JP2022056420A - 補正システム、及び補正方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタの捕集効率を補正することができるようにする。【解決手段】補正システムは、フィルタ(30)による第1微粒子の捕集効率である第1捕集効率を示す情報を取得する取得部(11)と、前記第1捕集効率を、前記フィルタ(30)による第2微粒子の捕集効率である第2捕集効率に補正するための補正データ(X)を記憶する記憶部(13)と、前記補正データ(X)に基づいて、前記取得部(11)により取得された前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正する補正部(14a)とを備える。【選択図】図1
Description
本開示は、補正システム、及び補正方法に関する。
特許文献1に記載の空気調和機は、フィルタを備え、室外から機器内に取り入れた空気中の粉塵をフィルタにより捕集する。
フィルタの性能を判定する際、ASHRAE52.2規格の基準のような予め設定された基準が用いられることがある。この場合、実地のフィルタの捕集効率と、予め設定された基準となる捕集効率とが比較される。
しかし、フィルタが設置されている実地の環境と、上記基準が設定されたときの環境(基準環境)とが異なる場合、実地のフィルタを基準環境で使用すると、実地のフィルタの捕集効率と、基準環境下のフィルタの捕集効率との間にギャップが生じる可能性がある。この場合、実地のフィルタの捕集効率と、基準となる捕集効率とを比較すると、実地のフィルタの捕集効率に対しては、実地と基準環境との環境の違いによるギャップを解消するように、基準環境下のフィルタの捕集効率に補正する処理が施されていないので、フィルタの性能を精度よく判定できない可能性があった。
本開示の目的は、フィルタの捕集効率を補正することができることにある。
本開示の第1の態様は、補正システムを対象とする。補正システムは、フィルタ(30)による第1微粒子の捕集効率である第1捕集効率を示す情報を取得する取得部(11)と、前記第1捕集効率を、前記フィルタ(30)による第2微粒子の捕集効率である第2捕集効率に補正するための補正データ(X)を記憶する記憶部(13)と、前記補正データ(X)に基づいて、前記取得部(11)により取得された前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正する補正部(14a)とを備える。
第1の態様では、フィルタ(30)の第1捕集効率を補正することができる。
本開示の第2の態様は、第1の態様において、前記補正データ(X)は、前記第1捕集効率と前記第2捕集効率との相関を示す第1相関情報(X1)を含む。
第2の態様では、第1相関情報(X1)を用いて第1捕集効率を第2捕集効率に補正することができる。
本開示の第3の態様は、第1の態様において、前記補正データ(X)は、前記フィルタ(30)による試験微粒子の捕集効率に対する第2捕集効率の相関情報を含み、前記試験微粒子は、実地に存在すると推定される前記第1微粒子、又は、前記実地で計測された前記第1微粒子を示す。
第3の態様では、相関情報を用いて第1捕集効率を第2捕集効率に補正することができる。
本開示の第4の態様は、第1の態様において、前記補正データ(X)は、前記フィルタ(30)による試験微粒子の捕集効率に対する第2捕集効率の相関情報を含み、前記試験微粒子は、所定の規格の前記第1微粒子を示すことを特徴とする。
第4の態様では、相関情報を用いて第1捕集効率を第2捕集効率に補正することができる。
本開示の第5の態様は、第1の態様において、前記取得部(11)は、前記フィルタ(30)を流れる空気の速度である風速を示す風速情報をさらに取得し、前記第1微粒子は、平均粒子径が互いに異なる複数種類の構成微粒子を含み、前記補正データ(X)は、前記第1捕集効率と、前記第1捕集効率の取得時の前記風速を前記第2捕集効率の取得時の風速と同じ大きさに変更したときの前記第1捕集効率の補正値である変更捕集効率との相関を示す第2相関情報(X2)と、前記構成微粒子の平均粒子径と所定の補正係数とを対応付けた対応情報(X3)と、前記第2捕集効率と、前記複数種類の構成微粒子の各々の前記変更捕集効率と前記補正係数とに基づいて出力される第1修正捕集効率との関係を示す第1関係情報(X4)とを含み、前記補正部(14a)は、前記取得部(11)により取得された前記風速情報にさらに基づいて前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正する。
第5の態様では、風速と、第1微粒子を構成する複数種類の構成微粒子の種類(平均粒子径)を考慮して、第1捕集効率を第2捕集効率に補正することができる。
本開示の第6の態様は、第1の態様において、前記取得部(11)は、前記フィルタ(30)を流れる空気の速度である風速を示す風速情報をさらに取得し、前記補正データ(X)は、前記第1捕集効率と、前記第1捕集効率の取得時の前記風速を前記第2捕集効率の取得時の風速と同じ大きさに変更したときの前記第1捕集効率の補正値である変更捕集効率との相関を示す第2相関情報(X2)と、前記変更捕集効率と前記第2捕集効率との相関を示す第3相関情報(X5)とを含み、前記補正部(14a)は、前記取得部(11)により取得された前記風速情報にさらに基づいて前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正する。
第6の態様では、風速を考慮して、第1捕集効率を第2捕集効率に補正することができる。
本開示の第7の態様は、第1の態様において、前記第1微粒子は、平均粒子径が互いに異なる複数種類の構成微粒子を含み、前記補正データ(X)は、前記構成微粒子の平均粒子径と所定の補正係数とを対応付けた対応情報(X3)と、前記第2捕集効率と、前記複数種類の構成微粒子の各々の前記第1捕集効率と前記補正係数とに基づいて出力される第2修正捕集効率との関係を示す第2関係情報(X6)とを含む。
第7の態様では、1微粒子を構成する複数種類の構成微粒子の種類(平均粒子径)を考慮して、第1捕集効率を第2捕集効率に補正することができる。
本開示の第8の態様は、第1~第3、及び第5~第7の態様のいずれか1つにおいて、前記第1捕集効率を補正することにより出力した前記第2捕集効率が、所定の閾値よりも小さいか否かを判定する判定処理を行う判定部(14b)をさらに備える。
