(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測手段と、
空気浄化フィルタ通気量の情報を空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得手段と、
前記空気浄化フィルタの交換が必要になる微生物累積数閾値を予め記憶する空気浄化フィルタ能力特性記憶手段と、
前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして記憶する微生物数履歴データ記憶手段と、
この微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出手段と、
前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間とするフィルタ交換タイミング判断手段と、
前記フィルタ交換最短予測時間を設備管理者に提示するフィルタ交換タイミング提示手段とを備えることを特徴とするフィルタ交換推定装置。
【請求項２】
請求項１記載のフィルタ交換推定装置において、
前記フィルタ交換タイミング判断手段は、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とし、
前記フィルタ交換タイミング提示手段は、前記フィルタ交換最短予測時間と共に前記フィルタ交換最長予測時間を設備管理者に提示することを特徴とするフィルタ交換推定装置。
【請求項３】
空調機と、
この空調機を制御する空調機制御手段と、
空気浄化フィルタが設置され、前記空調機から供給される給気を送出する複数の給気吹出口と、
現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間と交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とを空気浄化フィルタ毎に求めるフィルタ交換推定装置と、
前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間の少なくとも一方を取得する予測時間取得手段と、
この予測時間取得手段が取得した予測時間に応じて、各給気吹出口の風量を演算する風量調整参考情報演算手段と、
この風量調整参考情報演算手段の演算結果を前記空調機制御手段に送信し、各給気吹出口の風量を設定する送信手段とを備え、
前記フィルタ交換推定装置は、
前記空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測手段と、
空気浄化フィルタ通気量の情報を前記空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得手段と、
前記空気浄化フィルタの交換が必要になる微生物累積数閾値を予め記憶する空気浄化フィルタ能力特性記憶手段と、
前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして記憶する微生物数履歴データ記憶手段と、
この微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出手段と、
前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を前記フィルタ交換最短予測時間とすると共に、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を前記フィルタ交換最長予測時間とするフィルタ交換タイミング判断手段とを有することを特徴とする空調システム。
【請求項４】
空調機と、
この空調機を制御する空調機制御手段と、
空気浄化フィルタが設置され、前記空調機から供給される給気を送出する複数の給気吹出口と、
現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間と交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とを空気浄化フィルタ毎に求めるフィルタ交換推定装置と、
前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間とを取得する予測時間取得手段と、
前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間との加重和を、現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間として空気浄化フィルタ毎に算出し、この算出した予測時間を長い順または短い順に並べる演算を行う予測時間順位演算手段と、
設備管理者に対して前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間を長い順または短い順に提示する提示手段とを備え、
前記フィルタ交換推定装置は、
前記空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測手段と、
空気浄化フィルタ通気量の情報を前記空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得手段と、
前記空気浄化フィルタの交換が必要になる微生物累積数閾値を予め記憶する空気浄化フィルタ能力特性記憶手段と、
前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして記憶する微生物数履歴データ記憶手段と、
この微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出手段と、
前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を前記フィルタ交換最短予測時間とすると共に、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を前記フィルタ交換最長予測時間とするフィルタ交換タイミング判断手段とを有することを特徴とする空調システム。
【請求項５】
請求項３または４記載の空調システムにおいて、
前記空調機は、前記複数の給気吹出口が設置された空間に給気を供給する空調機であり、
前記空調機制御手段は、前記空調機から前記複数の給気吹出口に供給される給気の風量を給気吹出口毎に制御する風量可変空調（ＶＡＶ）コントローラであることを特徴とする空調システム。
【請求項６】
請求項３または４記載の空調システムにおいて、
前記空調機は、前記複数の給気吹出口が設置された空間を分割したゾーン毎に設置された個別空調機であり、
前記空調機制御手段は、前記個別空調機から対応するゾーンの給気吹出口に供給される給気の風量をゾーン毎に制御する手段であることを特徴とする空調システム。
【請求項７】
空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測ステップと、
空気浄化フィルタ通気量の情報を空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得ステップと、
前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして微生物数履歴データ記憶手段に記憶させる微生物数履歴データ記憶ステップと、
前記微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出ステップと、
前記空気浄化フィルタの交換が必要になる所定の微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間とするフィルタ交換タイミング判断ステップと、
