JPH06227241A - Ventilation device - Google Patents

Ventilation device

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JPH06227241A
JPH06227241A JP5021052A JP2105293A JPH06227241A JP H06227241 A JPH06227241 A JP H06227241A JP 5021052 A JP5021052 A JP 5021052A JP 2105293 A JP2105293 A JP 2105293A JP H06227241 A JPH06227241 A JP H06227241A
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JP
Japan
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blower
ventilation
living body
air
room
Prior art date
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JP5021052A
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Japanese (ja)
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Satoru Kodama
悟 兒玉
Koji Tanaka
公司 田中
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06227241A publication Critical patent/JPH06227241A/en
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00742—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by detection of the vehicle occupants' presence; by detection of conditions relating to the body of occupants, e.g. using radiant heat detectors
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    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
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    • B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00828—Ventilators, e.g. speed control

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To operate a blower automatically so that the carbon dioxide concentration in a car cabin rises. CONSTITUTION:A thermistor thermometer 7 is mounted on a nose part as a respiration device for a driver/passenger D in a car cabin 2, and the sensing voltage Vs of the thermometer 7 is fed to a control circuit 8, which gives a drive signal to a blower 6 for ventilation of the cabin 2. The control circuit 8 calculates the respiration amount S on the basis of the sensed voltage Vs. When the carbon dioxide concentration rises owing to generation of the condition that inside of the cabin 2 is shut tightly, the respiration amount S of the driver/passenger D increases, and the blower 6 is operated if the respiration amount S reaches the operation starting level, and then the operation of the blower 6 is stopped when the ventilating causes the respiration amount S to reach the operation stopping level, so that the blower 6 is driven only when necessary to enable putting inside of the cabin 2 in a comfortable condition, which can be established with a simple configuration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、建物や車両等の室内の
空気を換気する換気装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ventilation device for ventilating indoor air such as a building or a vehicle.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば自動車においては、車室内を長時
間締め切った状態にしていると、たばこの煙や生体の呼
吸等により車室内の空気の質が低下してくる。この場
合、一般に、自動車においてはブロワなどの換気装置が
設けられており、満員の乗車状態でもブロワを運転させ
ることにより車室内の空気を充分に換気させることがで
きるようになっている。したがって、乗員が車室内の空
気の汚れ等を感知したときには、ブロワを駆動させるこ
とにより車室内に外気を導入して清浄な状態に復帰させ
ることができる。2. Description of the Related Art For example, in an automobile, if the interior of the vehicle is kept closed for a long time, the quality of the air inside the vehicle is reduced due to cigarette smoke, living body breathing and the like. In this case, generally, an automobile is provided with a ventilation device such as a blower, and the air in the passenger compartment can be sufficiently ventilated by operating the blower even when the vehicle is fully loaded. Therefore, when the occupant senses dirt or the like in the air inside the vehicle compartment, the blower can be driven to introduce the outside air into the vehicle interior to restore the vehicle to a clean state.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な換気装置の駆動は、通常、乗員の操作に任せられてい
る状態であり、たばこの煙などの人体が感知可能な汚染
物質が車室内に充満する場合には、上述のように、乗員
がこれを検知して換気装置を運転することができるが、
乗員の呼吸等により二酸化炭素濃度が上昇している場合
には、人体が直接感知することができないため、換気装
置の運転の必要性に気が付くのが遅れる場合がある。こ
のため、乗員は、二酸化炭素が多い車室内の空気で呼吸
することになって、眠気を催したり、あるいは動作が緩
慢になることがあり、健康を害したりあるいは運転能率
が低下する等の不具合があった。By the way, the driving of the ventilation device as described above is usually left to the operation of an occupant, and a pollutant such as cigarette smoke which can be detected by a human body is in the passenger compartment. If it is full, the occupant can detect this and operate the ventilation system as described above.
When the carbon dioxide concentration is increased due to the breathing of an occupant or the like, the human body cannot directly sense it, which may delay the awareness of the necessity of operating the ventilation device. As a result, the occupant may breathe in the air in the vehicle, which contains a lot of carbon dioxide, which may cause drowsiness or slow motion, which may impair health or reduce driving efficiency. was there.

【０００４】そこで、従来では、このような不具合を解
消するために、例えば、換気装置を一定時間毎に自動的
に運転したり、あるいは、空調装置に酸素富化装置を設
けるなどして、車室内の空気の二酸化炭素濃度を常に一
定以下に制限することが考えられている。Therefore, in order to solve such a problem, in the prior art, for example, a ventilation system is automatically operated at regular intervals, or an air conditioning system is provided with an oxygen enrichment system. It has been considered to always limit the carbon dioxide concentration of indoor air to a certain level or less.

【０００５】しかしながら、換気装置を一定時間毎に運
転する場合には、不必要に運転されてしまう場合が生じ
るため運転コストを考慮すると不経済になる。また、酸
素富化装置を設ける構成では、装置全体が高価になると
共に大掛かりとなる不具合がある。However, when the ventilation device is operated at regular intervals, it may be operated unnecessarily, which is uneconomical considering the operating cost. In addition, in the configuration in which the oxygen enrichment device is provided, there is a problem that the entire device becomes expensive and becomes large-scale.