第8の態様では、判定部(14b)の判定結果に基づいて、フィルタ(30)の交換時期であるか否かを判定できる。
本開示の第9の態様は、第8の態様において、前記判定部(14b)により前記第2捕集効率が前記閾値よりも小さいと判定されたことを示す情報を報知する報知部(12)をさらに備える。
第9の態様では、フィルタ(30)の交換時期をユーザー、サービスマン等に報知できる。
本開示の第10の態様は、第8の態様又は第9の態様において、前記フィルタ(30)に空気を送る送風部(20)と、前記判定処理の結果に基づいて前記送風部(20)の動作を制御する制御部(14c)とをさらに備える。
第10の態様では、送風部(20)の動作を制御して、フィルタ(30)に送られる空気の風量を調整することで、フィルタ(30)による第1微粒子の除去率を確保することができる。
本開示の第11の態様は、補正方法を対象とする。補正方法は、フィルタ(30)による第1微粒子の捕集効率である第1捕集効率を示す情報を取得する取得工程と、前記第1捕集効率を、前記フィルタ(30)による第2微粒子の捕集効率である第2捕集効率に補正するための補正データ(X)に基づいて、前記取得工程において取得された前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正する工程とを含む。
第11の態様では、フィルタ(30)の第1捕集効率を補正することができる。
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付し、詳細な説明及びそれに付随する効果等の説明は繰り返さない。
―第1実施形態―
図1及び図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る補正システム(1)について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る補正システム(1)の構成を示すブロック図である。
図1及び図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る補正システム(1)について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る補正システム(1)の構成を示すブロック図である。
―全体構成―
図1に示すように、補正システム(1)は、実地(フィルタ(30)の設置場所)でのフィルタ(30)による第1微粒子の捕集効率を、フィルタ(30)の使用に関する基準値(基準とする捕集効率)が設定された規格で規定される第2微粒子の捕集効率に補正するシステムである。
図1に示すように、補正システム(1)は、実地(フィルタ(30)の設置場所)でのフィルタ(30)による第1微粒子の捕集効率を、フィルタ(30)の使用に関する基準値(基準とする捕集効率)が設定された規格で規定される第2微粒子の捕集効率に補正するシステムである。
以下では、フィルタ(30)の使用に関する基準値が設定された規格を、基準規格と記載することがある。
第1実施形態では、基準規格は、ASHRAE52.2規格である。ASHRAEは、「American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers」の略称である。第1実施形態では、基準規格の基準値は、ASHRAE52.2規格にて評価に使用する平均粒子径を0.3μg以上、1.0μg以下とするときのMERV14の等級に従う捕集効率75%以上である。なお、基準規格は、ASHRAE52.2規格に限定されず、他の規格(EN1822規格等)を用いてもよい。
第1微粒子は、実地に設置されたフィルタ(30)の周囲に存在する大気中の微粒子(大気粉塵)である。第2微粒子は、基準規格においてフィルタの捕集効率を測定するために用いられる微粒子である。第1実施形態では、第2微粒子は、ASHRAE52.2規格で使用される塩化カリウム(KCl)微粒子である。
以下では、第1微粒子の捕集効率を第1捕集効率と記載し、第2微粒子の捕集効率を第2捕集効率と記載することがある。
フィルタ(30)は、気体中の粉塵等の微粒子を濾過する機能を有する。フィルタ(30)の種類は特に限定されない。フィルタ(30)は、例えば、バティキュレートフィルタ、又は、静電フィルタである。
補正システム(1)は、処理装置(10)を備える。処理装置(10)は、例えば、PC(Personal Computer)である。処理装置(10)は、取得部(11)と、報知部(12)と、記憶部(13)と、制御装置(14)とを含む。
取得部(11)は、実地に設置されたフィルタ(30)による第1捕集効率を示す情報を取得する。
取得部(11)の第1例について説明する。
第1例では、取得部(11)は実地に設置された微粒子センサの計測結果に基づいて第1捕集効率を示す情報を取得する。以下、具体的に説明する。第1例において、取得部(11)は、微粒子センサと有線又は無線で接続され、微粒子センサから、フィルタ(30)の上流の気体(言い換えると、フィルタ(30)を通過する前の気体)に存在する第1微粒子の粒径分布を示す情報と、フィルタ(30)の下流の気体(言い換えると、フィルタ(30)を通過した後の気体)に存在する第1微粒子の粒径分布を示す情報とを取得する。そして、取得部(11)は、取得した粒径分布(フィルタ(30)の上流の粒径分布と下流の粒径分布との比)に基づいて第1捕集効率を出力する。この場合、取得部(11)は、例えば、微粒子センサと通信可能に接続するための通信ポート又は無線LANボードと、微粒子センサから取得した粒径分布に基づいて第1捕集効率を算出するプロセッサとで構成される。
取得部(11)の第2例について説明する。
第2例において、取得部(11)は、第1捕集効率を示す情報の入力を受け付ける入力部(キーボード、タッチパネル、マウス等)で構成される。この場合、例えば、作業者が微粒子センサ等の計測機器により実地に設置されたフィルタ(30)の第1捕集効率を計測し、計測結果を取得部(11)から入力する。その結果、取得部(11)が第1捕集効率を示す情報を取得する。
取得部(11)の第3例について説明する。