前記フィルタ交換最短予測時間を設備管理者に提示するフィルタ交換タイミング提示ステップとを備えることを特徴とするフィルタ交換推定方法。
【請求項８】
請求項７記載のフィルタ交換推定方法において、
前記フィルタ交換タイミング判断ステップは、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とし、
前記フィルタ交換タイミング提示ステップは、前記フィルタ交換最短予測時間と共に前記フィルタ交換最長予測時間を設備管理者に提示することを特徴とするフィルタ交換推定方法。
【請求項９】
現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間と交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とを、複数の給気吹出口の各々に設けられた空気浄化フィルタ毎に求めるフィルタ交換推定ステップと、
前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間の少なくとも一方を取得する予測時間取得ステップと、
この予測時間取得ステップで取得した予測時間に応じて、各給気吹出口の風量を演算する風量調整参考情報演算ステップと、
この風量調整参考情報演算ステップの演算結果を空調機制御手段に送信し、各給気吹出口の風量を設定する送信ステップとを備え、
前記フィルタ交換推定ステップは、
前記空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測ステップと、
空気浄化フィルタ通気量の情報を前記空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得ステップと、
前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして微生物数履歴データ記憶手段に記憶させる微生物数履歴データ記憶ステップと、
前記微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出ステップと、
前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を前記フィルタ交換最短予測時間とすると共に、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を前記フィルタ交換最長予測時間とするフィルタ交換タイミング判断ステップとからなることを特徴とする空調制御方法。
【請求項１０】
現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間と交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とを、複数の給気吹出口の各々に設けられた空気浄化フィルタ毎に求めるフィルタ交換推定ステップと、
前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間とを取得する予測時間取得ステップと、
前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間との加重和を、現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間として空気浄化フィルタ毎に算出し、この算出した予測時間を長い順または短い順に並べる演算を行う予測時間順位演算ステップと、
設備管理者に対して前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間を長い順または短い順に提示する提示ステップとを備え、
前記フィルタ交換推定ステップは、
前記空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測ステップと、
空気浄化フィルタ通気量の情報を空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得ステップと、
前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして微生物数履歴データ記憶手段に記憶させる微生物数履歴データ記憶ステップと、
前記微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出ステップと、
前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を前記フィルタ交換最短予測時間とすると共に、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を前記フィルタ交換最長予測時間とするフィルタ交換タイミング判断ステップとからなることを特徴とする空調制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の空調制御方法において、
空調機は、前記複数の給気吹出口が設置された空間に給気を供給する空調機であり、
前記空調機制御手段は、前記空調機から前記複数の給気吹出口に供給される給気の風量を給気吹出口毎に制御する風量可変空調（ＶＡＶ）コントローラであることを特徴とする空調制御方法。
【請求項１２】
請求項９または１０記載の空調制御方法において、
空調機は、前記複数の給気吹出口が設置された空間を分割したゾーン毎に設置された個別空調機であり、
前記空調機制御手段は、前記個別空調機から対応するゾーンの給気吹出口に供給される給気の風量をゾーン毎に制御する手段であることを特徴とする空調制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を対象とする空気浄化フィルタの交換タイミングを推定するフィルタ交換推定装置、およびフィルタ交換推定装置を用いて空気浄化フィルタの交換タイミングを調整する空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中の異物を除去するための装置として、種々の空気浄化装置（空気清浄装置）や空気洗浄装置（エアウォッシャ）が実用化されている。空気浄化装置は、空気浄化フィルタ（エアフィルタ）によって空気中の塵埃などの浮遊微小粒子、ガス状汚染物、油脂分、バクテリア等の微生物が付着した粉塵などの異物を濾過することにより、これらを除去する装置である。一方、空気洗浄装置は、空気を水洗いすることにより、空気中の塵埃や微生物などを除去する装置である。
【０００３】
空気浄化フィルタについては、除去対象物の種類、除去対象物の粒径、粒子捕集率などの用途に応じて、種々のフィルタが利用されている。またフィルタの形状に関しても、マット形、クサビ形、折り込み形、カゴ形、袋形、パネル形、ボックス形など様々な形が用いられている。
【０００４】
そして、空気浄化フィルタに溶菌作用を有する酵素単独もしくは種々の蛋白質・ペプチドや多糖類等を共存させて、空気浄化フィルタの微生物殺菌・滅菌・除去能力を向上させるべく、特定の材料および形状を有する担体の表面に酵素を固定化処理することにより、空気浄化フィルタの微生物殺菌・滅菌・除去能力を向上させ、その微生物殺菌・滅菌・除去能力を長期間に渡って維持するようにしたものも開発されている（特許文献１参照）。
【０００５】
上記のように、空気浄化フィルタの能力を長期間に渡って維持することは重要な課題であるが、永遠に利用できるものではないので、当然ながらフィルタ交換などのメンテナンスは避けられない。上記のような酵素を固定化処理するなどして能力を向上させたフィルタなどは、単純に材質の劣化によって能力が低下するわけではなく、細菌などの微生物との反応履歴に応じて能力が低下する。すなわち、フィルタ交換などの適切なメンテナンスのタイミングは、単純に有効期限を決めるような方法が妥当なのではなく、能力の低下を確認して判断するのが好ましい。
