(57)【要約】【課題】室内の二酸化炭素濃度を効果的に調節する。【解決手段】空気調和装置１００、二酸化炭素吸放出部１１と、二酸化炭素吸放出部１１を再生させる加熱冷却部１２と、二酸化炭素吸放出部１１を通過する気流を発生させるファン１０と、制御手段と、室内の二酸化炭素の濃度を検出する二酸化炭素検出センサ１３を備える。制御手段は、二酸化炭素検出センサ１３が検出した濃度が基準より高い場合にはファン１０に気流を発生させ、当該濃度が基準より低い場合には加熱冷却部１２に二酸化炭素吸放出部１１を再生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の二酸化炭素を吸収可能な二酸化炭素吸収手段と、
前記二酸化炭素吸収手段に二酸化炭素を放出させて当該二酸化炭素吸収手段を再生させる再生手段と、
前記二酸化炭素吸収手段を通過する気流を発生させる送風手段と、
前記再生手段および前記送風手段を制御する制御手段と、
室内の二酸化炭素の濃度および当該濃度に影響を与える因子の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果が第１の条件を満たしたか、および、前記検出手段の検出結果が第２の条件を満たしたか、を判定する判定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果が第１の条件を満たしたと前記判定手段によって判定されると前記送風手段に気流を発生させ、前記検出手段の検出結果が第２の条件を満たしたと前記判定手段によって判定されると前記再生手段に前記二酸化炭素吸収手段を再生させる送風装置。
【請求項２】
前記検出手段は、室内の二酸化炭素の濃度を検出し、
前記判定手段は、前記検出手段が検出した濃度が基準より高い場合には前記検出手段の検出結果が前記第１の条件を満たしたと判定し、前記検出手段が検出した濃度が基準より低い場合には前記検出手段の検出結果が前記第２の条件を満たしたと判定する請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】
前記検出手段は、室内にいる人の体温を検出し、
前記判定手段は、前記検出手段が検出した体温が基準より高い場合には前記検出手段の検出結果が前記第１の条件を満たしたと判定し、前記検出手段が検出した体温が基準より低い場合には前記検出手段の検出結果が前記第２の条件を満たしたと判定する請求項１に記載の送風装置。
【請求項４】
前記検出手段は、室内にいる人の数を検出し、
前記判定手段は、前記検出手段が検出した数が基準より大きい場合には前記検出手段の検出結果が前記第１の条件を満たしたと判定し、前記検出手段が検出した数が基準より小さい場合には前記検出手段の検出結果が前記第２の条件を満たしたと判定する請求項１に記載の送風装置。
【請求項５】
前記検出手段は、室内にいる人の心拍数を検出し、
前記判定手段は、前記検出手段が検出した心拍数が基準より高い場合には前記検出手段の検出結果が前記第１の条件を満たしたと判定し、前記検出手段が検出した心拍数が基準より低い場合には前記検出手段の検出結果が前記第２の条件を満たしたと判定する請求項１に記載の送風装置。
【請求項６】
前記検出手段は、室内の照度を検出し、
前記判定手段は、前記検出手段が検出した照度が基準より高い場合には前記検出手段の検出結果が前記第１の条件を満たしたと判定し、前記検出手段が検出した照度が基準より低い場合には前記検出手段の検出結果が前記第２の条件を満たしたと判定する請求項１に記載の送風装置。
【請求項７】
前記検出手段は、室内の気温を検出し、
前記判定手段は、前記検出手段が検出した気温が基準より高い場合には前記検出手段の検出結果が前記第１の条件を満たしたと判定し、前記検出手段が検出した気温が基準より低い場合には前記検出手段の検出結果が前記第２の条件を満たしたと判定する請求項１に記載の送風装置。
【請求項８】
前記検出手段は、現在の時刻を計測し
前記判定手段は、現在の時刻が第１の時間帯である場合には前記検出手段の検出結果が前記第１の条件を満たしたと判定し、現在の時刻が第２の時間帯である場合には前記検出手段の検出結果が前記第２の条件を満たしたと判定する請求項１に記載の送風装置。
【請求項９】
前記二酸化炭素吸収手段の少なくとも一部は、アミン系の高分子化合物によって形成され、
前記再生手段は、前記二酸化炭素吸収手段を選択的に加熱および冷却することが可能であり、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果が第１の条件を満たしたと前記判定手段によって判定されると前記再生手段に前記二酸化炭素吸収手段を冷却させ、前記検出手段の検出結果が第２の条件を満たしたと前記判定手段によって判定されると前記再生手段に前記二酸化炭素吸収手段を加熱させる請求項１から請求項８の何れか１項に記載の送風装置。
【請求項１０】
前記二酸化炭素吸収手段が飽和したことを検出する飽和検出手段と、
前記飽和検出手段によって前記二酸化炭素吸収手段が飽和したことが検出されると報知を行う報知手段と、
を備える請求項１から請求項９の何れか１項に記載の送風装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項９の何れか１項に記載の送風装置と、
内部に風路が形成された筐体と、
前記風路内に配置された熱交換器と、
を備え、
前記二酸化炭素吸収手段は、前記熱交換器よりも上流の位置で前記風路内に配置されている空気調和装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項９の何れか１項に記載の送風装置と、
室内と室外との間での換気を行う換気装置と、
前記換気装置を制御する換気制御手段と、
を備え、
前記換気制御手段は、前記再生手段が前記二酸化炭素吸収手段を再生させたことに連動して前記換気装置に換気を行わせる換気システム。
【請求項１３】