取得部(11)により取得される第1捕集効率は、実地で計測されたものに限定されず、推定されたものでもよい。この場合、取得部(11)は、プロセッサで構成される。また、この場合、記憶部(13)には、フィルタ(30)を使用したときの積算使用時間と、フィルタ(30)による第1微粒子の第1捕集効率との関係を記録した関係データが記憶される。取得部(11)は、フィルタ(30)の積算使用時間をカウントし、記録データにおいて、カウントしたフィルタ(30)の積算使用時間と対応している第1捕集効率を、現在のフィルタ(30)の第1捕集効率と推定する。
報知部(12)は、所定の情報を報知する。報知部(12)は、例えば、報知音を発するスピーカ、所定の情報を表示するディスプレイ、及び/又は、所定の情報を外部の端末(スマートフォン等)に送信する通信デバイスを含む。所定の情報の説明は後述する。
記憶部(13)は、フラッシュメモリ、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)のような主記憶装置(例えば、半導体メモリ)を含み、補助記憶装置(例えば、ハ-ドディスクドライブ、SSD(Solid State Drive)、SD(Secure Digital)メモリカード、又は、USB(Universal Seral Bus)フラッシメモリ)をさらに含んでもよい。記憶部(13)は、制御装置(14)によって実行される種々のコンピュータープログラムを記憶する。記憶部(13)は、補正データ(X)と、閾値(Y)とを記憶する。補正データ(X)及び閾値(Y)の説明は後述する。
制御装置(14)は、CPU及びMPUのようなプロセッサーを含む。制御装置(14)は、記憶部(13)に記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、処理装置(10)の各構成要素を制御する。制御装置(14)は、補正部(14a)と、判定部(14b)と、制御部(14c)とを含む。制御装置(14)は、記憶部(13)に記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、補正部(14a)、判定部(14b)、及び制御部(14c)として機能する。
制御装置(14)は、送風部(20)と電気的に接続され、送風部(20)の動作を制御可能である。送風部(20)は、フィルタ(30)が設置される空間(室内)の空気を循環させる。送風部(20)から送られる風は、フィルタ(30)を通って室内を循環する。送風部(20)とフィルタ(30)とは、例えば、室内の空気を浄化する空気浄化装置(2)に含まれる。
図1及び図2を参照して、補正データ(X)について説明する。図2は、補正データ(X)の一例である第1相関情報(X1)を示す図である。
図1及び図2に示すように、第1相関情報(X1)は、同一のフィルタ(30)による第1微粒子の第1捕集効率と、第2微粒子の第2捕集効率との相関を示す。
第1相関情報(X1)は、例えば、同一のフィルタ(30)を用いて、実地で第1微粒子の第1捕集効率を測定する実験と、ASHRAE52.2規格の条件下で第2微粒子の第2捕集効率を測定する実験とを行い、測定した第1捕集効率と第2捕集効率とを対応付ける対応付け処理を行うことによって作成される。対応付け処理は、第1捕集効率が異なる複数種類のフィルタ(30)を用いて、複数回行われる。これにより、図2に示すように、縦軸を第2捕集効率とし、横軸を第1捕集効率とする座標系において、第1捕集効率と第2捕集効率とを対応付けた複数の座標A、B、C、D・・・・が生成される。そして、複数の座標A、B、C、D・・・・から定まる近似式を出力し、当該近似式を第1相関情報(X1)とする。
補正部(14a)は、第1相関情報(X1)に基づいて、取得部(11)により取得された第1捕集効率を第2捕集効率に補正する。例えば、図2に示すように、取得部(11)により第1捕集効率ηが取得されると、補正部(14a)は、第1捕集効率ηを第2捕集効率に補正した値として、第1相関情報(X1)において第1捕集効率ηと対応付けられる第2捕集効率η’を出力する。
第1実施形態では、上記のように、フィルタ(30)の使用に関する基準値として、ASHRAE52.2規格の基準値(例えば、MERV14の等級に従う捕集効率75%以上)が用いられる。補正部(14a)は、ASHRAE52.2規格の基準値と、第2捕集効率η’とを比較することで、フィルタ(30)の性能劣化に関する判断(例えば、フィルタ(30)がASHRAE52.2規格の基準値を満たしているか否かの判断)を行う。
図3(a)~図4(b)を参照して、フィルタ(30)の性能劣化に関する判断を行う際、実地で取得される第1捕集効率ηではなく、第1捕集効率ηを補正した第2捕集効率η’を用いる理由について説明する。
図3(a)は、実地に存在する第1微粒子(大気粉塵)の粒径分布の一例を示す。図3(b)は、ASHRAE52.2規格で用いられる第2微粒子の粒径分布を示す。図3(a)及び図3(b)に示すように、本願発明者は、実地に存在する第1微粒子(大気粉塵)の粒径分布と、ASHRAE52.2規格で用いられる第2微粒子(KCl微粒子)の粒径分布とを調べた。第1微粒子の方が、第2微粒子よりも、比較的小さい平均粒子径(0.35μm、及び0.47μm)を有する微粒子の占める割合が多い。これにより、同一のフィルタ(30)を用いた場合、第1微粒子よりも第2微粒子の方が捕集効率が高くなることが推定される。すなわち、同一のフィルタ(30)を用いた場合、実地の第1捕集効率ηよりも、ASHRAE52.2規格の条件下での第2捕集効率η’の方が、捕集効率が高くなることが推定される。上記の推定より、本願発明者は、ASHRAE52.2規格の基準値と、実地の第1捕集効率ηとを比較しても、フィルタ(30)の性能劣化に関する判断を正確に行うことが困難であるとする知見を得た。
図4(a)において、グラフ(V)は、実地に存在する第1微粒子(大気粉塵)の第1捕集効率を、微粒子の平均粒子径毎に示した実験結果である。グラフ(W)は、ASHRAE52.2規格で使用される第2微粒子(KCl微粒子)の第2捕集効率を、塩化カリウムの平均粒子径毎に示した実験結果である。
グラフ(V)及びグラフ(W)に示すように、第1微粒子と第2微粒子とでは、平均粒子径が同じでも、フィルタ(30)による捕集効率が異なっている。具体的には、平均粒子径が同じでも、第2微粒子の第2捕集効率(グラフ(W)参照)の方が、第1微粒子の第1捕集効率(グラフ(V)参照)よりも高くなる。すなわち、平均粒子径が同じでも、捕集される微粒子の種類が異なると、フィルタ(30)による捕集効率も異なる。これにより、本願発明者は、KCl微粒子が捕集されるASHRAE52.2規格の基準値と、大気粉塵が捕集される実地の第1捕集効率ηとを比較しても、フィルタ(30)の性能劣化に関する判断を正確に行うことが困難であるとする知見を得た。
