(57)【要約】【課題】保管物の座屈を解消し、換気装置のランニングコストの高騰を抑止できる建物換気システム及び建物換気制御方法を提供すること。【解決手段】複数の保管物ＣＢを保管する建物１０の換気制御を行う建物換気システム１００であり、風通しの良好な計測点Ａにおいて少なくとも温度を計測するＡ点センサ、風通しの不良な計測点Ｂにおいて少なくとも湿度を計測するＢ点センサ、及び屋外において少なくとも温度を計測する屋外センサと、換気装置２０と、換気装置２０の運転制御を実行する制御装置３０を有し、計測点Ａの温度と屋外温度との高低の判定制御が実行され、計測点Ａの温度が屋外温度よりも高い場合は換気装置２０が運転され、計測点Ａの温度が屋外温度よりも低い場合は、計測点Ｂの相対湿度と室内相対湿度上限値との高低の判定制御が実行され、計測点Ｂの相対湿度が室内相対湿度上限値よりも高い場合は換気装置２０の運転制御が実行される。【選択図】図５
2019219086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の保管物を保管する建物の換気制御を行う建物換気システムであって、
前記建物内において、相対的に風通しの良好な場所を計測点Ａとし、相対的に風通しの不良な場所を計測点Ｂとし、
前記計測点Ａにおいて少なくとも温度を計測するＡ点センサ、前記計測点Ｂにおいて少なくとも湿度を計測するＢ点センサ、及び屋外において少なくとも温度を計測する屋外センサと、
前記建物の室内と屋外との間で換気を行う換気装置と、
前記Ａ点センサ、前記Ｂ点センサ、及び屋外センサにより送信される計測データを受信し、該計測データに基づいて前記換気装置の運転制御を実行する制御装置と、を有し、
前記制御装置は演算部とデータ格納部を有し、
前記データ格納部には、少なくとも、前記保管物が座屈する際の室内相対湿度上限値が格納されており、
前記演算部において、
前記計測点Ａの温度と、屋外温度と、の高低の判定制御が実行され、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも高いと判定された場合は前記換気装置の運転制御が実行され、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも低いと判定された場合は、次に、前記計測点Ｂの相対湿度と、前記室内相対湿度上限値と、の高低の判定制御が実行され、
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転停止制御が実行されることを特徴とする、建物換気システム。
【請求項２】
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、次に、前記計測点Ｂの絶対湿度と、屋外絶対湿度と、の高低の判定制御が実行され、
前記計測点Ｂの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記計測点Ｂの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転停止制御が実行されることを特徴とする、請求項１に記載の建物換気システム。
【請求項３】
前記データ格納部には、前記計測点Ａの温度に対して付加される許容温度が格納されており、
前記演算部において、
前記計測点Ｂの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、次に、前記計測点Ａの温度及び前記許容温度の合計温度と、屋外温度と、の高低の判定制御が実行され、
前記合計温度が前記屋外温度よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記合計温度が前記屋外温度よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転停止制御が実行されることを特徴とする、請求項２に記載の建物換気システム。
【請求項４】
前記Ａ点センサ及び前記屋外センサは湿度も計測し、
前記演算部において、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも高いと判定された場合は、次に、屋外相対湿度と、屋外相対湿度上限値と、の高低の判定制御が実行され、
前記屋外相対湿度が前記屋外相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記屋外相対湿度が前記屋外相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、次に、前記計測点Ａの絶対湿度と、前記屋外絶対湿度と、の高低の判定制御が実行され、
前記計測点Ａの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記計測点Ａの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも低いと判定された場合は、前記計測点Ｂの相対湿度と前記室内相対湿度上限値の高低の判定制御が実行されることを特徴とする、請求項３に記載の建物換気システム。
【請求項５】
前記建物が物流倉庫であり、前記保管物が物品を収容した紙製箱であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の建物換気システム。
【請求項６】
複数の保管物を保管する建物の換気制御を行う建物換気制御方法であって、
前記建物内において、相対的に風通しの良好な場所を計測点Ａとし、相対的に風通しの不良な場所を計測点Ｂとし、
前記計測点Ａにおいて少なくとも温度を計測するＡ点センサが設けられ、前記計測点Ｂにおいて少なくとも湿度を計測するＢ点センサが設けられ、屋外において少なくとも温度を計測する屋外センサが設けられ、
前記建物の室内と屋外との間で換気を行う換気装置が設けられ、
前記保管物が座屈する際の室内相対湿度上限値が設定されており、
前記計測点Ａの温度と、屋外温度と、の高低の判定を行う、Ａ点温度−屋外温度比較工程、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも高いと判定された場合は前記換気装置の運転制御を行う運転制御工程、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも低いと判定された場合は、前記計測点Ｂの相対湿度と、前記室内相対湿度上限値と、の高低の判定を行うＢ点相対湿度−上限値比較工程、