前記二酸化炭素吸収手段が飽和したことを検出する飽和検出手段を更に備えた請求項１から請求項９の何れか１項に記載の送風装置と、
室内と室外との間での換気を行う換気装置と、
前記換気装置を制御する換気制御手段と、
を備え、
前記換気制御手段は、前記飽和検出手段によって前記二酸化炭素吸収手段が飽和したことが検出されたことに連動して前記換気装置に換気を行わせる換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風装置と、この送風装置を備えた空気調和装置と、この送風装置を備えた換気システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、空気を送る送風装置を備えたものの一例として、空気調和機が記載されている。特許文献１に記載された空気調和機は、室内空気の質を向上させることを目的として、電気式集塵器を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−７８２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された空気調和装置は、電気式集塵器を備えているものの、室内の二酸化炭素濃度を変化させることはできない。このため、例えば、室内の二酸化炭素濃度が高くなることによって当該室内の快適性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、室内の二酸化炭素濃度を効果的に調節することが可能な送風装置、空気調和装置、および換気システムを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る送風装置は、空気中の二酸化炭素を吸収可能な二酸化炭素吸収手段と、二酸化炭素吸収手段に二酸化炭素を放出させて当該二酸化炭素吸収手段を再生させる再生手段と、二酸化炭素吸収手段を通過する気流を発生させる送風手段と、再生手段および送風手段を制御する制御手段と、室内の二酸化炭素の濃度および当該濃度に影響を与える因子の少なくとも一方を検出する検出手段と、検出手段の検出結果が第１の条件を満たしたか、および、検出手段の検出結果が第２の条件を満たしたか、を判定する判定手段と、を備える。制御手段は、検出手段の検出結果が第１の条件を満たしたと判定手段によって判定されると送風手段に気流を発生させ、検出手段の検出結果が第２の条件を満たしたと判定手段によって判定されると再生手段に二酸化炭素吸収手段を再生させる。
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、上記の送風装置と、内部に風路が形成された筐体と、風路内に配置された熱交換器と、を備える。二酸化炭素吸収手段は、前熱交換器よりも上流の位置で上記の風路内に配置されている。
【０００８】
本発明に係る換気システムは、上記の送風装置と、室内と室外との間での換気を行う換気装置と、換気装置を制御する換気制御手段と、を備える。換気制御手段は、再生手段が二酸化炭素吸収手段を再生させたことに連動して換気装置に換気を行わせる。
【０００９】
また、本発明に係る換気システムは、二酸化炭素吸収手段が飽和したことを検出する飽和検出手段を更に備えた上記の送風装置と、室内と室外との間での換気を行う換気装置と、換気装置を制御する換気制御手段と、を備える。換気制御手段は、前記飽和検出手段によって前記二酸化炭素吸収手段が飽和したことが検出されたことに連動して前記換気装置に換気を行わせる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る送風装置、空気調和装置、および換気システムであれば、室内の二酸化炭素濃度をより効果的に調節することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の送風装置を備えた空気調和装置の外観を示す図である。
【図２】実施の形態１の空気調和装置の内部の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図３】実施の形態１の空気調和装置の制御系統の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１の制御装置の機能を実現する処理回路の構成の一例を示す図である。
【図５】実施の形態１の空気調和装置の第１の動作例を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１の空気調和装置の第２の動作例を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１の変形例を模式的に示す図である。
【図８】実施の形態２の換気システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については、適宜に簡略化または省略する。また、本開示に係る送風装置、空気調和装置、および換気システムの構成には、以下の各実施の形態で説明する構成のあらゆる組み合わせが含まれ得る。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の送風装置を備えた空気調和装置１００の外観を示す図である。図２は、実施の形態１の空気調和装置１００の内部の構成を模式的に示す縦断面図である。空気調和装置１００は、室内で使用される送風装置を備えた機器の一例である。なお、本実施の形態の空気調和装置１００は、本開示における課題を解決するための手段である送風装置を備えたものの一例である。送風装置は、例えば、扇風機、除湿機、加湿器または空気清浄機等に備えられていてもよい。
【００１４】
図１に示すように、空気調和装置１００は、筐体１を備えている。筐体１は、横長の略直方体状に形成されている。筐体１の上面部には、吸込口２が形成されている。吸込口２は、筐体１の外部から当該筐体１の内部に空気を取り込むための開口である。筐体１の前面下部には、吹出口３が形成されている。吹出口３は、筐体１の内部から当該筐体１の外部へと空気を吹き出すための開口である。また、筐体１の前面上部は、パネル４によって覆われている。
