JP2019184082A - Method and device for controlling concentration of carbon dioxide - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、所定の空間内における二酸化炭素濃度制御方法および二酸化炭素濃度制御装置に関する。 The present disclosure relates to a carbon dioxide concentration control method and a carbon dioxide concentration control device in a predetermined space.
特許文献１には、室内の環境に応じて、換気するための換気経路を制御することができる換気システムが開示されている。当該換気システムは、複数の部屋内に配設され、室内空気に含まれる汚染物濃度を検出する複数のセンサを備え、該汚染物濃度値を基に各部屋をそれぞれ排気部屋と給気部屋に分類する。さらに当該換気システムは、該分類によって、各部屋の換気装置をそれぞれ排気運転と給気運転とに設定し、該設定を基に換気経路を制御する。
しかしながら、特許文献１に開示されている換気システムは、部屋ごとの汚染物濃度の大小関係に基づいて排気部屋と給気部屋とを分類して換気を行うのみである。このため、汚染物濃度が人の作業効率に与える影響については何ら考慮されていない。
However, the ventilation system disclosed in
本開示の一態様は、二酸化炭素濃度が人の作業効率に与える影響を低減することが可能な二酸化炭素濃度制御方法などを実現することを目的とする。 An object of one embodiment of the present disclosure is to realize a carbon dioxide concentration control method and the like that can reduce the influence of the carbon dioxide concentration on human work efficiency.
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る二酸化炭素濃度制御方法は、制御対象となる、人が存在する空間における二酸化炭素の濃度を制御する二酸化炭素濃度制御方法であって、前記空間に存在する人を検出する検出ステップと、（ｉ）前記検出ステップにおいて前記空間に前記人が検出され、かつ（ｉｉ）前記空間における二酸化炭素の濃度が前記人の作業効率を考慮した所定の基準濃度よりも大きい場合に、前記濃度が前記所定の基準濃度以下になるように前記空間における二酸化炭素の濃度を低下させる二酸化炭素濃度調整ステップと、を含む。 In order to solve the above problem, a carbon dioxide concentration control method according to an aspect of the present disclosure is a carbon dioxide concentration control method for controlling the concentration of carbon dioxide in a space where a person exists, which is a control target, A detection step of detecting a person existing in the space; (i) the detection of the person in the space in the detection step; and (ii) a concentration of carbon dioxide in the space in consideration of the work efficiency of the person And a carbon dioxide concentration adjusting step for reducing the concentration of carbon dioxide in the space so that the concentration is equal to or lower than the predetermined reference concentration.
また、本開示の一態様に係る二酸化炭素濃度制御装置は、制御対象となる、人が存在する空間における二酸化炭素の濃度を制御する二酸化炭素濃度制御装置であって、前記空間に存在する人を検出する検出部と、（ｉ）前記検出部が前記空間に前記人を検出し、かつ（ｉｉ）前記空間における二酸化炭素の濃度が前記人の作業効率を考慮した所定の基準濃度よりも大きい場合に、前記濃度が前記所定の基準濃度以下になるように前記空間における二酸化炭素の濃度を低下させる二酸化炭素濃度調整部と、を備える。 A carbon dioxide concentration control device according to an aspect of the present disclosure is a carbon dioxide concentration control device that controls the concentration of carbon dioxide in a space where a person exists, which is a control target. A detection unit to detect, and (i) the detection unit detects the person in the space, and (ii) a concentration of carbon dioxide in the space is higher than a predetermined reference concentration considering the work efficiency of the person And a carbon dioxide concentration adjusting unit that reduces the concentration of carbon dioxide in the space so that the concentration is equal to or lower than the predetermined reference concentration.
本開示の一態様に係る二酸化炭素濃度制御方法および二酸化炭素濃度制御装置によれば、二酸化炭素濃度が人の作業効率に与える影響を低減することができる。 According to the carbon dioxide concentration control method and the carbon dioxide concentration control apparatus according to one aspect of the present disclosure, it is possible to reduce the influence of the carbon dioxide concentration on human work efficiency.
〔実施形態１〕
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described in detail.