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御を行う運転制御工程、
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転停止制御を行う運転停止制御工程、を有することを特徴とする、建物換気制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物換気システム及び建物換気制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調設備を備えず、換気装置のみが設置されている物流倉庫は多数存在している。例えば、生鮮食品等、空調管理がなされた状態で保管される必要のある物品を保管する倉庫（例えば物流倉庫）では、空調設備の設置が必須となる。これに対して、飲料水や缶詰等、空調管理を必ずしも必要としない物品を保管する場合、これらの物品が段ボール箱等の紙製箱に詰め込まれ、換気装置のみが設置された倉庫内において積み上げられる等して保管される。
【０００３】
このように換気装置のみを備える倉庫では、作業員やフォークリフト等の通行する通行路や、換気装置から供給される外気が直接流れる領域等、倉庫内でも相対的に風通しの良好な場所と、倉庫の隅等、倉庫内でも相対的に風通しの不良な場所が生じ得る。風通しの良好な場所は湿度が低下し易く、風通しの不良な場所は湿度が高くなり易い。
【０００４】
ところで、倉庫内で多数の物品を保管する場合、上記するように段ボール箱等の紙製箱が一般に適用され、紙製箱内に複数の同種の物品を収容して梱包し、直置きで積み上げられたり、ラック内に積み上げられる態様で物品の保管が行われる。しかしながら、紙製箱は湿度が高くなるに従いその強度（座屈強度）が低下する特性を有している。そのため、倉庫内において、風通しが悪く、湿度の高い場所において複数の紙製箱が積み上げられた状態では、各紙製箱の座屈強度が低下し易く、特に複数の紙製箱が積層状態にある下方の紙製箱に関しては、低下した座屈強度が上載荷重に耐え切れず、座屈に至り得るといった恐れがある。そのため、換気装置を適切に制御することにより、倉庫内に保管された紙製箱の座屈を防止することが必要になる。
【０００５】
そこで、屋内と屋外の温度差や湿度差に基づく制御機能を有する換気扇が提案されている。具体的には、換気扇の本体に内蔵される屋外用温度・湿度センサと屋内用温度・湿度センサの情報に基づいて、その温度差と湿度差から吸気や排気の判断及び制御を行うと共に、指定時刻にオン動作やオフ動作をするためのタイマー回路を内蔵した制御部を有する換気扇である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１０９４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の換気扇によれば、屋外と屋内の温度差や湿度差から吸気や排気の判断と制御を行うことができる。しかしながら、上記するように、倉庫内に多数の紙製箱が積み上げられた状態で収容されている場合において、相対的に風通しの良好な場所と不良な場所が生じ、風通しの不良な場所では湿度が高くなり易いといった倉庫環境下において、換気扇の適正な動作が制御されるか否かは不明である。
【０００８】
例えば、風通しの良好な場所における温度や湿度に基づいて換気扇（換気装置）の動作管理（オン動作管理、オフ動作管理）をおこなうと、風通しの不良な場所にとっては換気が不十分になり易く、風通しの不良な場所における紙製箱の座屈の問題が顕在化する。一方、風通しの不良な場所における温度や湿度に基づいて換気装置の動作管理を行うと、今度は倉庫内が必要以上に換気され（風通しの不良な場所以外の場所では、換気の必要性がない中で換気が行われる）、換気装置のランニングコスト高騰の問題が顕在化する。
【０００９】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、風通しの良好な場所と不良な場所が存在する建物内に複数の保管物を保管するに際して、保管物の座屈を解消し、かつ換気装置のランニングコストの高騰を抑止できる建物換気システム及び建物換気制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明による建物換気システムの一態様は、
複数の保管物を保管する建物の換気制御を行う建物換気システムであって、
前記建物内において、相対的に風通しの良好な場所を計測点Ａとし、相対的に風通しの不良な場所を計測点Ｂとし、
前記計測点Ａにおいて少なくとも温度を計測するＡ点センサ、前記計測点Ｂにおいて少なくとも湿度を計測するＢ点センサ、及び屋外において少なくとも温度を計測する屋外センサと、
前記建物の室内と屋外との間で換気を行う換気装置と、
前記Ａ点センサ、前記Ｂ点センサ、及び屋外センサにより送信される計測データを受信し、該計測データに基づいて前記換気装置の運転制御を実行する制御装置と、を有し、
前記制御装置は演算部とデータ格納部を有し、
前記データ格納部には、少なくとも、前記保管物が座屈する際の室内相対湿度上限値が格納されており、
前記演算部において、
前記計測点Ａの温度と、屋外温度と、の高低の判定制御が実行され、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも高いと判定された場合は前記換気装置の運転制御が実行され、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも低いと判定された場合は、次に、前記計測点Ｂの相対湿度と、前記室内相対湿度上限値と、の高低の判定制御が実行され、
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転停止制御が実行されることを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、建物内の風通しの良好な場所と風通しの不良な場所の２点、及び屋外の１点の計３点の温度や湿度に関する計測データに基づき、制御装置による複数の判定制御によって換気装置の運転制御と運転停止制御を行うことにより、換気装置のランニングコストの高騰を抑止しながら保管物の座屈を効果的に防止することができる。本態様の建物換気システムでは、計測点を必要最低限の３点に設定することにより、制御装置による制御の元になる計測データが多数に及んで計測データの整理やこれに基づく換気装置の制御が煩雑になるといった問題は生じない。ここで、「相対的に風通しの良好な場所」、「相対的に風通しの不良な場所」の「相対的に」とは、建物内において、他の場所に比べて風通しが良好もしくは不良であることを意味している。例えば、換気装置により給気された外気が直接流通する場所は「相対的に風通しの良好な場所」に設定でき、建物の隅角部にあって、例えば積み上げられた保管物により外気の良好な流通が阻害されて湿気が籠り易い場所は、「相対的に風通しの不良な場所」に設定できる。
