WO2023243071A1 - 換気システムおよびこれを備えた空気調和システム - Google Patents

Abstract

換気システムは、室内のＣＯ２濃度を検出するＣＯ２濃度検出装置と、室内の換気を行う換気装置と、ＣＯ２濃度が、換気を必要とする基準値である換気基準値よりも低い第一濃度閾値以上である場合に換気装置を運転状態にする第一制御モードと、ＣＯ２濃度およびＣＯ２濃度の上昇速度に基づいてＣＯ２濃度が換気基準値を超えると推定される場合に換気装置を運転状態にする第二制御モードと、を有する換気制御装置と、を備え、換気制御装置は、ＣＯ２濃度およびＣＯ２濃度の上昇速度に基づいて第一制御モードまたは第二制御モードの動作を行う。

Description

換気システムおよびこれを備えた空気調和システム

　本開示は、ＣＯ_２濃度に基づいて室内の換気を行う換気システムおよびこれを備えた空気調和システムに関する。

　従来の技術は、室内のＣＯ_２濃度が予め設定した濃度閾値以上である時、またはＣＯ_２濃度の上昇速度が濃度変化速度閾値以上である時に換気を開始するものであった（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－８８３２０号公報

　特許文献１の技術では、濃度閾値が換気を必要とする換気基準値に設定されている。このため、ＣＯ_２濃度が換気基準値に達してから換気が開始されることになり、換気制御上、室内のＣＯ_２濃度を換気基準値以下に保つことが求められることからすると、改善の余地がある。また、特許文献１の技術では、同一室内等において人数が急激に増加する等してＣＯ_２濃度が急峻に増加した場合、ＣＯ_２濃度の上昇速度が濃度変化速度閾値以上となって換気が開始される。このため、特許文献１の技術では、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えないような一時的な濃度上昇であっても、ＣＯ_２濃度の上昇速度が濃度変化速度閾値以上になることで換気が開始されてしまう。つまり、特許文献１の技術では、無駄な換気が行われるという問題があった。

　本開示は、上記のような課題を解決するものであり、室内のＣＯ_２濃度の状況に見合った適切な換気を行うことが可能な換気システムおよびこれを備えた空気調和システムを提供することを目的とする。

　本開示に係る換気システムは、室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２濃度検出装置と、室内の換気を行う換気装置と、ＣＯ_２濃度が、換気を必要とする基準値である換気基準値よりも低い第一濃度閾値以上である場合に換気装置を運転状態にする第一制御モードと、ＣＯ_２濃度およびＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいてＣＯ_２濃度が換気基準値を超えると推定される場合に換気装置を運転状態にする第二制御モードと、を有する換気制御装置と、を備え、換気制御装置は、ＣＯ_２濃度およびＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいて第一制御モードまたは第二制御モードの動作を行うものである。

　本開示に係る空気調和システムは、上記の換気システムを備えたものである。

　本開示に係る換気システムおよび空気調和システムは、第一制御モードの動作によって、第一濃度閾値が換気基準値に設定される場合に比べて室内のＣＯ_２濃度を安定して換気基準値以下にすることができる。また、換気システムは、第二制御モードの動作によって、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えないような一時的な濃度上昇の場合の無駄な換気を避けることができる。このように、換気システムは、第一制御モードおよび第二制御モードによって室内のＣＯ_２濃度の状況に見合った適切な換気を行うことができる。

実施の形態１に係る換気システムの利用形態の説明図である。 実施の形態１に係る換気システムのブロック図である。 実施の形態１に係る換気システムにおける制御フローチャートである。 実施の形態１に係る換気システムにおけるＣＯ_２濃度の変化とＣＯ_２濃度変化速度の変化とを示す図である。 実施の形態１に係る換気システムにおける換気装置の状態遷移図である。 実施の形態１に係る換気システムの変形例の利用形態の説明図である。 実施の形態２に係る空気調和システムの構成を示す図である。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る換気システム１０の利用形態の説明図である。実施の形態１の換気システム１０は、換気制御装置１と、室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２濃度検出装置２と、ＣＯ_２濃度検出装置２が設置された室内の換気を行う換気装置３と、を備えている。

　換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度検出装置２の検出結果に基づいて換気装置３を制御する装置である。ＣＯ_２濃度検出装置２は、濃度検出センサで構成され、ある時間毎（例えば、１分間毎）にＣＯ_２濃度を検出し、検出結果を換気制御装置１に送信する装置である。

