JP7459301B2 - 換気情報表示装置 - Google Patents
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Description
本開示は、必要換気量と、運転中の換気装置の実際の換気量とをユーザが容易に把握できるようにすることを目的とする。
対象空間における換気量の目標値である必要換気量を示す必要換気情報と、前記対象空間に設置された換気装置の換気量である実換気量を示す実換気情報とを取得する換気情報取得部と、
前記換気情報取得部によって取得された前記必要換気情報が示す前記必要換気量と、前記実換気情報が示す前記実換気量とを表示する表示部と
を備える。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る換気システム1の構成を説明する。
換気システム1は、換気装置2と、人数検知装置3と、表示器4と、換気情報表示装置10とを備える。換気情報表示装置10は、人数検知装置3及び表示器4と、伝送路5を介して接続されている。
給気ファン21が動作することにより、外気が取り込まれ、全熱交換器23を通って対象空間6に給気される。排気ファン22が動作することにより、対象空間6から吸気され、全熱交換器23を通って外部に排気される。全熱交換器23では、給気される空気と排気される空気との全熱交換が行われる。
換気情報表示装置10は、コンピュータである。
換気情報表示装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、ストレージ13と、通信インタフェース14とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
ストレージ13には、換気情報表示装置10の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。これにより、換気情報表示装置10の各機能構成要素の機能が実現される。
図4から図7を参照して、実施の形態1に係る換気情報表示装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る換気情報表示装置10の動作手順は、実施の形態1に係る換気情報表示方法に相当する。また、実施の形態1に係る換気情報表示装置10の動作を実現するプログラムは、実施の形態1に係る換気情報表示プログラムに相当する。
図4に示す処理は、決められた間隔で繰り返し実行される。
必要換気量計算部111は、対象空間6で必要とされる換気量である必要換気量を計算し、必要換気量を計算した時刻とともにメモリ12に書き込む。言い換えると、必要換気量は、対象空間6における換気量の目標値である。
具体的には、必要換気量計算部111は、人数検知装置3を用いて対象空間6にいる在室人数を特定する。実施の形態1では、人数検知装置3は赤外線センサであるため、必要換気量計算部111は、赤外線センサによって取得されたセンサデータから、対象空間6にいる在室人数を特定する。必要換気量計算部111は、特定された在室人数に、事前に設定された在室者1人当たりの必要換気量を乗じて、対象空間6の必要換気量を計算する。
在室者1人当たりの必要換気量は、在室者の状態と感染症の流行状態といった指標に基づき変動させてもよい。例えば、在室者が咳又はくしゃみをしている場合には、在室者1人当たりの必要換気量を多くしてもよい。また、インフルエンザ等の感染症の流行しているほど、在室者1人当たりの必要換気量を多くしてもよい。
実換気量計算部112は、対象空間6に設置された換気装置2の実際の換気量である実換気量を計算し、実換気量を計算した時刻とともにメモリ12に書き込む。
具体的には、実換気量計算部112は、換気装置2のファンモータの回転数あるいは電流値に基づき、換気装置2の風量を実換気量として計算する。この際、実換気量計算部112は、カタログ値等の換気装置2を設置した直後の性能をそのまま用いて実換気量を計算するのではなく、エアフィルタ24a,24bの埃目詰まりといった経年的な劣化又は汚れによる風量低下を考慮して実換気量を計算することが望ましい。
対象空間6に複数の換気装置2が設置されている場合には、各換気装置2の実換気量を足し合わせることによって、複数の換気装置2全体としての実換気量が計算される。
図5及び図6では、換気装置2が換気量が一定になるようにファンモータを制御する定風量制御を行うことが想定されている。
定風量制御では、図5に示すように、目標風量を実現するトルク電流とモータ周波数との相関関係が設定される。換気装置2は、設定された相関関係に従いモータ周波数を制御することにより、風量が目標風量になるように制御する。つまり、換気装置2は、エアフィルタ24a,24bの埃目詰まり等により、風路の圧力損失が大きくなった場合に、モータ周波数を上げて目標風量を維持する。図5及び図6では、初期状態ではポイント1のモータ周波数で制御され、圧力損失が大きくなるにつれ、ポイント2、ポイント3、ポイント4とモータ周波数が高くなるように制御される。しかし、モータ周波数の上限値でも目標風量を維持できないほど圧力損失が大きくなると、図6に示すように徐々に風量が少なくなっていく。
