JP2022126332A - 給排気状態推定システム - Google Patents

Abstract

【課題】排気ファンの回転数等が調整できない給排気装置であっても、簡易な構成で排気流量を含む給排気状態を推定する。【解決手段】給排気対象領域ＳＰ１の気体を送風手段２６により給排気口２３ａを介し気体通流路２５を通流させて給排気対象領域外ＳＰ２へ導いている給排気状態のときに、給排気対象領域ＳＰ１から送風手段２６までの間で気体の流量が同一とみなせる２地点のうち、少なくとも給排気口２３ａの下流側の第１地点Ｐ１の圧力である第１圧力と、当該第１地点Ｐ１よりも上流側の第２地点Ｐ２の圧力である第２圧力との差圧を導出可能な差圧導出部ＤＰＤを備え、一時点における給排気状態での一の給排気流量と差圧導出部ＤＰＤから導出された一の差圧と、所望の時点における差圧とから給排気流量を含む給排気状態を推定する給排気状態推定部Ｓ１を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、排気対象領域の気体を排気対象領域外へ排出する排気装置による排気流量を含む排気状態を推定する給排気状態推定システムに関する。

従来、排気対象領域の気体を、排気対象領域から排気対象領域外へ排出する排気装置としては、特許文献１に示されるように、排気対象領域と排気対象領域外とを繋ぐ排気ダクトと、当該排気ダクトを介して排気対象領域から排気対象領域外へ圧送するファンとを備えている。

特開２０１５－１１４６１７号公報

上記特許文献１に開示の技術にあっては、排気ダクトにおける気体の流量を測定する流量センサが設けられると共に、当該流量センサの測定値に基づいて、排気ファンの回転数が制御されるように構成されているが、経済性の観点から排気ファンの回転数が一定値に制御され変更できないものも多い。
このような排気装置において、排気ファンの劣化・故障、排気口に設けられるフィルタ汚れ（フィルタの目詰まり）、排気ダクトの入口に設けられる防火ダンパの故障（閉止状態が維持）が生じていることを検知するべく、排気流量を推定する技術があるが、これまで、排気ファンの回転数が一定に維持されている排気装置においては、排気流量を推定する技術が知られておらず、新たな技術の開発が望まれていた。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気ファンの回転数等が調整できない排気装置であっても、簡易な構成で排気流量を含む排気状態を推定できる給排気状態推定システムを提供する点にある。

上記目的を達成するための給排気状態推定システムは、
給排気対象領域の気体を給排気対象領域外へ導く給排気装置による給排気流量を含む給排気状態を推定する給排気状態推定システムであって、その特徴構成は、
前記給排気対象領域の気体を送風手段により給排気口を介し気体通流路を通流させて前記給排気対象領域外へ導いている前記給排気状態のときに、前記給排気対象領域から前記送風手段までの間で気体の流量が同一とみなせる２地点のうち、少なくとも前記給排気口の下流側の第１地点の圧力である第１圧力と、当該第１地点よりも上流側の第２地点の圧力である第２圧力との差圧を導出可能な差圧導出部を備え、
一時点における前記給排気状態での一の給排気流量と前記差圧導出部から導出された一の前記差圧と、所望の時点における前記差圧とから給排気流量を含む前記給排気状態を推定する給排気状態推定部を有する点にある。

上記特徴構成によれば、一時点における一の排気流量と一の差圧と所望の時点における差圧とから給排気流量を導出できるから、回転数が変更できない送風手段（例えば、排気ファン）を備えた給排気装置であっても、容易に給排気流量を含む給排気状態を推定できる。
尚、本発明において、一時点における排気状態での位置の給排気流量は、超音波流量計等の既知の流量計を気体通流路に設置することで計測できる。場合によっては、送風手段の既知の送風量と給排気装置の気体通流路の圧損とから導出しても構わない。
結果、排気ファンの回転数等が調整できない給排気装置であっても、簡易な構成で給排気流量を含む給排気状態を推定できる給排気状態推定システムを実現できる。
尚、本明細書において、「気体の流量が同一とみなせる２地点」とは、分岐がない流路上での２地点を意味するものとする。