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、簡単且つ安価な構成で車室内の空気の
質に応じて換気手段を運転させることができる換気装置
を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a ventilation device capable of operating a ventilation means in accordance with the quality of air in a vehicle with a simple and inexpensive structure. It is in.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の換気装置は、室
内の生体の呼吸量を検出するための検出手段と、前記室
内の空気を換気する換気手段と、前記検出手段の検出出
力により決まる前記生体の呼吸量が設定レベル以上に達
したときに前記換気手段を駆動制御する制御手段とを設
けて構成したところに特徴を有する。A ventilator according to the present invention is determined by a detection means for detecting a breathing volume of a living body in a room, a ventilation means for ventilating the air in the room, and a detection output of the detection means. The present invention is characterized in that it is provided with a control means for driving and controlling the ventilation means when the breathing volume of the living body reaches or exceeds a set level.

【０００８】また、本発明の換気装置は、室内の生体に
よる呼吸時の呼気，吸気の温度を検出する温度検出手段
と、前記室内の空気を換気する換気手段と、前記温度検
出手段の検出温度の変化量に基いて前記生体の呼吸量を
演算すると共にその演算結果が設定レベル以上に達した
ときに前記換気手段を駆動制御する制御手段とを設ける
構成とすることもできる。Further, the ventilating apparatus of the present invention includes temperature detecting means for detecting the temperature of exhaled air and inhaled air when breathing by the living body in the room, ventilation means for ventilating the air in the room, and temperature detected by the temperature detecting means. It is also possible to provide a control means for calculating the respiration rate of the living body based on the change amount and a control means for driving and controlling the ventilation means when the calculation result reaches or exceeds a set level.

【０００９】さらに、前記制御手段を、前記検出手段の
検出出力により決まる前記生体の呼吸量が第１の設定レ
ベルに達したときに前記換気手段を駆動し、この後呼吸
量が前記第１の設定レベルよりも低い第２の設定レベル
以下に達したときに前記換気手段の駆動を停止するよう
に制御する構成とすると良い。Further, the control means drives the ventilation means when the respiration rate of the living body determined by the detection output of the detection means reaches a first set level, and thereafter the respiration rate is the first respiration rate. It is advisable to adopt a configuration in which the drive of the ventilation unit is controlled to be stopped when the second set level lower than the set level is reached.

【００１０】[0010]

【作用】請求項１記載の換気装置によれば、検出手段に
より室内の生体の呼吸量を検出し、制御手段により、そ
の検出出力により決まる生体の呼吸量が設定レベル以上
に達すると換気手段を駆動制御する。この場合、制御手
段は、室内の酸素濃度が低下して生体の呼吸量が増加す
ることにより、室内の二酸化炭素濃度が上昇しているこ
とを間接的に検出しているのであり、これに対して、換
気手段を駆動して室内の空気の換気を行うことで外気を
取り入れて二酸化炭素濃度の上昇を抑制しているのであ
る。この結果、必要なときにのみ換気手段を駆動して室
内の空気の二酸化炭素濃度の上昇を抑制することがで
き、室内を常に快適な空間とすることができる。According to the ventilator of the present invention, the detection means detects the respiration rate of the living body in the room, and the control means controls the ventilation means when the respiration rate of the living body determined by the detected output reaches a set level or higher. Drive control. In this case, the control means indirectly detects that the carbon dioxide concentration in the room is increasing due to the decrease in the oxygen concentration in the room and the increase in the respiratory volume of the living body. By driving the ventilation means to ventilate the air in the room, the outside air is taken in and the increase in carbon dioxide concentration is suppressed. As a result, the ventilation means can be driven only when necessary to suppress an increase in the carbon dioxide concentration of the indoor air, and the indoor space can always be made comfortable.

【００１１】請求項２記載の換気装置によれば、温度検
出手段から室内の生体の呼吸時の呼気，吸気の温度検出
信号が出力されると、制御手段は、その温度検出信号の
変化量に基き、呼吸深さ，呼吸時間などからその生体の
呼吸量を演算して求めることができ、この結果に基い
て、上記と同様にしてその呼吸量が設定レベルに達した
ときに換気手段を駆動制御して室内の換気を行うように
なる。この場合、生体の呼気の温度は体内温度に近い空
気であり、一方、吸気の温度は外気の温度と略同じであ
るから、温度検出手段の部分を通過する呼気および吸気
の通過時間により検出温度の変化量が変わってくる。し
たがって、その温度変化は生体の呼吸器に出入りする室
内の空気の量すなわち呼吸量に比例する値となるから、
このような温度変化を検出することにより、単位時間当
たりの生体の呼吸量を推定することができるのである。According to the ventilator of the present invention, when the temperature detecting means outputs the temperature detecting signals of the exhaled air and the inhaled air when the living body in the room breathes, the control means changes the change amount of the temperature detected signal. Based on this result, the breathing volume of the living body can be calculated from the breathing depth, breathing time, etc. Based on this result, the ventilation means is driven when the breathing volume reaches the set level in the same manner as above. Controlled to ventilate the room. In this case, the temperature of the exhaled air of the living body is air close to the temperature of the inside of the body, while the temperature of the inhaled air is almost the same as the temperature of the outside air. The amount of change in will change. Therefore, since the temperature change becomes a value proportional to the amount of air in the room that enters and leaves the respiratory organs of the living body, that is, the respiratory rate,
By detecting such a temperature change, the respiration rate of the living body per unit time can be estimated.

