity is lower than the humidity at which the mold propagates, and the maximum humidity is a humidity at which the human skin or mucous membrane does not dry, although the humidity is temporarily high enough for the mold to propagate. Control is in progress.
  • the humidity control apparatus 100 it is possible to obtain an air quality with a humidity suitable for human skin or mucous membranes as well as for a building and high comfort.
  • the humidity control apparatus 100 includes the humidity variation pattern selection unit 130.
  • the humidity variation pattern selection unit 130 is not necessarily provided. There is no need.
  • the humidity control device 100 ⁇ / b> A may be configured with a humidity control unit 110 and a storage unit 120.
  • the humidity control unit 110 may read the humidity variation pattern directly from the storage unit 120 and perform humidity control.
  • the storage unit 120 may not be provided separately, and the humidity variation pattern may be stored in a memory or the like in the humidity control unit 110.
  • the humidity control device 100 and the dehumidifying / humidifying device 200 are configured separately, but they may be integrated. That is, as shown in FIG. 6, the humidity control device 100B itself may be a dehumidifying / humidifying device.
  • the humidity control apparatus 100B may include a humidification unit 210, a dehumidification unit 220, and a humidity measurement unit 230 in addition to the humidity control unit 110, the storage unit 120, and the humidity variation pattern selection unit 130.
  • a temperature sensor for measuring the environmental temperature of the target space
  • the humidity control can be performed corresponding to the seasonal change by calculating the absolute humidity by combining the temperature sensor and the humidity sensor.
  • a humidity variation pattern is constructed in advance with a difference (+ 10%, ⁇ 5%, etc.) from the reference humidity, and the reference environment is set, for example, at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50%.
  • the relative humidity corresponding to the current environmental temperature acquired by the temperature sensor is obtained so that the absolute humidity matches the reference environment, and the humidity variation pattern is operated using this relative humidity as the reference humidity.
  • the humidity control can be performed by stopping or weakening the humidifying operation. In a state where there is no need to perform dehumidification, a dehumidifying operation is required to satisfy the humidity fluctuation pattern.
  • the environmental humidity of the target space (indoor) where humidity control is performed is measured by the dehumidifying / humidifying device 200.
  • the present invention is not limited to this, and a dedicated humidity measuring device (humidity sensor) is separately provided. You may measure in the object space.
  • the user selects a desired humidity fluctuation pattern from a plurality of humidity fluctuation patterns.
  • the present invention is not limited to this.
  • the humidity control device may automatically determine and select an optimum humidity variation pattern based on the current environmental humidity.
  • the processing described as the operation of the humidity control device 100 including the humidity control unit 110 and the humidity variation pattern selection unit 130 can be executed by a computer.
  • a computer executes each of the above processes by executing a program using hardware resources such as a processor (CPU), a memory, and an input / output circuit.
  • each process is executed by the processor obtaining data to be processed from a memory or an input / output circuit or the like and calculating the data, or outputting the calculation result to the memory or the input / output circuit or the like.
  • the storage unit 120 is, for example, a main storage device formed of a volatile storage device such as SRAM or DRAM, or a nonvolatile storage device such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory. It is constituted by an auxiliary storage device composed of a storage device.
  • the program for executing each of the above processes may be recorded on a non-transitory recording medium such as a computer-readable CD-ROM.
  • the computer reads the program from the non-temporary recording medium and executes the program to execute each process.