前記給排気状態推定部は、一時点における前記給排気状態での一の給排気流量と前記差圧導出部から導出された一の前記差圧とから決定される下記の〔式１〕の定数ａと、所望の時点における前記差圧とから給排気流量を含む前記給排気状態を推定することが好ましい。
Ｑ＝ａ×ΔＰ^１／２ 〔式１〕
ただし、Ｑを給排気流量、ΔＰを差圧とする。

給排気状態推定システムの更なる特徴構成は、
前記給排気口から前記送風手段までの間の温度を計測する温度計測手段を備え、
前記給排気状態推定部は、下記の〔式２〕に基づいて、所望の時点にて前記温度計測手段にて計測された温度を用いて温度補正後の前記所望の時点での前記給排気流量を推定する点にある。
Ｑ＝ａ×ΔＰ^１／２
＝ａ×{（Ｔ’＋２７３．１５）／（Ｔ＋２７３．１５）ΔＰ’}^１／２ 〔式２〕
ただし、Ｔは一時点における温度、Ｔ’は所望の時点における温度、ΔＰ’は所望の時点における差圧とする。

上記特徴構成によれば、発明者らが実験により導いた〔式２〕により、定数ａを導出したときの一時点の温度Ｔと、給排気流量を推定する所望の時点における温度Ｔ’とが異なる場合であっても、温度計測手段により計測される温度に基づいて給排気流量を適正値に補正できる。

給排気状態推定システムの更なる特徴構成は、
前記差圧導出部は、前記給排気口としての排気口を覆う排気フードの外に設けられており、
前記第１地点と前記差圧導出部とをつなぐ第１圧力伝達パイプと、前記第２地点と前記差圧導出部とをつなぐ第２圧力伝達パイプとを備える点にある。

上記特徴構成によれば、油分等が多く含まれることがある排気を導く気体通流路に対して圧力センサを設ける必要がなくなるので、圧力センサに圧力検出部位に油分等が付着して検出精度が低下したり、圧力センサ自体が故障したりすることを良好に防止できる。

給排気状態推定システムの更なる特徴構成は、
前記第１圧力伝達パイプは前記差圧導出部から前記第１地点にかけて鉛直方向での高さ位置が徐々に低くなるように傾斜して配設されると共に、前記第２圧力伝達パイプは前記差圧導出部から前記第２地点にかけて鉛直方向での高さ位置が徐々に低くなるように傾斜して配設される点にある。

例えば、給排気装置として排気装置を備える場合、当該排気装置は、加熱調理器の上部に対して設けられることが多く、その気体通流路には高温で湿度が高い排気が通流することが多い。このような排気が圧力伝達パイプの内部に流入して調理後に降温した場合、圧力伝達パイプの内部に結露が生じることがある。
上記特徴構成によれば、このように発生した結露が、圧力センサ等が設けられる差圧導出部側に導かれることを防止し、結露による圧力センサの劣化を防ぐことができる。

給排気状態推定システムの更なる特徴構成は、
前記第１圧力伝達パイプ及び前記第２圧力伝達パイプは、その途中に排水口を有すると共に当該排水口を開閉する開閉バルブを有する点にある。

当該特徴構成においても、圧力伝達パイプ内で発生した結露を、開閉バルブを開放して排水口から圧力伝達パイプの外部へ排出することにより、圧力伝達パイプの外部へ定期的に排出できるから、当該結露が、圧力センサ等が設けられる差圧導出部の側へ導かれることを防止し、結露による圧力センサの劣化を防ぐことができる。

給排気状態推定システムの更なる特徴構成は、
前記差圧導出部は、前記第２地点を前記排気フードの内部とし、且つ前記第１地点と前記第２地点との間に圧力損失を発生させる圧力損失発生部位を有する状態で前記差圧を導出する点にある。

通常、給排気装置の給排気対象領域としての厨房等は、給排気装置としての排気装置を介して排気が行われたときに、給排気対象領域へ給排気対象領域外から空気を導く換気部（窓や扉）が設けられている場合が多い。排気装置にて排気が行われているときに、換気部での換気が阻害される状態が継続する場合、給排気対象領域が負圧になることがある。給排気対象領域が負圧になっているときに、差圧導出部が差圧を導出する一方の地点である第２地点を給排気対象領域外にしている場合、差圧導出部にて導出される差圧は、換気部での圧力損失も含めた差圧となるため、それに基づいて推定される給排気流量は、実際の給排気流量とは異なる値となるという問題があった。
上記特徴構成によれば、差圧導出部は、第２地点を排気フードの内部としているから、給排気対象領域が負圧となった場合であっても、導出される差圧は換気部での圧力損失がふくまれないものとなるため、当該差圧に基づいて推定される給排気流量は、実際給の排気流量に大凡対応した値とすることができる。
尚、第１地点と第２地点との間には、差圧を発生させるべく、圧力損失発生部位が設けられていることが好ましい。

