(57)【要約】      （修正有）【課題】患者が寝ている付近を温度２５〜２６度および湿度４５〜５５％の環境にする温度湿度調整システムを提供する。【解決手段】温度湿度調整器１０は、患者が寝ている付近の温度を計測する温度センサ１１と、患者が寝ている付近の湿度を計測する湿度センサ１２と、患者が寝ている付近の計測温度及び計測湿度と温度湿度制御器２０の運転状態の情報とを表示する表示部１３と、温度センサ１１及び湿度センサ１２からの計測温度及び計測湿度を送信する送受信部１５と、を含む。温度湿度制御器２０は、送受信部１５から送られる計測温度及び計測湿度を受信する送受信部２１と、計測温度及び計測湿度に基づいて、患者が寝ている付近の温度を冷暖房する冷暖房機能及び患者が寝ている付近の湿度を除加湿する除加湿機能とを制御する制御部２２と、を含む。【選択図】図１
0003216411.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
温度湿度調整器と温度湿度制御器とを備える温度湿度調整システムであって、
前記温度湿度調整器は、
患者が寝ている付近の温度を計測する温度センサと、
患者が寝ている付近の湿度を計測する湿度センサと、
前記患者が寝ている付近の計測温度及び計測湿度と、前記温度湿度制御器の運転状態の情報と、を表示する表示部と、
前記温度センサ及び前記湿度センサからの計測温度及び計測湿度を送信する送信部と、を含み、
前記温度湿度制御器は、
前記送信部から送られる前記計測温度及び計測湿度を受信する受信部と、
前記計測温度及び前記計測湿度に基づいて、前記患者が寝ている付近の温度を冷暖房する冷暖房機能及び前記患者が寝ている付近の湿度を除加湿する除加湿機能とを制御する制御部と、を含み、
患者が寝ている付近を温度２５〜２６度および湿度４５〜５５％の環境にする温度湿度調整システム。
【請求項２】
前記温度湿度調整器は、前記患者が寝ている付近の計測温度または計測湿度が、前記温度２５〜２６度および湿度４５〜５５％の範囲から逸脱したときに警告を通報するアラームを備える、請求項１に記載の温度湿度調整システム。  
【請求項３】
室内に閉鎖空間を設け、前記温度湿度制御器から吹出される冷暖房および除加湿された空気を、ダクトを介して前記閉鎖空間内に直接誘導して、前記患者が寝ている付近を温度２５〜２６度および湿度４５〜５５％の環境にする、請求項１または２に記載の温度湿度調整システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、患者が寝ている付近を温度２５〜２６度および湿度４５〜５５％の環境にする温度湿度調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大きな病院の入院病棟は、温度が２５〜２６度で湿度が４５〜５５％に調整されている。そのため患者は、毛布一枚ぐらいでパジャマ姿のままベッドに横たわっていることができ、呼吸器系のトラブルを抱える患者であっても、呼吸もしやすく且つ夜中に起きることもない。一方、在宅介護が普及してきており自宅で過ごす患者も多いが、病院と同様な環境になっていないため、夜中に起きることが多く、病状が改善しない。
【０００３】
これに対して、特許文献１に記載の空調機器は、温度制御運転部および湿度制御運転部を備えており、所望温度および所望湿度に基づいて温度制御運転および湿度制御運転を行う。また、特許文献２の空気調和システムは、冷暖房ユニットと加湿ユニットを別構成にして、使用者に近い場所に加湿ユニットを配置し、且つ加湿ユニットに搭載した温湿度センサが計測する温度湿度に基づいて温湿度制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−３９７４２号公報
【特許文献２】特開２０１７−８３１２４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の空調機器は、使用者から離れた空調機器に搭載された温湿度センサに基づいて温湿度制御を行うため、使用者が所在する場所において効率的に所望の温度湿度環境を提供するのが難しいという問題があった。また、特許文献２の空気調和システムは、効率的に加湿を行うことを目的としているため、加湿ユニットを不快指数に応じて動作させ、除湿機能は有していない。このため、湿度の高い夏季に、温度が２５〜２６度で且つ湿度が４５〜５５％となる室内環境は目標として設定できないという問題があった。