　換気装置３は、室内の換気を行うことが可能な装置であり、室内の空気を室外に排出する排気ファンおよび室外の空気を室内に吸入する吸気ファンなどを備えたものである。換気装置３の構成は排気ファンおよび吸気ファンを備えた構成に限られたものではなく、室内の換気を行うことが可能な装置であればよい。また、換気装置３は、操作スイッチ３ａを備え、操作スイッチ３ａの操作によりユーザーが手動で換気装置３の駆動および停止を切り替えることもできるし、換気制御装置１により自動で換気装置３の駆動および停止を制御することもできる。操作スイッチ３ａは、換気装置３に備える構成に限らず、換気制御装置１の後述の操作部１３（図２参照）に操作スイッチ３ａと同一の機能を持たせた構成としてもよい。

　図２は、実施の形態１に係る換気システム１０のブロック図である。換気制御装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、操作部１３と、を備えている。制御部１１は、マイクロプロセッサユニットにより構成され、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ等を備えており、ＲＯＭには制御プログラム等が記憶されている。制御部１１は、制御プログラムにしたがって換気システム全体を制御する。制御部１１は、マイクロプロセッサユニットに限定するものではない。例えば、制御部１１は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよい。また、制御部１１は、プログラムモジュールであって、図示しないＣＰＵ等からの指令により、実行されるものでもよい。

　記憶部１２は、後述の各種閾値等を記憶するものである。記憶部１２は、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む。操作部１３は、ユーザーからの操作入力が行われる部分である。操作部１３は、例えば少なくともボタン、タッチパネルまたは表示パネル等から構成され、ユーザーの指示操作を受け付けて、当該指示操作の内容を制御部１１に出力する部分である。操作部１３は、手動操作モードと自動操作モードとの優先度が設定される設定部１３ａを有する。手動操作モードは、操作スイッチ３ａの操作に基づいて換気装置３を制御するモードである。自動操作モードは、ＣＯ_２濃度検出装置２で検出されたＣＯ_２濃度およびＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいて換気装置３を制御するモードである。換気制御装置１は、設定部１３ａに設定された優先度に応じて手動操作モードまたは自動操作モードを選択して換気装置３の制御を行う。以下では、自動操作モードが選択されているものとして換気システム１０の動作を説明する。

　換気制御装置１はさらに、ＣＯ_２濃度検出装置２との通信を行うＣＯ_２濃度検出装置間通信部１４と、換気装置３との通信を行う換気装置通信部１５と、スマートフォンおよびタブレット等の外部機器４との通信を行う外部機器通信部１６と、を備えている。ＣＯ_２濃度検出装置間通信部１４とＣＯ_２濃度検出装置２との通信５ａ、換気装置通信部１５と換気装置３との通信５ｂ、および外部機器通信部１６と外部機器４との通信５ｃは、無線または有線で行われる。換気制御装置１は、例えばリモコン等に組み込まれて構成されている。

　ＣＯ_２濃度検出装置２は、ＣＯ_２センサで構成されたＣＯ_２濃度検出部２２と、ＣＯ_２濃度検出部２２で検出された検出結果を換気制御装置１のＣＯ_２濃度検出装置間通信部１４に送信する換気制御装置間通信部２１と、を備えている。なお、図１では、ＣＯ_２濃度検出装置２が換気制御装置１および換気装置３とは別置きの独立した装置の例を示したが、換気制御装置１または換気装置３に設けられても良い。ＣＯ_２濃度検出装置２の設置位置は特に制限されない。

　ここで、実施の形態１における換気制御について説明する。実施の形態１における換気制御では、換気を必要とする基準値である換気基準値（例えば、１０００ｐｐｍ）よりも低い第一濃度閾値（例えば９００ｐｐｍ）が予め設定されている。また、実施の形態１における換気制御では、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えないような一時的な濃度上昇の場合の無駄な換気を避けるため、次の２つの指標値が予め設定されている。すなわち、換気制御装置１には、第一濃度閾値の他に、第一濃度閾値よりもさらに低い第二濃度閾値（例えば、８００ｐｐｍ）と、ＣＯ_２濃度の変化速度の閾値である濃度変化速度閾値（例えば、５０ｐｐｍ／ｍｉｎ）とが設定されている。

　換気制御装置１は、第一制御モードと、第二制御モードと、を有する。第一制御モードは、ＣＯ_２濃度のみに基づいて換気装置３を制御するモードである。第一制御モードは、具体的には、ＣＯ_２濃度が第一濃度閾値以上である場合に換気装置３を運転状態にするモードである。第二制御モードは、ＣＯ_２濃度およびＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいて、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えると推定される場合に換気装置３を運転状態にするモードである。第二制御モードは、具体的には、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上、かつ、ＣＯ_２濃度変化速度が濃度変化速度閾値以上である場合に換気装置３を運転状態にするモードである。換気制御装置１は、第一制御モードと第二制御モードとを有し、ＣＯ_２濃度検出装置２の検出結果に基づいて第一制御モードまたは第二制御モードの動作を行う。