  • Humidity control device 100, 100A, 100B Humidity control device 110 Humidity control unit 120 Storage unit 130 Humidity fluctuation pattern selection unit

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Abstract

湿度制御装置（１００）は、湿度変動パターンに従って対象空間の湿度を制御する湿度制御部（１１０）を備え、湿度変動パターンは、湿度を変動させたパターンであって、平均湿度がカビが繁殖する湿度より低く、かつ、最大湿度が人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度である。

Description

湿度制御装置及びプログラム
　本発明は、湿度制御装置及びプログラムに関する。
　人が快適に過ごせるように住空間の空気質（空気）を最適に制御するシステム又は機器が提案されている。例えば、室内の温度及び湿度を最適に制御することで快適な室内環境を実現できるシステム又は機器が知られている。
　例えば、特許文献１には、予測平均申告（ＰＭＶ：Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ　Ｍｅａｎ　Ｖｏｔｅ）指標に基づいて温度及び湿度の制御目標値を設定して制御することで、室内を常時快適に保つことができる空調制御システムが開示されている。
　また、特許文献２には、室温に対応する湿度目標値を設定し、装置運転時の温度及び湿度の上昇度合いを推定等して最適加湿量を求めて制御することで、室温に応じた快適湿度にいち早く近づけて、安定した湿度環境を実現できる加湿装置が開示されている。
特開平１０－３３２１８７号公報 特開平５－７１７９０号公報
　特許文献１、２に開示された技術は、いずれも人にとって快適とされる温度及び湿度を保つように制御するものである。
　湿度（相対湿度）については、室内での基準値が決められている。例えば、事務所衛生基準規則又は建築物における衛生的環境の確保に関する法律（建築物衛生法、ビル管理法）では、室内での湿度を４０％～７０％と定めている。また、アメリカ暖房冷凍空調学会（ＡＳＨＲＡＥ）では、湿度（相対湿度）と微生物に関する研究結果より、最適湿度範囲を４０％～６０％と定めている。湿度に関するこれらの基準は、ウイルス、バクテリア、菌類又はダニ等の増殖範囲、あるいは、呼吸器疾患又はアレルギー症状等の増悪から、最も害のない領域を最適範囲として提示したものである。
　通常、最適範囲（最適値）と言われる湿度は、これらの基準に基づいており、定常的に所定の範囲内の湿度に保つことが目標とされている。
　したがって、これまでの湿度制御装置では、基本的には室内の湿度を一定に保つような制御を行っている。つまり、ユーザが設定変更しなければ、室内の湿度をある特定の値（最適値）に維持するような制御を行っている。例えば、４０％～７０%の範囲内で湿度に応じた目標湿度を設定し、室内の湿度がこの目標湿度で一定に保たれるような制御が行われる。
　とこで、室内の湿度は、人が感じる快適さとは別に、人の肌又は粘膜にも影響を与えることが知られている。人の肌又は粘膜は保湿されていることが望ましく、人の肌又は粘膜の乾燥を防ぐことが望ましい。このため、人の肌又は粘膜にとって、湿度はより高い状態にあるとよい。例えば、湿度が６０％と８０％とでは肌水分量が大きく異なるという既存研究結果、また、気管内で外気が加湿されて肺ではほぼ湿度１００％になるという医学的知見等が存在する。
　一方、室内の湿度は人だけではなく建物にも影響を与える。例えば、湿度が高いと、カビが繁殖して建材（木材）が腐朽してしまう。このため、建物にとって、湿度はより低い状態にあるとよい。
　本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、人の肌又は粘膜にとっても建物にとっても適した湿度の空気質を得ることができるとともに高い快適性を得ることができる湿度制御装置及びプログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る湿度制御装置の一態様は、湿度変動パターンに従って対象空間の湿度を制御する湿度制御部を備え、前記湿度変動パターンは、湿度を変動させたパターンであって、平均湿度がカビが繁殖する湿度より低く、かつ、最大湿度が人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度である。
　なお、本発明は、コンピュータを上記湿度制御装置として機能させるためのプログラムとして実現したり、そのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現したりすることもできる。