給排気状態推定システムの更なる特徴構成は、
前記排気状態を外部の監視装置へ送信可能な通信手段を備えている点にある。

上記特徴構成によれば、給排気状態を外部の監視装置へ送信可能な通信手段を備えているので、例えば、排気異常が生じたことを、給排気装置の利用者等に迅速に伝えることができ、適切な事後対応につなげることができる。

実施形態に係る給排気状態推定システムの概略構成図である。 排気口が大きい場合と排気口が小さい場合とにおいて、実施形態に係る給排気状態推定システムを用いて排気流量を推定するための推定式を示すグラフ図である。 通常環境下及び負圧環境下における差圧と排気流量との関係を示すグラフ図である。 別実施形態に係る給排気状態推定システムの要部拡大図である。

本発明の実施形態に係る給排気状態推定システム２００は、排気ファンの回転数等が調整できず固定の排気流量（給排気流量の一例）でのみ排気可能な排気装置１００であっても、簡易な構成で排気流量を含む排気状態（給排気状態の一例）を推定できるものに関する。
以下、図１、２に基づいて、当該実施形態に係る給排気状態推定システム２００について説明する。

排気装置１００（給排気装置の一例）は、排気対象領域ＳＰ１（給排気対象領域の一例）の空気（気体の一例）を排気対象領域ＳＰ１から排気対象領域外ＳＰ２（給排気対象領域外の一例）へ排出するものである。
排気対象領域ＳＰ１は、キッチンや厨房等であり、排気対象領域ＳＰ１と排気対象領域外ＳＰ２とを区画する区隔壁には、換気口Ｗが設けられている。これにより、排気装置１００を駆動して排気対象領域ＳＰ１から排気対象領域外ＳＰ２への排気を行っている場合にも、当該換気口Ｗを介して排気対象領域外ＳＰ２から排気対象領域ＳＰ１へ外気が自然給気されるため、排気対象領域ＳＰ１は大気圧に維持される、即ち、負圧にならない。

当該排気装置１００は、排気対象領域ＳＰ１としてのキッチンや厨房等に備えられるものであり、例えば、キッチンや厨房等に備えられるガスコンロ１０に設けられたバーナの燃焼により発生する排気ガスＥ（気体の一例）を、排気対象領域外ＳＰ２としての屋外へ排出するものである。当該排気装置１００は、ガスコンロ１０の上方に設けられた排気フード２１と、当該排気フード２１から取り込まれた排気対象領域ＳＰ１の気体を排気対象領域外ＳＰ２へ導く排気ダクト２５（気体通流路の一例）と、当該排気ダクト２５内の空気を圧送する排気ファン２６（送風手段の一例）とを備え、図示しない操作部のＯＮ／ＯＦＦ操作に基づいて排気ファン２６の停止と運転とを切り換え可能に構成されている。当該実施形態に係る排気ファン２６は、その回転数が一定（固定）で駆動するものである。
排気フード２１の内部空間と排気ダクト２５との接続部位には、一対のバンクの夫々に排気口２３ａ（給排気口の一例）が設けられているＶバンク２２が設けられ、当該排気口２３ａに対してグリスフィルタ２３（圧力損失発生部位の一例）が設置されている。
更に、排気フード２１の内部空間と排気ダクト２５との接続部位で、Ｖバンク２２の下流側には、排気ファン２６のＯＮ／ＯＦＦに連動する形態で開閉する防火ダンパ２４が設けられている。