　第一濃度閾値、第二濃度閾値および濃度変化速度閾値は、記憶部１２に記憶されている。濃度変化速度閾値は、例えば以下の（１）または（２）のようにして決定されて記憶部１２に記憶される。濃度変化速度閾値は、ユーザーが決定して操作部１３へ入力することで記憶部１２に記憶されてもよいし、制御部１１または外部機器４が決定して記憶部１２に記憶されてもよい。

　（１）濃度変化速度閾値は、部屋の大きさに応じて決定される。この場合、例えば、部屋の大きさに応じた濃度変化速度閾値を予め記憶部１２に保持しておき、施工時にユーザーが部屋の大きさを操作部１３へ入力することにより、対応の濃度変化速度閾値が記憶部１２に記憶される。
　（２）濃度変化速度閾値は、過去にＣＯ_２濃度が換気基準値を超えた時の条件に基づき決定される。具体的には例えば、濃度変化速度閾値は、過去にロギングしたＣＯ_２濃度のデータより、以下のように決定される。制御部１１または外部機器４は、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上となってから第一濃度閾値に達するまでの間におけるＣＯ_２濃度の変化速度の最大値と、ＣＯ_２濃度が第一濃度閾値以上となってから換気基準値に達するまでの間におけるＣＯ_２濃度の変化速度の最大値とを求め、前者の方が大きい時に、その最大値を新たな濃度変化速度閾値として決定する。

　図３は、実施の形態１に係る換気システム１０における制御フローチャートである。換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度検出装置２で検出したＣＯ_２濃度が第一濃度閾値以上の場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、換気装置３を駆動して運転状態とする（ステップＳ２）。このステップＳ２は、ＣＯ_２濃度≧第一濃度閾値の場合に行われるため、第一制御モードの動作に相当する。換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度検出装置２で検出したＣＯ_２濃度が第一濃度閾値以上ではないと判断した場合（ステップＳ１：ＮＯ）、続いて、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上であるかを判断する（ステップＳ３）。

　換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上ではないと判断した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、換気装置３を停止状態とする（ステップＳ４）。一方、換気制御装置１は、ステップＳ３においてＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上であると判断した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、続いて、ＣＯ_２濃度変化速度が予め設定された濃度変化速度閾値以上であるかを判断する（ステップＳ５）。ＣＯ_２濃度変化速度は、例えば直近１分間のＣＯ_２濃度変化速度であり、現在のＣＯ_２濃度から１分前のＣＯ_２濃度を減算したものである。ＣＯ_２濃度変化速度の計算は換気制御装置１の制御部１１によって行われ、記憶部１２に記憶されている。換気制御装置１は、ステップＳ５においてＣＯ_２濃度変化速度が濃度変化速度閾値以上ではないと判断した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、換気装置３を停止状態とする（ステップＳ４）。

　一方、換気制御装置１は、ステップＳ５において、ＣＯ_２濃度変化速度が濃度変化速度閾値以上であると判断した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、換気装置３を運転状態とする（ステップＳ６）。このステップＳ６は、第二濃度閾値≦ＣＯ_２濃度＜第一濃度閾値、かつ、ＣＯ_２濃度変化速度≧濃度変化速度閾値の場合に行われるので、第二制御モードの動作に相当する。

　換気制御装置１は、上記のステップＳ１～ステップＳ６の処理を例えば１分間隔である制御タイミングごとに繰り返し行う。ステップＳ２の「換気装置：運転状態」、ステップＳ６の「換気装置：運転状態」は、前回の制御タイミングで換気装置が運転していなければ、換気装置３を運転開始することを意味し、前回の制御タイミングで換気装置３が運転していれば、換気装置３の運転を継続することを意味する。また、ステップＳ４の「換気装置：停止状態」は、前回の制御タイミングで換気装置３が運転していれば、換気装置３を運転停止することを意味し、前回の制御タイミングで換気装置３が運転停止していれば、運転停止を継続することを意味する。

　図４は、実施の形態１に係る換気システム１０におけるＣＯ_２濃度の変化とＣＯ_２濃度変化速度の変化とを示す図である。図４には、換気装置３の運転状態と停止状態との状態変化も併せて示している。図４（ａ）は、ＣＯ_２濃度［ｐｐｍ］の変化を示したグラフである。図４（ｂ）は、ＣＯ_２濃度変化速度［ｐｐｍ／ｍｉｎ］の変化を示したグラフである。図４（ｂ）において、ＣＯ_２濃度変化速度が正値の場合はＣＯ_２濃度が上昇していることを示し、ＣＯ_２濃度変化速度が負値の場合はＣＯ_２濃度が下降していることを示している。図４（ｃ）は、換気装置３の運転状態と停止状態との変化を示したタイミング図である。図５は、実施の形態１に係る換気システム１０における換気装置３の状態遷移図である。図５における換気装置３の状態遷移は、以下の図４の説明と併せて適宜参照されたい。