図4(b)は、同一のフィルタ(30)を用いたときの、実地での第1微粒子(大気粉塵)の第1捕集効率と、ASHRAE52.2規格の条件下での第2微粒子(KCl微粒子)の第2捕集効率とを示す。なお、第1捕集効率及び第2捕集効率の各々は、平均粒子径が0.3μg以上、1.0μg以下の微粒子の捕集効率を示している。図3(a)に示すように、同一のフィルタ(30)を用いても、実地と、ASHRAE52.2規格の条件下とでは、捕集効率が異なっている。第1捕集効率は0.61であるのに対し、第2捕集効率は0.79である。
これによると、同一のフィルタ(30)を用いたにも関わらず、第1捕集効率0.61は、ASHRAE52.2規格の基準の一例であるMERV14の捕集効率75%以上を満たしていないのに対し、第2捕集効率0,79は、MERV14の捕集効率75%以上を満たしている。よって、本願発明者は、フィルタ(30)について、ASHRAE52.2規格の基準を満たしているか否かを判断する際、実地の第1捕集効率0.61をそのまま用いても、ASHRAE52.2規格の第2捕集効率0.79との間にギャップがあるために、正確に判断できないことを発見した。
図2に示すように、そこで、本願発明者は、フィルタ(30)について、ASHRAE52.2規格の基準を満たしているか否かを判断する際、実地の第1捕集効率ηを、ASHRAE52.2規格の条件下での捕集効率である第2捕集効率η’に補正し、第2捕集効率η’と、ASHRAE52.2規格の基準とを比較することを発案した。
―制御装置(14)の動作の第1例―
図1、図2、及び図5を参照して、フィルタ(30)について、ASHRAE52.2規格の基準を満たしているか否かを判断する際の、制御装置(14)の動作の第1例について説明する。図5は、制御装置(14)の動作の一例を示すフロー図である。
図1、図2、及び図5を参照して、フィルタ(30)について、ASHRAE52.2規格の基準を満たしているか否かを判断する際の、制御装置(14)の動作の第1例について説明する。図5は、制御装置(14)の動作の一例を示すフロー図である。
図1及び図5に示すように、ステップS1において、取得部(11)が実地でのフィルタ(30)による第1捕集効率ηを示す情報を取得する。
ステップS2において、補正部(14a)は、第1相関情報(X1)(図2参照)に基づいて、第1捕集効率ηを第2捕集効率η’に補正する。具体的には、補正部(14a)は、第1相関情報(X1)において、第1捕集効率ηと対応する第2捕集効率η’を、第1捕集効率ηの補正値として出力する。
ステップS3において、判定部(14b)は、第2捕集効率η’と、記憶部(13)に記憶されり閾値(Y)とを比較する。そして、判定部(14b)は、第2捕集効率η’が閾値(Y)以上であるか否かを判定する判定処理を行う。
閾値(Y)は、フィルタ(30)の使用に関する基準値に基づいて設定される値である。第1実施形態では、フィルタ(30)の使用に関する基準値は、ASHRAE52.2規格の基準値の一例であるMERV14の捕集効率75%以上である。また、第1実施形態では、閾値(Y)は、例えば、MERV14の捕集効率の下限値である75%よりも大きい値(例えば、捕集効率80%)、又は、下限値75%と同じ値(捕集効率75%)に設定される。
第2捕集効率η’が閾値(Y)以上であると判定部(14b)により判定された場合(ステップS3で、Yes)、処理がステップS4に移行する。
第2捕集効率η’が閾値(Y)以上でないと判定部(14b)により判定された場合(ステップS3で、Yes)、処理がステップS5に移行する。
ステップS4において、判定部(14b)は、実地に設置されているフィルタ(30)がASHRAE52.2規格の基準を満たしている旨の判定(OK判定)をする。言い換えれば、判定部(14b)は、実地に設置されているフィルタ(30)の使用を継続してもよい旨の判定をする。ステップS4に示す処理が終了すると、第1の動作が終了する。
ステップS5において、判定部(14b)は、実地に設置されているフィルタ(30)が、ASHRAE52.2規格の基準を満たしていない、又は、近い将来にASHRAE52.2規格の基準を満たさなくなる可能性がある旨の判定(NG判定)をする。言い換えれば、判定部(14b)は、実地に設置されているフィルタ(30)を交換した方がよい旨の判定をする。
ステップS6において、制御部(14c)は、報知部(12)を動作させることで、所定の情報を報知する。所定の情報は、例えば、フィルタ(30)の交換を促すことを示す情報を含む。ユーザー、サービスマン等は、報知部(12)による所定の情報の報知を確認することで、フィルタ(30)の交換時期を認識できる。ステップS6に示す処理が終了すると、第1の動作が終了する。
―制御装置(14)の動作の第2例―
図1、図6、及び図7を参照して、制御装置(14)の動作の第2例について説明する。図6は、制御装置(14)の動作の第2例を示すフロー図である。
図1、図6、及び図7を参照して、制御装置(14)の動作の第2例について説明する。図6は、制御装置(14)の動作の第2例を示すフロー図である。
以下では、主に、図5に示す制御装置(14)の動作の第1例と異なる点を説明する。
図1及び図6に示すように第1例と同様にステップS1~ステップS5に示す処理が行われる。ステップS5に示す処理が終了すると、処理がステップS7に移行する。
ステップS7において、制御部(14c)は、ステップS3に示す判定処理の結果に基づいて、送風部(20)の動作を制御する。具体的には、制御部(14c)は、ステップS3において、第2捕集効率η’が閾値(Y)以上でないと判定すると、送風部(20)の風量を増やすための指令信号を、空気浄化装置(2)に送信する。送風部(20)の風量を上げることは、例えば、送風部(20)に含まれるモータの回転速度を、現時点(判定部(14b)が判定処理を行った時点)よりも増加させることを示す。ステップS7に示す処理が終了すると、第2の動作が終了する。