　人の肌又は粘膜にとっても建物にとっても適した湿度の空気質を得ることができるとともに、高い快適性を得ることができる。
図１は、実施の形態に係る湿度制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態に係る湿度制御システムにおける湿度変動パターンの一例を示す図である。 図３Ａは、実施の形態に係る湿度制御システムにおける湿度変動パターンの第１の他の例を示す図である。 図３Ｂは、実施の形態に係る湿度制御システムにおける湿度変動パターンの第２の他の例を示す図である。 図３Ｃは、実施の形態に係る湿度制御システムにおける湿度変動パターンの第３の他の例を示す図である。 図３Ｄは、実施の形態に係る湿度制御システムにおける湿度変動パターンの第４の他の例を示す図である。 図４は、実施の形態に係る湿度制御システムにおける湿度変動パターンのデータ値の一例を示す図である。 図５は、変形例１に係る湿度制御システムの構成を示すブロック図である。 図６は、変形例２に係る湿度制御システムの構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　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。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　（実施の形態）
　実施の形態に係る湿度制御システム１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る湿度制御システム１の構成を示すブロック図である。
　図１に示すように、湿度制御システム１は、湿度制御装置１００と、除加湿装置２００とを有する。
　湿度制御装置１００は、対象空間の湿度を制御するために、除加湿装置２００に対して、対象空間の湿度を制御するための制御指示を送る。湿度制御装置１００は、除加湿装置２００との通信を行うことができるパソコン等の通信端末である。湿度制御装置１００と除加湿装置２００との通信は、無線通信及び有線通信のいずれであってもよい。なお、湿度制御が行われる対象空間は、例えば、建物の住空間（室内）等である。
　本実施の形態において、湿度制御装置１００は、湿度制御部１１０と、記憶部１２０と、湿度変動パターン選択部１３０とを備える。
　湿度制御部１１０は、所定の湿度変動パターンに従って対象空間の湿度を制御する。具体的に、湿度制御部１１０は、除加湿装置２００に対して、対象空間の湿度を制御するための制御指示を送る。
　記憶部１２０（データベース）は、湿度変動パターンを記憶する。つまり、所定の条件を満たす湿度変動パターンを予め作成しておき、記憶部１２０に記憶させておく。本実施の形態において、記憶部１２０は、湿度変動パターンを複数記憶する。複数の湿度変動パターンの各々は、互いに異なるパターンである。
　湿度変動パターン選択部１３０は、複数の湿度変動パターンのいずれかを選択する。具体的には、湿度変動パターン選択部１３０は、ユーザからの指示に基づいて、記憶部１２０に記憶された複数の湿度変動パターンの中からいずれか一つを選択する。例えば、ユーザが複数の湿度変動パターンの中から所望のパターンを選択すると、湿度変動パターン選択部１３０は、記憶部１２０に記憶された複数の湿度変動パターンの中からユーザが選択した湿度変動パターンを選択し、この選択した湿度変動パターンを湿度制御部１１０に送る。
　なお、湿度制御装置１００は、ユーザが湿度変動パターンを選択するための湿度変動パターン入力部を有していてもよい。湿度変動パターン入力部は、例えばタッチパネル等のユーザインターフェースである。
　除加湿装置２００は、加湿機能及び除湿機能を有しており、湿度制御装置１００からの制御指示に基づいて、対象空間に対して加湿又は除湿を行う。
　本実施の形態において、除加湿装置２００は、加湿部２１０と、除湿部２２０と、湿度測定部２３０とを備える。
　加湿部２１０は、対象空間を加湿する装置であり、例えば対象空間に水蒸気を噴霧する加湿器である。加湿器としては、例えば、水を沸騰させて蒸気（湯気）にして送り出すスチーム式、又は、水を超音波振動によって細かく破砕して送り出す超音波式等がある。
　除湿部２２０は、対象空間を除湿する装置であり、例えば対象空間の空気から水分を取り除く除湿器である。除湿器としては、例えば、コンプレッサで冷媒を循環させて冷却器で湿った空気を冷やして湿気を水滴に変えることで空気中の水分を取り除くコンプレッサ方式、又は、ゼオライト（乾燥剤）に水分を吸着させて乾いた空気を送り出すゼオライト方式等がある。