【０００６】
しかしながら、フィルタの微生物殺菌・滅菌・除去能力を評価するには、微生物の生存菌数が予めわかっている空気をフィルタに試験的に流して、流した後の微生物の生存菌数の減少を確認するというような、非現実的な方法を採用しなければならない。したがって、従来は経験に基づき、一定の計画期間でフィルタを交換していた。このため、まだ十分に使用可能なフィルタを交換処理していたり、逆に能力が低下したフィルタを交換せずに使用していたりという不具合が避けられなかった。
【０００７】
この課題に関連して、ケミカルフィルタの上流に配置した汚染性ガス検知器により気体中の汚染性ガス濃度を測定し、ケミカルフィルタへの汚染性ガス成分の負荷量の積算値を算出することにより、ケミカルフィルタの寿命を予測する方法が提案されている（特許文献２参照）。この特許文献２に開示された方法によれば、フィルタの寿命に到達するまでの時間を推定することはせず、積算負荷量と新品時の処理容量からフィルタの消費率を計算し、消費率の一定の閾値（例えば８０％）をフィルタ交換のタイミングとして提示する。微生物を対象とする空気浄化フィルタに、特許文献２に開示された方法を応用すると、以下の方法が考えられる。
【０００８】
空気浄化フィルタを通過した微生物累積数を推定し、フィルタ交換のタイミングの判断に反映することで、従来に比べ、より適切なタイミングで空気浄化フィルタの交換を判断できるようになる。
微生物累積数の推定については、米国バイオビジラントシステムズ（BioVigilant Systems）社が開発したリアルタイム細菌ディテクタ（非特許文献１参照）による計測値を利用できる。空気浄化フィルタを備えた浄化装置が設置された浄化対象領域内に、少なくとも１個のリアルタイム細菌ディテクタが設置されているものとする。好ましくは、リアルタイム細菌ディテクタによる計測値と空気浄化フィルタを通過する微生物数との相関関係を、予め調べておくことが好ましい。しかし、特別に広大な空間でなければ、単位時間内にリアルタイム細菌ディテクタで検出される微生物数（例えばＮ個／ｍ3）を、同じ単位時間内で空気浄化フィルタを通過する空気量（例えばｍ3）で直接換算する程度でもよい。
【０００９】
そして、空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数に対応して、適切なフィルタ交換のタイミングを予め規定しておく。適切なタイミングは、空気浄化フィルタの種類ごとに予め空気浄化フィルタの微生物殺菌・滅菌・除去能力と空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数との関係を調べておき、空気浄化フィルタの設置用途に応じて必要な能力に基づき規定すればよい。以上により、リアルタイム細菌ディテクタを用いて、空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数を推定して、適切なフィルタ交換のタイミングを自動的に提示できるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２０３２９５号公報
【特許文献２】特開平１１−２２６３４１号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】長谷川倫男他，「気中微生物リアルタイム検出技術とその応用」，株式会社山武，ａｚｂｉｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  ２００９年１２月号，ｐ．２−７，２００９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
空気浄化フィルタが医薬品製造施設などのような重要な場所で利用されている場合、フィルタ交換のタイミングになってから提示するのは適切ではない。空気浄化フィルタが多数利用されており、かつ空気浄化フィルタの在庫が施設内に十分にない場合は、フィルタ交換が完了するまでに長い期間を要することになり得るわけであり、フィルタ交換が完了するまでの期間は医薬品の製造を停止しなければならなくなる。したがって、フィルタ交換のタイミングは予測して提示する必要がある。フィルタ交換のタイミングを予測して提示することは、特許文献２にも開示されているが、微生物数は季節、温度、湿度、空間内の在室者数などによりランダムに変化するので、フィルタの一定の消費率を閾値とするのは、適切なフィルタ交換のタイミングを予測していることにはならない。例えば消費率が８０％になった時点でフィルタを交換するのは、交換が早過ぎる可能性があるし、逆に交換が遅すぎる可能性もある。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、従来に比べて安全かつ適切な空気浄化フィルタの交換タイミングを提示することができるフィルタ交換推定装置および方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、各空気浄化フィルタの交換のタイミングを合わせることができる空調システムおよび方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のフィルタ交換推定装置は、空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測手段と、空気浄化フィルタ通気量の情報を空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得手段と、前記空気浄化フィルタの交換が必要になる微生物累積数閾値を予め記憶する空気浄化フィルタ能力特性記憶手段と、前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして記憶する微生物数履歴データ記憶手段と、この微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出手段と、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間とするフィルタ交換タイミング判断手段と、前記フィルタ交換最短予測時間を設備管理者に提示するフィルタ交換タイミング提示手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明のフィルタ交換推定装置の１構成例において、前記フィルタ交換タイミング判断手段は、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とし、前記フィルタ交換タイミング提示手段は、前記フィルタ交換最短予測時間と共に前記フィルタ交換最長予測時間を設備管理者に提示することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の空調システムは、空調機と、この空調機を制御する空調機制御手段と、空気浄化フィルタが設置され、前記空調機から供給される給気を送出する複数の給気吹出口と、現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間と交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とを空気浄化フィルタ毎に求めるフィルタ交換推定装置と、前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