　時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度は第二濃度閾値未満であり、（ｃ）に示すように換気装置３は停止状態にある。

　時刻ｔ１において、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上となり、かつ、（ｂ）に示すようにＣＯ_２濃度変化速度が濃度変化速度閾値（ここでは、５０ｐｐｍ／ｍｉｎ）以上であるため、換気装置３は停止状態から運転状態（第二制御モード）に変化し、室内の換気を開始する。

　時刻ｔ２において、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度が第一濃度閾値以上となることで、換気装置３は運転状態を継続する。なお、運転モードは第二制御モードから第一制御モードに変更されている。

　時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度が第一濃度閾値以上であるため、換気装置３は運転状態（第一制御モード）を継続する。

　時刻ｔ３において、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度が第一濃度閾値未満に低下する。このため、時刻ｔ３において、換気装置３は運転状態（第一制御モード）から停止状態に変化する。なお、時刻ｔ３において、ＣＯ_２濃度は第二濃度閾値以上であるものの、ＣＯ_２濃度変化速度が濃度変化速度閾値未満である。このため、換気制御装置１が運転状態（第一制御モード）から運転状態（第二制御モード）に移行することはなく、換気装置３は停止状態となる。つまり、第一制御モードで動作中にＣＯ_２濃度が第一濃度閾値未満に低下した場合、換気装置３は運転状態（第一制御モード）から停止状態に変化する。換気装置３が時刻ｔ３で停止状態となることで、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度が下降から上昇に転じている。

　時刻ｔ４では、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度が再び第一濃度閾値以上となることで、（ｃ）に示すように換気装置３が停止状態から運転状態（第一制御モード）に変化し、再び室内の換気を開始する。これにより、ＣＯ_２濃度が低下している。

　時刻ｔ５では、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度が第一濃度閾値未満に下がることで、換気装置３は運転状態から停止状態に変化する。

　ここで、換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度変化速度が濃度変化速度閾値未満であるとき、換気装置３の運転状態と停止状態との切り替え（以下、ＯＮ／ＯＦＦという）制御を、第一濃度閾値を判断基準として行っている。具体的には、このＯＮ／ＯＦＦ制御は図４において時刻ｔ３から時刻ｔ５の間が該当する。このように、ＯＮ／ＯＦＦ制御が第一濃度閾値を判断基準として行われると、換気装置３の動作が短時間でＯＮ／ＯＦＦを繰り返すハンチングを行う可能性がある。このため、換気制御装置１は、次のような制御をしてもよい。

　換気制御装置１は、換気装置３を運転状態から停止状態に切り替えるための判断を行う閾値を、第一濃度閾値に代えて第二濃度閾値とする。具体的には、図４の例で説明すると、換気制御装置１は、例えば時刻ｔ５で換気装置３を運転状態から停止状態に切り替えているが、時刻ｔ５で切り替えず、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値未満となった時刻ｔ５以降で、換気装置３を運転状態から停止状態に切り替える。その後の動作は上記説明と同じであるが、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値未満となった直後に、室内の人数増加等により第二濃度閾値以上になっても、それまでＣＯ_２濃度が低下傾向であったことを考慮するとＣＯ_２上昇速度が濃度変化速度閾値以上にはなりにくい。このため、換気装置３のＯＮ／ＯＦＦが短期間で繰り返されることはない。

　以上説明したように、換気制御装置１は、第一制御モードを有し、ＣＯ_２濃度が換気基準値よりも低い第一濃度閾値以上の場合に換気を開始する。このため、換気システム１０は、第一濃度閾値が換気基準値に設定される場合に比べて、室内のＣＯ_２濃度を安定して換気基準値以下にすることができる。

　また、換気制御装置１が、仮に第一制御モードのみを有しており、第二制御モードを有していない場合、換気装置３は、ＣＯ_２濃度が第一濃度閾値以上となる時刻ｔ２で運転状態となる。換気装置３が時刻ｔ２で運転状態となることで、室内のＣＯ_２濃度変化速度は低下するものの、換気が追いつかず、（ａ）の点線Ａに示すように、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えてしまう。

　これに対し、実施の形態１の換気制御装置１は、第二制御モードを有し、時刻ｔ２よりも前の時刻ｔ１で、室内のＣＯ_２濃度が換気基準値を超える可能性のある状況であることを見極めて換気装置３を運転状態としている。これにより、換気システム１０は、（ａ）に示すようにＣＯ_２濃度が換気基準値を超えないようにできる。