　湿度測定部２３０は、対象空間の湿度を測定する計測器であり、例えば湿度計（湿度センサ）である。湿度測定部２３０で測定した湿度は、除加湿装置２００の表示部（不図示）に表示したり、湿度制御装置１００に送信したりする。
　このように構成される湿度制御システム１では、湿度変動パターンに基づいて対象空間の湿度が制御される。
　ここで、本実施の形態の湿度制御システム１における湿度変動パターンについて、図２を用いて説明する。図２は、実施の形態に係る湿度制御システム１における湿度変動パターンの一例を示す図である。
　本実施の形態において、湿度変動パターンは、湿度を変動させたパターンであって、平均湿度がカビが繁殖（増殖）する湿度より低く、かつ、最大湿度が人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度である。
　このように、湿度変動パターンは、制御目標となる目標の湿度（値）を時間的に変動させたパターンになっている。つまり、湿度変動パターンは、対象空間の湿度をある特定の値に維持するための一定の値となったパターンではなく、対象空間の湿度を意図的に変化させるために、湿度の値を上下に振って変動させたパターンである。図２に示すように、本実施の形態における湿度変動パターンは、サイン波の形状となっている。
　また、湿度変動パターンは、所定の条件を満たしながら、目標の湿度を変動させたパターンになっている。
　条件としては、まず、湿度変動パターンの平均湿度（平均値）は、カビが繁殖する湿度より低くなっている。つまり、湿度変動パターンの平均湿度は、カビが繁殖しない湿度範囲内になっており、ある一定時間経過した場合にカビが繁殖する湿度（Ｈｍ）よりも低くなっている。具体的には、湿度変動パターンにおけるある一定時間内の平均湿度を、カビの成長が妨げられる湿度以下にしている。
　ある一定時間とは、例えば、本実施の形態のように、湿度変動パターンがサイン波などの周期的な変動パターンである場合、１周期のことであり、この１周期の平均値が湿度変動パターンの平均湿度となる。また、湿度変動パターンが、１／ｆなどのようにランダムに変化するなどで変動パターンに周期性がない場合は、任意の所定の単位時間（例えば、１時間、２時間など）を予め設定しておいて、その単位時間内の平均値を湿度変動パターンの平均湿度にすればよい。
　一例として、カビが繁殖する湿度（Ｈｍ）を７０％に設定し、湿度変動パターンの平均湿度が６５％となるようにしている。なお、カビが繁殖する湿度（Ｈｍ）及び湿度変動パターンの平均湿度は、これらの値に限定されるものではない。
　さらに、湿度変動パターンの最大湿度（最大値）は、人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度（Ｈｄ）になっている。つまり、湿度変動パターンの上限湿度（上限値）となる最大湿度は、それ以下になると人の肌又は粘膜が乾燥してしまう湿度を超える湿度に設定されている。
　一例として、湿度変動パターンの最大湿度は、７０％～９０％の範囲内の値であるが、これに限るものではない。本実施の形態において、人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度（Ｈｄ）を８０％に設定しているので、湿度変動パターンの最大湿度は８０％である。なお、人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度（Ｈｄ）は８０％に限るものではない。
　また、本実施の形態における湿度変動パターンについては、さらに、下限湿度（下限値）となる最小湿度（最小値）がカビの繁殖を妨げられる湿度以下となるように条件設定されている。具体的には、湿度変動パターンの最小湿度は、人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度（Ｈｄ）以下になっている。
　一例として、湿度変動パターンの最小湿度は、３０％～６０％の範囲内の値であるが、これに限るものではない。本実施の形態において、湿度変動パターンの最小湿度は、４５％である。
　このような条件で作成された湿度変動パターンは、人の肌又は粘膜が乾燥しないように、一時的にはカビが繁殖する湿度（Ｈｍ）を超えている。具体的には、湿度変動パターンにおける湿度は、カビが繁殖する湿度（Ｈｍ）を下回ったり上回ったりしている。本実施の形態では、湿度変動パターンをサイン波の形状にすることで、カビが繁殖する湿度（Ｈｍ）を周期的に下回ったり上回ったりするようにしている。
　このように、本実施の形態では、湿度変動パターンをサイン波の形状にしているが、上記の所定の条件を満たしていれば、湿度変動パターンは、サイン波の形状に限るものではない。