図7を参照して、ステップS7において、制御部(14c)が送風部(20)の風量を上げる理由について説明する。図7は、フィルタ(30)が設置される空間(室内)において、1時間あたりの空気の室内の循環回数と、1時間での室内の大気粉塵(第1微粒子)の除去率との関係を示す図である。
図7は、ラインL1~ラインL6を示す。ラインL1~ラインL6は、それぞれ、大気粉塵の捕集効率が一定に設定される。ラインL1~ラインL6は、ラインL1~ラインL6の順番に捕集効率が低くなる。例えば、ラインL4よりもラインL5の方が捕集効率が低い。例えば、ラインL4の捕集効率は40%であり、ラインL3の捕集効率は30%である。この場合、空気の循環回数を同じに設定(言い換えれば、送風部(20)の風量を同じに設定)すると、ラインL4よりもラインL5の方が、大気粉塵の除去率(1時間での除去率)が低くなる(図7の座標L41、及び座標L51参照)。従って、例えば、フィルタ(30)の劣化により、捕集効率が所望の値(例えば、ラインL4に示す40%)よりも低くなっても、送風部(20)の風量を増加させて空気の循環回数を増やすことで、大気粉塵の除去率の低下を抑制できる。例えば、捕集効率がラインL4に示す40%であり、空気の循環回数が5回の状態から、捕集効率がラインL5に示す30%に低下した場合、送風部(20)の風量を上げて、空気の循環回数を7回に増加させると、フィルタ(30)による大気粉塵の除去率を、捕集効率が40%になるときと同程度の大きさ(除去率92%)に確保できる。
よって、図7に示すステップS7において、第2捕集効率η’が閾値(Y)より小さくなっても、フィルタ(30)による大気粉塵の除去率を、第2捕集効率η’が閾値(Y)以上になるときと同程度の大きさに確保する観点から、制御部(14c)が送風部(20)の風量を上げる処理を行う。
なお、図6に示す制御装置(14)の動作の第2例において、第1例に示す報知部(12)による報知処理(図5のステップS6参照)がさらに行われてもよい。
―第1実施形態の効果―
以上、図1~図7を参照してい説明したように、補正部(14a)は、補正データ(X)の一例である第1相関情報(X1)に基づいて、取得部(11)により取得された第1捕集効率ηを第2捕集効率η’に補正する。これにより、実地でのフィルタ(30)による第1微粒子ηを、ASHRAE規格のようなフィルタ(30)の使用に関する基準値が設定された第2捕集効率η’に補正することができる。その結果、判定部(14b)は、実地で使用されている
フィルタ(30)が、ASHRAE規格の基準値に基づいて設定された閾値(Y)を満たしているか否かを精度よく判断できる。
以上、図1~図7を参照してい説明したように、補正部(14a)は、補正データ(X)の一例である第1相関情報(X1)に基づいて、取得部(11)により取得された第1捕集効率ηを第2捕集効率η’に補正する。これにより、実地でのフィルタ(30)による第1微粒子ηを、ASHRAE規格のようなフィルタ(30)の使用に関する基準値が設定された第2捕集効率η’に補正することができる。その結果、判定部(14b)は、実地で使用されている
フィルタ(30)が、ASHRAE規格の基準値に基づいて設定された閾値(Y)を満たしているか否かを精度よく判断できる。
―第2実施形態―
図1、及び図8を参照して、図1に示す補正データXの第2例について説明する。
図1、及び図8を参照して、図1に示す補正データXの第2例について説明する。
補正データXの第2例は、フィルタ(30)による試験微粒子の捕集効率に対する第2捕集効率の比率Z(相関情報)を示す。試験微粒子は、実地に存在すると推定される第1微粒子、又は、前記実地で計測された第1微粒子を示す。第2実施形態では、試験微粒子は大気粉塵である。
以下では、図8を参照して、補正データXの第2例である比率Zについて具体的に説明する。図8は、フィルタ(30)による第1微粒子の第1捕集効率と、フィルタ(30)による第2微粒子の第2捕集効率との対応関係を示す図である。
図8は、第1捕集効率ηαと、第2捕集効率ηα’とを示す。第1捕集効率ηαは、フィルタ(30)を用いて、実地で計測された捕集効率を示す。第2捕集効率ηα’は、実地での捕集効率が第1捕集効率ηαとなるフィルタ(30)を用いて、ASHRAE52.2規格の条件下で計測された捕集効率を示す。比率Zは、下記の数1を用いて算出される。
[数1]
Z=ηα’/ηα
Z=ηα’/ηα
比率Zを用いて第2捕集効率を算出する手順の具体例を説明する。
図5及び図6に示すステップS1において、取得部(11)が実地でのフィルタ(30)による第1捕集効率ηを示す情報を取得する。ステップS2において、補正部(14a)は、第1捕集効率ηと、比率Zとの積を、第2捕集効率η’として算出する(第2捕集効率η’=第1捕集効率η×比率Z)。そして、第2捕集効率η’(=第1捕集効率η×比率Z)を用いて、ステップS3以降の処理が行われる(図5及び図6参照)。
―第2実施形態の効果―
以上、図1、及び図8を参照して説明したように、一度、比率Zを算出しておけば、第1捕集効率ηを第2捕集効率η’に補正できるので、第1捕集効率ηを容易に補正できる。
以上、図1、及び図8を参照して説明したように、一度、比率Zを算出しておけば、第1捕集効率ηを第2捕集効率η’に補正できるので、第1捕集効率ηを容易に補正できる。
―第3実施形態―
図1、及び図9~図12を参照して、図1に示す補正データXの第3例について説明する。
図1、及び図9~図12を参照して、図1に示す補正データXの第3例について説明する。
図9~図12に示すように、第3例において、補正データXは、第2相関情報(X2)と、対応情報(X3)と、第1補正情報(X31)と、第1関係情報(X4)とを含む。
図9は、第2相関情報(X2)を示す。第2相関情報(X2)は、第1捕集効率と、変更捕集効率ηd’との相関を示す。
第3実施形態では、第2相関情報(X2)は、第1微粒子の各構成微粒子の第1捕集効率ηd(d=1,2,3....)と、変更捕集効率ηd’との相関を示している。構成微粒子は、第1微粒子を構成する複数種類の微粒子を平均粒子径に基づいて複数に区分したものである。変更捕集効率ηd’は、第1捕集効率ηdの取得時の風速を第2捕集効率の取得時の風速と同じ大きさに変更したときの第1捕集効率ηdの補正値である。風速は、フィルタ(30)を流れる空気の速度を示す。第2相関情報(X2)は、実地での風速(第1捕集効率ηdの取得時の風速)と、ASHRAE52.2規格の条件下での風速(第2捕集効率の取得時の風速)との違いによって生じる第1捕集効率ηdと第2捕集効率とのギャップに着目して設定される。