【０００６】
そこで本考案は、患者が寝ている付近を温度２５〜２６度および湿度４５〜５５％の環境にする温度湿度調整システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本実施形態の温度湿度調整システムは、温度湿度調整器と温度湿度制御器とを備える。温度湿度調整器は、患者が寝ている付近の温度を計測する温度センサと、患者が寝ている付近の湿度を計測する湿度センサと、患者が寝ている付近の計測温度及び計測湿度と温度湿度制御器の運転状態の情報とを表示する表示部と、温度センサ及び湿度センサからの計測温度及び計測湿度を送信する送信部と、を含む。温度湿度制御器は、送信部から送られる計測温度及び計測湿度を受信する受信部と、計測温度及び計測湿度に基づいて、患者が寝ている付近の温度を冷暖房する冷暖房機能及び患者が寝ている付近の湿度を除加湿する除加湿機能とを制御する制御部と、を備える。
【考案の効果】
【０００８】
本考案によれば、患者が寝ている付近を温度２５〜２６度および湿度４５〜５５％の環境にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】温度湿度調整システムの実施の一例を示す構成図である。
【図２】温度湿度調整器の表示部の表示画面例を示す図である。
【図３】温度湿度制御器の温湿度制御方法の一例を示すブロック図である。
【図４】除湿方法の一例の概念を示す図である。
【図５】温度湿度調整システムの実施の一例を示す説明図である（第１実施形態）。
【図６】温度湿度制御のフローチャートである。
【図７】温度湿度調整システムの実施の一例を示す説明図である（第２実施形態）。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本考案の範囲は以下の説明において特に本考案を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１１】
（第１実施形態）
図１〜図６は第１実施形態を示している。図１は、温度湿度調整器１０と温度湿度制御器２０の概略的構成を機能ブロックによって示した図である。
【００１２】
＜温度湿度調整器＞
図１に示されるように、実施形態の温度湿度調節システムは、温度湿度調整器１０及び温度湿度制御器２０を有する。まず温度湿度調整器１０について説明する。温度湿度調整器１０は、患者が寝ている付近の温度を計測するために温度センサ１１と、患者が寝ている付近の湿度を計測する湿度センサ１２を備える。さらに温度湿度調整器１０は、患者が寝ている付近の計測温度及び計測湿度と温度湿度制御器の運転状態の情報とを表示する表示部１３と、アラーム１４と、温度センサ１１及び湿度センサ１２からの計測温度及び計測湿度を温度湿度制御器２０に送信する送受信部１５と、を含む。
【００１３】
温度センサ１１は、温度による抵抗値変化を利用したサーミスタ、又はＩＣ温度センサを使用することができる。湿度センサ１２としては、高分子系湿度センサ、金属酸化物系湿度センサを使用することができる。高分子系湿度センサは、水蒸気の吸着により抵抗が変化する抵抗変化型と、容量が変化する容量変化型がある。金属酸化物系湿度センサは、焼結した金属酸化物表面の細孔に水蒸気が付着すると抵抗が変化することを利用している。
【００１４】
図２は、表示部１３の表示画面例を示す図である。図２に示されるように、表示部１３は、患者が寝ている付近の設定温度および設定湿度、温度センサ１１の計測温度および湿度センサ１２の計測湿度、これらが許容範囲内にあるか否かの表示、および許容範囲内に無い場合は、その旨を表示する。また現在運転している機器の表示、および暖房運転、冷房運転などの運転モードを表示する。表示部１３をタッチスクリーンとして、設定温度、設定湿度、および運転モードなどの設定が行えるようにしてもよい。