【００１２】請求項３記載の換気装置によれば、制御手
段は、室内の生体の呼吸量が第１の設定レベルに達した
ときに換気手段を運転し、その後、呼吸量が第１の設定
レベルよりも低い第２の設定レベルに達したときに換気
手段の運転を停止するようになる。これにより、室内の
二酸化炭素濃度が低下して生体の呼吸量が増加すると換
気手段が運転されて室内の空気が換気され、それにより
室内に外気が取り入れられて二酸化炭素濃度が低下する
と、生体の呼吸量は再びもとの平静状態に戻ってくるの
で換気手段の運転が停止されることになり、室内は生体
の呼吸が常に平静に保たれるように自動的に換気される
ようになる。このとき、第２の設定レベルの値に応じ
て、換気手段により換気される室内の空気の量を変化さ
せることができるので、例えば、室内の容積や生体の状
態や数に応じて設定すれば、より快適な室内空間を形成
することができるようになる。According to the ventilation device of the third aspect, the control means operates the ventilation means when the breathing volume of the living body in the room reaches the first set level, and then the breathing volume is set to the first set level. When the second set level lower than the level is reached, the operation of the ventilation means is stopped. As a result, when the indoor carbon dioxide concentration decreases and the living body's breathing volume increases, the ventilation means is operated to ventilate the indoor air, and when outside air is taken into the room and the carbon dioxide concentration decreases, Since the breathing volume returns to the original calm state again, the operation of the ventilation means is stopped, and the room is automatically ventilated so that the breathing of the living body is always kept calm. At this time, the amount of air in the room ventilated by the ventilation means can be changed in accordance with the value of the second set level. Therefore, for example, if the volume is set in accordance with the volume of the room or the state or number of living bodies. , Will be able to form a more comfortable indoor space.

【００１３】[0013]

【実施例】以下、本発明を自動車の換気装置に適用した
場合の一実施例について図面を参照して説明する。すな
わち、図１は全体構成の概要を示しており、自動車１の
車室２には前席３および後席４が設けられており、前席
３の前面部のダッシュボード５部分には換気手段として
のブロワ６が配設されている。温度検出手段としてのサ
ーミスタ温度計７は、前席３に着席している生体として
の乗員Ｄの呼吸器である鼻の部分に装着される。このサ
ーミスタ温度計７はリード線７ａを介して制御手段とし
ての制御回路８に接続されており、検出された温度に相
当する検出電圧Ｖｓを与えるようになっている。制御回
路８は、マイクロコンピュータなどからなるもので、あ
らかじめ後述するような制御プログラムが記憶されてい
る。ブロワ６は制御回路８からオンオフの駆動信号が与
えられるようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an automobile ventilation system will be described below with reference to the drawings. That is, FIG. 1 shows an outline of the overall configuration. A passenger compartment 2 of an automobile 1 is provided with front seats 3 and rear seats 4, and a ventilation means is provided in a dashboard 5 portion on the front surface of the front seat 3. The blower 6 is provided. The thermistor thermometer 7 as a temperature detecting means is attached to the nose portion which is the respiratory organ of the occupant D as a living body seated in the front seat 3. This thermistor thermometer 7 is connected to a control circuit 8 as a control means via a lead wire 7a, and is adapted to give a detection voltage Vs corresponding to the detected temperature. The control circuit 8 is composed of a microcomputer or the like, and a control program as described later is stored in advance. The control signal from the control circuit 8 is applied to the blower 6 to turn it on and off.

【００１４】次に、本実施例の作用について図２ないし
図６を参照して説明する。すなわち、制御回路８は、図
２に示す制御プログラムにしたがってサーミスタ温度計
７からの信号に基いてブロワ６の駆動制御を行うように
なっている。制御回路８は、まずステップＳ１におい
て、サーミスタ温度計７からの検出電圧Ｖｓを入力し、
続くステップＳ２で、その検出電圧ＶｓをＡ／Ｄ変換し
た後、所定の関係式に基いて乗員Ｄの呼吸量Ｓを演算す
る。なお、呼吸量Ｓの演算方法については、その原理と
共に後述する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. That is, the control circuit 8 controls the drive of the blower 6 based on the signal from the thermistor thermometer 7 according to the control program shown in FIG. The control circuit 8 first inputs the detection voltage Vs from the thermistor thermometer 7 in step S1,
In the following step S2, the detected voltage Vs is A / D converted, and then the respiratory volume S of the occupant D is calculated based on a predetermined relational expression. The method of calculating the respiratory volume S will be described later along with its principle.