【００１２】
換気装置には様々な形態があり、給気に送風機を用い、排気に排風機を用いて同時給排を行う形態の他、給気に送風機を用い、排気を自然排気で行う形態や、給気を自然給気で行い、排気に排風機を用いる形態などがある。送風機、排風機としては、例えばファンが適用できる。
【００１３】
また、「計測点Ａにおいて少なくとも温度を計測するＡ点センサ」に関し、計測点Ａでは、温度のみを計測してもよいし、温度に加えて湿度を計測してもよい。この場合、Ａ点センサは、温度センサを少なくとも有し、温度センサに加えて湿度センサを含めてＡ点センサとすることができる。例えば、Ａ点センサとして、温度センサと湿度センサの双方を適用してもよいし、温度と湿度の双方を計測可能な温度・湿度センサを適用してもよい。このことは、他のＢ点センサと屋外センサについても同様である。
【００１４】
制御装置は、例えば、建物内に置き据えられたマイクロコンピュータ（マイコン）により構成される。このマイコンにより、Ａ点センサ、Ｂ点センサ、及び屋外センサにより送信される温度や湿度に関する計測データが取り込まれる。
【００１５】
本態様における制御装置の演算部による制御では、主として２つの判定制御が実行される。まず、計測点Ａの温度と屋外の温度との高低の判定制御が実行され、計測点Ａの温度が屋外温度よりも高いと判定された場合は、建物内の全てのエリアの温度が屋外温度よりも高いと判定できることから換気の必要ありと特定でき、換気装置の運転制御が実行される。一方、計測点Ａの温度が屋外温度よりも低いと判定された場合は、温度のみでは換気装置の運転制御が完全に必要か否かが不明であることから、次に、計測点Ｂの相対湿度と室内相対湿度上限値の高低の判定制御が実行される。この室内相対湿度上限値は、保管物が座屈する際の室内相対湿度のことであり、保管物の種類に応じて適宜変更される。例えば、高い湿度環境下で座屈の危険性のある複数の保管物が存在し得る場合は、保管物ごとに室内相対湿度上限値を設定しておき、制御装置のデータ格納部に格納しておくのがよい。この判定制御により、計測点Ｂの相対湿度が室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、風通しの不良な場所において保管物の座屈の危険性があると特定できることから、換気装置の運転制御が実行される。一方、計測点Ｂの相対湿度が室内相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、風通しの不良な場所において保管物の座屈の危険性はない、もしくは危険性は極めて低いと特定できることから、換気装置の運転停止制御が実行される。尚、この運転停止制御は、それまで換気装置が運転していない場合は、継続して換気装置の運転を行わないことを意味しており、それまで換気装置が運転している場合は換気装置の運転を停止することを意味している。また、上記する演算部による制御において、「・・・よりも高い」、「・・・よりも低い」に関し、ある判定制御において、一方を「・・・よりも高い」と規定した場合、他方の「・・・よりも低い」は「・・・以下」を含むことを意味する。但し、ある基準値に対して高いか低いかが重要であり、その基準値を高い方が含むか低い方が含むかは適宜設定される事項であることを付言する。
【００１６】
このように、計測点Ａの温度、屋外温度、計測点Ｂの湿度、室内相対湿度上限値を使用することにより、最低限の数のセンサによる計測データに基づいて換気装置を適正に運転制御及び運転停止制御することができる。そのため、換気装置のランニングコストの高騰を抑止しながら、建物内に保管されている保管物の座屈を効果的に防止することが可能になる。
【００１７】
また、本発明による建物換気システムの他の態様において、前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、次に、前記計測点Ｂの絶対湿度と、屋外絶対湿度と、の高低の判定制御が実行され、
前記計測点Ｂの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記計測点Ｂの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転停止制御が実行されることを特徴とする。
【００１８】
本態様によれば、計測点Ｂの相対湿度が室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合において、より精度よく換気装置の運転制御を実行することができる。具体的には、計測点Ｂの相対湿度が室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合、次に、計測点Ｂの絶対湿度と屋外絶対湿度の高低の判定制御が実行される。仮に計測点Ｂの相対湿度が室内相対湿度上限値よりも高い場合でも、計測点Ｂの絶対湿度よりも屋外絶対湿度が高い場合、換気装置の運転制御を実行しても計測点Ｂの湿度環境は一層悪くなるだけである。そこで、制御装置により、計測点Ｂの絶対湿度が屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は換気装置の運転制御を実行することとし、計測点Ｂの絶対湿度が屋外絶対湿度よりも低いと判定された場合は換気装置の運転停止制御を実行することにより、より精度の高い換気装置の運転制御が実行可能になる。
【００１９】
また、本発明による建物換気システムの他の態様において、前記データ格納部には、前記計測点Ａの温度に対して付加される許容温度が格納されており、
前記演算部において、
前記計測点Ｂの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、次に、前記計測点Ａの温度及び前記許容温度の合計温度と、屋外温度と、の高低の判定制御が実行され、