これまで説明してきた排気装置１００は、グリスフィルタ２３が目詰まりを起こすフィルタ異常状態、防火ダンパ２４に開閉異常が生じる防火ダンパ異常状態、及び排気ファン２６に回転異常を生じる排気ファン異常状態等の正常でない排気状態をとることがあり、このような正常でない排気状態となると排気流量が変化することになる。
正常でない排気状態にある場合、ガスコンロ１０の排気ガスＥが排気対象領域ＳＰ１の内部から排気対象領域外ＳＰ２へ排出され難くなるといったことがおきるため、使用者は、排気状態としての排気流量が正常か否かを知れることが好ましい。

そこで、当該実施形態に係る給排気状態推定システム２００にあっては、排気対象領域ＳＰ１の空気を排気ファン２６により排気フード２１に覆われた排気口２３ａを介し排気ダクト２５を通流させて排気対象領域外ＳＰ２へ排出している排気状態のときに、排気対象領域ＳＰ１から排気ファン２６までの間で気体の流量が同一とみなせる２地点のうち、少なくとも排気口２３ａの下流側の第１地点（図２に示す構成例ではＰ１）の圧力である第１圧力と、当該第１地点Ｐ１よりも上流側の第２地点（図２に示す構成例ではＰ２）の圧力である第２圧力との差圧を導出可能な差圧計ＤＰＤ（差圧導出部の一例）が設けられている。
尚、本明細書において、「気体の流量が同一とみなせる２地点」とは、分岐がない同一の流路にある２地点をいうものとする。

上記差圧計ＤＰＤは、排気対象領域ＳＰ１の内部で排気フード２１の外部に設けられており、第１地点Ｐ１と連通接続する第１圧力伝達パイプＥｆ１により第１圧力が伝達されると共に、第２地点Ｐ２と連通接続される第２圧力伝達パイプＥｆ２により第２圧力が伝達されるように、第１圧力伝達パイプＥｆ１及び第２圧力伝達パイプＥｆ２を含んで構成されている。
尚、当該実施形態にあっては、第１圧力伝達パイプＥｆ１は差圧計ＤＰＤから第１地点Ｐ１にかけて鉛直方向での高さ位置が徐々に低くなるように傾斜して配設されると共に、第２圧力伝達パイプＥｆ２は差圧計ＤＰＤから第２地点Ｐ２にかけて鉛直方向での高さ位置が徐々に低くなるように傾斜して配設されており、第１圧力伝達パイプＥｆ１及び第２圧力伝達パイプＥｆ２の内部に結露が発生した場合に、当該結露が差圧計ＤＰＤの側へ流入することを防止できる配置となっている。即ち、当該実施形態にあっては、第１圧力伝達パイプＥｆ１及び第２圧力伝達パイプＥｆ２は、排気フード２１を貫通する形態で配設されている。

更に、差圧計ＤＰＤについて説明を追加すると、差圧計ＤＰＤのセンサ部は、シリコンダイヤフラム方式が採用されており、図示は省略するが、主には、第１電極と第２電極と、第１電極と第２電極との間に設けられるシリコンダイヤフラムとから構成されており、シリコンダイヤフラムの第１電極側には、第１電極に形成された開孔から第１圧力が伝達すると共に、シリコンダイヤフラムの第２電極側には、第２電極に形成された開孔から第２圧力が伝達するように構成され、第１圧力と第２圧力との圧力差による第１電極と第２電極との間でのシリコンダイヤフラムの変位量を計測する形態で、第１圧力と第２圧力との差圧を計測する。

そして、排気状態が正常か否かを知るべく、一時点における排気状態での一の排気流量と差圧計ＤＰＤから導出された一の差圧とから決定される下記の〔式１〕の定数ａと、所望の時点における差圧とから排気流量を含む排気状態を推定する排気状態推定部Ｓ１（給排気状態推定部の一例）を有する制御装置Ｓが設けられている。