【００１５】続いて、制御回路８は、ステップＳ３に移
行し、演算結果の呼吸量Ｓが第１の設定レベルとして内
部に設定されている運転開始レベルＨに達しているか否
かを判断する。この場合、運転開始レベルＨの値は、あ
らかじめブロワ６の運転が必要となる室内状態での呼吸
量に対応して記憶されており、車室２内の二酸化炭素濃
度が低く乗員Ｄの呼吸量Ｓが平静状態に対応する小さい
レベルのときには、「ＮＯ」と判断してステップＳ１に
戻るようになる。Subsequently, the control circuit 8 shifts to step S3, and judges whether or not the respiratory rate S as a result of calculation has reached the operation start level H internally set as the first set level. In this case, the value of the operation start level H is stored in advance corresponding to the amount of respiration in the indoor state in which the blower 6 needs to be operated, and the carbon dioxide concentration in the passenger compartment 2 is low and the amount of respiration of the occupant D is low. When S is a small level corresponding to the calm state, it is determined to be "NO" and the process returns to step S1.

【００１６】この後、制御回路８は、上記と同様にして
ステップＳ１ないしＳ３を繰り返すようになる。いま、
例えば、車室２内の窓が締め切られた状態で長時間が経
過すると、乗員Ｄあるいは後席４の乗員Ｅの呼吸により
車室２内の空気の二酸化炭素濃度が上昇してくる。これ
により、乗員Ｄの呼吸量Ｓが増加してくると、制御回路
８は、ステップＳ３で、検出された呼吸量Ｓが運転開始
レベルＨに達したことにより、「ＹＥＳ」と判断するよ
うになる。すると、制御回路８は、ステップＳ４に移行
して内蔵タイマをスタートさせ、ステップＳ５で所定の
タイマ時間Ｔが経過するのを待ち、この後、ステップＳ
６でブロワ６に駆動回路６ａを介して駆動信号を与えて
運転開始するようになる。After that, the control circuit 8 repeats steps S1 to S3 in the same manner as described above. Now
For example, if a long time elapses with the windows in the passenger compartment 2 closed, the carbon dioxide concentration of the air in the passenger compartment 2 increases due to the breathing of the passenger D or the passenger E of the rear seat 4. As a result, when the breathing volume S of the occupant D increases, the control circuit 8 determines “YES” because the detected breathing volume S reaches the operation start level H in step S3. Become. Then, the control circuit 8 shifts to step S4 to start the built-in timer, waits for a predetermined timer time T to elapse in step S5, and then, in step S4.
At 6, the drive signal is given to the blower 6 through the drive circuit 6a to start the operation.

【００１７】ブロワ６が運転開始されると、車室２内の
空気が外気と入れ替えられるようになり、車室２内の空
気の二酸化炭素濃度も外気のレベルと略同じの低いレベ
ルに戻るようになる。すると、乗員Ｄの呼吸量Ｓも平静
状態のレベルに戻るようになっていく。一方、制御回路
８は、ステップＳ７に進んで再びサーミスタ温度計７か
らの検出電圧Ｖｓを入力し、ステップＳ８でその検出電
圧Ｖｓに基いて呼吸量Ｓを演算し、さらに、ステップＳ
９でその呼吸量Ｓが第２の設定レベルとしての運転停止
レベルＬに達したか否かを判断するようになる。この場
合、運転停止レベルＬの値は、運転開始レベルＨよりも
低い所定の値としてあらかじめ設定されている。When the blower 6 is started, the air in the passenger compartment 2 is replaced with the outside air, and the carbon dioxide concentration of the air in the passenger compartment 2 returns to a low level which is substantially the same as the outside air level. become. Then, the breathing volume S of the occupant D also returns to the level of the calm state. On the other hand, the control circuit 8 proceeds to step S7 to input the detected voltage Vs from the thermistor thermometer 7 again, calculates the respiratory volume S based on the detected voltage Vs in step S8, and further, step S
At 9, it is determined whether or not the breathing amount S has reached the operation stop level L as the second set level. In this case, the value of the operation stop level L is preset as a predetermined value lower than the operation start level H.

【００１８】そして、呼吸量Ｓの値が運転停止レベルＬ
よりも大きいときには、制御回路８は「ＮＯ」と判断し
てステップＳ７に戻り、以下、ステップＳ７，Ｓ８およ
びＳ９を繰り返すようになる。この後、上述のように車
室２内の二酸化炭素濃度が低下して乗員Ｄの呼吸量Ｓが
平静状態のレベルに戻ってくると、制御回路８は、ステ
ップＳ９で「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳ１０に移行
してブロワ６に出力していた駆動信号を停止してブロワ
６の運転を停止させた後、ステップＳ１に戻るようにな
る。Then, the value of the respiratory volume S is determined by the operation stop level L.
If it is larger than this, the control circuit 8 judges "NO", returns to step S7, and then repeats steps S7, S8 and S9. After that, when the carbon dioxide concentration in the passenger compartment 2 decreases and the breathing volume S of the occupant D returns to the level of the calm state as described above, the control circuit 8 determines “YES” in step S9. Then, the process proceeds to step S10, the drive signal output to the blower 6 is stopped to stop the operation of the blower 6, and then the process returns to step S1.