【００１５】
アラーム１４は、患者が寝ている付近の、温度センサ１１の計測温度および湿度センサ１２の計測湿度が設定温度湿度から逸脱した場合に、音声を発生する。音声は、「湿度が高すぎます」などと具体的に注意喚起するか、「ピー」という注意喚起音のみでもよい。
【００１６】
送受信部１５は、温度センサ１１及び湿度センサ１２からの計測温度及び計測湿度を赤外線等により温度湿度制御器２０の送受信部２１に送信する。また送受信部１５は、温度湿度制御器２０の運転状態の情報を受信する。
【００１７】
＜温度湿度制御器＞
温度湿度制御器２０は、温度湿度調整器１０の送受信部１５から送られる計測温度及び計測湿度を受信する送受信部２１と、計測温度及び計測湿度に基づいて、患者が寝ている付近の温度を冷暖房する冷暖房機能及び患者が寝ている付近の湿度を除加湿する除加湿機能とを制御する制御部２２と、制御部２２に制御されて冷暖房運転および除加湿運転を行う運転部２３と、を備える。
【００１８】
送送受信部２１は、温度湿度調整器１０の送受信部１５から送信される計測温度及び計測湿度を受信するとともに、受信したデータを制御部２２に引き渡す。また、送送受信部２１は、温度湿度制御器２０の運転状態の情報を温度湿度調整器１０に送信する。
【００１９】
制御部２２は、ＣＰＵやメモリ等で構成されるマイクロプロセッサーである。温度湿度調整器１０から送られる計測温度及び計測湿度に基づいて、患者が寝ている付近の温度を冷暖房する冷暖房機能及び患者が寝ている付近の湿度を除加湿する除加湿機能と、を制御する。メモリには、暖冷制御プログラム、冷房制御プログラムなどの制御プログラムが記憶される。
【００２０】
運転部２３は、制御部２２に制御されて冷暖房運転および除加湿運転を行う。図３は、運転部２３の冷暖房運転および除湿運転の方法の一例を示すブロック図である。冷暖房機能および除湿機能が、冷媒の気液の状態変化を利用して実現される、家庭用空気調和機で一般的に行われている方法である。システムとしては、室内機２４と室外機２５から構成され（以降、このシステムを「室内外機系２６」という）、室内機２４は室内の壁の上部などに配置され、室外機２５は屋外に配置される。冷暖房運転は、室内機２４内の熱交換器Ａで室内の空気と冷媒との間で熱交換が行われ、室内の空気が冷却または加熱される。熱交換をした冷媒は配管で接続された室外機２５に輸送される。冷房運転の場合、冷媒は室外機２５内の圧縮機Ｂで加圧されて高温高圧になった後、熱交換器Ｃで冷却されて低温高圧となり、さらに膨張弁Ｄで減圧されて低温低圧の蒸発しやすい液体となる。再び室内機２４に送られて、熱交換器内で気化して低温になり室内の空気を冷却する。暖房運転の場合は、逆のプロセスになり、冷媒は室外機２５内の膨張弁Ｄで減圧され、熱交換器Ｃで気化して低温低圧になり、さらに圧縮機Ｂで加圧されて高温高圧の状態になる。再び室内機２４に送られて、熱交換器Ａ内で液化して熱を放出し室内の空気を暖める。
【００２１】
除湿運転は、冷房運転において、室内の空気を室内機２４内の熱交換器Ａで冷却し、温度低下により飽和して結露した結露水を屋外に排出することにより、屋内の湿度を低下させる。加湿運転は、室外の水分を含んだ空気をデシカント（乾燥材）で吸着し、水分が吸着したデシカントを加熱して水分子を離脱させ、離脱させた水分子を室内に送って加湿する。いわゆる無給水加湿である。
【００２２】
加湿機能は、患者に近い場所に設置できるように、室内外機系２６とは別筐体の加湿器２７（図７を参照）を運転部２３の構成要素としてもよい。加湿器には、水分を蒸気に変える方法として、水をフィルターに透過させて気化させる気化式加湿器、水を加熱して蒸発させる蒸気式加湿器、水を超音波の振動によって微細粒子にして放出させる超音波式加湿器がある。このうち蒸気式加湿器は、水を沸騰により蒸気に変化させており、水を煮沸消毒する。病院の設計ガイドラインでは、加湿器は気化式または蒸気式が望ましいとされている。第１実施形態では、例えば加湿制御が可能な蒸気式加湿器（詳細構造の図示は省略）を使用する。
【００２３】