前記合計温度が前記屋外温度よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記合計温度が前記屋外温度よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転停止制御が実行されることを特徴とする。
【００２０】
本態様によれば、計測点Ｂの絶対湿度が屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合において、建物内部に蓄積された冷気による温度低下を勘案して、より精度よく換気装置の運転制御を実行することができる。本発明者等によれば、例えば夜間に換気の必要性が高くなる夏場等において夜間換気（もしくはナイトパージと称することもできる）を行った場合、建物の壁や床に夜間換気によって給気される外気（冷気）が蓄積され、夜間換気をしない場合に比べて、この蓄積された冷気により日中の建物内の温度を１．５℃乃至２℃程度低下可能であることが特定されている。これを蓄冷換気と称することができるが、この蓄冷換気による建物内の温度低下量を許容温度に設定し、計測点Ａの温度と許容温度の合計温度が屋外温度以下の場合は、敢えて換気装置を運転停止制御しても、計測点Ａの温度は実際に計測された温度よりも許容温度だけ低くなり得ることから、換気装置を運転停止制御することにするものである。この運転停止制御により、特に風通しの良好な場所の温度は高いままの状態となるが、このことにより、建物内の温度を低下させる場合に比べて計測点Ｂの相対湿度を低くすることが可能になり、風通しの不良な場所における保管物の座屈の危険性を低減することができる。
【００２１】
また、本発明による建物換気システムの他の態様において、前記Ａ点センサ及び前記屋外センサは湿度も計測し、
前記演算部において、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも高いと判定された場合は、次に、屋外相対湿度と、屋外相対湿度上限値と、の高低の判定制御が実行され、
前記屋外相対湿度が前記屋外相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記屋外相対湿度が前記屋外相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、次に、前記計測点Ａの絶対湿度と、前記屋外絶対湿度と、の高低の判定制御が実行され、
前記計測点Ａの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御が実行され、
前記計測点Ａの絶対湿度が前記屋外絶対湿度よりも低いと判定された場合は、前記計測点Ｂの相対湿度と前記室内相対湿度上限値の高低の判定制御が実行されることを特徴とする。
【００２２】
本態様によれば、計測点Ａの温度が屋外温度よりも高いと判定された場合において、次に、屋外相対湿度と屋外相対湿度上限値を比較し、屋外相対湿度が屋外相対湿度上限値よりも低い場合に換気装置を運転する効果があるとして換気装置の運転制御を実行することができる。すなわち、より精度の高い換気装置の運転制御が可能になる。屋外相対湿度が屋外相対湿度上限値よりも高い場合は、次に、計測点Ａの室内絶対湿度と屋外絶対湿度の高低の判定を行う。屋外相対湿度が屋外相対湿度上限値以上であっても、計測点Ａの室内絶対湿度が屋外絶対湿度よりも高い場合は、室内全域の絶対湿度が屋外絶対湿度よりも高いと判断でき、換気装置の運転制御による効果があると特定できることから、換気装置の運転制御を実行する。一方、計測点Ａの室内絶対湿度が屋外絶対湿度よりも低い場合は、計測点Ｂの相対湿度と室内相対湿度上限値の高低の判定制御に移行する。
【００２３】
また、本発明による建物換気システムの他の態様は、前記建物が物流倉庫であり、前記保管物が物品を収容した紙製箱であることを特徴とする。
本態様によれば、高い湿度環境下で座屈の恐れのある紙製箱からなる保管物を、物流倉庫内において、座屈させることなく保管することができる。この紙製箱には、厚紙でできた箱や段ボール箱などが含まれる。特に段ボール箱は複数の物品を収容し、積層されて物流倉庫内に保管される一般的な保管物であることから、本発明の建物換気システムに好適な保管物と言える。
【００２４】
また、本発明による建物換気制御方法の一態様は、
複数の保管物を保管する建物の換気制御を行う建物換気制御方法であって、
前記建物内において、相対的に風通しの良好な場所を計測点Ａとし、相対的に風通しの不良な場所を計測点Ｂとし、
前記計測点Ａにおいて少なくとも温度を計測するＡ点センサが設けられ、前記計測点Ｂにおいて少なくとも湿度を計測するＢ点センサが設けられ、屋外において少なくとも温度を計測する屋外センサが設けられ、
前記建物の室内と屋外との間で換気を行う換気装置が設けられ、
前記保管物が座屈する際の室内相対湿度上限値が設定されており、
前記計測点Ａの温度と、屋外温度と、の高低の判定を行う、Ａ点温度−屋外温度比較工程、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも高いと判定された場合は前記換気装置の運転制御を行う運転制御工程、
前記計測点Ａの温度が前記屋外温度よりも低いと判定された場合は、前記計測点Ｂの相対湿度と、前記室内相対湿度上限値と、の高低の判定を行うＢ点相対湿度−上限値比較工程、
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、前記換気装置の運転制御を行う運転制御工程、
前記計測点Ｂの相対湿度が前記室内相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、前記換気装置の運転停止制御を行う運転停止制御工程、を有することを特徴とする。
本態様によれば、建物内の風通しの良好な場所と風通しの不良な場所の２点、及び屋外の１点の計３点の温度や湿度に基づき、各工程をシーケンシャルに行って換気装置の適正な運転制御を実行することにより、換気装置のランニングコストの高騰を抑止しながら、保管物の座屈を効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上の説明から理解できるように、本発明の建物換気システム及び建物換気制御方法によれば、風通しの良好な場所と不良な場所が存在する建物内に複数の保管物を保管するに際して、保管物の座屈を解消し、かつ換気装置のランニングコストの高騰を抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係る建物換気システムの構成の一例を示す平面図である。