間の少なくとも一方を取得する予測時間取得手段と、この予測時間取得手段が取得した予測時間に応じて、各給気吹出口の風量を演算する風量調整参考情報演算手段と、この風量調整参考情報演算手段の演算結果を前記空調機制御手段に送信し、各給気吹出口の風量を設定する送信手段とを備え、前記フィルタ交換推定装置は、前記空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測手段と、空気浄化フィルタ通気量の情報を前記空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得手段と、前記空気浄化フィルタの交換が必要になる微生物累積数閾値を予め記憶する空気浄化フィルタ能力特性記憶手段と、前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして記憶する微生物数履歴データ記憶手段と、この微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出手段と、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を前記フィルタ交換最短予測時間とすると共に、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を前記フィルタ交換最長予測時間とするフィルタ交換タイミング判断手段とを有することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の空調システムは、空調機と、この空調機を制御する空調機制御手段と、空気浄化フィルタが設置され、前記空調機から供給される給気を送出する複数の給気吹出口と、現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間と交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とを空気浄化フィルタ毎に求めるフィルタ交換推定装置と、前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間とを取得する予測時間取得手段と、前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間との加重和を、現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間として空気浄化フィルタ毎に算出し、この算出した予測時間を長い順または短い順に並べる演算を行う予測時間順位演算手段と、設備管理者に対して前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間を長い順または短い順に提示する提示手段とを備え、前記フィルタ交換推定装置は、前記空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測手段と、空気浄化フィルタ通気量の情報を前記空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得手段と、前記空気浄化フィルタの交換が必要になる微生物累積数閾値を予め記憶する空気浄化フィルタ能力特性記憶手段と、前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして記憶する微生物数履歴データ記憶手段と、この微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出手段と、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を前記フィルタ交換最短予測時間とすると共に、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を前記フィルタ交換最長予測時間とするフィルタ交換タイミング判断手段とを有することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の空調システムの１構成例において、前記空調機は、前記複数の給気吹出口が設置された空間に給気を供給する空調機であり、前記空調機制御手段は、前記空調機から前記複数の給気吹出口に供給される給気の風量を給気吹出口毎に制御する風量可変空調（ＶＡＶ）コントローラであることを特徴とするものである。
また、本発明の空調システムの１構成例において、前記空調機は、前記複数の給気吹出口が設置された空間を分割したゾーン毎に設置された個別空調機であり、前記空調機制御手段は、前記個別空調機から対応するゾーンの給気吹出口に供給される給気の風量をゾーン毎に制御する手段であることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明のフィルタ交換推定方法は、空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測ステップと、空気浄化フィルタ通気量の情報を空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得ステップと、前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして微生物数履歴データ記憶手段に記憶させる微生物数履歴データ記憶ステップと、前記微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出ステップと、前記空気浄化フィルタの交換が必要になる所定の微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を現時点から前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間とするフィルタ交換タイミング判断ステップと、前記フィルタ交換最短予測時間を設備管理者に提示するフィルタ交換タイミング提示ステップとを備えることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の空調制御方法は、現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間と交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とを、複数の給気吹出口の各々に設けられた空気浄化フィルタ毎に求めるフィルタ交換推定ステップと、前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間の少なくとも一方を取得する予測時間取得ステップと、この予測時間取得ステップで取得した予測時間に応じて、各給気吹出口の風量を演算する風量調整参考情報演算ステップと、この風量調整参考情報演算ステップの演算結果を空調機制御手段に送信し、各給気吹出口の風量を設定する送信ステップとを備え、前記フィルタ交換推定ステップは、前記空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測ステップと、空気浄化フィルタ通気量の情報を前記空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得ステップと、前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして微生物数履歴データ記憶手段に記憶させる微生物数履歴データ記憶ステップと、前記微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