したがって、実換気量計算部112は、目標風量を維持できている間は、目標風量を実換気量として扱えばよい。実換気量計算部112は、目標風量を維持できないほど圧力損失が大きくなると、圧力損失に応じて徐々に実換気量を少なくする。
換気情報取得部113は、ステップS11で計算された過去基準期間についての必要換気量を示す必要換気情報と、ステップS12で計算された過去基準期間についての実換気量を示す実換気情報とを取得する。
具体的には、換気情報取得部113は、過去基準期間に計算された必要換気量を必要換気情報としてメモリ12から読み出し、過去基準期間に計算された実換気量を実換気情報としてメモリ12から読み出す。
不足判定部114は、ステップS13で取得された必要換気情報が示す必要換気量が、ステップS13で取得された実換気情報が示す実換気量よりも多いか否かを判定する。不足判定部114は、必要換気量が実換気量よりも多い場合には、換気量不足であると判定する。
表示部115は、ステップS13で取得された必要換気情報が示す必要換気量の経時変化と、ステップS13で取得された実換気情報が示す実換気量の経時変化とを表示器4に表示する。また、表示部115は、ステップS14で換気量不足と判定された場合には、換気量不足であることを示す不足情報を表示器4に表示する。
具体例としては、図7に示すように、表示部115は、必要換気量の経時変化と実換気量の経時変化とを示すグラフを表示するとともに、不足情報として「換気量不足」の文言と現在の必要換気量及び現在の実換気量とを表示する。また、表示部115は、グラフにおいて、必要換気量が実換気量よりも多い部分について、色を変える等して強調して表示する。
以上のように、実施の形態1に係る換気情報表示装置10は、必要換気情報及び実換気情報を表示する。ユーザは、表示された情報を確認することにより、必要換気量と実際の換気量とを容易に把握することができる。その結果、換気量が不足していることを特定可能であり、窓開け換気を行う、在室人数を減らすといった対応を取ることが可能である。
<変形例1>
ステップS15で表示部115は、換気装置2のメンテナンス又は買い替えのタイミングを表示してもよい。
具体的には、図8に示すように、エアフィルタ24a,24bの埃目詰まり等により、徐々に実換気量が下がっていく。その結果、必要換気量の平均値又は中央値といった、必要換気量の基準値に徐々に近づいていく。表示部115は、実換気量の傾きなどから、実換気量が必要換気量の基準値を下回る時点を推測する。そして、表示部115は、推測された時点を、メンテナンス又は買い替えのタイミングとして表示する。
これにより、換気システム1の管理者は、このグラフを確認することにより、換気装置2のメンテナンス又は買い替えが必要になるタイミングを把握することが可能になる。
ステップS12で実換気量計算部112は、実換気量に加えて、換気装置をメンテナンスした場合に想定される換気装置2の換気量である想定換気量を計算し、メモリ12に書き込んでもよい。具体例としては、実換気量計算部112は、エアフィルタ24a,24bを清掃又は交換することにより、埃目詰まりを解消した場合の想定換気量を計算する。
この場合には、ステップS13で換気情報取得部113は、必要換気情報及び実換気情報に加えて、現在の想定換気量を示す想定換気情報を取得する。ステップS15で表示部115は、必要換気量の経時変化及び実換気量の経時変化等に加え、想定換気情報が示す想定換気量を表示する。
想定換気量が必要換気量以上であれば、換気装置2のメンテナンスを行えば、換気量不足を解消できることになる。したがって、換気システム1の管理者が表示された情報を確認することにより、換気装置2のメンテナンスを行えば、換気量不足を解消できるか否かを容易に判断可能になる。
実施の形態1では、必要換気量計算部111が必要換気量を計算し、実換気量計算部112が実換気量を計算した。しかし、必要換気量及び実換気量は外部の装置によって計算されてもよい。そして、外部の装置によって計算された必要換気量及び実換気量を、換気情報取得部113が取得してもよい。
実施の形態1では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例4として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例4について、実施の形態1と異なる点を説明する。
各機能構成要素を1つの電子回路で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路に分散させて実現してもよい。
変形例5として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
実施の形態2は、表示器4に情報を表示するのとは別に、換気システム1の管理者の端末等に情報を出力する点が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