　例えば、湿度変動パターンは、図３Ａに示すように、連続する三角波の形状であってもよいし、図３Ｂに示すように、最大値と最小値との二値で切り替える形状（例えばパルス波）であってもよいし、図３Ｃに示すように、湿度を急峻に増加（上昇）させて徐々に減少させるような形状であってもよいし、図３Ｄに示すように、ランダム形状であってもよい。このように、湿度変動パターンの形状には特に制限はないが、湿度変動は即時応答するものではなく対象空間における環境湿度（現実の湿度）は瞬時に変動しないため、湿度変動パターンには、ある程度の時間幅を持たせておくとよい。例えば、湿度変動パターンの１周期は、数秒程度ではなく、数十分程度であるとよい。
　また、湿度変動パターンにおける湿度のデータ値は、連続値に限るものではなく、非連続値（離散値）であってもよい。例えば、湿度変動パターンにおける湿度のデータ値は、図４に示すように、一定時間ごとの湿度を示したテキストデータであってもよい。この場合、湿度変動パターンは、所望の変動パターンとなるように、一定間隔ごとに定められた時間ステップと、時間ステップごとに定められた制御湿度（目標湿度）とによって構成されている。なお、図４において、時間ステップ０は、制御開始時点を示している。
　次に、本実施の形態に係る湿度制御システム１における湿度制御方法について、図１を参照しながら説明する。
　まず、ユーザは、複数の湿度変動パターンの中から所望の湿度変動パターンを１つ選択する。このとき、ユーザが選択しやすいように各湿度変動パターンに名称を付けておき、各湿度変動パターンがどのような特徴を有するかを直感的に分かりやすくして表示するとよい。例えば、より人の肌にとって好ましい湿度変動パターンである場合は、「保湿モード」など表示し、よりカビが繁殖しにくい湿度変動パターンである場合は、「カビ防止モード」などと表示することができる。
　ユーザが湿度変動パターンを選択すると、湿度変動パターン選択部１３０は、選択された湿度変動パターンを記憶部１２０から読み出して湿度制御部１１０に送る。
　湿度制御部１１０は、湿度変動パターン選択部１３０から送られた湿度変動パターンに基づいて、除加湿装置２００に除加湿に関する制御指示を送る。
　除加湿装置２００は、湿度制御部１１０からの制御指示に基づいて対象空間を除湿及び加湿する。具体的には、加湿部２１０及び除湿部２２０によって加湿（加湿運転）及び除湿（除湿運転）を行う。
　このとき、除加湿装置２００は、湿度測定部２３０によって対象空間（例えば室内）の環境湿度を測定し、測定した湿度情報を湿度制御装置１００（湿度制御部１１０）に送る。湿度制御部１１０は、除加湿装置２００からの対象空間の環境湿度のフィードバックを受け、選択された湿度変動パターンに環境湿度が追随するように除加湿装置２００に制御指示を送る。これにより、対象空間の環境湿度が、選択された湿度変動パターンと同様のパターンで変動する。
　このように、ユーザがある湿度変動パターンを選択すると、選択された湿度変動パターンが記憶部１２０から読み出されて、この湿度変動パターンに基づいた除加湿制御が行われるが、記憶部１２０に記憶された湿度変動パターンが図４に示すようなテキストデータである場合、湿度制御部１１０は、図４に示されるタイムテーブルに従って湿度に関する制御指示を除加湿装置２００に送る。
　このとき、制御開始時点での環境湿度が湿度変動パターンにおける制御開始時間での湿度（変動開始湿度）と乖離している場合、環境湿度が湿度変動パターンに追随するような制御を行うことが難しくなる場合がある。この場合、以下の湿度制御を行うとよい。
　例えば、現在の環境湿度が変動開始湿度以下である場合（環境湿度≦変動開始湿度）、湿度制御部１１０は、除加湿装置２００からの環境湿度（湿度情報）と時間ステップ０以降の各制御湿度とを比較し、最も差分値が小さくなるときの時間ステップの制御湿度を制御開始時点の湿度とし、除加湿装置２００に制御指示を送る。そして、湿度制御部１１０は、環境湿度が制御指示どおりの湿度（値）になった時点で、制御指示として上記時間ステップの次の時間ステップの制御湿度を除加湿装置２００に送り、以降、湿度変動パターンに従った湿度制御を行う。
　例えば、現在の環境湿度が４５％である場合、時間ステップ３の制御湿度（５０％）との差分が最小であるので、制御開始時点の湿度を５０％にする。そして、環境湿度が５０％になったら、湿度変動パターンによる湿度制御を開始して、以降、時間ステップ４、５、６、・・・の順で湿度制御を行う。
　一方、現在の環境湿度が変動開始湿度よりも大きい場合（環境湿度＞変動開始湿度）、湿度制御部１１０は、湿度変動パターンの次の時間ステップ以降の制御湿度と環境湿度とを比較し、制御湿度が環境湿度以上（制御湿度≧環境湿度）となる時間ステップがあれば、その時間ステップ以降の制御湿度で制御指示を行い、環境湿度が湿度変動パターンの制御湿度の最大値よりも大きい（環境湿度＞制御湿度の最大値）となる場合には、まずは、除湿による制御を行う。