湿度制御の精度を高めるために、室内外機系２６とは別筐体の除湿器２８（図５を参照）を運転部２３の構成要素として加えてもよい。除湿器には、湿度を取る方法により、コンプレッサー方法とデシカント方法がある。コンプレッサー方法は、コンプレッサーで冷媒を圧縮して液体にした後、室温に下げ、熱交換器内で膨張させて気化する際の潜熱で室内の空気の温度を下げる。室内の空気が結露した結露水を筐体内の容器に集め、室外に除去して室内の湿度を下げる。図４はデシカント方法の概念を示す図である。デシカント方法は、室内の空気中の水分をデシカント（乾燥剤）Ｘに吸着させ、デシカントを加熱して吸着した水分を気化させ、熱交換器Ｙで冷やして水滴にして筐体内の容器Ｚに集め、室外に除去することで室内を除湿する。
【００２４】
＜温度湿度制御方法＞
図５は、温度湿度調整システムの実施の一例を示す図であり、患者がベッド又は布団等で寝ている付近に、温度湿度調整器１０が置かれている。つまり患者の周囲の温度湿度が温度湿度調整器１０の温度センサ１１および湿度センサ１２（図１を参照）で測定される。室内全体、特に患者の周囲の温度湿度を、病院と同様な摂氏２５〜２６度で湿度４５〜５５％の環境を実現する。
【００２５】
温度制御は、室外機２５の圧縮機Ｂの回転数を制御して行う。例えば計測温度（２５〜２６度）が設定温度から離れている場合には、圧縮機Ｂの回転数を上げ、計測温度（２５〜２６度）が設定温度に近づいたところで回転数を減速し、設定温度範囲内に入ると一定速度にする等によって温度制御を行う。計測温度が設定温度範囲の中に無い場合は、圧縮機Ｂを回転させ、設定温度範囲内に入ると回転を停止させるオンオフ制御でもよい。
【００２６】
湿度制御を室内外系２６による冷房運転で行うと、除湿も同時に行われるため、湿度制御と温度制御とは連動することになる。例えば、夏季の高温高湿度の場合、冷房運転によって温度を下げると、同時に行われる除湿によって湿度も下がる。このため、温度は設定温度範囲内に入いったが、湿度は設定湿度よりも高いということがありうる。ここで、湿度を下げるために除湿運転をすると、温度がさらに下降して設定温度範囲から外れてしまうことになる。この室内外系２６の冷房運転によって行われる除湿は、室内の計測湿度によって評価され、加湿器２７、除湿器２８などによる除湿制御に反映されることになる。第１実施形態では、除湿制御は、除湿器２８によって行うが冷房運転で除湿しながら冷房された空気を加温してもよい。
【００２７】
室内外系２６によって暖房運転が行われる場合、湿度制御は、加湿については室内外系２６または加湿器２７によって、また除湿は除湿器２８によって行われる。この場合、温度制御と湿度制御は構造的にも別々に行われ、冷房運転の場合のような連動はない。
【００２８】
＜温度湿度制御のフローチャート＞
図６は、温度湿度調整器１０が、温度センサ１１および湿度センサ１２により室内の温度および湿度を計測してから、患者が寝ている付近の温度湿度環境を設定温度湿度環境に到達させるまでの温度湿度制御のフローチャートである。
【００２９】
温度センサ１１および湿度センサ１２は、所定周期（例えば１分間隔）で室内の温度および湿度の計測を行う（Ｓ１）。
【００３０】
次に、制御部２２は、計測温度が設定温度範囲内（摂氏２５〜２６度で湿度４５〜５５％）にあるか否かについての比較評価を行う（Ｓ２）。計測された患者周辺の温度が設定温度範囲よりも高い場合、制御部２２は、室内外系２６に冷房運転を行わせる（Ｓ２１）。計測温度が設定温度範囲内にある場合、室内外系２６の運転を停止させる（Ｓ２２）。なお、この運転の停止は、例えば冷房運転をして設定温度範囲内に入って、圧縮機Ｂの回転数が一定速度になる状態も含むものとする。さらに、計測温度が設定温度範囲よりも低い場合は、室内外系２６に暖房運転を行わせる（Ｓ２３）。
【００３１】
次に、制御部２２は、計測湿度が設定湿度範囲内にあるか否かについての比較評価を行う（Ｓ３）。計測湿度が設定湿度範囲よりも高い場合、制御部２２は、除湿器２７に除湿運転を行わせる（Ｓ３１）。計測湿度が設定湿度範囲内にある場合は、室内外系２６または加湿器２７の加湿運転、および除湿器２８の除湿運転を停止させる（Ｓ３２）。また、計測湿度が設定湿度範囲よりも低い場合は、室内外系２６または加湿器２６に加湿運転を行わせる（Ｓ３２）。