（二酸化炭素制御システム１の構成）
図１は、本実施形態に係る二酸化炭素制御システム１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、二酸化炭素制御システム１は、二酸化炭素制御装置１０（二酸化炭素濃度制御装置）と、人検出センサ２０と、二酸化炭素濃度センサ３０と、二酸化炭素濃度低減装置４０とを備える。二酸化炭素制御システム１は、例えばオフィスなどの閉空間に設けられ、当該閉空間内に含まれる空間１００（制御対象となる、人が存在する空間）内における二酸化炭素の濃度を制御する。
(Configuration of carbon dioxide control system 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a carbon
閉空間とは、所定の密閉が可能であり、かつ人２００が内部で作業を行う空間である。閉空間は、上述したオフィスなどの職場空間の他、住宅などの居住空間、あるいは、自動車または鉄道などの輸送機関内の空間であってよい。また、「所定の密閉が可能である」とは、例えば窓を閉めることなどにより、人が自発的に空間の密閉性を高めることが可能であることを意味する。また、人ではなく、例えば空調機器などが空間の温度または湿度などに基づいて空間の密閉性を高める必要性を判断し、当該判断結果に基づいて、窓の自動開閉装置が窓を閉めるなど、空間の密閉性を高める動作が実施されてもよい。
The closed space is a space in which a predetermined sealing is possible and the
また、空間１００は、閉空間内における、人２００の近傍の領域である。例えば空間１００は、人２００を中心とする半径１ｍの領域であってよい。この領域は、一般的なオフィスに設置されているデスクの領域にほぼ等しい。
The
人検出センサ２０、二酸化炭素濃度センサ３０、および二酸化炭素濃度低減装置４０は、空間１００を含む閉空間内に設けられる。これにより、人検出センサ２０および二酸化炭素濃度センサ３０はそれぞれ、空間１００内の人２００または二酸化炭素濃度を検出することができる。また、二酸化炭素濃度低減装置４０は、閉空間内の二酸化炭素濃度を低下させることで、空間１００内の二酸化炭素濃度も低下させる。
The
また、人検出センサ２０、二酸化炭素濃度センサ３０、および二酸化炭素濃度低減装置４０は、人２００から半径１ｍ以内の領域に設置されることが好ましい。換言すれば、人検出センサ２０、二酸化炭素濃度センサ３０、および二酸化炭素濃度低減装置４０は、空間１００内に設けられることが好ましい。具体的には、人検出センサ２０、二酸化炭素濃度センサ３０、および二酸化炭素濃度低減装置４０は、例えば人２００が作業をしているデスクの上に配置されていてよい。この場合、人検出センサ２０および二酸化炭素濃度センサ３０はそれぞれ、空間１００内の人２００または二酸化炭素濃度を、より正確に検出することができる。また、二酸化炭素濃度低減装置４０は、空間１００内の二酸化炭素濃度を、効果的に低下させることができる。
The
二酸化炭素制御装置１０は、二酸化炭素制御システム１の動作を制御する。二酸化炭素制御装置１０の具体的な構成については後述する。
The carbon
人検出センサ２０は、空間１００内に人２００が存在するか否かを検出し、検出結果を検出部１１（後述）へ送信するセンサである。人検出センサ２０は、例えば赤外線、超音波または可視光などを用いた人感センサであってよい。
The
二酸化炭素濃度センサ３０は、空間１００内における二酸化炭素の濃度を所定の時間間隔で検出して、二酸化炭素濃度取得部１２（後述）へ送信するセンサである。二酸化炭素濃度センサ３０による二酸化炭素の検出方法は特に限定しないが、例えば半導体方式、電気化学方式、または赤外線吸収方式であってよい。
The carbon
二酸化炭素濃度センサ３０が半導体方式で二酸化炭素を検出する場合、半導体の例として、ＳｎＯ２またはＺｎＯが挙げられる。特に、ＳｎＯ２にＬａを添加した半導体を用いることが好ましい。半導体方式で二酸化炭素を検出する装置は、小型かつ低コストである。このため、二酸化炭素濃度センサ３０が半導体方式で二酸化炭素を検出する場合、二酸化炭素制御システム１全体を小型かつ低コストに構成することができる。
When the carbon
一方、二酸化炭素濃度センサ３０が電気化学方式または赤外線吸収方式で二酸化炭素の濃度を検出する場合、高精度で二酸化炭素濃度を検出することができる。このため、二酸化炭素制御装置１０は空間１００における二酸化炭素濃度を、より緻密に制御することができる。
On the other hand, when the carbon
二酸化炭素濃度低減装置４０は、空間１００における二酸化炭素の濃度を低下させる。二酸化炭素濃度低減装置４０の具体的な構成については後述する。
The carbon dioxide
また、二酸化炭素制御システム１は、記憶部９０をさらに備える。記憶部９０は、二酸化炭素制御装置１０による制御に必要な情報を記憶する。具体的には、記憶部９０は、例えば人検出センサ２０および二酸化炭素濃度センサ３０による検出結果を示すデータを記憶する。記憶部９０は、例えば半導体メモリなどであってよい。
The carbon
（二酸化炭素制御装置１０の構成）
二酸化炭素制御装置１０は、検出部１１と、二酸化炭素濃度取得部１２と、制御部１３（二酸化炭素濃度調整部）とを備える。
(Configuration of carbon dioxide control device 10)
The carbon
検出部１１は、人検出センサ２０から、空間１００に人２００が存在するか否かを示す情報を取得して制御部１３へ送信する。二酸化炭素濃度取得部１２は、二酸化炭素濃度センサ３０から、空間１００における二酸化炭素濃度を示す情報を取得して制御部１３へ送信する。
The detection unit 11 acquires information indicating whether or not the
制御部１３は、検出部１１から受信した情報に基づき、人検出センサ２０が空間１００に人２００を検出しているか否か判定する。また、制御部１３は、空間１００における二酸化炭素の濃度が所定の基準濃度よりも大きいか否かを判定する。
Based on the information received from the detection unit 11, the
制御部１３は、（ｉ）人検出センサ２０が空間１００に人２００を検出し、かつ（ｉｉ）空間１００における二酸化炭素の濃度が所定の基準濃度よりも大きい場合に、空間１００における二酸化炭素の濃度が人２００の作業効率を考慮した所定の基準濃度以下になるように、空間１００における二酸化炭素の濃度を低下させる。具体的には、制御部１３は、二酸化炭素濃度低減装置４０が備える送風制御部４６（後述）に対し、送風機構４４（後述）を動作させるための制御信号を送信する。
The control unit 13 (i) detects the
本願発明者は、鋭意研究の結果、人の近傍の空間における二酸化炭素濃度が当該人の単位時間当たりの作業量（作業効率）に影響を与えるという知見を見出した。ここでの作業効率は単位時間当たりの作業量を指標として評価される。作業量は、例えば一位加算作業またはテキストタイピングなどの擬似タスクにより測定されるものである。作業効率が向上すれば、当該作業を行う企業の企業活動の価値、および経済的価値が向上する。したがって、作業効率の向上は企業にとって重要である。 As a result of earnest research, the inventor of the present application has found that carbon dioxide concentration in a space near a person affects the work amount (work efficiency) per unit time of the person. The work efficiency here is evaluated using the work amount per unit time as an index. The amount of work is measured by a pseudo task such as a first addition work or text typing. If the work efficiency is improved, the value of the business activities and the economic value of the company performing the work are improved. Therefore, improving work efficiency is important for companies.