　また、換気システム１０は、単にＣＯ_２濃度変化速度が濃度変化速度閾値以上となることで換気装置３を運転状態にして換気を開始するのではなく、さらにＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上であることで換気を開始する。このため、換気システム１０は、室内のＣＯ_２濃度が換気基準値を超えないような一時的な濃度上昇の場合の無駄な換気を避けることができる。その結果、換気システム１０は、不要なタイミングで換気装置３を運転することによる室温の不要な変化および不要な電力消費を抑えることができる。

　ここで、図５について補足する。図５において、円弧状の矢印は、この矢印が付された各運転状態である「運転状態（第一制御モード）」、「運転状態（第二制御モード）」および「停止状態」が継続されることを示しており、その継続条件が吹き出し部分に記載されている。具体的には、「運転状態（第一制御モード）」は、「ＣＯ_２濃度≧第一濃度閾値」であるとき継続される。また、「運転状態（第二制御モード）」は、「第二濃度閾値≦ＣＯ_２濃度＜第一濃度閾値、かつ、ＣＯ_２濃度変化速度≧濃度変化速度閾値」であるとき継続される。また、「停止状態」は、「ＣＯ_２濃度＜第二濃度閾値、または、（第二濃度閾値≦ＣＯ_２濃度＜第一濃度閾値、かつ、濃度変化速度閾値＜ＣＯ_２濃度変化速度）」であるとき継続される。

　なお、換気システム１０は、以下のような変形を加えても良い。換気システム１０は、以下の変形例を適宜組み合わせてもよい。

　換気装置３は、上記では、換気量が一定のものを想定していたが、ファンの回転数を変更して換気量が変更できるものでもよい。換気装置３が換気量を変更できるものである場合、換気システム１０は、次のように運転を変えてもよい。

（１）換気制御装置１は、第１制御モードでファンの回転数を第１回転数にし、第２制御モードで第１回転数よりも小さい第２回転数にする。第１回転数は、具体的には例えば装置上の最大回転数に設定される。つまり、換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上、第一濃度閾値未満では緩やかに換気し、ＣＯ_２濃度が第一濃度閾値以上では換気量を最大にする。
（２）上記（１）の場合において、換気制御装置１は、上記濃度変化速度閾値よりも速い第２濃度変化閾値を別途設定しておく。そして、換気システム１０は、上記第２制御モードにおいて、ＣＯ_２濃度の上昇速度が第２濃度変化閾値よりも速い場合、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上、第一濃度閾値未満でも、第一濃度閾値以上の場合と同様に、換気量を最大にする。

　換気制御装置１は、記憶部１２に予め設定されたデフォルトの第一濃度閾値および第二濃度閾値を以下のように運転状況に応じて補正してもよい。

（１）換気制御装置１は、室内の人数を取得し、人数が予め設定された人数閾値以上の場合、早めに換気装置３が運転開始されるように、第一濃度閾値および第二濃度閾値を、記憶部１２に記憶されたデフォルト値から低下させる補正を行う。また、換気制御装置１は、人数検知装置１７で検知された人数が人数閾値未満に下がると、第一濃度閾値および第二濃度閾値を元に戻す。なお、換気制御装置１における室内の人数の取得は、例えば、換気システム１０とは別置きの人感センサ１８（後述の図６参照）から、無線通信または有線通信により取得すればよい。別置きの人感センサとしては、例えば、室内の空調を行う室内機（図示せず）に設けられた焦電センサが挙げられる。人感センサ１８は、他に例えば、室内の入口に設置された赤外線センサで構成され、室内に入室および退出する人の数をカウントして室内の人数を取得するようにしてもよい。

（２）換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値以上になる前に、ＣＯ_２上昇速度が濃度変化速度閾値よりも速い第２濃度変化閾値以上となった場合、第一濃度閾値および第二濃度閾値をデフォルト値から一時的に下げて早めに換気を開始するようにしてもよい。

（３）換気装置３は、換気装置３内に備えたフィルタの目詰まりおよびファンの劣化などが生じると、同じ回転数でも、換気量が低下する。換気装置３の換気量が低下すると、換気制御装置１で同じ制御をしてもＣＯ_２濃度が換気基準値を超えてしまうことが考えられる。例えば、ＣＯ_２濃度の上昇速度が上昇したわけでもないのに、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えてしまう場合、または、室内の人数が多いわけでもないのに、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えてしまう場合などは、換気量の低下が原因と推定できる。

　このような換気装置３の劣化に伴う換気量の低下がある場合、換気制御装置１は、早めに換気が開始されるように、第一濃度閾値および第二濃度閾値をデフォルト値よりも下げるとともに、表示装置に換気を推奨する旨の表示を行う。表示装置は、操作部１３が表示パネルである場合、操作部１３が表示装置を兼ねればよい。また、表示装置は、換気を推奨する場合に点灯するＬＥＤなどの表示ランプで構成されてもよい。