【００１９】これにより、車室２内は、再び二酸化炭素
濃度が外気と略同じ状態に戻り、車室２内の空気の質が
良好な状態となることにより、乗員Ｄあるいは乗員Ｅに
対して車室２内が快適な空間となる。なお、このように
呼吸量Ｓが変化することにしたがって制御回路８により
ブロワ６を駆動している状態を図４（ａ），（ｂ）に示
している。また、図４（ｃ）には呼吸量Ｓに応じて変化
している車室２内の二酸化炭素濃度の変化曲線を示して
いる。As a result, the carbon dioxide concentration in the passenger compartment 2 returns to a state in which the carbon dioxide concentration is substantially the same as the outside air, and the quality of the air in the passenger compartment 2 becomes good. The interior of the passenger compartment 2 becomes a comfortable space. 4 (a) and 4 (b) show a state in which the blower 6 is being driven by the control circuit 8 in accordance with the change in the respiratory rate S in this way. Further, FIG. 4 (c) shows a change curve of the carbon dioxide concentration in the passenger compartment 2 which changes according to the respiratory volume S.

【００２０】次に、上述のステップＳ２あるいはＳ８で
行う呼吸量Ｓの演算の方法とその原理について説明す
る。すなわち、まず、サーミスタ温度計７から出力され
る検出電圧Ｖｓは、一般に、人の呼吸動作に対応して図
３に示すような呼吸曲線にしたがって変化する。つま
り、この図３に示す呼吸曲線おいて、吸気領域Ｋでは、
人体に吸入される車室２内の空気がサーミスタ温度計７
の近傍を通過することにより、その通過量つまり吸入量
に応じて温度が低下する状態であり、検出電圧Ｖｓの値
は逆に上昇するように変化し、外気温度Ｔαに相当する
検出電圧ＶＴαに達するまで変化する。Next, the method of calculating the respiratory volume S performed in step S2 or S8 and the principle thereof will be described. That is, first, the detected voltage Vs output from the thermistor thermometer 7 generally changes in accordance with a breathing curve as shown in FIG. That is, in the breathing curve shown in FIG.
The air in the passenger compartment 2 drawn into the human body is the thermistor thermometer 7
By passing near the temperature, the temperature is lowered in accordance with the passing amount, that is, the intake amount, and the value of the detection voltage Vs is changed so as to rise conversely to the detection voltage VTα corresponding to the outside air temperature Tα. Change until you reach it.

【００２１】一方、呼気領域Ｌでは、人体から吐き出さ
れる体温に近い温度の暖かい空気がサーミスタ温度計７
の近傍を通過することにより、その通過量つまり排出量
に応じて温度が上昇する状態であり、検出電圧Ｖｓの値
は逆に下降するように変化する。したがって、例えば、
このときの吸気動作に対応して変化するサーミスタ温度
計７の検出電圧Ｖｓの呼吸曲線の面積Ｐ（図３中斜線で
示す領域）を演算することにより、そのときの１回の呼
吸量ｓに比例した値を求めることができる。この１回の
呼吸量ｓを単位時間あたりに換算すれば乗員Ｄの呼吸量
Ｓを求めることができる。On the other hand, in the exhalation area L, the warm air of a temperature close to the body temperature exhaled from the human body is the thermistor thermometer 7
By passing the vicinity of, the temperature rises in accordance with the passing amount, that is, the discharge amount, and the value of the detection voltage Vs changes so as to decrease. So, for example,
By calculating the area P of the respiratory curve of the detected voltage Vs of the thermistor thermometer 7 that changes corresponding to the inspiratory operation at this time (the area shown by the shaded area in FIG. 3), the respiratory volume s for one breath at that time is calculated. A proportional value can be obtained. The breathing volume S of the occupant D can be obtained by converting the breathing volume s of one breath per unit time.