具体的には、本願発明者は、人の近傍の空間における二酸化炭素濃度が３５００ｐｐｍを超える場合には、当該人の作業効率が著しく低下するという知見を見出した。当該知見に基づき、基準濃度は、３５００ｐｐｍ以下に設定されることが好ましい。また、本願発明者は、人の近傍の空間における二酸化炭素濃度が１５００ｐｐｍ未満の場合には、当該空間における二酸化炭素濃度が６００ｐｐｍの場合と比較して、当該人の作業量はほとんど変化しないという知見を見出した。したがって、基準濃度は、６００ｐｐｍ以上に設定されることが好ましい。すなわち、基準濃度は、６００ｐｐｍ以上、かつ３５００ｐｐｍ以下に設定されることが好ましい。 Specifically, the inventor of the present application has found that when the carbon dioxide concentration in the space near the person exceeds 3500 ppm, the work efficiency of the person is significantly reduced. Based on this knowledge, the reference concentration is preferably set to 3500 ppm or less. Further, the inventor of the present application has found that when the carbon dioxide concentration in the space near the person is less than 1500 ppm, the work amount of the person hardly changes compared to the case where the carbon dioxide concentration in the space is 600 ppm. I found. Therefore, the reference concentration is preferably set to 600 ppm or more. That is, the reference concentration is preferably set to 600 ppm or more and 3500 ppm or less.
本実施形態では、所定の基準濃度を３５００ｐｐｍとしている。上記の知見を得るために行った実験の例については後述する。 In the present embodiment, the predetermined reference concentration is 3500 ppm. Examples of experiments conducted to obtain the above findings will be described later.
（二酸化炭素濃度低減装置４０の構成）
図２は、二酸化炭素制御システム１が備える二酸化炭素濃度低減装置４０の構成を示す図である。図２に示すように、二酸化炭素濃度低減装置４０は、流入口４１と、流出口４２と、流路４３と、送風機構４４と、二酸化炭素吸収部４５と、送風制御部４６と、を備える。
(Configuration of carbon dioxide concentration reducing device 40)
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the carbon dioxide
流入口４１は、二酸化炭素濃度低減装置４０に空気が流入する流入口である。流出口４２は、二酸化炭素濃度低減装置４０から空気が流出する流出口である。流路４３は、空気が二酸化炭素濃度低減装置４０内を流入口４１から流出口４２まで流れる流路である。流路４３の長さ、および断面形状については特に制限されず、二酸化炭素濃度低減装置４０の大きさおよび用途などにより任意に設定すればよい。
The
送風機構４４は、流入口４１から流路４３に空気を取り込み、流路４３内を流れさせるための機構である。送風機構４４は、例えば流路４３に設けられた送風ファンであってよい。送風制御部４６は、制御部１３から入力される制御信号に従い、送風機構４４の駆動を制御する。
The
二酸化炭素吸収部４５は、送風機構４４により取り込まれた空気内の二酸化炭素の一部または全量を吸収する吸収材である。二酸化炭素吸収部４５の種類は特に限定されないが、例えばＬｉ２ＺｒＯ３、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＮｉＯ２、またはＬｉＳｉＯ４などのＬｉ複合酸化物であってよい。または、二酸化炭素吸収部４５は、アミン系水溶液または活性炭などであってもよい。
The
二酸化炭素吸収部４５は、流路４３に設けられる。二酸化炭素吸収部４５は、図２に示すように送風機構４４よりも流出口４２側に設けられてもよく、図２に示す位置関係とは逆に送風機構４４よりも流入口４１側に設けられてもよい。いずれの場合においても、送風機構４４により流路４３内に取り込まれた空気は、二酸化炭素吸収部４５を通過する。二酸化炭素吸収部４５を通過した後の空気においては、二酸化炭素吸収部４５を通過する前の空気と比較して、二酸化炭素濃度が低減されている。
The
なお、本実施形態では、二酸化炭素制御装置１０を、人検出センサ２０、二酸化炭素濃度センサ３０、二酸化炭素濃度低減装置４０および記憶部９０とは別の装置として説明している。しかし、本開示の一態様に係る二酸化炭素制御装置は、人検出センサ２０、二酸化炭素濃度センサ３０、二酸化炭素濃度低減装置４０および記憶部９０のうち１つ以上を含んでいてもよい。
In the present embodiment, the carbon
（二酸化炭素濃度制御方法）
図３は、二酸化炭素制御装置１０が実行する二酸化炭素濃度制御方法を示すフローチャートである。
(CO2 concentration control method)
FIG. 3 is a flowchart showing a carbon dioxide concentration control method executed by the carbon