　例えば、現在の環境湿度が７０％である場合、湿度変動パターンにおける時間ステップ１、２、３、・・・の各時間ステップの制御湿度と環境湿度（７０％）とを比較すると、時間ステップ１の制御湿度が環境湿度以上（制御湿度８０％≧環境湿度７０％）であるので、時間ステップ１の制御湿度で湿度制御を開始し、以降、時間ステップ２、３、４、・・・の順で湿度制御を行う。つまり、この例では、時間ステップ０の制御湿度での制御指示は行わない。
　また、現在の環境湿度が８５％である場合（梅雨などで適切な湿度よりも環境湿度の方が高いような場合）、湿度変動パターンにおける時間ステップ１、２、３、・・・の各時間ステップの制御湿度と環境湿度（８５％）とを比較すると、環境湿度（８５％）が湿度変動パターンの制御湿度の最大値（８０％）よりも大きいので除湿を行う。
　以上、本実施の形態に係る湿度制御装置１００によれば、湿度を変動させたパターンであって、平均湿度がカビが繁殖する湿度より低く、かつ、最大湿度が人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度である湿度変動パターンに従って対象空間の湿度を制御する湿度制御部を備えている。
　このように、本実施の形態における湿度変動パターンは、最大湿度が人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度になっている。これにより、人の肌又は粘膜が乾燥しない状態を保つことができる。特に、肌又は粘膜によい高湿度状態においては、身体に負荷のかからない呼吸ができるため、身体的なリラックス効果が望める。つまり、呼吸が楽にできると自然と深い呼吸になるため、例えば呼吸筋のストレッチ効果によりリラックス効果が望める。
　また、本実施の形態における湿度変動パターンは、湿度を変動させつつ、平均湿度をカビが繁殖する湿度よりも低くなっている。これにより、建物にとっての悪影響のあるカビの繁殖を抑制することができる。つまり、カビが繁殖するには温度及び湿度の条件が存在するところ、ある一定の期間高湿状態に保たれていなければカビは発生せず、高湿状態が持続しない環境下ではカビが発生しても増殖しない。言い換えると、高湿状態になったとしてもその状態が継続する期間が短ければ、必ずしもカビが増殖するとは限らない。なお、既に発生してしまったカビを殺すには低湿度状態を数時間保つ必要があるが、本実施の形態では、カビの増殖を抑制することを主目的としており、カビは殺さなくてもよい。
　しかも、本実施の形態における湿度変動パターンは、湿度の値を変動させている。つまり、湿度を時間的に変化させている。このように、湿度を変動させることによって、定常の刺激に比べて高い快適性を得ることができる。つまり、人には状態への順応が存在し、ある一定の刺激を受け続けていると反応が低下するという特性があり、受ける刺激は変動した方が快適に感じられる。例えば、刺激の強い臭いであっても、この臭いを嗅ぎ続けていると、臭いの感覚が麻痺して反応が低下する。一方、風速・風向の変化などで刺激が変化すると快適性が向上する。また、香り濃度を変化させることでα波が増加するという既存研究も存在する。
　このように、本実施の形態における湿度制御装置１００は、単に人の肌又は粘膜にも建物にも適した湿度範囲内で湿度制御を行うものではなく、意図的に湿度を変動させることによって、一時的にはカビが繁殖しうる湿度になるものの、平均湿度をカビが繁殖する湿度より低くし、かつ、最大湿度を人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度となる湿度変動パターンで対象空間の湿度制御を行っている。
　これにより、人の肌又は粘膜にとっては高湿度が望ましい一方で、建物（木材）にとっては低湿度が望ましいという相反する要求を満たすことができるとともに、高い快適性をユーザに与えることができる。
　したがって、本実施の形態に係る湿度制御装置１００によれば、人の肌又は粘膜にとっても建物にとっても適した湿度の空気質を得ることができるとともに、高い快適性を得ることができる。
　また、本実施の形態において、湿度制御装置１００は、湿度変動パターン選択部１３０を備えていたが、湿度変動パターンが１つに固定されているような場合、湿度変動パターン選択部１３０は必ずしも設ける必要はない。具体的には、図５に示されるように、湿度制御装置１００Ａは、湿度制御部１１０と記憶部１２０とで構成されていてもよい。この場合、湿度制御部１１０は、記憶部１２０から湿度変動パターンを直接読み出して湿度制御を行えばよい。なお、図示しないが、記憶部１２０についても別途設けなくてもよく、湿度制御部１１０内のメモリ等に湿度変動パターンを保存しておいてもよい。