Ｑ＝ａ×ΔＰ^１／２ 〔式１〕
ただし、Ｑを排気流量、ΔＰを差圧とする。

ここで、Ｖバンク２２の排気口が大きい場合（方形のバンクの片側が５０ｃｍ×１００ｃｍの場合）と、小さい場合（方形のバンクの片側が２５ｃｍ×５０ｃｍの場合）との夫々で、定数を求めた場合の〔式１〕を図２のグラフ図に図示する。尚、Ｖバンク２２の排気口が大きい場合の定数ａは３７３であり、Ｖバンク２２の排気口が小さい場合の定数ａは９３であった。尚、種々の差圧での排気流量の推定精度を確認するため、図２では、排気ファン２６として回転数可変のものを用い、複数の差圧での排気流量を実測した値も図示している。
図２のグラフ図から判明するように、上述の〔式１〕にて導出した排気流量と差圧との関係式は、排気口の大小の関わらず、測定値に沿ったものとなっていることがわかる。
即ち、以上の図２に示す結果により、ΔＰの乗数を１／２に固定した場合であっても、換気口の大小に関わらず、測定値に大凡沿う排気流量を推定できることを実験的に確認できた。
尚、上述している通り、当該実施形態に係る給排気状態推定システム２００では、〔式１〕を決定するために導出すべき定数はａのみであるため、排気ファン２６の回転数が固定のものであっても、〔式１〕を適切に決定して、排気流量の推定を行うことができる。

尚、図２中のＶバンク２２の排気口が大きい場合の測定値は、以下の〔表１〕に示し、Ｖバンク２２の排気口が小さい場合の測定値は、以下の〔表２〕に示す。

〔表１〕

〔表２〕

制御装置Ｓは、排気状態としての排気流量を導出するための差圧、導出した排気流量、又は当該排気流量から判定される排気状態の正常・異常の判定結果等を、例えば、回線終端装置（図示せず：通信手段の一例）及びネットワーク回線Ｎ（通信手段の一例）を介して監視センターＫ１（監視装置の一例）やスマートフォン等の通信端末Ｋ２（監視装置の一例）に送信するよう構成されている。
これにより、例えば、排気装置１００の排気状態が異常である場合に、監視センターＫ１にて当該排気状態の異常を即座に把握でき、現場に作業員を派遣して、排気状態の改善を図る等の処置をとることができる。

当該実施形態では、第１圧力を計測する第１地点Ｐ１と第２圧力を計測する第２地点Ｐ２は、排気対象領域ＳＰ１から排気ファン２６までの間に設けることとしているが、特に、第１地点Ｐ１よりも上流側の第２地点Ｐ２は、排気フード２１の内部とすることが好ましい。
例えば、換気口Ｗの近傍に換気口Ｗを塞ぐ荷物が置かれたときには、排気対象領域ＳＰ１が負圧となる場合があるが、第２地点Ｐ２を、排気フード２１の内部にする場合、図３に示すように、排気対象領域ＳＰ１が、通常環境（大気圧）と負圧環境の何れであっても、導出される近似式が、測定値に沿ったものとなる。
一方、第２圧力を計測する第２地点Ｐ２を、排気対象領域ＳＰ１の外部で、換気口Ｗの外側の排気対象領域外ＳＰ２に設ける場合（図１でＰ０を第２地点とする場合）において、例えば換気口Ｗの近傍に換気口Ｗを塞ぐ荷物が置かれたときには、排気対象領域ＳＰ１が負圧となり、当該換気口Ｗにて圧力損失が発生し、当該圧力損失の分だけ差圧が大きく出力されるため、図３で「負圧環境下、基準圧＝排気対象領域外（測定値）」で示すように、「負圧環境下、基準圧＝排気フードの内部（測定値）」からズレることとなり、それにより近似式では、適正な排気流量を導出できないことになる。

尚、図３で「通常環境（測定値）」は以下の〔表３〕に示し、図３で「負圧環境下、基準圧＝排気フードの内部（測定値）」は以下の〔表４〕に示し、図３で「負圧環境下、基準圧＝換気対象領域外（測定値）」は以下の〔表５〕に示す。

〔表３〕

〔表４〕

〔表５〕

〔別実施形態〕
（１）差圧導出部は、一の差圧計ＤＰＤから構成する例を示した。
当該差圧導出部は、第１地点の圧力を計測するものとして第１圧力センサと、第２地点の圧力を計測するものとして第２圧力センサと、第１圧力センサ及び第２圧力センサにて計測された圧力の差圧を導出する差圧導出部を有する演算装置とを有する構成を採用しても構わない。

（２）上記実施形態では、排気状態推定部Ｓ１は、差圧計ＤＰＤと共に排気対象領域ＳＰ１の近傍に設けられる制御装置Ｓに設けられる構成例を示した。
しかしながら、例えば、差圧計ＤＰＤに、差圧に関する差圧情報を送信可能な通信部（図示せず）を設け、監視センターＫ１及び通信端末Ｋ２に対して排気状態推定部Ｓ１を設ける構成を採用しても構わない。