【００１５】
また、空気調和装置１００は、上下風向板５および左右風向板６を備えている。上下風向板５および左右風向板６は、吹出口３の近傍に設けられる。上下風向板５は、吹出口３から吹き出す空気の風向を上下に調整するための部材である。左右風向板６は、吹出口３から吹き出す空気の風向を左右に調整するための部材である。
【００１６】
上下風向板５および左右風向板６は、それぞれ、図示しない支持腕等の部材を介して筐体１に取り付けられている。それぞれの支持腕は、筐体１に対して回転可能に設けられる。各支持腕が筐体１に対して回転することで、上下風向板５および左右風向板６の向きが変わる。上下風向板５および左右風向板６の向きが変わることによって、吹出口３から吹き出す空気の風向が調整される。
【００１７】
筐体１の内部には、吸込口２から吹出口３へと通じる風路７が形成されている。風路７において、吸込口２側は上流側である。また、風路７において、吹出口３は下流側である。本実施の形態において、風路７内には、上流から下流に向かって、フィルター８、熱交換器９およびファン１０が設けられる。
【００１８】
フィルター８は、吸込口２から筐体１の内部へと取り込まれた空気中から、ごみ、塵、埃等を取り除くためのものである。フィルター８は、例えば、メッシュ形状またはハニカム形状に形成される。また、フィルター８は、不織布によって形成されていてもよいし、アルミまたは銅等の熱伝導性に優れる材料によって形成されていてもよい。
【００１９】
熱交換器９は、風路７を流れる空気と熱媒体との間での熱交換により、当該空気を加熱または冷却するものである。風路７を流れる空気が加熱されるか冷却されるかは、空気調和装置１００が実行している運転が暖房運転であるか冷房運転であるかに依る。空気調和装置１００が暖房運転を実行する際には、熱交換器９は、風路７を流れる空気を加熱する。空気調和装置１００が冷房運転を実行する際には、熱交換器９は、風路７を流れる空気を冷却する。
【００２０】
ファン１０は、吸込口２から吹出口３へと向かう気流を生成するためのものである。ファン１０が動作すると、吸込口２から風路７内へ空気が吸い込まれる。また、ファン１０が動作すると、風路７内に、吸込口２から吹出口３へと向かう気流が生成される。ファン１０が動作することによって風路７内へ取り込まれた空気は、フィルター８および熱交換器９を通過し、吹出口３から吹き出す。
【００２１】
本実施の形態の空気調和装置１００は、更に、二酸化炭素吸放出部１１および加熱冷却部１２を備える。二酸化炭素吸放出部１１は、空気中の二酸化炭素を吸収するものである。本実施の形態の二酸化炭素吸放出部１１は、空気中の二酸化炭素を吸収可能な二酸化炭素吸収手段の一例である。なお、本開示では、「吸着」および「吸収」を、まとめて単に「吸収」と表記することとしている。同様に、本開示では、「脱着」および「放出」を、まとめて「放出」と表記している。
【００２２】
加熱冷却部１２は、二酸化炭素吸放出部１１を加熱または冷却するものである。本実施の形態において、加熱冷却部１２は、二酸化炭素吸放出部１１を加熱することによって当該二酸化炭素吸放出部１１を再生させる。加熱冷却部１２は、二酸化炭素吸収手段を再生させる再生手段の一例である。
【００２３】
二酸化炭素吸放出部１１の少なくとも一部は、二酸化炭素を吸収および放出する性能を有する材料によって形成される。二酸化炭素吸放出部１１が二酸化炭素を吸収する性能は、当該二酸化炭素吸放出部１１が吸収した二酸化炭素を放出することで再生する。二酸化炭素吸放出部１１は上記のような再生可能な特性を有する材料によって形成される。
【００２４】
一例として、二酸化炭素吸放出部１１は、アミノ基を有する高分子化合物粒子によって形成される。換言すると、二酸化炭素吸放出部１１は、一例として、アミン系の高分子化合物によって形成される。アミノ基を有する高分子化合物粒子は、担体によって担持されることで、二酸化炭素吸放出部１１を形成する。
【００２５】
アミノ基を有する高分子化合物粒子は、相転移を起こす物質である。アミノ基を有する高分子化合物粒子は、転移温度を閾値として二酸化炭素の吸収または放出を行う。アミノ基を有する高分子化合物粒子の膨潤度および内部構造、当該アミノ基の酸解離定数等は、小さな温度変化によって変化する。アミノ基を有する高分子化合物粒子の二酸化炭素に対する吸収能は、小さな温度変化によって変化する。
【００２６】
アミノ基を有する高分子化合物粒子は、特定の温度環境下でガスに接触させると、当該ガス由来のアニオンと高分子化合物粒子のアミノ基とが塩を形成する。このようにして、高分子化合物粒子にガスが可逆的に吸収された状態になる。この状態の高分子化合物粒子が加熱されると、当該高分子化合物粒子からガスが放出されやすい状態になる。高分子化合物粒子からガスが放出されると、アミノ基が再生する。
【００２７】
アミノ基を有する高分子化合物粒子に対して特定の温度への冷却と加熱とが繰り返し行われることによって、上記のメカニズムでガスの吸収と放出とのサイクルが繰り返される。本実施の形態では、二酸化炭素吸放出部１１に対する冷却と加熱とが加熱冷却部１２によって繰り返されることによって、二酸化炭素吸放出部１１への二酸化炭素の吸収と放出とのサイクルが繰り返される。
【００２８】
加熱冷却部１２は、例えば、ペルチェ素子のように加熱と冷却との両方を行える部材を含む。ペルチェ素子を含む加熱冷却部１２は、例えば、一側の面が二酸化炭素吸放出部１１に接している。ペルチェ素子を含む加熱冷却部１２の上記の一側の面は、二酸化炭素吸放出部１１を加熱するか冷却するかに依って、状態が切り替えられる。一例として、加熱冷却部１２は、二酸化炭素吸放出部１１を瞬時に転移温度まで加熱または冷却できるように構成される。
【００２９】