【００２２】ところで、図３に示す呼吸曲線において
は、具体的にはある１波形をとると、外気温度Ｔαに相
当する検出温度ＶＴαと呼気の終了時点の温度Ｔβに相
当する検出温度ＶＴβとによって、そのときの呼吸流量
Ｖｘはこれらの差に比例する値として、簡易的に、 Ｖｘ＝ｋ（ＶＴα−ＶＴβ） として表すことができる。ただし、ここで、ｋの値は呼
気温度が一定であることに基いた定数であり、実際には
サーミスタ温度計７の取り付け状態により決まる定数で
ある。したがって、この流量Ｖｘを表す式から単位時間
あたりの呼吸量Ｓを求めることができるのである。By the way, in the breathing curve shown in FIG. 3, concretely, when a certain waveform is taken, the detected temperature VTα corresponding to the outside air temperature Tα and the detected temperature VTβ corresponding to the temperature Tβ at the end point of exhalation are obtained. The respiratory flow rate Vx at that time can be simply expressed as Vx = k (VTα−VTβ) as a value proportional to these differences. However, here, the value of k is a constant based on the fact that the exhalation temperature is constant, and is actually a constant determined by the mounting state of the thermistor thermometer 7. Therefore, the respiration rate S per unit time can be obtained from the equation expressing the flow rate Vx.

【００２３】次に、呼吸量Ｓの増加により車室２内の二
酸化炭素濃度の上昇状態を推定する根拠として、発明者
らにより実際に複数の被験者を対象としてその相関を測
定した結果について説明する。図５は３人の被験者Ａ，
Ｂ，Ｃについて二酸化炭素濃度に対応した呼吸量Ｓのデ
ータをプロットしたもので、この結果から、被験者Ａ，
Ｂ，Ｃによって呼吸量Ｓの絶対値，変化量などに個人差
があるものの、全体としては二酸化炭素濃度の上昇に伴
って呼吸量Ｓの値が略比例関係で増加していることがわ
かった。Next, as a basis for estimating the rising state of the carbon dioxide concentration in the passenger compartment 2 due to the increase in the breathing volume S, the results of actually measuring the correlation by a plurality of test subjects by the inventors will be described. . FIG. 5 shows three test subjects A,
The data of the respiratory rate S corresponding to the carbon dioxide concentration are plotted for B and C. From this result, the subject A,
Although there are individual differences in the absolute value and change amount of the respiratory rate S depending on B and C, it was found that the value of the respiratory rate S generally increased in proportion to the increase in the carbon dioxide concentration. .

【００２４】また、３人の被験者Ａ，Ｂ，Ｃに対して、
実際の呼吸量とサーミスタ温度計７からの検出電圧Ｖｓ
に基く呼吸曲線から演算した呼吸量Ｓに相当する面積Ｐ
の比の値との相関関係を求めたところ、図６（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すような結果が得られた。この結果
から、やはり、被験者Ａ，Ｂ，Ｃによって多少の差があ
るものの、略比例関係となる相関関係が得られた。な
お、この場合に、実験結果が被験者によって異なるの
は、サーミスタ温度計７の取り付け状態によるところが
大きいことがわかっている。For three subjects A, B and C,
Actual breathing volume and detection voltage Vs from thermistor thermometer 7
Area P corresponding to respiratory volume S calculated from the respiratory curve based on
When the correlation with the value of the ratio of
The results shown in (b) and (c) were obtained. From these results, a correlation that is substantially proportional to the subjects A, B, and C, although there are some differences, was obtained. In addition, in this case, it is known that the experimental results vary depending on the subjects, depending on the mounting state of the thermistor thermometer 7.

【００２５】そして、そのように差が生じても演算によ
り求められた面積Ｐの比の値が呼吸量Ｓと略比例関係に
あることから、前述の図５に示した結果と合わせると、
サーミスタ温度計７からの検出温度Ｖｓが変化すること
で、間接的に室内の二酸化炭素濃度が上昇していること
が検出できるのである。Even if such a difference occurs, the ratio value of the area P obtained by the calculation is in a substantially proportional relationship with the respiratory volume S. Therefore, when combined with the result shown in FIG.
By changing the detection temperature Vs from the thermistor thermometer 7, it can be indirectly detected that the indoor carbon dioxide concentration is increasing.

【００２６】このような本実施例によれば、車室２内の
二酸化炭素濃度などの人体が直接関知できないものをそ
の乗員Ｄの呼吸量Ｓに対応する値を検出することにより
間接的に検出してその呼吸量Ｓが設定レベル以上に達し
たときに、制御回路８によりブロワ６を駆動制御するよ
うにしたので、簡単な構成としながらブロワ６の運転を
必要なときにのみ行って車室内の二酸化炭素濃度の上昇
を抑制することができる。According to the present embodiment as described above, an object such as the carbon dioxide concentration in the passenger compartment 2 which the human body cannot directly detect is indirectly detected by detecting the value corresponding to the breathing volume S of the occupant D. Then, when the breathing volume S reaches a set level or higher, the control circuit 8 drives and controls the blower 6, so that the blower 6 is operated only when necessary while having a simple structure. It is possible to suppress an increase in the carbon dioxide concentration of.

【００２７】また、乗員Ｄの呼吸量Ｓを、サーミスタ温
度計７を乗員Ｄの呼吸器近傍に取り付けて、その呼気，
吸気の温度を検出してその呼吸曲線から呼吸量Ｓに相当
する値を演算して推定するようにしたので、簡単且つ安
価な構成としながら、上述のようなブロワ６の駆動制御
を行うことができる。Further, the respiration rate S of the occupant D is measured by attaching the thermistor thermometer 7 near the respirator of the occupant D,
Since the temperature of the intake air is detected and the value corresponding to the respiratory volume S is calculated and estimated from the respiratory curve, the drive control of the blower 6 as described above can be performed with a simple and inexpensive configuration. it can.