（３）上記実施形態に係る給排気状態推定システム２００は、排気ファン２６の回転数が変更できず一定で働くものであっても、排気流量を含む排気状態を良好に推定することができるものであるとして説明した。
しかしながら、例えば、厨房として排気ファン２６の回転数が可変のものであっても、その排気流量を含む排気状態を良好に推定することができる。

（４）上記実施形態において、排気流量は、温度により補正することができる。
具体的には、排気フード２１の内部（より詳細には、排気口２３ａ）から排気ファン２６までの間の温度を計測する温度センサ（図示せず：温度計測手段の一例）を備える構成を採用し、排気状態推定部Ｓ１は、下記の〔式２〕に基づいて、所望の時点にて温度センサにて計測された温度を用いて温度補正後の所望の時点での排気流量を推定する。
Ｑ＝ａ×ΔＰ^１／２
＝ａ×{（Ｔ’＋２７３．１５）／（Ｔ＋２７３．１５）ΔＰ’}^１／２ 〔式２〕
ただし、Ｔは一時点における温度、Ｔ’は所望の時点における温度、ΔＰ’は所望の時点における差圧とする。

（５）上記実施形態では、差圧計ＤＰＤは、第１圧力伝達パイプＥｆ１及び第２圧力伝達パイプＥｆ２を備える構成を示したが、これらを備えない構成を採用しても構わない。
例えば、公知の圧力センサを第１地点Ｐ１及び第２地点Ｐ２に各別に設け、これらの圧力センサにて計測された圧力の差圧を導出する構成を採用しても構わない。
また、上記実施形態では、第１圧力伝達パイプＥｆ１は、差圧計ＤＰＤから第１地点Ｐ１まで鉛直方向での高さ位置が徐々に低くなるように配設した。また、第２圧力伝達パイプＥｆ２は、差圧計ＤＰＤから第２地点Ｐ２まで鉛直方向での高さ位置が徐々に低くなるように配設した。
しかしながら、本発明に係る給排気状態推定システム２００は、当該構成に限定されるものではない。
例えば、図４に示すように、第１圧力伝達パイプＥｆ１の途中に第１排水口Ｅｍ１を設けると共に当該第１排水口Ｅｍ１を開閉する第１開閉弁ＥＶ１（開閉バルブの一例）を備えると共に、第２圧力伝達パイプＥｆ２の途中に第２排水口Ｅｍ２を設けると共に当該第２排水口Ｅｍ２を開閉する第２開閉弁ＥＶ２（開閉バルブの一例）を備える構成を採用しても構わない。
当該構成を採用する場合、第１圧力伝達パイプＥｆ１及び第２圧力伝達パイプＥｆ２の内部に発生した結露を効果的に外部へ排出するためには、第１排水口Ｅｍ１は、第１圧力伝達パイプＥｆ１のうち鉛直方向で高さ位置が最も低い箇所に設けることが好ましく、第２排水口Ｅｍ２は、第２圧力伝達パイプＥｆ２のうち鉛直方向で高さ位置が最も低い箇所に設けることが好ましい。

（６）上記実施形態では、給排気状態推定システム２００は、排気装置１００による排気流量を含む排気状態を推定するものとして説明した。
他の構成例として、給気装置（図示せず）による給気口からの給気流量を含む給気状態を推定するものであっても構わない。
また、給排気状態推定システム２００は、排気フード２１を設けない構成であっても、良好に給排気状態を推定することができる。

（７）上記実施形態では、排気状態推定部Ｓ１は、〔式１〕に基づいて、排気流量を含む排気状態を推定する構成例を示したが、当該〔式１〕に基づくことなく、一時点における排気状態での一の排気流量と差圧計ＤＰＤから導出された一の差圧と、所望の時点における差圧とから排気流量を含む排気状態を推定する構成を採用することもできる。

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明の給排気状態推定システムは、排気ファンの回転数等が調整できない排気装置であっても、簡易な構成で排気流量を含む排気状態を推定できる給排気状態推定システムとして、有効に利用可能である。