上記のように構成された二酸化炭素吸放出部１１および加熱冷却部１２は、風路７内に設けられる。二酸化炭素吸放出部１１および加熱冷却部１２は、ファン１０の上流または下流に配置される。本実施の形態における二酸化炭素吸放出部１１および加熱冷却部１２は、一例として、図２に示すように、フィルター８と熱交換器９との間に配置される。すなわち、本実施の形態において、二酸化炭素吸放出部１１および加熱冷却部１２は、熱交換器９およびファン１０の上流に配置されている。
【００３０】
上述したように、ファン１０は、風路７内に気流を発生させる。ファン１０が動作することによって風路７内へ取り込まれた空気は、二酸化炭素吸放出部１１を通過する。本実施の形態におけるファン１０は、二酸化炭素吸収手段を通過する気流を発生させる送風手段の一例である。
【００３１】
二酸化炭素吸放出部１１の温度が転移温度より高い場合、風路７内を流れる空気中に二酸化炭素が放出される。また、二酸化炭素吸放出部１１の温度が転移温度より低い場合、風路７内を流れる空気中の二酸化炭素が吸収される。このように、本実施の形態の空気調和装置１００は、二酸化炭素吸放出部１１によって空気中の二酸化炭素濃度を調節する。空気調和装置１００は、二酸化炭素吸放出部１１によって二酸化炭素濃度を調節した空気を、吹出口３から吹き出す。
【００３２】
なお、二酸化炭素吸収手段の一例である二酸化炭素吸放出部１１を構成する材料は、本実施の形態で示すアミノ基を有する高分子化合物粒子に限られない。二酸化炭素吸収手段の一例である二酸化炭素吸放出部１１は、例えば、ゼオライトまたは活性炭等であってもよい。また、二酸化炭素吸放出部１１は、温度変化以外、例えば、圧力変化等によって再生するものであってもよい。
【００３３】
また、加熱冷却部１２は、加熱と冷却との両方を行える部材ではなく、加熱を行う部材と冷却を行う部材との別々の部材によって形成されていてもよい。また、加熱冷却部１２は、二酸化炭素吸放出部１１に直接的に接していなくてもよい。加熱冷却部１２は、二酸化炭素吸放出部１１を支持する部材を介して間接的に当該二酸化炭素吸放出部１１に接してもよい。また、加熱冷却部１２と二酸化炭素吸放出部１１とは離れていてもよい。加熱冷却部１２は、例えば、二酸化炭素吸放出部１１を通過する前の空気を加熱または冷却することで、当該二酸化炭素吸放出部１１を加熱または冷却してもよい。
【００３４】
本実施の形態の空気調和装置１００は、更に、二酸化炭素検出センサ１３および赤外線センサ１４を備える。二酸化炭素検出センサ１３は、空気中の二酸化炭素の濃度を検出するものである。二酸化炭素検出センサ１３は、例えば、筐体１の下面に取り付けられる。二酸化炭素検出センサ１３は、空気調和装置１００が設置された室内の二酸化炭素の濃度を検出するように構成される。
【００３５】
また、赤外線センサ１４は、空気調和装置１００が設置された室内にいる人に関する情報を検出するためのものである。赤外線センサ１４は、例えば、筐体１の前面中央に取り付けられる。赤外線センサ１４は、上下左右に可動に設けられる。赤外線センサ１４は、室内を走査して当該室内にいる人に関する情報を検出する。
【００３６】
上述したように、二酸化炭素検出センサ１３は、室内の二酸化炭素の濃度を検出する。二酸化炭素検出センサ１３は、室内の二酸化炭素の濃度を検出する検出手段の一例である。また、赤外線センサ１４は、例えば、空気調和装置１００が設置された室内にいる人の体温を検出する。室内にいる人の体温は、当該室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子の一つである。例えば、室内にいる人の体温が高いほど当該室内の二酸化炭素の濃度が高くなることが想定される。赤外線センサ１４は、室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子を検出する検出手段の一例である。
【００３７】
なお、空気調和装置１００は、二酸化炭素検出センサ１３および赤外線センサ１４の何れか１つを備えるように構成されていてもよい。空気調和装置１００は、室内の二酸化炭素の濃度および当該濃度に影響を与える因子の少なくとも一方を検出する検出手段を備えるように構成されていればよい。
【００３８】
図３は、実施の形態１の空気調和装置１００の制御系統の構成を示すブロック図である。図３を参照し、空気調和装置１００の制御系統の構成について説明する。
【００３９】
空気調和装置１００は、当該空気調和装置１００の動作を制御するための制御装置２０を備えている。制御装置２０は、電気回路により構成されている。制御装置２０の入力側には、二酸化炭素検出センサ１３および赤外線センサ１４が電気的に接続されている。制御装置２０は、二酸化炭素検出センサ１３および赤外線センサ１４から入力された電気信号に基づいて動作する。
【００４０】
制御装置２０の出力側には、各種のアクチュエータが電気的に接続されている。本実施の形態においては、制御装置２０の出力側に、ファン１０および加熱冷却部１２が接続されている。制御装置２０は、ファン１０および加熱冷却部１２の動作を制御する。また、例えば、制御装置２０の出力側には、図３に示すように、上下風向板用ステッピングモータ５ａ、左右風向板用ステッピングモータ６ａおよびセンサ用ステッピングモータ１４ａが電気的に接続されている。
【００４１】
上下風向板用ステッピングモータ５ａは、上下風向板５に接続された支持腕等の部材を動かすためのものである。左右風向板用ステッピングモータ６ａは、左右風向板６に接続された支持腕等の部材を動かすためのものである。吹出口３から吹き出す空気の風向は、上下風向板用ステッピングモータ５ａおよび左右風向板用ステッピングモータ６ａが制御装置２０によって制御されることによって、調整される。
【００４２】
また、センサ用ステッピングモータ１４ａは、赤外線センサ１４を動かすためのものである。赤外線センサ１４は、センサ用ステッピングモータ１４ａが制御装置２０によって制御されることによって、室内を走査する。なお、制御装置２０には、図示しないリモートコントローラー等が接続されていてもよい。