二酸化炭素制御装置１０においては、まず、検出部１１が、人検出センサ２０により、空間１００に存在する人２００を検出する（Ｓ１、検出ステップ）。次に、制御部１３が、人検出センサ２０が空間１００に人２００を検出したか判定する（Ｓ２）。人検出センサ２０が空間１００に人２００を検出していないと制御部１３が判定した場合（Ｓ２でＮＯ）、二酸化炭素制御装置１０は再度ステップＳ１から処理を繰り返す。
In the carbon
一方、人検出センサ２０が空間１００に人２００を検出していると制御部１３が判定した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、二酸化炭素濃度取得部１２が、二酸化炭素濃度センサ３０により、空間１００における二酸化炭素の濃度を検出する（Ｓ３）。さらに制御部１３が、空間１００における二酸化炭素濃度が所定の基準濃度より大きいか否か判定する（Ｓ４）。
On the other hand, when the
空間１００における二酸化炭素濃度が所定の基準濃度より大きいと制御部１３が判定した場合（Ｓ４でＹＥＳ）、制御部１３は、二酸化炭素濃度低減装置４０を動作させる（Ｓ５、二酸化炭素濃度調整ステップ）。具体的には、制御部１３は、送風機構４４を動作させる。一方、空間１００における二酸化炭素の濃度が所定の基準濃度以下であると制御部１３が判定した場合（Ｓ４でＮＯ）、制御部１３は、二酸化炭素濃度低減装置４０の動作を停止させる（Ｓ６）。
When the
なお、ステップＳ４における判定がＹＥＳとなった時点で二酸化炭素濃度低減装置４０が動作している場合には、ステップＳ５では制御部１３は何も実行しない。同様に、ステップＳ４における判定がＮＯとなった時点で二酸化炭素濃度低減装置４０が動作していない場合にも、ステップＳ６では制御部１３は何も実行しない。
If the carbon dioxide
その後、検出部１１は、空間１００に存在する人２００を人検出センサ２０により再度検出し（Ｓ７）、人検出センサ２０が空間１００に人２００を検出しているか制御部１３が再度判定する（Ｓ８）。人検出センサ２０が空間１００に人２００を検出していると制御部１３が判定した場合（Ｓ８でＹＥＳ）、二酸化炭素制御装置１０は再度ステップＳ３から処理を繰り返す。一方、人検出センサ２０が空間１００に人２００を検出していないと制御部１３が判定した場合（Ｓ８でＮＯ）、二酸化炭素制御装置１０は処理を終了する。
Thereafter, the detection unit 11 detects again the
なお、二酸化炭素制御装置１０は、二酸化炭素の濃度を測定するステップＳ３については、ステップＳ２の判定結果に関わらず、すなわち人２００が空間１００に存在するか否かに関わらず行っていてもよい。すなわち、二酸化炭素制御装置１０は、少なくとも二酸化炭素の濃度を調整するステップＳ５を、人２００が空間１００に存在する場合に行えばよい。
Note that the carbon
また、二酸化炭素制御システム１は、人検出センサ２０の代わりに、ステップＳ３〜Ｓ７までの処理を実行させるためのスイッチを空間１００に備えていてもよい。この場合、検出部１１は、スイッチのオン／オフにより人２００を検出する。スイッチがオンになった場合、空間１００に存在する人２００が当該スイッチをオンにしたと考えられるため、二酸化炭素制御装置１０はステップＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。スイッチがオフになった場合、人２００は空間１００から退出する予定であると考えられるため、二酸化炭素制御装置１０は処理を終了する。
Further, the carbon
ただし、二酸化炭素制御装置１０が人検出センサ２０を備える場合、人２００がスイッチを切り忘れたまま空間１００から退出した場合であっても、人検出センサ２０による検出結果に基づいて二酸化炭素制御装置１０は処理を終了する。したがって、二酸化炭素制御装置１０が人検出センサ２０を備えることが、省エネの観点から好ましい。
However, when the carbon
（二酸化炭素濃度と作業量との関係についての実験）
空間内における二酸化炭素濃度と作業量との関係についての実験を行った。実験では、健康な成人男子５名にタイピング作業を行わせた。被験者には共通して、前日の睡眠時間を十分に確保させ、かつ飲酒を禁止とした。タイピング作業とは、パソコンの画面に表示される文字列を、被験者が同じようにキーボードにより入力していく作業である。タイピング時間は６０分間とし、時間内に正確に入力した文字数（以後、正解入力文字数と呼ぶ）を作業量と定義した。
(Experiment on the relationship between carbon dioxide concentration and workload)
An experiment was conducted on the relationship between carbon dioxide concentration in the space and the amount of work. In the experiment, five healthy adult boys were allowed to perform typing work. In common with the subjects, sufficient sleep time of the previous day was secured, and drinking was prohibited. The typing work is a work in which the subject similarly inputs a character string displayed on the screen of the personal computer using the keyboard. The typing time was 60 minutes, and the number of characters correctly input within the time (hereinafter referred to as the number of correct input characters) was defined as the workload.