【００３２】
（第２実施形態）
図７は第２実施形態を示している。ベッドまたは畳の上の布団の周辺を、閉鎖シート３０で覆い、その中に室内機１１の空気吹出口からダクト３１で直接空気を送り込み、閉鎖シート３０内の使用者の手元にある温度湿度調整器１０で温湿度制御を行うものである。加湿器２７または除湿器２８を使用をする場合は、閉鎖シート３０内に配置される。
【００３３】
閉鎖シート３０は、４つの側面および天井に面する上面から構成される。シートは断熱性材料が使用されるが、上面または側面の一部は、居住性の観点から採光性のある材料にする。あるいは４つの側面のみの構成としてもよい。断熱性のあるシートとして、断熱性カーテンを使用することができる。生地と生地の間に空間を設けて空気の層を作る、生地内部にセラミックを封入する、生地にアルミ、酸化チタン、ステンレス、アクリル樹脂などを多層コーティングする、などして断熱効果をもたせたカーテンを使用することができる。遮熱効果のある糸の層と、鏡のような反射性と光沢性を持たせた糸の層を多層にしたミラーカーテンは、閉鎖シート３０の採光部分に使用することができる。
【００３４】
ダクト３１は、管状に形成され、室内機２４の空気吹出口と閉鎖シート３０を流体連結して、室内機２４が吹出す、暖気または冷気を直接閉鎖シート３０に導入する。材料は、断熱性を必要とするので、閉鎖シート３０と同じように断熱性カーテンを使用することができる。
【００３５】
室内外系２６と別筐体である加湿器２７または除湿器２８は、給水タンクまたは結露水を収集するタンクがそれぞれ内蔵されているため、閉鎖テント３０内に、電源ケーブルで接続するだけで設置することができる。
【００３６】
第２実施形態は、第１実施形態と、閉鎖テント３０およびダクト３１を備えたこと以外は、温度湿度を制御するシステムとしての構成は同じである。従って、温度湿度の制御フローチャートは第１実施形態と同じである。
【００３７】
第２実施形態は、室内に閉鎖空間を設けて、その中で病院と同様な温度２５〜２６度で湿度４５〜５５％の環境を実現している。部屋全体を冬でも夏でも温度２５〜２６度で湿度４５〜５５％の環境を維持しようとすることに比べて、エネルギー消費の観点から極めて効率的なものになる。また、自宅療養をしようとする日本家屋には、断熱性、気密性が十分でない家屋もある。そのような場合には、室内で温度２５〜２６度を維持すると、家の内側と外側との温度差から結露が生じ、ダニやカビなどの発生原因にもなり、自宅療養の環境としては好ましくなくなる。室内に閉鎖空間を設けることにより、結露の発生を軽減することができる。
【００３８】
以上、本考案の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本考案はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。また、各実施形態の特徴が様々に組み合わされて実施されてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０  …  温度湿度調整器
１１  …  温度センサ
１２  …  湿度センサ
１３  …  表示部
１４  …  アラーム
１５  …  送受信部
２０  …  温度湿度制御器
２１  …  送受信部
２２  …  制御部
２３  …  運転部
２４  …  室内機
２５  …  室外機
２６  …  室内外機系
Ａ  …  熱交換器、Ｂ  …  圧縮機、Ｃ  …  熱交換器、Ｄ  …  膨張弁
２７  …  加湿器
２８  …  除湿器
Ｘ  …  デシカント、Ｙ  …  熱交換器、Ｚ  …  容器
３０  …  閉鎖シート
３１  …  ダクト
【図１】
0003216411.tif 000003
【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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