図9を参照して、実施の形態2に係る換気情報表示装置10の構成を説明する。
換気情報表示装置10は、機能構成要素として、記録部116と、出力部117とを備える点が図3に示す換気情報表示装置10と異なる。記録部116及び出力部117は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
図10及び図11を参照して、実施の形態2に係る換気情報表示装置10の動作を説明する。
実施の形態2に係る換気情報表示装置10の動作手順は、実施の形態2に係る換気情報表示方法に相当する。また、実施の形態2に係る換気情報表示装置10の動作を実現するプログラムは、実施の形態2に係る換気情報表示プログラムに相当する。
実施の形態2に係る換気情報表示装置10の処理は、記録処理と、出力処理とを含む。
図4のステップS14で換気量不足と判定された場合に記録処理が実行される。
記録部116は、換気対策が実行されたか否かを判定する。
具体的には、記録部116は、対象空間6にいる在室人数が減ったか否かを判定する。つまり、記録部116は、人数検知装置3を用いて対象空間6にいる在室人数を特定し、在室人数がステップS11で特定された在室人数よりも減ったか否かを判定する。
また、記録部116は、対象空間6を区切る建具が開けられたか否かを判定する。対象空間6を区切る建具とは、対象空間6に設けられた窓又は戸である。例えば、記録部116は、建具の開閉を検知するセンサを用い、建具が開けられたことが検知されたか否かを判定する。
記録部116は、対象空間6にいる在室人数が減ったと判定された場合と、対象空間6を区切る建具が開けられたと判定された場合との少なくともいずれかの場合には、換気対策が実行されたと判定する。記録部116は、換気対策が実行されたと判定された場合には、処理をステップS22に進める。一方、記録部116は、換気対策が実行されたと判定されなかった場合には、処理をステップS23に進める。
記録部116は、換気対策が実行されたことをメモリ12に書き込む。
具体的には、記録部116は、ステップS21で在室人数が減ったと判定された場合には、在室人数削減の対策が取られたことをメモリ12に書き込む。また、記録部116は、ステップS21で建具が開けられたと判定された場合には、手動換気の対策が取られたことをメモリ12に書き込む。なお、記録部116は、ステップS21で在室人数が減ったと判定されたと判定され、かつ、建具が開けられたと判定された場合には、在室人数削減及び手動換気の対策が取られたことをメモリ12に書き込む。
記録部116は、ステップS14で換気量不足と判定されてから指定時間が経過したか否かを判定する。指定時間は事前に設定された時間である。
記録部116は、換気量不足と判定されてから指定時間が経過した場合には、処理を終了する。一方、記録部116は、換気量不足と判定されてから指定時間が経過していない場合には、処理をステップS21に戻す。
換気システム1の管理者から指定されたタイミング、又は、定期的なタイミングで出力処理は実行される。
出力部117は、ステップS13で取得された必要換気情報が示す必要換気量と、ステップS13で取得された実換気情報が示す実換気量とともに、ステップS22でメモリ12に書き込まれた換気対策の実行履歴を示す実績情報を、換気システム1の管理者の端末等に出力する。
なお、出力部117は、必要換気情報が示す必要換気量及び実換気情報が示す実換気量については、図7に示すようにグラフとして出力してもよい。また、出力部117は、変形例2で説明したように、メンテナンス又は買い替えのタイミングをグラフ等に示してもよい。
以上のように、実施の形態2に係る換気情報表示装置10は、必要換気量及び実換気量を換気システム1の管理者の端末等に出力する。これにより、管理者は、換気量の過不足状況を容易に把握することができる。
<変形例6>
実施の形態2では、ステップS21で対象空間6にいる在室人数が減ったか否かを判定した。しかし、在室人数が多少減っただけでは、換気量不足を解消できない場合がある。
そこで、ステップS21で記録部116は、在室人数が減った場合に、必要換気量計算部111に必要換気量を計算させ、実換気量計算部112に実換気量を計算させて、必要換気量が実換気量以下になったか否かを判定してもよい。この場合には、記録部116は、在室人数が減った場合ではなく、在室人数が減り、かつ、必要換気量が実換気量以下になった場合に、換気対策が実行されたと判定する。
実施の形態3は、1人当たりの必要換気量と、実換気量とに基づき、入室可能な人数を特定する点が実施の形態1,2と異なる。実施の形態3では、この異なる点を説明して、同一の点については説明を省略する。
実施の形態3では、実施の形態1に機能を加えた場合について説明する。しかし、実施の形態2に機能を加えることも可能である。また、実施の形態1,2とは別に、実施の形態3の機能だけを実現することも可能である。
図12を参照して、実施の形態3に係る換気情報表示装置10の構成を説明する。
換気情報表示装置10は、機能構成要素として、人数計算部118を備える点が図3に示す換気情報表示装置10と異なる。他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