被験者は、温度、湿度および二酸化炭素濃度を任意に設定可能な恒温恒湿実験室（幅２０６０ｍｍ、奥行き２０８０ｍｍ、天井高さ２７００ｍｍ）内でタイピング作業を行った。実験室の室温は２５℃、相対湿度は５０％とした。また、被検者がタイピング作業を実施する机上面の照度を７５０ｌｘとした。実験室内の二酸化炭素濃度の条件は、６００ｐｐｍ、１５００ｐｐｍ、３５００ｐｐｍおよび５０００ｐｐｍ条件の４通りとした。 The subject performed typing in a constant temperature and humidity laboratory (width 2060 mm, depth 2080 mm, ceiling height 2700 mm) in which temperature, humidity, and carbon dioxide concentration can be arbitrarily set. The room temperature in the laboratory was 25 ° C. and the relative humidity was 50%. Further, the illuminance on the desk surface on which the subject performs the typing work is set to 750 lx. There were four conditions for the carbon dioxide concentration in the laboratory: 600 ppm, 1500 ppm, 3500 ppm, and 5000 ppm.
実験室内の二酸化炭素濃度の調整は、二酸化炭素ボンベから実験室内に一定の流量で二酸化炭素を供給することで行った。 The carbon dioxide concentration in the laboratory was adjusted by supplying carbon dioxide from the carbon dioxide cylinder into the laboratory at a constant flow rate.
ただし、二酸化炭素濃度を５０００ｐｐｍとする条件については、実験室内の二酸化炭素濃度を６００ｐｐｍとした上で、被験者にマスク（サージカルタイプ）を着用させることで二酸化炭素濃度を擬似的に５０００ｐｐｍ条件とした。このとき、マスクと被験者の顔との間に所定の体積（気積）の空間を設け、マスクの外縁部は顔に密着させた。気積を１５０ｍｌ、被験者の呼気に含まれる二酸化炭素濃度を３．５％、マスクの漏れ率を５０％と仮定し、上記二酸化炭素濃度を算出した。 However, with respect to the condition for setting the carbon dioxide concentration to 5000 ppm, the carbon dioxide concentration in the laboratory was set to 600 ppm, and the carbon dioxide concentration was set to a pseudo 5000 ppm condition by causing the subject to wear a mask (surgical type). At this time, a space having a predetermined volume (air volume) was provided between the mask and the face of the subject, and the outer edge of the mask was brought into close contact with the face. The carbon dioxide concentration was calculated on the assumption that the air volume was 150 ml, the carbon dioxide concentration contained in the exhalation of the subject was 3.5%, and the leak rate of the mask was 50%.
１回の実験では、被験者１名が上記のいずれかの二酸化炭素濃度に予め設定・維持された実験室に入室し、３０分間の順応時間の後、６０分間のタイピング作業を行った。タイピング作業の終了後には被験者は、１５分間安静にした後、実験室から退出した。また、各実験の間には十分な時間間隔を設け、かつ実験順序が被験者のタイピング作業結果にできる限り影響しないように配慮した実験計画を立案し実施した。 In one experiment, one subject entered a laboratory that was previously set and maintained at any of the above carbon dioxide concentrations, and after 30 minutes of adaptation time, 60 minutes of typing was performed. After completing the typing work, the subject rested for 15 minutes and then left the laboratory. In addition, a sufficient time interval was set between each experiment, and an experiment plan was designed and implemented in consideration of the experimental order not affecting the results of the typing work of the subjects as much as possible.
図４は、実験室における二酸化炭素濃度と、正解入力文字数の割合の平均値との関係を示すグラフである。図４において、横軸は実験室における二酸化炭素濃度である。縦軸は、それぞれの二酸化炭素濃度条件における各被験者の正解入力文字数を測定し、被験者ごとに、当該被験者の６００ｐｐｍ条件下における正解入力文字数にてそれぞれの測定結果を規格化し、それぞれの割合を全被験者にて平均したものである。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the carbon dioxide concentration in the laboratory and the average value of the number of correct input characters. In FIG. 4, the horizontal axis represents the carbon dioxide concentration in the laboratory. The vertical axis measures the number of correct input characters for each subject under each carbon dioxide concentration condition, normalizes each measurement result for the number of correct input characters under the 600 ppm condition for each subject, This is the average of the subjects.