【００２８】さらに、本実施例においては、第１および
第２の設定レベルを設けて、ブロワの運転時間を制御す
るようにしたので、この設定レベルを適当に選ぶことに
より、例えば、乗員の状態あるいは車室の容積などに応
じて車室２内の換気量を変化させることができる。Further, in this embodiment, the first and second setting levels are provided to control the operation time of the blower. Therefore, by appropriately selecting the setting level, for example, the occupant's condition Alternatively, the ventilation amount in the vehicle interior 2 can be changed according to the volume of the vehicle interior or the like.

【００２９】なお、上記実施例においては、検出手段と
して生体の呼気および吸気の温度を検出するサーミスタ
温度計７を用いた場合について説明したが、これに限ら
ず、例えば、赤外線センサによる放射温度計などにより
生体から離れた位置で非接触状態でその生体の呼気，吸
気の温度を鼻や口の呼吸流路やその近傍の皮膚の温度変
化から推定する構成で、皮膚の温度を赤外線センサで検
出する温度計測システムを用いる構成としても良い。In the above embodiment, the case where the thermistor thermometer 7 for detecting the temperature of the exhaled air and the inhaled air of the living body is used as the detection means has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, a radiation thermometer using an infrared sensor. The temperature of the exhaled air and inhaled air of the living body is estimated from changes in the temperature of the respiratory passages of the nose and mouth and the skin in the vicinity of the body in a non-contact state at a position remote from the living body by an infrared sensor. The temperature measurement system may be used.

【００３０】また、上記実施例においては、制御手段に
より、第１および第２の設定レベルを運転開始レベルＨ
および運転停止レベルＬとして絶対的な値としてあらか
じめ記憶した値を用いる場合について説明したが、これ
に限らず、例えば、乗員Ｄの平静状態における呼吸量Ｓ
ｏのレベルを検出し、この呼吸量Ｓｏに対して相対的な
変化量を第１および第２の設定レベルとしてあらかじめ
記憶しておき、平静状態の呼吸量Ｓｏからの呼吸量の増
加が第１の設定レベルに達したときにブロワ６の運転を
開始し、その後呼吸量Ｓが第２の設定レベルから決まる
レベルに達するとブロワ６を停止させるように構成して
も良い。そして、この場合には、車室２内の乗員Ｄの平
静状態の呼吸量Ｓｏが異なる場合でも、これに対応して
車室２内の換気動作を行うことができる。Further, in the above embodiment, the control means sets the first and second set levels to the operation start level H.
The case where a value stored in advance as an absolute value is used as the operation stop level L has been described, but the invention is not limited to this.
The level of o is detected, and the amount of change relative to the respiratory rate So is stored in advance as the first and second set levels, and the increase in the respiratory rate from the quiet state respiratory rate So is the first. The operation of the blower 6 may be started when the set level is reached, and then the blower 6 may be stopped when the respiratory volume S reaches a level determined from the second set level. In this case, even if the breathing volume So of the occupant D in the passenger compartment 2 in the static state is different, the ventilation operation in the passenger compartment 2 can be performed correspondingly.

【００３１】さらに、上記実施例においては、本発明を
自動車に適用した場合について説明したが、これに限ら
ず、例えば建物の室内の換気を行う場合に適用すること
もできる。Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the automobile has been described, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to, for example, ventilation of the interior of a building.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の換気装置
によれば、次のような優れた効果が得られる。すなわ
ち、請求項１記載の換気装置によれば、検出手段により
室内の生体の呼吸量を検出し、制御手段により、その検
出呼吸量が設定レベル以上に達したときに換気手段を駆
動制御するようにしたので、室内の生体にとって呼吸量
が増加する場合つまり室内の二酸化炭素濃度が上昇して
きた場合に換気手段を運転して室内の換気を行って二酸
化炭素濃度を低下させるようにでき、必要なときにだけ
換気手段を運転して二酸化炭素濃度の上昇を抑制でき、
常に室内を快適な空間とすることができるという優れた
効果を奏する。As described above, according to the ventilation device of the present invention, the following excellent effects can be obtained. That is, according to the ventilator of claim 1, the detection means detects the respiratory volume of the living body in the room, and the control means drives and controls the ventilation means when the detected respiratory volume reaches or exceeds the set level. Therefore, when the amount of breathing increases for the living body in the room, that is, when the carbon dioxide concentration in the room rises, the ventilation means can be operated to ventilate the room to reduce the carbon dioxide concentration. Only occasionally can you operate the ventilation means to suppress the rise in carbon dioxide concentration,
It has an excellent effect that the room can always be a comfortable space.