　具体的な制御としては、換気制御装置１は、換気装置３の劣化に伴う換気量の低下を検知した場合、第一濃度閾値および第二濃度閾値をデフォルト値よりも低下させる補正を行う。換気制御装置１は、換気装置３の劣化に伴う換気量の低下が解消された場合、第一濃度閾値および第二濃度閾値を元に戻す。換気装置３の劣化に伴う換気量の低下が解消された場合とは、フィルタ清掃が行われたことのユーザーの操作があった場合、または、ユーザーの操作がなくても換気に余裕が生じフィルタ清掃が行われた場合が該当する。

　換気装置３の劣化に伴う換気量の低下の検知は、例えば換気制御装置１が換気装置３の作動時間を積算し、積算作動時間が予め設定した設定時間を超えたことを、換気装置３の劣化に伴う換気量の低下と検知するようにしてもよい。これは、換気装置３が設定時間を超えるまで作動していると、フィルタに目詰まりが生じているのが自然であり、目詰まりによる換気量の低下が生じていると見なす意図である。また、換気装置３の劣化に伴う換気量の低下の検知は、例えば、フィルタの目詰まりを検知するセンサで行うようにしても良い。

　なお、上記（１）、（２）および（３）における第一濃度閾値および第二濃度閾値の下げ幅は特に限定するものではなく、任意に設定できる。第一濃度閾値および第二濃度閾値の下げ幅は、予め設定されてもよいし、ユーザーが操作部１３から入力するようにしてもよい。

　なお、室内には、人が少ない箇所と、人が密集している箇所と、が存在する場合がある。このような場合、人が密集している箇所のＣＯ_２濃度を用いて上記制御を行うことが考えられる。そこで、換気システム１０は、以下の図６の構成としてもよい。

　図６は、実施の形態１に係る換気システムの変形例の利用形態の説明図である。換気システム１０は、ＣＯ_２濃度検出装置２を複数備える。各ＣＯ_２濃度検出装置２は室内に分散して設置されている。そして、換気制御装置１は、複数のＣＯ_２濃度検出装置２のうち、室内において人数が多い領域の近くに配置されたＣＯ_２濃度検出装置２を特定し、その特定したＣＯ_２濃度検出装置２の検知結果に基づいて上記制御を行う。また、室内には、換気システム１０とは別置きの人感センサ１８が配置されている。

　人感センサ１８は、例えば人などの熱源から発せられる赤外線を検知する焦電センサで構成されている。焦電センサは、図示省略するが、上下方向に一列に並んで配置された複数の焦電素子を有するセンサ部を有する。焦電センサは、センサ部を回転移動させて室内を走査し、室内のどのエリアに人が何人いるかを検知する。人感センサ１８の検出結果は、無線または有線の通信により換気制御装置１に送信される。なお、人感センサ１８は焦電センサに限られたものではなく、室内における人の位置および人数を特定できるものであればよい。

　換気システム１０は、例えば以下のようにして、室内において人数が多い領域の近くに配置されたＣＯ_２濃度検出装置２を特定する。換気システム１０は、各ＣＯ_２濃度検出装置２の位置情報を、無線で構成した通信５ａの無線強度に基づいて特定する。換気制御装置１は、無線強度に基づいて特定した各ＣＯ_２濃度検出装置２の位置情報と、人感センサ１８で検知した人検知情報と、に基づいて各ＣＯ_２濃度検出装置２の周辺の人数を把握する。換気制御装置１は、人数が最も多い領域の近くに配置されたＣＯ_２濃度検出装置２を特定する。人数が最も多い領域の近くに配置されたＣＯ_２濃度検出装置２の特定方法は、上記の無線強度に基づく方法に限られたものではない。例えば、各ＣＯ_２濃度検出装置２の位置情報の特定は、各ＣＯ_２濃度検出装置について室内の配置位置が予め決められており、ＣＯ_２濃度検出装置の識別番号から配置位置を特定できるようにしてもよい。

　本実施の形態１の換気システム１０は、室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２濃度検出装置２と、室内の換気を行う換気装置３と、を備える。換気システム１０はさらに、ＣＯ_２濃度が、換気を必要とする基準値である換気基準値よりも低い第一濃度閾値以上である場合に換気装置３を運転状態にする第一制御モードと、ＣＯ_２濃度およびＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいてＣＯ_２濃度が予め設定された換気基準値を超えると推定される場合に換気装置３を運転状態にする第二制御モードと、を有する換気制御装置１と、を備える。換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度およびＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいて第一制御モードまたは第二制御モードの動作を行う。