【００４３】
本実施の形態の制御装置２０は、図３に示すように、動作制御部２１、条件判定部２２および記憶部２３を有している。動作制御部２１は、ファン１０および加熱冷却部１２を制御するためのものである。動作制御部２１は、再生手段および送風手段を制御する制御手段の一例である。
【００４４】
条件判定部２２は、二酸化炭素検出センサ１３の検出結果および赤外線センサ１４の検出結果に基づいた判定を行うためのものである。また、記憶部２３は、制御装置２０の動作に必要な各種の情報を記憶するためのものである。本実施の形態において、記憶部２３には、第１の条件および第２の条件に関する情報が記憶されている。第１の条件および第２の条件に関する情報の記憶は、予め行われてもよいし、使用者がリモートコントローラー等によって行ってもよい。また、第１の条件および第２の条件は、リモートコントローラー等によって変更可能であってもよい。
【００４５】
条件判定部２２は、二酸化炭素検出センサ１３および赤外線センサ１４から入力された信号と記憶部２３に記憶された情報とに基づいた判定を実施する。より具体的には、条件判定部２２は、二酸化炭素検出センサ１３の検出結果および赤外線センサ１４の検出結果が第１の条件を満たしているか判定する。また、条件判定部２２は、二酸化炭素検出センサ１３の検出結果および赤外線センサ１４の検出結果が第２の条件を満たしているか判定する。
【００４６】
本実施の形態における条件判定部２２および記憶部２３は、検出手段の検出結果が第１の条件を満たしたか、および、検出手段の検出結果が第２の条件を満たしたか、を判定する判定手段の一例である。制御手段の一例である動作制御部２１は、判定手段の一例である条件判定部２２および記憶部２３の判定結果に基づいて、ファン１０および加熱冷却部１２を制御する。
【００４７】
また、図４は、実施の形態１の制御装置２０の機能を実現する処理回路の構成の一例を示す図である。制御装置２０の動作制御部２１、条件判定部２２および記憶部２３の各機能は、例えば、処理回路により実現される。処理回路は、専用ハードウェア３０であってもよい。処理回路は、プロセッサ３１およびメモリ３２を備えていてもよい。処理回路の一部が専用ハードウェア３０として形成され、且つ、当該処理回路は更にプロセッサ３１およびメモリ３２を備えていてもよい。図４に示す例において、処理回路の一部は専用ハードウェア３０として形成されている。また、図４に示す例において、処理回路は、専用ハードウェア３０に加えて、プロセッサ３１およびメモリ３２を更に備えている。
【００４８】
一部が少なくとも１つの専用ハードウェア３０である処理回路には、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。
【００４９】
処理回路が少なくとも１つのプロセッサ３１および少なくとも１つのメモリ３２を備える場合、制御装置２０の動作制御部２１、条件判定部２２および記憶部２３の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
【００５０】
ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３２に格納される。プロセッサ３１は、メモリ３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。プロセッサ３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはＤＳＰともいう。メモリ３２には、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、または磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクおよびＤＶＤ等が該当する。
【００５１】
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、制御装置２０の動作制御部２１、条件判定部２２および記憶部２３の各機能を実現することができる。なお、空気調和装置１００の構成は、単一の制御装置２０により動作が制御される構成に限定されるものではない。空気調和装置１００は、複数の装置が連携することにより動作が制御されるように構成されてもよい。
【００５２】
次に、フローチャートを参照して、本実施の形態における空気調和装置１００の動作についてより詳細に説明する。図５は、実施の形態１の空気調和装置１００の第１の動作例を示すフローチャートである。図６は、実施の形態１の空気調和装置１００の第２の動作例を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、図５を参照し、第１の動作例について説明する。空気調和装置１００の運転は、例えば、使用者からの操作によって開始する。空気調和装置１００の運転は、使用者からの操作を必要とせずに自動的に開始してもよい。第１の動作例においては、空気調和装置１００の運転が開始すると、室内の二酸化炭素の濃度の検出が二酸化炭素検出センサ１３によって行われる（ステップＳ１１）。
【００５４】
ステップＳ１１で室内の二酸化炭素の濃度が検出されると、当該濃度が基準より高いかの判定が行われる（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の判定は、条件判定部２２によって行われる。二酸化炭素の濃度の基準は、第１の条件および第２の条件に関する情報として、記憶部２３に記憶されている。条件判定部２２は、室内の二酸化炭素の濃度が基準より高い場合には、第１の条件が満たされたと判定する。条件判定部２２は、室内の二酸化炭素の濃度が基準より低い場合には、第２の条件が満たされたと判定する。
【００５５】