以下では、実地での風速を実地風速と記載し、ASHRAE52.2規格の条件下での風速を規格風速と記載することがある。
図9に示すように、第2相関情報(X2)は、ラインX21~ラインX24を含む。ラインX21は、実地風速Vaが規格風速Vと同じときの第1捕集効率ηdと変更捕集効率ηd’との相関を示す。ラインX22、X23は、実地風速Vb、Vcが規格風速Vよりも速いときの第1捕集効率ηdと変更捕集効率ηd’との相関を示す。ラインX24、X25は、実地風速Vd、Veが規格風速Vよりも遅いときの第1捕集効率ηdと変更捕集効率ηd’との相関を示す。
図10に示すように、対応情報(X3)は、構成微粒子の平均粒子径hdと所定の補正係数kdとを対応付けた情報である。補正係数kdは、実地に存在する第1微粒子(大気粉塵)と、ASHRAE52.2規格で用いられる第2微粒子(塩化カリウム微粒子)との種類の違いによって生じる第1捕集効率ηdと第2捕集効率とのギャップ(図4(a)参照)に着目して設定される係数である。補正係数kdは、ASHRAE52.2規格で用いられる第2微粒子を捕集対象としたときの値に、第1捕集効率ηdを補正するために適用される。
図12に示すように、第1関係情報(X4)は、第2捕集効率η’と、複数種類の構成微粒子の各々の第1修正捕集効率ηd’’との関係を示す数式である。
第2相関情報(X2)と、対応情報(X3)と、第1関係情報(X4)とを用いて第2捕集効率η’を算出する手順の具体例を説明する。
図5及び図6に示すステップS1において、取得部(11)が実地でのフィルタ(30)による第1捕集効率を示す情報を取得する。図9に示すように、このとき、取得部(11)は、第1微粒子の構成微粒子毎(粒径分布毎)の第1捕集効率ηdを取得する。第3実施形態では、取得部(11)は、平均粒子径h1の構成微粒子の第1捕集効率η1と、平均粒子径h2の構成微粒子の第1捕集効率η2と、平均粒子径h3の構成微粒子の第1捕集効率η3と、平均粒子径h4の第1捕集効率η4とを取得する。
また、ステップS1において、取得部(11)は、実地風速を示す情報をさらに取得する。なお、この場合、補正システム(1)には、実地風速を計測する風速計(付図示)が含まれている。風速計は、取得部(11)と通信可能に接続されている。第3実施形態では、風速計が実地風速Vdを計測することで、取得部(11)が実地風速Vdを示す情報を取得する。
ステップS2において、取得部(11)により取得された実地風速Vdを示す情報(風速情報)と、補正データX(第2相関情報(X2)、対応情報(X3)、第1補正情報(X31)及び第1関係情報(X4))とに基づいて、第1捕集効率ηdを第2捕集効率η’に補正する。以下、具体的に説明する。
補正部(14a)は、取得部(11)により取得された実地風速Vdを確認すると、図9に示す第2相関情報(X2)において、実地風速Vdと対応するラインX24を選択する。補正部(14a)は、ラインX24において、第1捕集効率ηdと対応する変更捕集効率ηd’が出力される。変更捕集効率ηd’は、実地風速VdとASHRAE52.2規格の規格風速との違いを考慮して、フィルタ(30)に対して規格風速の空気が流れるときの値に第1捕集効率ηdを変更したものである。第3実施形態では、補正部(14a)は、ラインX24において、第1捕集効率η1と対応する変更捕集効率η1’と、第1捕集効率η2と対応する変更捕集効率η2’と、第1捕集効率η3と対応する変更捕集効率η3’と、第1捕集効率η4と対応する変更捕集効率η4’とを出力する。
補正部(14a)は、図10に示す対応情報(X3)に基づいて、構成微粒子毎に補正係数kd(d=1、2、3....)を出力する。第3実施形態では、補正部(14a)は、平均粒子径h1の構成微粒子に対しては補正係数k1を出力し、平均粒子径h2の構成微粒子に対しては補正係数k2を出力し、平均粒子径h3の構成微粒子に対しては補正係数k3を出力し、平均粒子径h4の構成微粒子に対しては補正係数k4を出力する。
図11は、第1補正情報(X31)を示す。第1補正情報(X31)において、図10に示す補正係数kdと、図9に示す変更捕集効率ηd’との積が、第1修正捕集効率ηd’’として出力される。第1修正捕集効率ηd’’は、実地とASHRAE52.2規格との間の微粒子の種類の違いを考慮して、フィルタ(30)によりASHRAE52.2規格の微粒子(塩化カリウム微粒子)が捕集されるときの値に変更捕集効率ηd’を修正したものである。補正部(14a)は、第1補正情報(X31)を用いて、構成微粒子毎に第1修正捕集効率ηd’’を出力する。第3実施形態では、第1修正捕集効率η1’’(=k1×η1’)、η2’’(=k2×η2’)、η3’’(=k3×η3’)、及びη4’’(=k4×η4’)が出力される。
補正部(14a)は、図12に示す第1関係情報(X4)に対して、第1修正捕集効率ηd’’が代入される。第3実施形態では、第1関係情報(X4)において、dは1~4の範囲の値になり(d=1、2,3,4)、nは4になり(n=4)、第1修正捕集効率η1’’~ η4’’が代入される。その結果、第2捕集効率η’が出力される。そして、図12に示す第1関係情報(X4)を用いて算出された第2捕集効率η’を用いて、ステップS3以降の処理が行われる(図5及び図6参照)。
―第3実施形態の効果―
第3実施形態では、第1捕集効率ηdに対して、図9に示す第2相関情報(X2)と、図10に示す対応情報(X3)の補正係数kdとが適用される。これにより、第1捕集効率ηdが、第1修正捕集効率ηd’’(図12参照)に補正される。第1修正捕集効率ηd’’は、実地とASHRAE52.2規格との間の風速の違いと、微粒子の種類の違いとを考慮した値である。また、構成微粒子毎の第1修正捕集効率ηd’’と、第1関係情報(X4)とを用いて、第2捕集効率η’が出力される。従って、図12に示す第1関係情報(X4)を用いて出力される第2捕集効率η’は、実地とASHRAE52.2規格との間の風速の違いと、微粒子の種類の違いと、第1微粒子の構成微粒子の粒径分布とを考慮したものである。これにより、第2捕集効率η’を精度よく出力できる。