　上記構成により、換気システム１０は、第一制御モードの動作によって、第一濃度閾値が換気基準値に設定される場合に比べて、室内のＣＯ_２濃度を安定して換気基準値以下にすることができる。また、換気システム１０は、第二制御モードの動作によって、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えないような一時的なＣＯ_２濃度の上昇が生じる場合の無駄な換気を避けることができる。このように、換気システム１０は、換気タイミングを適切に制御することにより、室内のＣＯ_２濃度の状況に見合った適切な換気を行うことができる。

　第二制御モードは、ＣＯ_２濃度が第一濃度閾値よりも低い第二濃度閾値以上、かつ、ＣＯ_２濃度の変化速度が予め設定された濃度変化速度閾値以上である場合に換気装置３を運転状態にするモードである。

　上記構成により、換気システム１０は、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えないような一時的なＣＯ_２濃度の上昇が生じる場合の無駄な換気を避けることができる。

　換気制御装置１は、ＣＯ_２濃度が第二濃度閾値未満のとき換気装置３を停止状態にする。また、換気制御装置１は、第一制御モードで動作中にＣＯ_２濃度が第一濃度閾値未満に低下した場合、換気装置３を運転状態から停止状態に変更する。

　上記構成により、換気システム１０は、ＣＯ_２濃度が換気基準値を超えない場合の無駄な換気を避けることができる。

　換気制御装置１は、ユーザーが濃度変化速度閾値を入力する操作部１３を備え、濃度変化速度閾値は、ユーザーが操作部１３へ入力して決定される。

　上記構成により、換気システム１０は、濃度変化速度閾値をユーザーの操作部１３への入力により設定できる。

　換気システム１０は、換気装置３の駆動および停止を切り替える操作スイッチ３ａを備え、操作スイッチ３ａの操作により換気装置３の駆動および停止を手動で切り替えられる。

　上記構成により、換気システム１０は、換気装置３を手動で操作することもできる。

　換気システム１０は、ユーザーによって操作され、手動操作モードと自動操作モードとの優先度が設定される設定部１３ａを備える。換気制御装置１は、自動操作モードの優先度が手動操作モードの優先度よりも高い場合、ＣＯ_２濃度およびＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいて換気装置３を制御し、手動操作モードの優先度が自動操作モードの優先度よりも高い場合、操作スイッチ３ａの操作に基づいて換気装置３を制御する。

　上記構成により、換気システム１０は、手動操作モードと自動操作モードとの優先度をユーザーによって決めることができる。

　換気制御装置１は、室内の人数を取得し、人数が予め設定された人数閾値以上の場合、第一濃度閾値および第二濃度閾値を低下させる補正を行い、人数が人数閾値未満に下がると、第一濃度閾値および第二濃度閾値を元に戻す。

　上記構成により、換気システム１０は、室内の人数が人数閾値以上の場合、早めに換気装置３を運転状態にできる。

　換気制御装置１は、換気装置３の劣化に伴う換気量の低下が検知された場合、第一濃度閾値および第二濃度閾値を低下させ、換気装置３の劣化に伴う換気量の低下が解消された場合、第一濃度閾値および第二濃度閾値を元に戻す。

　上記構成により、換気システム１０は、換気装置３が劣化した場合にＣＯ_２濃度が換気基準値を超えてしまうことを抑制できる。

　換気システム１０は、ＣＯ_２濃度検出装置２を複数備え、換気制御装置１は、複数のＣＯ_２濃度検出装置２のうち、室内において人数が多い領域の近くに配置されたＣＯ_２濃度検出装置２を特定し、その特定したＣＯ_２濃度検出装置２の検知結果に基づいて第一制御モードおよび第二制御モードの制御を行う。

　上記構成により、換気システム１０は、室内において人数が多い領域のＣＯ_２濃度に基づいて室内の換気量を制御できる。

実施の形態２．
　実施の形態２は、実施の形態１の換気システム１０を備えた空気調和システムに関する。

　図７は、実施の形態２に係る空気調和システム２００の構成を示す図である。空気調和システム２００は、実施の形態１の換気システム１０と、空気調和機１００と、を備えている。空気調和機１００は、室内機１０１と室外機１０２とを備えている。室内機１０１と室外機１０２とは接続配管１０３および接続配管１０４によって接続されている。空気調和機１００は、室内機１０１と室外機１０２とに接続配管１０３および接続配管１０４によって冷媒を循環させて室内の空調を行う。

　空気調和システム２００は、空気調和システム全体を制御する制御装置１ａを有している。制御装置１ａは、実施の形態１の換気制御装置１を含んで構成されている。

　上記実施の形態１では、換気システム１０が単独で使用される構成であったが、実施の形態２では、換気システム１０が空気調和システム２００内に組み込まれた構成である。このように、換気システム１０は、単独使用してもよいし、空気調和システム２００内に組み込まれてもよい。