【００３３】請求項２記載の換気装置によれば、温度検
出手段により室内の生体の呼吸時のの呼気および吸気の
温度を検出し、制御手段により、その温度検出信号の変
化量に基いて呼吸深さ，呼吸時間などからその生体の呼
吸量を演算して求め、その結果に基いて上述同様にして
換気手段の駆動制御を行うようにしたので、簡単且つ安
価な構成で室内の二酸化炭素濃度の上昇を抑制すること
ができるという優れた効果を奏する。According to the ventilator of the present invention, the temperature detecting means detects the temperature of the exhaled air and the inhaled air when the living body in the room breathes, and the control means breathes based on the change amount of the temperature detection signal. The breathing volume of the living body is calculated from the depth and breathing time, and based on the results, the drive control of the ventilation means is performed in the same manner as described above, so the carbon dioxide concentration in the room is simple and inexpensive. It has an excellent effect of suppressing the increase of

【００３４】請求項３記載の換気装置によれば、制御手
段により、室内の生体の呼吸量が第１の設定レベルに達
したときに換気手段を運転し、その後、呼吸量が第１の
設定レベルよりも低い第２の設定レベルに達したときに
換気手段の運転を停止するようにしたので、室内の二酸
化炭素濃度が低下して呼吸量が低下すると、自動的に換
気手段の運転を停止するようになり、必要なときにのみ
換気手段を運転しながら、室内を常に快適な空間とする
ことができ、また、第２の設定レベルの設定を変化させ
ることにより、生体の状態や室内の容積などに対応して
その運転時間を適切に設定することができるという優れ
た効果を奏する。According to the ventilator of the present invention, the control means operates the ventilation means when the breathing volume of the living body in the room reaches the first set level, and thereafter the breathing volume is set to the first setting level. Since the operation of the ventilation means is stopped when the second set level lower than the level is reached, the operation of the ventilation means is automatically stopped when the carbon dioxide concentration in the room decreases and the respiratory volume decreases. As a result, it is possible to make the room a comfortable space at all times while operating the ventilation means only when necessary, and by changing the setting of the second setting level, the living body condition and the indoor It has an excellent effect that the operating time can be appropriately set according to the volume and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of an overall configuration showing an embodiment of the present invention.

【図２】制御プログラムのフローチャートFIG. 2 is a flowchart of a control program

【図３】呼吸曲線の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a breathing curve.

【図４】呼吸量の変化およびブロワの運転状態を示すタ
イムチャートFIG. 4 is a time chart showing changes in respiratory volume and operating conditions of a blower.

【図５】二酸化炭素濃度と呼吸量との相関データ[Figure 5] Correlation data between carbon dioxide concentration and respiratory volume

【図６】呼吸量と呼吸曲線の面積との相関データFIG. 6 Correlation data between respiratory volume and area of respiratory curve

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１は自動車、２は車室、６はブロワ（換気手段）、７は
サーミスタ温度計（温度検出手段）、８は制御回路（制
御手段）である。1 is an automobile, 2 is a passenger compartment, 6 is a blower (ventilation means), 7 is a thermistor thermometer (temperature detection means), and 8 is a control circuit (control means).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 室内の生体の呼吸量を検出するための検
出手段と、 前記室内の空気を換気する換気手段と、 前記検出手段の検出出力により決まる前記生体の呼吸量
が設定レベル以上に達したときに前記換気手段を駆動制
御する制御手段とを具備したことを特徴とする換気装
置。1. A detection means for detecting the respiration rate of a living body in a room, a ventilation means for ventilating the air in the room, and a respiration rate of the living body determined by a detection output of the detection means reaches a set level or higher. And a control means for driving and controlling the ventilation means at the time. 【請求項２】 室内の生体による呼吸時の呼気，吸気の
温度を検出する温度検出手段と、 前記室内の空気を換気する換気手段と、 前記温度検出手段の検出温度の変化量に基いて前記生体
の呼吸量を演算すると共にその演算結果が設定レベル以
上に達したときに前記換気手段を駆動制御する制御手段
とを具備したことを特徴とする換気装置。2. A temperature detecting means for detecting a temperature of exhaled air and an inhaled air when breathing by a living body in a room, a ventilation means for ventilating the air in the room, and a change amount of a temperature detected by the temperature detecting means. A ventilation device comprising: a control unit that calculates a respiratory volume of a living body and that drives and controls the ventilation unit when the calculation result reaches or exceeds a set level. 【請求項３】 前記制御手段は、前記検出手段の検出出
力により決まる前記生体の呼吸量が第１の設定レベルに
達したときに前記換気手段を駆動し、この後呼吸量が前
記第１の設定レベルよりも低い第２の設定レベル以下に
達したときに前記換気手段の駆動を停止するように制御
することを特徴とする請求項１または２記載の換気装
置。3. The control means drives the ventilation means when the respiration rate of the living body determined by the detection output of the detection means reaches a first set level, and then the respiration rate is the first respiration rate. The ventilator according to claim 1 or 2, wherein the ventilator is controlled so as to be stopped when the second set level lower than the set level is reached.
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