【図２】図１のII−II矢視図であって、段ボール箱が積み上げられた状態の一例を示す図である。
【図３】制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】換気の有無による室内温度解析の結果を示すグラフである。
【図９】第４の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施形態に係る建物換気システムと各実施形態に係る建物換気制御方法について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。
【００２８】
［実施形態に係る建物換気システム］
はじめに、図１乃至図４を参照して、実施形態に係る建物換気システムについて説明する。ここで、図１は、実施形態に係る建物換気システムの構成の一例を示す平面図であり、図２は、図１のII−II矢視図であって、段ボール箱が積み上げられた状態の一例を示す図である。また、図３は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図であり、図４は、制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、建物換気システム１００は、建物１０と、建物１０の壁に設置されている換気装置２０と、建物１０内に設置されているＡ点センサ４１、Ｂ点センサ４２、及び制御装置３０と、建物１０の屋外に設置されている屋外センサ４３とを有する。建物１０は物流倉庫であり、この物流倉庫１０は、空調装置を備えず、換気装置２０により室内の温度や湿度の制御を実行する。図示例の物流倉庫１０は、矩形の平面形状を有し、対向する一対の短辺の中央位置に換気装置２０を構成する給気ファン２０Ａと排気ファン２０Ｂが装備された同時給排機構を有する。給気ファン２０Ａと排気ファン２０Ｂとしては、プロペラファン、シロッコファン、ターボファン、斜流ファン、ラインフローファンなど、多様な形態が適用できる。尚、物流倉庫１０の平面形状は図示例に限定されるものでなく、また、給排機構についても、給気ファン２０Ａのみを有し、排気を自然排気で行う形態、排気ファン２０Ｂのみを有し、給気を自然給気で行う形態などがある。
【００３０】
給気ファン２０Ａと排気ファン２０Ｂはいずれも駆動モータ（図示せず）を有し、商用交流電源（図示せず）に配線接続されている。また、この配線には運転／停止スイッチ（図示せず）が介在しており、制御装置３０から送信される運転制御信号や運転停止制御信号を受け、運転／停止スイッチがＯＮ（運転）側もしくはＯＦＦ（運転停止）側に操作されるようになっている。尚、駆動モータと制御装置３０とは、無線もしくは配線接続により、信号の送受信が行われる。
【００３１】
物流倉庫１０において、中央には長手方向に延びるメイン通路１１があり、メイン通路１１の左右において、物流倉庫１０の長手方向に所定間隔を置いて複数の保管物載置列が設けられている。メイン通路１１の両端には給気ファン２０Ａと排気ファン２０Ｂが設置されている。給気ファン２０Ａにより外気が室内にＸ１方向に給気され、給気された外気がメイン通路１１をＸ２方向に主として流通し、さらに各保管物載置列に分岐流通するとともに、排気ファン２０Ｂにより屋外にＸ３方向に室内にあった空気の一部が排気される。この外気の給気と室内空気の排気により、物流倉庫１０内の温度と湿度が調整される。
【００３２】
図２に示すように、保管物載置列には、物品（図示せず）を収容した複数の段ボール箱ＣＢ（保管物及び紙製箱の一例で、紙製箱には他に厚紙製の箱がある）が積み上げられた状態で並んでいる。各保管物載置列において、図２に示すように複数の段ボール箱ＣＢが積み上げられて並んでいることから、物流倉庫１０内では、風通しの良好な場所と風通しの不良な場所が生じ得る。そこで、給気された外気が直接流通し、風通しの良好な場所であるメイン通路１１にあるＡ点において、Ａ点センサ４１が設置される。一方、物流倉庫１０の一つの隅角部であって、給気された外気の流通方向下流側の隅角部１２は、物流倉庫１０内でも風通しの不良な場所であることから、ここにあるＢ点においてＢ点センサ４２が設置される。さらに、屋外の１点において、屋外センサ４３が設置される。ここで、Ａ点センサ４１、Ｂ点センサ４２、及び屋外センサ４３は、いずれも、温度センサと湿度センサを含み、双方のセンサが個別に設置されてもよいし、双方が一体となった温度・湿度センサが適用されてもよい。尚、湿度には相対湿度と絶対湿度の双方が含まれ得るが、特にＢ点と屋外では相対湿度と絶対湿度の双方が計測される。
【００３３】
建物換気システム１００では、物流倉庫１０内の風通しの良好な場所と風通しの不良な場所の２点、及び屋外の１点の計３点の温度や湿度に関する計測データに基づき、制御装置による複数の判定制御によって換気装置２０の運転制御を行うシステムである。計測点を必要最低限の３点に設定することにより、制御装置３０による制御の元になる計測データが多数に及んで計測データの整理やこれに基づく制御が煩雑になるといった問題が生じないようにしている。しかしながら、必要に応じて４点以上の計測点を設定してもよい。例えば、物流倉庫１０内において、風通しの良好な場所でも良好の程度に応じてエリア分けがされ得るし、あるいは、一日の時間に応じて良好の程度が変化し得る。このことは、風通しの不良な場所においても妥当する。そこで、例えば２つの風通しの不良な場所や２つの風通しの良好な場所にそれぞれ計測点を設定し、各計測点にＢ点センサやＡ点センサを設置しておいてもよい。その場合には、例えばその中で随時換気装置２０の制御に用いる計測点を選定し、風通しの不良な場所と風通しの良好な場所における計測データを得るようにすることができる。
【００３４】
制御装置３０は、マイクロコンピュータ（マイコン）により構成され、図示例では、物流倉庫１０の一つの隅角部に置き据えられている。図３に示すように、制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM）５４、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）５５、及びＩ／Ｏポート５６等を有する。そして、各部は、情報伝達可能にバス５７により接続されている。