　また、本実施の形態において、湿度制御装置１００と除加湿装置２００とは別体で構成したが、これらを一体化してもよい。つまり、図６に示されるように、湿度制御装置１００Ｂそのものが除加湿装置であってもよい。具体的には、湿度制御装置１００Ｂは、湿度制御部１１０、記憶部１２０及び湿度変動パターン選択部１３０に加えて、加湿部２１０と除湿部２２０と湿度測定部２３０とを備えていてもよい。
　また、本実施の形態において、さらに、対象空間の環境温度を計測する温度センサ（温度計測器）を設けてもよい。この場合、温度センサと湿度センサとを組み合わせて絶対湿度の算出を行うことで、季節変化に対応して湿度制御を行うことができる。例えば、湿度変動パターンを基準湿度からの差分（＋１０％、－５％など）で予め構築しておき、基準環境を例えば気温２５℃、湿度５０％などのように定めておく。絶対湿度が基準環境と一致するように、温度センサで取得した現在の環境温度に対応する相対湿度を求めて、これを基準湿度として湿度変動パターンを運用する。これにより、季節ごとの変化に対応しつつ、人体にも建物にも配慮がなされた空気質を得ることができる。
　なお、本実施の形態において、環境湿度が低い場合には、加湿運転を停止したり弱めたりすることで湿度制御を行うことができるが、梅雨時など、もともと自然環境側の湿度が高くて加湿をする必要性が全くない状態においては、湿度変動パターンを満足させるには除湿運転が必要となる。
　（その他変形例等）
　以上、本発明に係る湿度制御装置等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、上記の実施の形態において、湿度制御を行う対象空間（室内）の環境湿度は、除加湿装置２００で測定したが、これに限るものではなく、別途専用の湿度測定器（湿度センサ）を対象空間に設けて測定してもよい。
　また、上記の実施の形態では、ユーザが複数の湿度変動パターンの中から所望の湿度変動パターンを選択するようにしたが、これに限るものではない。例えば、ユーザが湿度変動パターンを選択するのではなく、現在の環境湿度などをもとに湿度制御装置が自動で最適な湿度変動パターンを判定及び選択してもよい。
　その他、上記の実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
　また、上記の実施の形態において、湿度制御部１１０及び湿度変動パターン選択部１３０を含めて湿度制御装置１００の動作として説明した処理は、コンピュータによって実行することができる。例えば、コンピュータが、プロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ及び入出力回路等のハードウェア資源を用いてプログラムを実行することによって、上記の各処理を実行する。具体的には、プロセッサが処理対象のデータをメモリ又は入出力回路等から取得してデータを演算したり、演算結果をメモリ又は入出力回路等に出力したりすることによって、各処理を実行する。
　また、上記の実施の形態において、記憶部１２０は、例えば、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等の揮発性の記憶装置からなる主記憶装置、もしくは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク又は半導体メモリ等の不揮発性の記憶装置からなる補助記憶装置によって構成される。
　また、上記の各処理を実行するためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の非一時的な記録媒体に記録されてもよい。この場合、コンピュータが、非一時的な記録媒体からプログラムを読み出して、プログラムを実行することにより、各処理を実行する。
　１００、１００Ａ、１００Ｂ　湿度制御装置
　１１０　湿度制御部
　１２０　記憶部
　１３０　湿度変動パターン選択部

Claims (4)

  1. 　湿度変動パターンに従って対象空間の湿度を制御する湿度制御部を備え、
    　前記湿度変動パターンは、湿度を変動させたパターンであって、平均湿度がカビが繁殖する湿度より低く、かつ、最大湿度が人の肌又は粘膜が乾燥しない湿度である
    　湿度制御装置。
  2. 　前記湿度変動パターンを記憶する記憶部を備える
    　請求項１記載の湿度制御装置。
  3. 　前記記憶部は、前記湿度変動パターンを複数記憶し、
    　複数の前記湿度変動パターンのいずれかを選択する湿度変動パターン選択部を備える
    　請求項１又は２に記載の湿度制御装置。
  4. 　コンピュータを、請求項１～３のいずれか１項に記載の湿度制御装置として機能させるためのプログラム。
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