　１　換気制御装置、１ａ　制御装置、２　ＣＯ_２濃度検出装置、３　換気装置、３ａ　操作スイッチ、４　外部機器、５ａ　ＣＯ_２濃度検出装置間通信部とＣＯ_２濃度検出装置との通信、５ｂ　換気装置通信部と換気装置との通信、５ｃ　外部機器通信部と外部機器との通信、１０　換気システム、１１　制御部、１２　記憶部、１３　操作部、１３ａ　設定部、１４　ＣＯ_２濃度検出装置間通信部、１５　換気装置通信部、１６　外部機器通信部、１８　人感センサ、２１　換気制御装置間通信部、２２　ＣＯ_２濃度検出部、１００　空気調和機、１０１　室内機、１０２　室外機、１０３　接続配管、１０４　接続配管、２００　空気調和システム。

Claims (11)

1. 　室内のＣＯ_２濃度を検出するＣＯ_２濃度検出装置と、
   　前記室内の換気を行う換気装置と、
   　前記ＣＯ_２濃度が、換気を必要とする基準値である換気基準値よりも低い第一濃度閾値以上である場合に前記換気装置を運転状態にする第一制御モードと、前記ＣＯ_２濃度および前記ＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいて前記ＣＯ_２濃度が前記換気基準値を超えると推定される場合に前記換気装置を運転状態にする第二制御モードと、を有する換気制御装置と、を備え、
   　前記換気制御装置は、前記ＣＯ_２濃度および前記ＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいて前記第一制御モードまたは前記第二制御モードの動作を行う換気システム。
2. 　前記第二制御モードは、前記ＣＯ_２濃度が前記第一濃度閾値よりも低い第二濃度閾値以上、かつ、前記ＣＯ_２濃度の変化速度が予め設定された濃度変化速度閾値以上である場合に前記換気装置を運転状態にするモードである請求項１記載の換気システム。
3. 　前記換気制御装置は、前記ＣＯ_２濃度が前記第二濃度閾値未満のとき前記換気装置を停止状態にする請求項２記載の換気システム。
4. 　前記換気制御装置は、前記第一制御モードで動作中に前記ＣＯ_２濃度が前記第一濃度閾値未満に低下した場合、前記換気装置を運転状態から停止状態に変更する請求項２または請求項３記載の換気システム。
5. 　前記換気制御装置は、ユーザーが前記濃度変化速度閾値を入力する操作部を備え、前記濃度変化速度閾値は、ユーザーが前記操作部へ入力して決定される請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の換気システム。
6. 　前記換気装置の駆動および停止を切り替える操作スイッチを備え、前記操作スイッチの操作により前記換気装置の駆動および停止を手動で切り替えられる請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の換気システム。
7. 　ユーザーによって操作され、手動操作モードと自動操作モードとの優先度が設定される設定部を備え、
   　前記換気制御装置は、
   　前記自動操作モードの優先度が前記手動操作モードの優先度よりも高い場合、前記ＣＯ_２濃度および前記ＣＯ_２濃度の上昇速度に基づいて前記換気装置を制御し、
   　前記手動操作モードの優先度が前記手動操作モードの優先度よりも高い場合、前記操作スイッチの操作に基づいて前記換気装置を制御する請求項６記載の換気システム。
8. 　前記換気制御装置は、
   　前記室内の人数を取得し、前記人数が予め設定された人数閾値以上の場合、前記第一濃度閾値および前記第二濃度閾値を低下させる補正を行い、
   　前記人数が前記人数閾値未満に下がると、前記第一濃度閾値および前記第二濃度閾値を元に戻す請求項２～請求項５、および請求項２に従属する請求項６～請求項７のいずれか一項に記載の換気システム。
9. 　前記換気制御装置は、
   　前記換気装置の劣化に伴う換気量の低下が検知された場合、前記第一濃度閾値および前記第二濃度閾値を低下させ、
   　前記換気装置の劣化に伴う換気量の低下が解消された場合、前記第一濃度閾値および前記第二濃度閾値を元に戻す請求項２～請求項５、および請求項２に従属する請求項６～請求項８のいずれか一項に記載の換気システム。
10. 　前記ＣＯ_２濃度検出装置を複数備え、
    　前記換気制御装置は、複数の前記ＣＯ_２濃度検出装置のうち、前記室内において人数が多い領域の近くに配置された前記ＣＯ_２濃度検出装置を特定し、その特定した前記ＣＯ_２濃度検出装置の検知結果に基づいて前記第一制御モードおよび前記第二制御モードの制御を行う請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の換気システム。
11. 　請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の換気システムを備えた空気調和システム。

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