図４に示すように、正解入力文字数の割合の平均値は、特に二酸化炭素濃度が３５００ｐｐｍを超えると顕著に減少することが分かった。また図４中の破線は、正解入力文字数の割合の平均値が９０％となるラインである。このラインを下回ると、作業性が著しく損なわれてしまう（正しく作業された作業量が著しく損なわれてしまう）虞がある。このため、作業者の作業量を向上させるためには、作業者の近傍の二酸化炭素濃度を、正解入力文字数の割合の平均値が９０％以上となる、３５００ｐｐｍ以下とすることが好ましいことが分かった。 As shown in FIG. 4, it was found that the average value of the number of correct input characters is significantly reduced particularly when the carbon dioxide concentration exceeds 3500 ppm. The broken line in FIG. 4 is a line where the average value of the number of correct input characters is 90%. Below this line, workability may be significantly impaired (the amount of work performed correctly) may be significantly impaired. For this reason, in order to improve the amount of work for the worker, it is understood that the carbon dioxide concentration in the vicinity of the worker is preferably set to 3500 ppm or less so that the average value of the number of correct input characters is 90% or more. It was.
また、図４に示すように、二酸化炭素濃度が６００ｐｐｍである場合と１５００ｐｐｍである場合とでは、正解入力文字数の割合の平均値に大きな差は見られない。このため、作業者の作業量を向上させるためには、作業者の近傍の二酸化炭素濃度を１５００ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。二酸化炭素濃度が６００ｐｐｍである場合と１５００ｐｐｍである場合とでは、正解入力文字数の変動率の平均値に大きな差は見られないものの、二酸化炭素濃度を６００ｐｐｍ以上、かつ１５００ｐｐｍ以下とすることがより好ましいことがわかった。 Further, as shown in FIG. 4, there is no significant difference in the average value of the ratio of the number of correct input characters between the case where the carbon dioxide concentration is 600 ppm and the case where it is 1500 ppm. For this reason, in order to improve the work amount of the worker, the carbon dioxide concentration in the vicinity of the worker is more preferably 1500 ppm or less. Although there is no significant difference in the average value of the variation rate of the number of correct input characters between the case where the carbon dioxide concentration is 600 ppm and the case where it is 1500 ppm, the carbon dioxide concentration is more preferably 600 ppm or more and 1500 ppm or less. I understood it.
（効果）
以上のとおり、二酸化炭素制御装置１０が実行する二酸化炭素制御方法によれば、閉空間内における、人２００の近傍の空間１００の二酸化炭素濃度が所定の基準濃度よりも大きい場合に、当該二酸化炭素濃度を基準濃度以下になるように制御することができる。基準濃度とは、人２００の作業効率を考慮した二酸化炭素の濃度である。したがって、二酸化炭素制御装置１０によれば、人２００の作業効率を向上させることができる。
(effect)
As described above, according to the carbon dioxide control method executed by the carbon
より具体的には、二酸化炭素制御装置１０は、空間１００の二酸化炭素濃度が３５００ｐｐｍよりも大きい場合に、二酸化炭素濃度を３５００ｐｐｍ以下になるように制御することができる。空間１００の二酸化炭素濃度を３５００ｐｐｍ以下にすることで、空間１００内で作業を行う人２００の作業効率が向上する。
More specifically, the carbon
〔実施形態２〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
Other embodiments of the present disclosure are described below. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the above embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
図５は、本実施形態に係る二酸化炭素制御システム２の構成を示すブロック図である。図５に示すように、二酸化炭素制御システム２は、入力装置５０を備えるとともに、二酸化炭素制御装置１０の代わりに二酸化炭素制御装置１０Ａを備える点で、二酸化炭素制御システム１と相違する。二酸化炭素制御装置１０Ａは、二酸化炭素制御装置１０が備える構成に加えて入力受付部１４を備える。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the carbon
入力装置５０は、基準濃度を変更するための、ユーザによる入力を受け付けるための入力装置である。入力装置５０は、例えばキーボード、ボタン、またはレバーなどであってよい。入力受付部１４は、入力装置５０によるユーザの入力を受け付け、当該入力に対応する基準濃度を記憶部９０に記憶させる。二酸化炭素濃度取得部１２は、空間１００の二酸化炭素濃度が、記憶部９０に記憶されている基準濃度を超えているか否かを判定する。なお、入力装置５０により入力を行うユーザは、人２００であってもよいし、別のユーザであってもよい。
The
図６は、二酸化炭素制御装置１０Ａが実行する二酸化炭素制御方法を示すフローチャートである。図６に示すように、二酸化炭素制御装置１０Ａが実行する二酸化炭素制御方法では、二酸化炭素制御装置１０が実行する二酸化炭素制御方法と同様のステップＳ１およびＳ２が実行される。ステップＳ２の後、入力受付部１４は、基準濃度を変更するための、ユーザによる入力を受け付ける（Ｓ１１、入力受付ステップ）。その後、二酸化炭素制御装置１０Ａは、二酸化炭素制御装置１０が実行する二酸化炭素制御方法と同様のステップＳ３〜Ｓ７を実行する。なお、入力受付部１４は、基準濃度を変更するための入力を常に受け付けてもよい。
FIG. 6 is a flowchart showing a carbon dioxide control method executed by the carbon
二酸化炭素制御装置１０Ａは、二酸化炭素制御装置１０が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。一般に、二酸化炭素吸収部４５が吸収可能な二酸化炭素の量には上限が存在する。このため、二酸化炭素制御システム１および２のいずれにおいても、二酸化炭素濃度低減装置４０の動作時間が一定時間に達する毎に二酸化炭素吸収部４５を交換する作業が必要になる。
In addition to the effect which the carbon
二酸化炭素制御装置１０Ａにおいては、基準濃度をユーザが変更可能である。このため、作業効率を向上させる必要性が小さい場合などには基準濃度を大きくすることで、二酸化炭素濃度低減装置４０の動作時間を短縮できる。したがって、二酸化炭素制御装置１０Ａを備える二酸化炭素制御システム２においては、二酸化炭素吸収部４５を交換する頻度を、二酸化炭素制御システム１による当該頻度よりも小さくすることができる。これにより、二酸化炭素吸収部４５の交換に伴うランニングコストの増加を抑制できる。
In the carbon
〔実施形態３〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。
[Embodiment 3]
Other embodiments of the present disclosure are described below.