図13を参照して、実施の形態3に係る換気情報表示装置10の動作を説明する。
実施の形態3に係る換気情報表示装置10の動作手順は、実施の形態3に係る換気情報表示方法に相当する。また、実施の形態3に係る換気情報表示装置10の動作を実現するプログラムは、実施の形態3に係る換気情報表示プログラムに相当する。
実施の形態3では、対象空間6の在室人数は0人であると仮定して説明する。
実換気量計算部112は、対象空間6に設置された換気装置2の実際の換気量である実換気量を計算し、実換気量をメモリ12に書き込む。実換気量の具体的な計算方法は図4のステップS12と同じである。
人数計算部118は、在室者1人当たりの必要換気量と、ステップS41で計算された実換気量に基づき、対象空間6への入室可能な人数を計算する。
具体的には、人数計算部118は、ステップS41で計算された実換気量を、在室者1人当たりの必要換気量で除して、端数を切り捨てることにより得られた値を、対象空間6への入室可能な人数として計算する。
表示部115は、ステップS42で計算された入室可能な人数を表示器4に表示する。
以上のように、実施の形態3に係る換気情報表示装置10は、対象空間6に入室可能な人数を表示する。これにより、対象空間6の利用者は、事前に対象空間6に入室可能な人数を知ることが可能である。
例えば、対象空間6が会議室の場合には、ユーザは、会議室の予約等を行う時点で会議室に入室可能な人数を知ることができる。そのため、入室可能な人数に応じて会議の参加者を調整する、あるいは、利用する会議室を他の会議室に変更するといった調整をすることが可能である。なお、この例の場合には、表示器4は、換気装置2のリモートコントローラではなく、ユーザのPC、スマートフォン又はタブレットといった端末であることが望ましい。
<変形例7>
実施の形態3では、対象空間6の在室人数は0人であると仮定した。しかし、対象空間6の在室人数は1人以上であってもよい。この場合には、ステップS42で人数計算部118は、実換気量を在室者1人当たりの必要換気量で除して、端数を切り捨てることにより得られた値から、在室人数を減ずることにより、対象空間6への入室可能な人数を計算すればよい。
例えば、対象空間6がシェアオフィス等の場合に、対象空間6の入り口に設置された表示器4に、あと何人入室可能かを表示するといった利用方法が考えられる。
Claims (8)
- 対象空間における換気量の目標値である必要換気量を示す必要換気情報と、前記対象空間に設置された換気装置の換気量である実換気量を示す実換気情報と、前記換気装置をメンテナンスした場合に想定される前記換気装置の換気量である想定換気量を示す想定換気情報とを取得する換気情報取得部と、
前記換気情報取得部によって取得された前記必要換気情報が示す前記必要換気量と、前記実換気情報が示す前記実換気量とを表示するとともに、前記必要換気量が前記実換気量よりも多い場合に、前記想定換気量が前記必要換気量以上であれば、メンテナンスを勧める表示を行い、前記想定換気量が前記必要換気量未満であれば、買い替えを勧める表示を行う表示部と
を備える換気情報表示装置。 - 前記表示部は、前記必要換気量が前記実換気量よりも多い場合には、換気量不足であることを示す不足情報を表示する
請求項1に記載の換気情報表示装置。 - 前記必要換気情報は、過去基準期間についての前記必要換気量を示し、
前記実換気情報は、前記過去基準期間についての前記実換気量を示し、
前記表示部は、前記過去基準期間についての前記必要換気量及び前記実換気量を表示する
請求項1又は2に記載の換気情報表示装置。 - 前記表示部は、前記想定換気情報が示す前記想定換気量を表示する
請求項1から3までのいずれか1項に記載の換気情報表示装置。 - 前記換気情報表示装置は、さらに、
前記不足情報を表示した後に前記対象空間にいる人数が減った場合と、前記不足情報を表示した後に前記対象空間を区切る建具が開けられた場合との少なくともいずれかの場合に、換気対策が実施されたことを実績情報に記録する対策記録部と、
前記対策記録部によって記録された前記実績情報を出力する実績出力部と
を備える請求項2に記載の換気情報表示装置。 - 前記必要換気情報は、過去基準期間についての前記必要換気量を示し、
前記実換気情報は、前記過去基準期間についての前記実換気量を示し、
前記実績出力部は、前記必要換気情報及び前記実換気情報と、前記実績情報とを出力する
請求項5に記載の換気情報表示装置。 - 前記実績出力部は、前記必要換気量の経時変化と前記実換気量の経時変化とから特定された前記換気装置のメンテナンス又は買い替えの推奨タイミングを示すタイミング情報を出力する
請求項5又は6に記載の換気情報表示装置。 - 前記表示部は、1人当たりの必要換気量と、前記実換気量とから特定された、前記対象空間への入室可能な人数を表示する
請求項1から7までのいずれか1項に記載の換気情報表示装置。
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