第１の条件が満たされた場合、すなわち室内の二酸化炭素の濃度が基準より高い場合、ファン１０が運転を開始する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の処理は、動作制御部２１によって行われる。制御手段の一例である動作制御部２１は、第１の条件が満たされたと条件判定部２２によって判定されると、送風手段の一例であるファン１０に気流を発生させる。
【００５６】
ファン１０が気流を発生させることにより、室内の空気が風路７内に取り込まれる。風路７内に取り込まれた空気中の二酸化炭素は、二酸化炭素吸放出部１１によって吸収される。空気調和装置１００は、二酸化炭素の濃度が低下した空気を吹出口３から吹き出す。このように、本実施の形態であれば、室内の二酸化炭素の濃度が高い場合には、自動的に当該室内の二酸化炭素の濃度が低減される。
【００５７】
ステップＳ１３でファン１０の運転が開始すると、加熱冷却部１２が、二酸化炭素吸放出部１１を冷却する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の処理は、動作制御部２１によって行われる。制御手段の一例である動作制御部２１は、第１の条件が満たされたと条件判定部２２によって判定されると、再生手段の一例である加熱冷却部１２に、二酸化炭素吸収手段の一例である二酸化炭素吸放出部１１を冷却させる。アミン系の高分子化合によって形成された二酸化炭素吸放出部１１は、冷却されることによって、より効率よく二酸化炭素を吸収する。このように、本実施の形態の空気調和装置１００であれば、室内の二酸化炭素の濃度をより効果的に低減することができる。なお、ステップＳ１４、すなわち二酸化炭素吸放出部１１が冷却されている際、ファン１０は停止していてもよい。
【００５８】
また、第２の条件が満たされた場合、すなわち室内の二酸化炭素の濃度が基準より低いい場合には、図５に示すように、加熱冷却部１２が、二酸化炭素吸放出部１１を加熱する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の処理は、動作制御部２１によって行われる。制御手段の一例である動作制御部２１は、第２の条件が満たされたと条件判定部２２によって判定されると、再生手段の一例である加熱冷却部１２に、二酸化炭素吸収手段の一例である二酸化炭素吸放出部１１を加熱させる。これにより、アミン系の高分子化合物によって形成された二酸化炭素吸放出部１１は再生する。本実施の形態であれば、室内の二酸化炭素の濃度が基準より低い場合には、二酸化炭素吸放出部１１は自動的に再生する。なお、ステップＳ１５、すなわち二酸化炭素吸放出部１１が加熱されている際、ファン１０は運転していてもよい。ファン１０が運転した状態で二酸化炭素吸放出部１１が加熱されることで、二酸化炭素吸放出部１１はより効率よく再生する。
【００５９】
上記したステップＳ１１からステップＳ１５の処理を実行する空気調和装置１００であれば、室内の二酸化炭素の濃度に応じて、二酸化炭素の吸収と放出とを選択的に実行する。空気調和装置１００は、室内の二酸化炭素の濃度に応じて、当該室内の二酸化炭素の濃度をより効果的に調節することができる。空気調和装置１００は、使用者からの操作を必要とせずに、当該室内の二酸化炭素の濃度を予め設定された基準の濃度に近づけることができる。
【００６０】
なお、上記の実施の形態におけるステップＳ１２における判定は、基準より高いかの判定ではなく基準以上であるかの判定であってもよい。また、第１の条件が満たされたかを判定するための基準と第２の条件が満たされたかを判定するための基準とは、それぞれ異なっていてもよい。具体的には、条件判定部２２は、第１の判定と第２の判定とを行ってもよい。第１の判定は、二酸化炭素の濃度の基準が第１の基準より高いかの判定である。第２の判定は、二酸化炭素の濃度の基準が第２の基準より低いかの判定である。空気調和装置１００は、第１の条件と第２の条件との両方が満たされない場合にはステップＳ１３からステップＳ１５の処理が実行されないように構成されてもよい。
【００６１】
次に、図６を参照し、第２の動作例について説明する。図６におけるステップＳ２１からステップＳ２５は、それぞれ、図５におけるステップＳ１１からステップＳ１５に対応する。第２の動作例においては、空気調和装置１００の運転が開始すると、室内の人の体温の検出が赤外線センサ１４によって行われる（ステップＳ２１）。
【００６２】
ステップＳ２１で体温が検出されると、当該体温が基準より高いかの判定が行われる（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の判定は、条件判定部２２によって行われる。体温の基準は、第１の条件および第２の条件に関する情報として、記憶部２３に記憶されている。条件判定部２２は、室内の人の体温が基準より高い場合には、第１の条件が満たされたと判定する。条件判定部２２は、室内の人の体温が基準より低い場合には、第２の条件が満たされたと判定する。
【００６３】
なお、室内に複数の人がいる場合、赤外線センサ１４は、ステップＳ２１において、特定の人の体温を検出してもよいし、複数の人の体温を検出してもよい。ステップＳ２２において基準と比較される体温の値は、特定の人の体温の値でもよいし、複数の人の体温の平均値等であってもよい。
【００６４】
第１の条件が満たされた場合、すなわち室内の人の体温が基準より高い場合、上述したステップＳ１３と同様に、ファン１０が運転を開始する（ステップＳ２３）。上述したように、室内にいる人の体温は、当該室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子の一つである。室内にいる人の体温が高いほど当該室内の二酸化炭素の濃度が高くなることが想定される。本実施の形態であれば、室内の二酸化炭素の濃度が高い可能性がある場合には、自動的に当該室内の二酸化炭素の濃度が低減される。
【００６５】