【００３５】
ＲＯＭ５３には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。ＲＡＭ５２は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域として用いられる。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５２にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。ＨＤＤ５５には、プログラムやプログラムが利用する各種のデータ等が記憶される。さらに、ＨＤＤ５５には、計測データに基づく一連のプロセスシーケンス（実施形態に係る建物換気制御方法）等が記憶されている。ＮＶＲＡＭ５４には、各種の設定情報等が記憶される。Ｉ／Ｏポート５６は、操作パネル４４、Ａ点センサ４１（温度センサ４１ａ、湿度センサ４１ｂ）、Ｂ点センサ４２（温度センサ４２ａ、湿度センサ４２ｂ）、及び屋外センサ４３（温度センサ４３ａ、湿度センサ４３ｂ）等に有線もしくは無線にて接続され、各種のデータや信号の入出力を制御する。
【００３６】
ＣＰＵ５１は、制御装置３０の中枢を構成し、ＲＯＭ５３等に記憶された制御プログラムを実行する。また、ＣＰＵ５１は、操作パネル４４からの指示信号に基づき、ＨＤＤ５５内に格納されているプロセスシーケンスに沿って換気装置２０の運転動作と運転停止動作を制御する。すなわち、ＣＰＵ５１は、Ａ点センサ４１、Ｂ点センサ４２、及び屋外センサ４３から送信された計測データに基づき、プロセスシーケンスに沿って各種の判定制御を実行し、換気装置２０の運転制御と運転停止制御を実行する。
【００３７】
尚、制御装置３０が適用するプログラムは、例えば、ハードディスクやコンパクトディスク、光磁気ディスク等に記憶されてもよい。また、プロセスシーケンス等は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード等の可搬性のコンピュータによる読み取りが可能な記憶媒体に収容された状態で制御装置３０にセットされ、読み出される形態であってもよい。制御装置３０はその他、コマンドの入力操作等を行うキーボードやマウス等の入力装置、換気装置２０の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等の表示装置、及びプリンタ等の出力装置といったユーザーインターフェイスを有していてもよい。
【００３８】
また、図４に示すように、制御装置３０は、演算部３１、制御指令部３２、及びデータ格納部３３を有する。
【００３９】
データ格納部３３は、Ａ点センサ４１、Ｂ点センサ４２、及び屋外センサ４３から随時送信されてきた各点の温度や湿度に関する計測データを都度格納する。また、データ格納部３３は、段ボール箱ＣＢ（保管物の一例）が座屈する際の室内相対湿度上限値や、その他、屋外相対湿度上限値に関する入力データを格納する。さらに、データ格納部３３は、蓄冷換気による物流倉庫１０内の温度低下量に相当する許容温度に関する入力データを格納する。
【００４０】
演算部３１は、データ格納部３３にて格納されているＡ点センサ４１、Ｂ点センサ４２、及び屋外センサ４３による計測データを読み出し、一連のプロセスシーケンスに沿って各種の判定制御を行う。この各種の判定制御に関しては、以下で詳説する。
【００４１】
制御指令部３２は、演算部３１による判定内容に基づき、換気装置２０に対して運転制御指令信号もしくは運転停止制御指令信号を送信する。上記するように、これらの指令信号は有線もしくは無線にて運転／停止スイッチに送信され、運転／停止スイッチがＯＮ（運転）側もしくはＯＦＦ（運転停止）側に操作されることにより、給気ファン２０Ａと排気ファン２０Ｂの同時給排動作及び同時運転停止動作が実行される。
【００４２】
段ボール箱ＣＢは、相対湿度が８０％ＲＨの湿度環境下においてその座屈強度が５０％程度に低減することが一般に知られている。また、その他、所定の載荷条件下において相対湿度と段ボール箱が座屈せずに形状保持できる保持時間が種々算定されている。このように、段ボール箱ＣＢを含む紙製箱は、湿度によって座屈強度が低下する性質を有している。従って、座屈強度の低下を５０％に抑えるとする管理思想の下では、物流倉庫１０内の相対湿度８０％ＲＨを「室内相対湿度上限値」に設定することができる。また、「室外相対湿度上限値」も同様に、８０％ＲＨに設定することができる。
【００４３】
一方、段ボール箱ＣＢに代表される紙製箱は、各種物品を収容して物流倉庫内に保管される保管物として一般に用いられている。さらに、物流倉庫１０内においては、図２に示すように複数の段ボール箱ＣＢが積み上げられた状態で一般に保管されることから、下方にある段ボール箱ＣＢには相対的に大きな荷重が載荷されている。そのため、高い相対湿度環境下で段ボール箱ＣＢの座屈強度が低下した場合、図２に示す下方の段ボール箱ＣＢが載荷荷重に耐え切れずに座屈し、荷崩れの危険性がある。
【００４４】
そこで、建物換気システム１００を適用することにより、物流倉庫１０内に保管されている段ボール箱ＣＢの座屈を解消することを可能にしている。さらに、換気装置２０の適正な運転制御及び運転停止制御を実行することにより、換気装置２０のランニングコストの高騰の抑止も可能にしている。
【００４５】
［第１の実施形態に係る建物換気制御方法］
次に、図５を参照して、第１の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を説明する。ここで、図５は、第１の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を示すフローチャートである。すなわち、第１の実施形態に係る建物換気制御方法は、制御装置３０の制御方法である。
【００４６】
本実施形態に係る建物換気制御方法では、Ａ点の温度データ、屋外の温度データ、Ｂ点の相対湿度及び室内相対湿度上限値を用いて換気装置２０の運転制御を行う。
【００４７】
まず、演算部３１において、室内温度（Ａ）（計測点Ａの温度）と屋外温度との高低の判定制御を実行する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、本実施形態に係る建物換気制御方法における、Ａ点温度−屋外温度比較工程となる。
【００４８】