第3実施形態では、第1捕集効率ηdに対して、図9に示す第2相関情報(X2)と、図10に示す対応情報(X3)の補正係数kdとが適用される。これにより、第1捕集効率ηdが、第1修正捕集効率ηd’’(図12参照)に補正される。第1修正捕集効率ηd’’は、実地とASHRAE52.2規格との間の風速の違いと、微粒子の種類の違いとを考慮した値である。また、構成微粒子毎の第1修正捕集効率ηd’’と、第1関係情報(X4)とを用いて、第2捕集効率η’が出力される。従って、図12に示す第1関係情報(X4)を用いて出力される第2捕集効率η’は、実地とASHRAE52.2規格との間の風速の違いと、微粒子の種類の違いと、第1微粒子の構成微粒子の粒径分布とを考慮したものである。これにより、第2捕集効率η’を精度よく出力できる。
―第4実施形態―
図1、図9、及び図13を参照して、図1に示す補正データXの第4例について説明する。
図1、図9、及び図13を参照して、図1に示す補正データXの第4例について説明する。
図9、及び図13に示すように、第4例において、補正データXは、第2相関情報(X2)と、第3相関情報(X5)とを含む。
図13に示すように、第3相関情報(X5)は、変更捕集効率と、第2捕集効率との相関を示す。第3相関情報(X5)は、例えば、実地の風速をASHRAE52.2規格の規格風速に設定した状態で、実地で第1微粒子の第1捕集効率を測定する実験と、ASHRAE52.2規格の条件下で第2微粒子の第2捕集効率を測定する実験とを、同一のフィルタ(30)を用いて行い、各実験結果を比較することによって作成される。
第2相関情報(X2)と、第3相関情報(X5)とを用いて第2捕集効率を算出する手順の具体例を説明する。
図5及び図6に示すステップS1において、取得部(11)が実地でのフィルタ(30)による第1捕集効率ηを示す情報を取得する。また、ステップS1において、取得部(11)は、実地風速Vdを示す情報をさらに取得する。
ステップS2において、補正部(14a)は、図9に示す第2相関情報(X2)において、実地風速Vdと対応するラインX24を選択する。補正部(14a)は、ラインX24において、取得部(11)により取得された第1捕集効率ηと対応する変更捕集効率ηxを出力する。
補正部(14a)は、図13に示す第3相関情報(X5)において、変更捕集効率ηxと対応する第2捕集効率η1’を出力する。そして、第2捕集効率η1’を用いて、ステップS3以降の処理が行われる(図5及び図6参照)。
―第4実施形態の効果―
第4例において、第2相関情報(X2)と第3相関情報(X5)とを用いて出力される第2捕集効率η1’は、実地とASHRAE52.2規格との間の風速の違いを考慮したものである。これにより、第2捕集効率η1’の精度を向上させることができる。
第4例において、第2相関情報(X2)と第3相関情報(X5)とを用いて出力される第2捕集効率η1’は、実地とASHRAE52.2規格との間の風速の違いを考慮したものである。これにより、第2捕集効率η1’の精度を向上させることができる。
―第5実施形態―
図1、図2、図11、図14、及び図15を参照して、図1に示す補正データXの第5例について説明する。
図1、図2、図11、図14、及び図15を参照して、図1に示す補正データXの第5例について説明する。
図2、図11、図14、及び図15に示すように、第5例において、補正データXは、対応情報(X3)と、第2補正情報(X32)と、第2関係情報(X6)とを含む。
図15に示すように、第2関係情報(X6)は、第2捕集効率η’と、複数種類の構成微粒子の各々の第1捕集効率ηd(d=1、2、3....)との関係を示す数式である。
対応情報(X3)と、第2補正情報(X32)と、第2関係情報(X6)とを用いて第2捕集効率を算出する手順の具体例を説明する。
ステップS1において、取得部(11)は、第3例と同様に、第1微粒子の構成微粒子毎(粒径分布毎)の第1捕集効率ndを取得する。第5実施形態では、取得部(11)は、平均粒子径h1の構成微粒子の第1捕集効率η1と、平均粒子径h2の構成微粒子の第1捕集効率η2と、平均粒子径h3の構成微粒子の第1捕集効率η3と、平均粒子径h4の第1捕集効率η4とを取得する。
ステップS2において、補正部(14a)は、対応情報(X3)(図10参照)に基づいて構成微粒子毎の補正係数k1~k4を出力する。補正部(14a)は、第2補正情報(X32)(図14参照)を用いて、第2修正捕集効率ηd’’’を出力する。第2修正捕集効率ηd’’’は、図10に示す補正係数kd(k1~k4)と、第1捕集効率ηd(η1~η4)との積である。第2修正捕集効率ηd’’’は、実地とASHRAE52.2規格との間の微粒子の種類の違いを考慮して、フィルタ(30)によりASHRAE52.2規格の微粒子が捕集されるときの値に第1捕集効率ηdを修正したものである。第5実施形態では、第2修正捕集効率η1’’’~ η4’’’が出力される。補正部(14a)は、図15に示す第2関係情報(X6)に対して、第2修正捕集効率ηd’’’(η1’’’~ η4’’’)を代入することで、第2捕集効率η’を出力する。そして、第2捕集効率η’を用いて、ステップS3以降の処理が行われる(図5及び図6参照)。
―第5実施形態の効果―
図15に示す第2関係情報(X6)を用いて出力される第2捕集効率η’は、実地とASHRAE52.2規格との間の微粒子の種類の違いと、第1微粒子の構成微粒子の粒径分布とを考慮したものである。これにより、第2捕集効率η’の精度を向上させることができる。
図15に示す第2関係情報(X6)を用いて出力される第2捕集効率η’は、実地とASHRAE52.2規格との間の微粒子の種類の違いと、第1微粒子の構成微粒子の粒径分布とを考慮したものである。これにより、第2捕集効率η’の精度を向上させることができる。
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう(例えば、下記(1))。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
(1)第1実施形態~第5実施形態では、補正システム(1)は、実地でのフィルタ(30)による第1微粒子の捕集効率を、フィルタ(30)の使用に関する基準値(基準とする捕集効率)が設定された規格で規定される第2微粒子の捕集効率に補正する第1補正処理を行う。しかし、本発明はこれに限定されない。補正システム(1)は、第2補正処理を行ってもよい。第2補正処理では、第1補正処理を行うときとは逆の手順で演算処理が行われる。