ステップＳ２３でファン１０の運転が開始すると、上述したステップＳ１４と同様に、加熱冷却部１２が、二酸化炭素吸放出部１１を冷却する（ステップＳ２４）。空気調和装置１００では、第２の動作例においても、室内の二酸化炭素の濃度をより効果的に低減することができる。ステップＳ２４、すなわち二酸化炭素吸放出部１１が冷却されている際、ファン１０は停止していてもよい。
【００６６】
第２の条件が満たされた場合、すなわち室内の人の体温が基準より低い場合には、ステップＳ１５と同様に、加熱冷却部１２が、二酸化炭素吸放出部１１を加熱する（ステップＳ２５）。これにより、アミン系の高分子化合によって形成された二酸化炭素吸放出部１１は再生する。第２の動作例においては、室内の二酸化炭素の濃度が基準より低い可能性がある場合、二酸化炭素吸放出部１１は自動的に再生する。
【００６７】
上記したステップＳ２１からステップＳ２５の処理を実行する空気調和装置１００であれば、ステップＳ１１からステップＳ１５の処理を行う空気調和装置１００と同様、室内の二酸化炭素の濃度をより効果的に調節することができる。
【００６８】
空気調和装置１００は、上述した第１の動作例と第２の動作例とのうち少なくとも一方を行うように構成されていればよい。また、空気調和装置１００は、第１の動作例と第２の動作例とを組み合わせた動作を行ってもよい。
【００６９】
上記の実施の形態において、赤外線センサ１４は、室内の人の体温を検出する。赤外線センサ１４は、例えば、室内にいる人の数を検出してもよい。条件判定部２２は、赤外線センサ１４が検出した人の数が基準より大きい場合には第１の条件が満たされたと判定してもよい。条件判定部２２は、赤外線センサ１４が検出した人の数が基準より小さい場合には第２の条件が満たされたと判定してもよい。また、条件判定部２２および赤外線センサ１４は、室内の人の有無を検出および判定してもよい。空気調和装置１００は、室内の人の有無または数に応じて、二酸化炭素の吸収と放出とを選択的に行うように構成されてもよい。
【００７０】
また、空気調和装置１００は、赤外線センサ１４が検出した体温に応じて、室内の人の体温が一定時間上昇し続けている場合にはファン１０が自動的に運転して二酸化炭素を吸収するように構成されてもよい。空気調和装置１００は、室内の人の体温が一定時間上昇し続けている場合には二酸化炭素吸放出部１１が冷却されるように構成されてもよい。
【００７１】
空気調和装置１００は、室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子を検出する検出手段の一例として、ドップラーセンサ等の人の心拍数を検出するものを備えていてもよい。条件判定部２２は、室内の人の心拍数が基準より高い場合には第１の条件が満たされたと判定してもよい。条件判定部２２は、室内の人の心拍数が基準より低い場合には第２の条件が満たされたと判定してもよい。また、空気調和装置１００は、室内の人の心拍数が一定時間上昇し続けている場合にはファン１０が自動的に運転して二酸化炭素を吸収するように構成されてもよい。空気調和装置１００は、室内の人の心拍数が一定時間上昇し続けている場合には二酸化炭素吸放出部１１が冷却されるように構成されてもよい。
【００７２】
空気調和装置１００は、室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子を検出する検出手段の一例として、室内の照度を検出する照度センサを備えていてもよい。室内が明るい場合には、当該室内に人がいる可能性が高い。室内が暗い場合には、当該室内に人がいない可能性が高い。人の有無は、室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える。すなわち、室内の照度は、間接的に、室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子である。条件判定部２２は、室内の照度が基準より高い場合には第１の条件が満たされたと判定してもよい。条件判定部２２は、室内の照度が基準より低い場合には第２の条件が満たされたと判定してもよい。
【００７３】
空気調和装置１００は、室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子を検出する検出手段の一例として、室内の気温を検出する温度センサを備えていてもよい。室内の気温が高い場合には、当該室内にいる人の数が多い、または、当該室内にいる人の体温が高い可能性が高い。このように、室内の気温は、間接的に、室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子である。条件判定部２２は、室内の気温が基準より高い場合には第１の条件が満たされたと判定してもよい。条件判定部２２は、室内の気温が基準より低い場合には第２の条件が満たされたと判定してもよい。
【００７４】
空気調和装置１００は、室内の二酸化炭素の濃度に影響を与える因子を検出する検出手段の一例として、現在の時刻を計測するタイマーを有していてもよい。条件判定部２２は現在の時刻が第１の時間帯である場合には第１の条件が満たされたと判定してもよい。条件判定部２２は、現在の時刻が第２の時間帯である場合には第２の条件が満たされたと判定してもよい。第１の時間帯および第２の時間帯は、例えば、使用者が当該使用者のスケジュールに合わせて設定する。また、第１の時間帯は、室内の人の活動量が多くなると予測される日中として設定されてもよい。第２の時間帯は、室内の人の活動量が少なくなると予測される夜間として設定されてもよい。
【００７５】
上記の実施の形態において、二酸化炭素吸放出部１１は、熱交換器９よりも上流の位置で風路７内に配置されている。これにより、二酸化炭素吸放出部１１は、熱交換器９の運転状態の影響を受けづらくなる。二酸化炭素吸放出部１１は、空気調和装置１００が暖房運転をしているか冷房運転をしているかに依らず、安定して機能する。
【００７６】