２１ ：排気フード
２３ａ ：排気口
２４ ：防火ダンパ
２５ ：排気ダクト
２６ ：排気ファン
１００ ：排気装置
２００ ：給排気状態推定システム
ＤＰＤ ：差圧計
Ｅ ：排気ガス
ＥＶ１ ：第１開閉弁
ＥＶ２ ：第２開閉弁
Ｅｆ１ ：第１圧力伝達パイプ
Ｅｆ２ ：第２圧力伝達パイプ
Ｅｍ１ ：第１排水口
Ｅｍ２ ：第２排水口
Ｋ１ ：監視センター
Ｋ２ ：通信端末
Ｎ ：ネットワーク回線
Ｐ１ ：第１地点
Ｐ２ ：第２地点
Ｓ ：制御装置
Ｓ１ ：排気状態推定部
ＳＰ１ ：排気対象領域
ＳＰ２ ：排気対象領域外
ａ ：定数

Claims (8)

1. 給排気対象領域の気体を給排気対象領域外へ導く給排気装置による給排気流量を含む給排気状態を推定する給排気状態推定システムであって、
   前記給排気対象領域の気体を送風手段により給排気口を介し気体通流路を通流させて前記給排気対象領域外へ導いている前記給排気状態のときに、前記給排気対象領域から前記送風手段までの間で気体の流量が同一とみなせる２地点のうち、少なくとも前記給排気口の下流側の第１地点の圧力である第１圧力と、当該第１地点よりも上流側の第２地点の圧力である第２圧力との差圧を導出可能な差圧導出部を備え、
   一時点における前記給排気状態での一の給排気流量と前記差圧導出部から導出された一の前記差圧と、所望の時点における前記差圧とから給排気流量を含む前記給排気状態を推定する給排気状態推定部を有する給排気状態推定システム。
2. 前記給排気状態推定部は、一時点における前記給排気状態での一の給排気流量と前記差圧導出部から導出された一の前記差圧とから決定される下記の〔式１〕の定数ａと、所望の時点における前記差圧とから給排気流量を含む前記給排気状態を推定する請求項１に記載の給排気状態推定システム。
   Ｑ＝ａ×ΔＰ^１／２ 〔式１〕
   ただし、Ｑを給排気流量、ΔＰを差圧とする。
3. 前記給排気口から前記送風手段までの間の温度を計測する温度計測手段を備え、
   前記給排気状態推定部は、下記の〔式２〕に基づいて、所望の時点にて前記温度計測手段にて計測された温度を用いて温度補正後の前記所望の時点での前記給排気流量を推定する請求項２に記載の給排気状態推定システム。
   Ｑ＝ａ×ΔＰ^１／２
   ＝ａ×{（Ｔ’＋２７３．１５）／（Ｔ＋２７３．１５）ΔＰ’}^１／２ 〔式２〕
   ただし、Ｔは一時点における温度、Ｔ’は所望の時点における温度、ΔＰ’は所望の時点における差圧とする。
4. 前記差圧導出部は、前記給排気口としての排気口を覆う排気フードの外に設けられており、
   前記第１地点と前記差圧導出部とをつなぐ第１圧力伝達パイプと、前記第２地点と前記差圧導出部とをつなぐ第２圧力伝達パイプとを備える請求項１～３の何れか一項に記載の給排気状態推定システム。
5. 前記第１圧力伝達パイプは前記差圧導出部から前記第１地点にかけて鉛直方向での高さ位置が徐々に低くなるように傾斜して配設されると共に、前記第２圧力伝達パイプは前記差圧導出部から前記第２地点にかけて鉛直方向での高さ位置が徐々に低くなるように傾斜して配設される請求項４に記載の給排気状態推定システム。
6. 前記第１圧力伝達パイプ及び前記第２圧力伝達パイプは、その途中に排水口を有すると共に当該排水口を開閉する開閉バルブを有する請求項４又は５に記載の給排気状態推定システム。
7. 前記差圧導出部は、前記第２地点を前記排気フードの内部とし、且つ前記第１地点と前記第２地点との間に圧力損失を発生させる圧力損失発生部位を有する状態で前記差圧を導出する請求項４～６の何れか一項に記載の給排気状態推定システム。
8. 前記給排気状態を外部の監視装置へ送信可能な通信手段を備えている請求項１～７の何れか一項に記載の給排気状態推定システム。

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