第2補正処理では、第1微粒子が、第1補正処理の第2微粒子に相当し、所定の規格の微粒子(フィルタ(30)の使用に関する基準値が設定された規格で規定される微粒子)となる。所定の規格の微粒子は、例えば、ASHRAE52.2規格で用いられる微粒子である。第2補正処理では、第2微粒子が、第1補正処理の第1微粒子に相当し、実地でフィルタ(30)により捕集される微粒子になる。すなわち、第2補正処理における第2微粒子の捕集効率(第2捕集効率)が、第1補正処理における第1微粒子の捕集効率(第1捕集効率)と同じ意味であり、第2補正処理における第1微粒子の捕集効率(第1捕集効率)が、第1補正処理における第2微粒子の捕集効率(第2捕集効率)と同じ意味である。第2補正処理では、補正システム(1)の制御装置(14)は、第1補正処理を行うときとは逆の手順で演算処理を行うことで、所定の規格の第1微粒子の捕集効率を、実地で捕集される第2微粒子の捕集効率に補正する。
以上説明したように、本開示は、補正システム、及び補正方法について有用である。
11 取得部
12 報知部
13 記憶部
14a 補正部
14b 判定部
14c 制御部
20 送風部
30 フィルタ
X 補正データ
X1 第1相関情報
X2 第2相関情報
X3 対応情報
X4 第1関係情報
X5 第3相関情報
X6 第2関係情報
12 報知部
13 記憶部
14a 補正部
14b 判定部
14c 制御部
20 送風部
30 フィルタ
X 補正データ
X1 第1相関情報
X2 第2相関情報
X3 対応情報
X4 第1関係情報
X5 第3相関情報
X6 第2関係情報
Claims (11)
- フィルタ(30)による第1微粒子の捕集効率である第1捕集効率を示す情報を取得する取得部(11)と、
前記第1捕集効率を、前記フィルタ(30)による第2微粒子の捕集効率である第2捕集効率に補正するための補正データ(X)を記憶する記憶部(13)と、
前記補正データ(X)に基づいて、前記取得部(11)により取得された前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正する補正部(14a)と
を備えることを特徴とする補正システム。 - 請求項1において、
前記補正データ(X)は、前記第1捕集効率と前記第2捕集効率との相関を示す第1相関情報(X1)を含むことを特徴とする補正システム。 - 請求項1において、
前記補正データ(X)は、前記フィルタ(30)による試験微粒子の捕集効率に対する第2捕集効率の相関情報を含み、
前記試験微粒子は、実地に存在すると推定される前記第1微粒子、又は、前記実地で計測された前記第1微粒子を示すことを特徴とする補正システム。 - 請求項1において、
前記補正データ(X)は、前記フィルタ(30)による試験微粒子の捕集効率に対する第2捕集効率の相関情報を含み、
前記試験微粒子は、所定の規格の前記第1微粒子を示すことを特徴とする補正システム。 - 請求項1において、
前記取得部(11)は、前記フィルタ(30)を流れる空気の速度である風速を示す風速情報をさらに取得し、
前記第1微粒子は、平均粒子径が互いに異なる複数種類の構成微粒子を含み、
前記補正データ(X)は、
前記第1捕集効率と、前記第1捕集効率の取得時の前記風速を前記第2捕集効率の取得時の風速と同じ大きさに変更したときの前記第1捕集効率の補正値である変更捕集効率との相関を示す第2相関情報(X2)と、
前記構成微粒子の平均粒子径と所定の補正係数とを対応付けた対応情報(X3)と、
前記第2捕集効率と、前記複数種類の構成微粒子の各々の前記変更捕集効率と前記補正係数とに基づいて出力される第1修正捕集効率との関係を示す第1関係情報(X4)と
を含み、
前記補正部(14a)は、前記取得部(11)により取得された前記風速情報にさらに基づいて前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正することを特徴とする補正システム。 - 請求項1において、
前記取得部(11)は、前記フィルタ(30)を流れる空気の速度である風速を示す風速情報をさらに取得し、
前記補正データ(X)は、
前記第1捕集効率と、前記第1捕集効率の取得時の前記風速を前記第2捕集効率の取得時の風速と同じ大きさに変更したときの前記第1捕集効率の補正値である変更捕集効率との相関を示す第2相関情報(X2)と、
前記変更捕集効率と前記第2捕集効率との相関を示す第3相関情報(X5)と
を含み、
前記補正部(14a)は、前記取得部(11)により取得された前記風速情報にさらに基づいて前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正することを特徴とする補正システム。 - 請求項1において、
前記第1微粒子は、平均粒子径が互いに異なる複数種類の構成微粒子を含み、
前記補正データ(X)は、
前記構成微粒子の平均粒子径と所定の補正係数とを対応付けた対応情報(X3)と、
前記第2捕集効率と、前記複数種類の構成微粒子の各々の前記第1捕集効率と前記補正係数とに基づいて出力される第2修正捕集効率との関係を示す第2関係情報(X6)と
を含むことを特徴とする補正システム。 - 請求項1~3、及び5~7のいずれか1項において、
前記第1捕集効率を補正することにより出力した前記第2捕集効率が、所定の閾値よりも小さいか否かを判定する判定処理を行う判定部(14b)をさらに備えることを特徴とする補正システム。 - 請求項8において、
前記判定部(14b)により前記第2捕集効率が前記閾値よりも小さいと判定されたことを示す情報を報知する報知部(12)をさらに備えることを特徴とする補正システム。 - 請求項8又は請求項9において、
前記フィルタ(30)に空気を送る送風部(20)と、
前記判定処理の結果に基づいて前記送風部(20)の動作を制御する制御部(14c)と
をさらに備えることを特徴とする補正システム。 - フィルタ(30)による第1微粒子の捕集効率である第1捕集効率を示す情報を取得する取得工程と、
前記第1捕集効率を、前記フィルタ(30)による第2微粒子の捕集効率である第2捕集効率に補正するための補正データ(X)に基づいて、前記取得工程において取得された前記第1捕集効率を前記第2捕集効率に補正する工程と
を含むことを特徴とする補正方法。
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