また、図７は、実施の形態１の変形例を模式的に示す図である。図７に示す空気調和装置１０１の基本的な構成は、空気調和装置１００の構成と同様である。空気調和装置１０１は、二酸化炭素吸放出フィルター８ａとフィルター加熱冷却部１２ａとを備えている。
【００７７】
二酸化炭素吸放出フィルター８ａは、フィルター８と二酸化炭素吸放出部１１とを一体的に形成したものに相当する。二酸化炭素吸放出フィルター８ａは、アミノ基を有する高分子化合物粒子等の材料をフィルター状の担体に担持させることで形成される。フィルター加熱冷却部１２ａは、二酸化炭素吸放出フィルター８ａを選択的に加熱または冷却するものである。本変形例における二酸化炭素吸放出フィルター８ａは、フィルター状に形成された二酸化炭素吸収手段の一例である。本変形例の二酸化炭素吸放出フィルター８ａは、二酸化炭素吸放出部１１に比べて、より広い範囲で空気と接触する。これにより、二酸化炭素の吸収と放出とがより効率よく行われる。
【００７８】
なお、二酸化炭素吸放出部１１および二酸化炭素吸放出フィルター８ａの転移温度は、１０℃から９０℃の間にあることが好ましい。転移温度が室温に近いことで、相転移が容易に起こる。また、転移温度が室温以上である場合には、自然放冷または空冷によって二酸化炭素吸放出部の温度を転移温度以下にすることができる。これにより、加熱冷却部１２による冷却を行う必要がなくなる。転移温度が室温以上である場合には、加熱冷却部１２よりも小型な加熱装置を利用することが可能になる。
【００７９】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態１と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。図８は、実施の形態２の換気システム２００を示すブロック図である。本実施の形態の換気システム２００は、空気調和装置１００、換気装置２０１およびシステム制御部２０２によって構成される。なお、換気システム２００は、空気調和装置１００に代えて、空気調和装置１０１またはその他の送風装置を備えていてもよい。また、システム制御部２０２は、空気調和装置１００に設けられていてもよい。
【００８０】
飽和検出部１５は、二酸化炭素吸収手段が飽和したことを検出する飽和検出手段の一例である。二酸化炭素吸放出部１１は、例えば、二酸化炭素を吸着することで色が変化する材料によって形成される。一例として、飽和検出部１５は、二酸化炭素吸放出部１１の色の色差を検出するセンサによって構成される。また、飽和検出部１５は、二酸化炭素吸放出部１１の上流と下流とに設けられた濃度センサによって構成されてもよい。この濃度センサは、空気中の二酸化炭素の濃度を検出するものである。飽和検出部１５は、二酸化炭素吸放出部１１の上流における二酸化炭素濃度と下流における二酸化炭素濃度との差が一定以下になった場合に二酸化炭素吸放出部１１が飽和したことを検出するように構成されてもよい。
【００８１】
換気装置２０１は、空気調和装置１００が設置された室内と室外との間での換気を行う装置である。システム制御部２０２は、飽和検出部１５の検出結果に基づいて換気装置２０１を制御する換気制御手段の一例である。
【００８２】
システム制御部２０２は、飽和検出部１５によって二酸化炭素吸放出部１１が飽和したことが検出されたことに連動して、換気装置２０１に換気を行わせる。システム制御部２０２は、例えば、飽和検出部１５によって二酸化炭素吸放出部１１が飽和したことが検出されると、換気装置２０１に運転を開始させる。また、システム制御部２０２は、例えば、換気装置２０１が運転中に飽和検出部１５によって二酸化炭素吸放出部１１が飽和したことが検出されると、換気風量を上げるように換気装置２０１を制御する。本実施の形態であれば、二酸化炭素吸放出部１１が飽和した状態であっても室内の二酸化炭素の濃度を自動的に低下させることができる換気システム２００が得られる。
【００８３】
また、システム制御部２０２は、再生手段の一例である加熱冷却部１２が二酸化炭素吸収手段の一例である二酸化炭素吸放出部１１を再生させたことに連動して、換気装置２０１に換気を行わせてもよい。これにより、二酸化炭素吸放出部１１の再生がより効率よく行われる。
【００８４】
また、換気システム２００は、図８に示すように、報知手段の一例として、報知装置２０３を備えていてもよい。報知装置２０３は、例えば、ブザーおよび液晶画面等によって構成される。報知装置２０３は、飽和検出部１５によって二酸化炭素吸放出部１１が飽和したことが検出されると、報知を行う。報知装置２０３から報知が行われることで、使用者は、二酸化炭素吸放出部１１の交換および窓の開放等の対応をすることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  筐体、  ２  吸込口、  ３  吹出口、  ４  パネル、  ５  上下風向板、  ５ａ  上下風向板用ステッピングモータ、  ６  左右風向板、  ６ａ  左右風向板用ステッピングモータ、  ７  風路、  ８  フィルター、  ８ａ  二酸化炭素吸放出フィルター、  ９  熱交換器、  １０  ファン、  １１  二酸化炭素吸放出部、  １２  加熱冷却部、  １２ａ  フィルター加熱冷却部、  １３  二酸化炭素検出センサ、  １４  赤外線センサ、  １４ａ  センサ用ステッピングモータ、  １５  飽和検出部、  ２０  制御装置、  ２１  動作制御部、  ２２  条件判定部、  ２３  記憶部、  ３０  専用ハードウェア、  ３１  プロセッサ、  ３２  メモリ、  １００  空気調和装置、  １０１  空気調和装置、  ２００  換気システム、  ２０１  換気装置、  ２０２  システム制御部、  ２０３  報知装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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