図７は、本実施形態に係る二酸化炭素制御システム３の構成を示すブロック図である。図７に示すように、二酸化炭素制御システム３は、二酸化炭素濃度低減装置４０の代わりに二酸化炭素濃度低減装置４０Ａを備える点で、二酸化炭素制御システム１と相違する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the carbon
図８は、二酸化炭素制御システム３が備える二酸化炭素濃度低減装置４０Ａの構成を示す図である。図８に示すように、二酸化炭素濃度低減装置４０Ａは、二酸化炭素吸収部４５（図２参照）を備えない点で二酸化炭素濃度低減装置４０と相違する。また、二酸化炭素濃度低減装置４０Ａの流入口４１は、外気を取り込めるように閉空間の外部と連通している。したがって、二酸化炭素濃度低減装置４０Ａにおいては、送風機構４４を作動させることで、空間１００に外気を送り込むことができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a carbon dioxide
一般に、外気に含まれる二酸化炭素の濃度は４００ｐｐｍ程度である。したがって、二酸化炭素制御システム３によれば、空間１００に外気を送り込むことにより、空間１００の二酸化炭素濃度を、人２００作業効率を低下させないための基準濃度（例えば３５００ｐｐｍ）以下に調整することができる。
Generally, the concentration of carbon dioxide contained in the outside air is about 400 ppm. Therefore, according to the carbon
二酸化炭素制御システム３が備える二酸化炭素制御装置１０により実行される二酸化炭素制御方法は、実施形態１において説明したとおりである。
The carbon dioxide control method executed by the carbon
本実施形態の二酸化炭素制御システム３においては、二酸化炭素濃度低減装置４０Ａは二酸化炭素吸収部４５を含まない。したがって、二酸化炭素吸収部４５を交換する必要が生じる二酸化炭素濃度低減装置４０と比較して、ユーザの手間が低減される。
In the carbon
〔実施形態４〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。
[Embodiment 4]
Other embodiments of the present disclosure are described below.
図９は、本実施形態に係る二酸化炭素制御システム４の構成を示すブロック図である。図９に示すように、二酸化炭素制御システム４は、（ｉ）温湿度計測部６０を備える点、（ｉｉ）二酸化炭素濃度低減装置４０Ａの代わりに二酸化炭素濃度低減装置４０Ｂを備える点、および（ｉｉｉ）二酸化炭素制御装置１０の代わりに二酸化炭素制御装置１０Ｂを備える点で、二酸化炭素制御システム３と相違する。二酸化炭素制御装置１０Ｂは、制御部１３の代わりに制御部１３Ｂを備える点で、二酸化炭素制御装置１０と相違する。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the carbon
制御部１３Ｂは、二酸化炭素濃度低減装置４０Ｂを動作させる場合に、送風機構４４および温湿度調整部４７を動作させる制御信号を送風制御部４６Ｂ（後述）に送信する。
When operating the carbon dioxide
温湿度計測部６０は、空間１００の温度および湿度を計測する。具体的には、温湿度計測部６０は、温度センサおよび湿度センサを備える。温度センサは、例えばサーミスタ温度計などであってよい。湿度センサは、例えば吸湿剤の電気特性の変化により湿度を計測する電気式湿度計であってよい。温湿度計測部６０は、計測した温度および湿度を制御部１３へ送信する。
The temperature /
図１０は、二酸化炭素制御システム４が備える二酸化炭素濃度低減装置４０Ｂの構成を示す図である。図１０に示すように、二酸化炭素濃度低減装置４０Ｂは、送風制御部４６の代わりに送風制御部４６Ｂを備えるとともに、温湿度調整部４７をさらに備える点で二酸化炭素濃度低減装置４０Ａと相違する。また、二酸化炭素濃度低減装置４０Ｂの流入口４１は、二酸化炭素濃度低減装置４０Ａの流入口４１と同様、閉空間の外部と連通している。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a carbon dioxide
温湿度調整部４７は、空間１００に送り込まれる外気の温度および湿度を調整する。温湿度調整部４７は、流路４３に設けられている。温湿度調整部４７は、図１０に示すように送風機構４４よりも流出口４２側に設けられてもよく、図１０に示す位置関係とは逆に送風機構４４よりも流入口４１側に設けられてもよい。
The temperature /
送風制御部４６Ｂは、送風制御部４６と同様に送風機構４４を制御するとともに、温湿度調整部４７をさらに制御する。具体的には、送風制御部４６Ｂは、空間１００の温度および湿度を示すデータを制御部１３Ｂから受信し、空間１００に送り込まれる外気の温度および湿度が空間１００のそれらに近くなるように温湿度調整部４７を制御する。
The air
図１１は、二酸化炭素制御装置１０Ｂが実行する二酸化炭素制御方法を示すフローチャートである。二酸化炭素制御装置１０Ｂは、二酸化炭素制御装置１０と同様に、ステップＳ１〜Ｓ５の処理を実行する。二酸化炭素制御装置１０Ｂにおいては、ステップＳ５のあと、制御部１３Ｂが、温湿度計測部６０から空間１００の温度および湿度を取得する（Ｓ２１）。さらに、制御部１３Ｂは、空間１００に送り込む外気の温度および湿度が空間１００の温度および湿度に近くなるように、温湿度調整部４７を制御する（Ｓ２２）。その後、二酸化炭素制御装置１０Ｂは、二酸化炭素制御装置１０と同様に、ステップＳ７およびＳ８の処理を実行する。
FIG. 11 is a flowchart showing a carbon dioxide control method executed by the carbon
二酸化炭素制御装置１０Ｂは、二酸化炭素制御システム３において二酸化炭素制御装置１０が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。すなわち、制御部１３Ｂは、空間１００に送り込む外気の温度および湿度を、空間１００の温度および湿度に近くなるように調整する。したがって、空間１００の温度および湿度と、送り込まれた外気の温度および湿度との差が小さくなるため、当該差によって人２００が不快感を覚える虞が低減される。
In addition to the effect which the carbon