室内温度（Ａ）が屋外温度よりも高いと判定された場合は、物流倉庫１０内の全てのエリアの温度が屋外温度よりも高いと判定できることから、換気の必要ありと特定でき、換気装置２０の運転制御を実行する（換気運転ＯＮ、ステップＳ２）。この運転制御は、本実施形態に係る建物換気制御方法における、運転制御工程となる。
【００４９】
一方、室内温度（Ａ）が屋外温度よりも低いと判定された場合は、温度のみでは換気装置２０の運転制御が完全に必要か否かが不明であることから、次に、室内相対湿度（Ｂ）（計測点Ｂの相対湿度）と室内相対湿度上限値の高低の判定制御を実行する（ステップＳ３）。このステップＳ３は、本実施形態に係る建物換気制御方法における、Ｂ点相対湿度−上限値比較工程となる。
【００５０】
ここで、室内相対湿度上限値は、段ボール箱ＣＢが湿度上昇に応じてその座屈強度が低下することに基づいて予め設定されており、制御装置３０のデータ格納部３３に格納されている。上記するように、座屈強度の低下を５０％に抑えるとする管理思想の下、物流倉庫１０内の相対湿度８０％ＲＨを「室内相対湿度上限値」に設定することができる。
【００５１】
この判定制御により、室内相対湿度（Ｂ）が室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合は、風通しの不良な場所において段ボール箱ＣＢの座屈の危険性があると判断できることから、換気装置２０の運転制御が実行される（ステップＳ２）。
【００５２】
一方、室内相対湿度（Ｂ）が室内相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、風通しの不良な場所において段ボール箱ＣＢの座屈の危険性はない、もしくは危険性は極めて低いと判断できることから、換気装置２０の運転停止制御が実行される（換気運転ＯＦＦ、ステップＳ４）。このステップＳ４は、本実施形態に係る建物換気制御方法における、運転停止制御工程となる。尚、この運転停止制御は、それまで換気装置２０が運転していない場合は、継続して換気装置２０の運転を行わない制御であり、それまで換気装置２０が運転している場合は換気装置２０の運転を停止する制御である。
【００５３】
このように、本実施形態に係る建物換気制御方法によれば、計測点Ａの温度、屋外温度、計測点Ｂの湿度、室内相対湿度上限値を使用することにより、最低限の数のセンサによる計測データに基づいて換気装置２０を適正に運転制御することができる。そのため、換気装置２０のランニングコストの高騰を抑止しながら、物流倉庫１０内に保管されている段ボール箱ＣＢの座屈を効果的に防止することができる。
【００５４】
尚、ステップＳ１の前に、室内温度と室内温度上限値の比較を行ってもよい。この室内温度上限値は、物流倉庫１０内に居る作業員が不快感をもたない限界温度であり、例えば、２６℃程度に設定することができる。この室内温度上限値を制御装置３０のデータ格納部３３に格納しておき、まず、フローチャートの開始後、風通しの良好な場所であるＡ点の温度（室内温度（Ａ））と室内温度上限値の高低を判定する。室内温度（Ａ）が室内温度上限値よりも高い場合は、作業員の作業環境を最優先し、換気装置３０の運転制御を行うものとする。一方、室内温度（Ａ）が室内温度上限値よりも低い場合は、図５のステップＳ３に移行し、室内相対湿度（Ｂ）と相対湿度上限値の高低の判定を行うことができる。
【００５５】
［第２の実施形態に係る建物換気制御方法］
次に、図６を参照して、第２の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を説明する。ここで、図６は、第２の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を示すフローチャートである。尚、第１の実施形態に係る建物換気制御方法との相違点のみを主として説明するものとし、第１の実施形態に係る建物換気制御方法と同一のフローは既に説明した内容がそのまま適用されるものとする。
【００５６】
本実施形態に係る建物換気制御方法では、室内相対湿度（Ｂ）が室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合において、次に、室内絶対湿度（Ｂ）と屋外絶対湿度の高低の判定制御を実行する（ステップＳ５）。
【００５７】
ステップＳ５において、室内絶対湿度（Ｂ）が屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、換気装置２０の運転制御が実行される（換気運転ＯＮ、ステップＳ２）。
【００５８】
一方、室内絶対湿度（Ｂ）が屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、換気装置２０の運転停止制御が実行される（換気運転ＯＦＦ、ステップＳ４）。
【００５９】
本実施形態に係る建物換気制御方法によれば、計測点Ｂの相対湿度が室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合において、より精度よく換気装置２０の運転制御を実行することができる。すなわち、仮に計測点Ｂの相対湿度が室内相対湿度上限値よりも高いと判定された場合でも、計測点Ｂの絶対湿度よりも屋外絶対湿度が高い場合には、換気装置２０の運転制御を実行しても計測点Ｂの湿度環境は一層悪くなるだけである。そこで、本実施形態では、制御装置３０により、計測点Ｂの絶対湿度が屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、換気が有効であると判断できることから換気装置３０の運転制御を実行する（ステップＳ２）。一方、計測点Ｂの絶対湿度が屋外絶対湿度よりも低いと判定された場合は、換気装置３０の運転停止制御を実行する（ステップＳ４）。
【００６０】
［第３の実施形態に係る建物換気制御方法］
次に、図７と図８を参照して、第３の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を説明する。ここで、図７は、第３の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を示すフローチャートである。また、図８は、換気の有無による室内温度解析の結果を示すグラフであり、「許容温度」の設定根拠を説明する図である。尚、第２の実施形態に係る建物換気制御方法との相違点のみを主として説明するものとし、第２の実施形態に係る建物換気制御方法と同一のフローは既に説明した内容がそのまま適用されるものとする。