なお、本開示の一態様においては、二酸化炭素制御装置１０Ｂが、さらに、二酸化炭素制御装置１０Ａと同様に、入力受付部１４を備えていてもよい。
Note that in one aspect of the present disclosure, the carbon
〔ソフトウェアによる実現例〕
二酸化炭素制御装置１０、１０Ａおよび１０Ｂの制御ブロック（特に検出部１１、二酸化炭素濃度取得部１２、制御部１３および１３Ｂ、ならびに入力受付部１４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of software implementation]
The control blocks (particularly the detection unit 11, the carbon dioxide
後者の場合、二酸化炭素制御装置１０、１０Ａおよび１０Ｂは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本開示の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本開示の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the carbon
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Are also included in the technical scope of the present disclosure. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
１０、１０Ａ、１０Ｂ 二酸化炭素制御装置（二酸化炭素濃度制御装置）
１１ 検出部
１３、１３Ｂ 制御部（二酸化炭素濃度調整部）
１００ 空間
２００ 人
10, 10A, 10B Carbon dioxide control device (carbon dioxide concentration control device)
11
100
Claims (4)
前記空間に存在する人を検出する検出ステップと、
（ｉ）前記検出ステップにおいて前記空間に前記人が検出され、かつ（ｉｉ）前記空間における二酸化炭素の濃度が前記人の作業効率を考慮した所定の基準濃度よりも大きい場合に、前記濃度が前記所定の基準濃度以下になるように前記空間における二酸化炭素の濃度を低下させる二酸化炭素濃度調整ステップと、
を含むことを特徴とする二酸化炭素濃度制御方法。 A carbon dioxide concentration control method for controlling the concentration of carbon dioxide in a space where a person exists, which is a control target,
A detection step of detecting a person present in the space;
(I) when the person is detected in the space in the detection step, and (ii) the concentration of carbon dioxide in the space is greater than a predetermined reference concentration considering the work efficiency of the person, the concentration is A carbon dioxide concentration adjusting step for reducing the concentration of carbon dioxide in the space so as to be equal to or lower than a predetermined reference concentration;
The carbon dioxide concentration control method characterized by including.
前記空間に存在する人を検出する検出部と、
（ｉ）前記検出部が前記空間に前記人を検出し、かつ（ｉｉ）前記空間における二酸化炭素の濃度が前記人の作業効率を考慮した所定の基準濃度よりも大きい場合に、前記濃度が前記所定の基準濃度以下になるように前記空間における二酸化炭素の濃度を低下させる二酸化炭素濃度調整部と、
を備えることを特徴とする二酸化炭素濃度制御装置。 A carbon dioxide concentration control device that controls the concentration of carbon dioxide in a space where a person exists, which is a control target,
A detection unit for detecting a person existing in the space;
(I) when the detection unit detects the person in the space, and (ii) the concentration of carbon dioxide in the space is higher than a predetermined reference concentration considering the work efficiency of the person, the concentration is A carbon dioxide concentration adjusting unit that reduces the concentration of carbon dioxide in the space so as to be equal to or lower than a predetermined reference concentration;
A carbon dioxide concentration control device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018070862A JP2019184082A (en) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Method and device for controlling concentration of carbon dioxide |
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