【００６１】
本実施形態に係る建物換気制御方法では、室内絶対湿度（Ｂ）が屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合において、次に、計測点Ａの温度と許容温度の合計温度と、屋外温度との高低の判定制御を実行する（ステップＳ６）。
【００６２】
計測点Ｂの絶対湿度が屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合において、ステップＳ６では、物流倉庫１０内に蓄積された冷気による温度低下を勘案して、より精度よく換気装置２０の運転制御を実行することができる。
【００６３】
例えば夜間に換気の必要性が高くなる夏場等において、夜間換気を行った場合、物流倉庫１０の壁や床に夜間換気によって給気される外気（冷気）が蓄積され、夜間換気をしない場合に比べて、この蓄積された冷気により日中の物流倉庫１０内の温度を１．５℃乃至２℃程度低下可能であることが本発明者等による解析にて実証されている。
【００６４】
ここで、この解析内容を図８を参照して説明する。解析条件は以下の通りである。
【００６５】
すなわち、建物モデルとして、面積１１８４ｍ２、天井高６．９ｍ、建物の設置地点を東京に設定し、時期を８月２日〜８月４日の夏場とした。換気条件として、日中の８：００〜１８：００までは１回／ｈで換気し、夜間の１８：００〜８：００までは夜間換気ありのケースは２回／ｈで換気し、夜間換気なしのケースは０．１回／ｈで換気（換気なしに相当）するとした。このような二種類のモデルを、ＡＥ ｓｉｍ−ｈｅａｔ（株式会社建築環境ソリューションズ社製）の解析ソフトに適用し、温度解析を行った。解析結果を図８に示す。
【００６６】
図８より、夜間換気なしのケースに比べて、夜間換気ありのケースは、日中を通して１．５℃乃至２℃程度、室内温度が低くなることが実証されている。
【００６７】
これは蓄冷換気と称することができるが、この蓄冷換気による物流倉庫１０内の温度低下量：１．５℃乃至２℃程度を「許容温度」に設定し、計測点Ａの温度と許容温度の合計温度が屋外温度以下の場合は、敢えて換気装置２０に対して運転停止制御を実行するものである。このように制御しても、計測点Ａの温度は実際に計測された温度よりも許容温度だけ低くなり得る。この運転停止制御により、特に風通しの良好な場所の温度は高いままの状態となるが、このことにより、物流倉庫１０内の温度を低下させる場合に比べて、計測点Ｂの相対湿度を低くすることが可能になり、風通しの不良な場所における段ボール箱ＣＢの座屈の危険性を低減することができる。
【００６８】
図７に戻り、合計温度が屋外温度よりも高いと判定された場合は、換気が有効であると判断できることから換気装置２０の運転制御を実行する（ステップＳ２）。一方、合計温度が屋外温度よりも低いと判定された場合は、換気装置２０の運転停止制御を実行する（ステップＳ４）。
【００６９】
［第４の実施形態に係る建物換気制御方法］
次に、図９を参照して、第４の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を説明する。ここで、図９は、第４の実施形態に係る建物換気制御方法の一例を示すフローチャートである。尚、第３の実施形態に係る建物換気制御方法との相違点のみを主として説明するものとし、第３の実施形態に係る建物換気制御方法と同一のフローは既に説明した内容がそのまま適用されるものとする。
【００７０】
本実施形態に係る建物換気制御方法では、計測点Ａの温度が屋外温度よりも高いと判定された場合において、次に、屋外相対湿度と、屋外相対湿度上限値と、の高低の判定制御を実行する（ステップＳ７）。ここで、「屋外相対湿度上限値」は、例えば「室内相対湿度上限値」と同値に設定することができる（８０％ＲＨ）。
【００７１】
屋外相対湿度が屋外相対湿度上限値よりも低いと判定された場合は、換気装置２０の運転制御を実行する（ステップＳ２）。
【００７２】
一方、屋外相対湿度が屋外相対湿度上限値よりも高いと判定された場合において、次に、計測点Ａの絶対湿度と、屋外絶対湿度と、の高低の判定制御を実行する（ステップＳ８）。
【００７３】
ステップＳ８において、計測点Ａの絶対湿度が屋外絶対湿度よりも高いと判定された場合は、換気が有効であると判断できることから換気装置２０の運転制御を実行する（ステップＳ２）。一方、計測点Ａの絶対湿度が屋外絶対湿度よりも低いと判定された場合は、計測点Ｂの相対湿度と室内相対湿度上限値の高低の判定制御（ステップＳ３）に移行する。
【００７４】
本実施形態に係る建物換気制御方法によれば、より一層高い精度で換気装置２０の運転制御を実行することが可能になる。
【００７５】
上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。例えば、本発明に係る建物換気システム及び建物換気制御方法は、物流倉庫内に保管される段ボール箱等の保管物の座屈防止を目的とするのみならず、物流倉庫内における結露防止やカビの発生防止を図りながら保管物の保管を行うことを目的とする、建物換気システム及び建物換気制御方法であってもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０：建物（物流倉庫）、１１：メイン通路、１２：隅角部、２０：換気装置（送風機、ファン）、２０Ａ：給気ファン（換気装置）、２０Ｂ：排気ファン（換気装置）、３０：制御装置、３１：演算部、３２：制御指令部、３３：データ格納部、４１：Ａ点センサ、４１ａ：温度センサ、４１ｂ：湿度センサ、４２：Ｂ点センサ、４２ａ：温度センサ、４２ｂ：湿度センサ、４３：屋外センサ、４３ａ：温度センサ、４３ｂ：湿度センサ、１００：建物換気システム、ＣＢ：段ボール箱（紙製箱、保管物）
【図１】
2019219086.tif 000003
【図２】
2019219086.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019219086.tif 000006
【図５】
2019219086.tif 000007
【図６】
2019219086.tif 000008
【図７】
2019219086.tif 000009
【図８】
2019219086.tif 000010
【図９】
2019219086.tif 000011