出ステップと、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を前記フィルタ交換最短予測時間とすると共に、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を前記フィルタ交換最長予測時間とするフィルタ交換タイミング判断ステップとからなることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の空調制御方法は、現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間と交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間とを、複数の給気吹出口の各々に設けられた空気浄化フィルタ毎に求めるフィルタ交換推定ステップと、前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間とを取得する予測時間取得ステップと、前記フィルタ交換最短予測時間と前記フィルタ交換最長予測時間との加重和を、現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間として空気浄化フィルタ毎に算出し、この算出した予測時間を長い順または短い順に並べる演算を行う予測時間順位演算ステップと、設備管理者に対して前記空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間を長い順または短い順に提示する提示ステップとを備え、前記フィルタ交換推定ステップは、前記空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測ステップと、空気浄化フィルタ通気量の情報を空調機制御手段から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得ステップと、前記微生物数と前記空気浄化フィルタ通気量との積の値を、前記空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして微生物数履歴データ記憶手段に記憶させる微生物数履歴データ記憶ステップと、前記微生物数履歴データ記憶手段に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに前記空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出ステップと、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最短期間の所要時間を前記フィルタ交換最短予測時間とすると共に、前記微生物累積数閾値から前記微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、前記微生物数履歴データ記憶手段から検索し、検索した最長期間の所要時間を前記フィルタ交換最長予測時間とするフィルタ交換タイミング判断ステップとからなるものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、フィルタ交換最短予測時間を算出して提示することにより、設備管理者は安全かつ適切な交換タイミングでフィルタ交換を行うことができる。
【００２２】
また、本発明では、フィルタ交換最短予測時間に加えて、フィルタ交換最長予測時間を算出して提示することにより、設備管理者はフィルタ交換最短予測時間の確からしさを推測することができる。
【００２３】
また、本発明では、フィルタ交換最短予測時間とフィルタ交換最長予測時間とを空気浄化フィルタ毎に求め、フィルタ交換最短予測時間とフィルタ交換最長予測時間の少なくとも一方を取得し、取得した予測時間に応じて、各給気吹出口の風量を演算し、この演算結果を空調機制御手段に送信して、各給気吹出口の風量を設定することにより、交換タイミングまでの時間が長いと予想される空気浄化フィルタが設置されている給気吹出口からの給気量が多くなり、交換タイミングまでの時間が短いと予想される空気浄化フィルタが設置されている給気吹出口からの給気量が少なくなるように空調制御を行うことができる。その結果、本発明では、各空気浄化フィルタの交換タイミングが揃うように空調制御を行うことができるので、フィルタ交換のタイミングを合わせやすくなり、フィルタ交換作業の効率を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明では、フィルタ交換最短予測時間とフィルタ交換最長予測時間とを空気浄化フィルタ毎に求め、フィルタ交換最短予測時間とフィルタ交換最長予測時間とを取得し、フィルタ交換最短予測時間とフィルタ交換最長予測時間との加重和を、現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間として空気浄化フィルタ毎に算出し、この算出した予測時間を長い順または短い順に並べて提示することにより、設備管理者は交換タイミングまでの時間が長いと予想される空気浄化フィルタと交換タイミングまでの時間が短いと予想される空気浄化フィルタの設置場所を入れ換えることが可能になる。その結果、本発明では、フィルタ交換のタイミングを合わせやすくなり、フィルタ交換作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るフィルタ交換推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るフィルタ交換推定装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る空調システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における風量可変空調制御系の概略図である。
【図５】風量可変空調制御系と本発明の第２の実施の形態に係る空調システムの送信部との関係を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る空調システムの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る空調システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［発明の原理１］
リアルタイム性の高いリアルタイム細菌ディテクタ（非特許文献１参照）を利用して、履歴データに基づき空気浄化フィルタを通過する微生物の数の最大量のペース（最短時間のペース）を手掛かりとすることにより、設備管理者に有効な情報を提供できる。すなわち、フィルタ交換すべき限界の微生物累積数（特許文献２における消費率１００％に相当）までの残りの微生物数が、空気浄化フィルタを通過する可能性のある最短期間（過去の実績における最大の通過ペースをあてはめた期間）を検索し、この最短期間の所要時間を現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間とする。このフィルタ交換最短予測時間を提示することにより、安全かつ適切な交換タイミングでフィルタ交換が行なえるようになる。
【００２７】
なお、同じく最長期間（過去の実績における最大の通過ペースをあてはめた期間）を検索し、この最長期間の所要時間を現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間として、フィルタ交換最短予測時間と併せて提示することにより、フィルタ交換最短予測時間の確度（確からしさ）も、設備管理者などが推測できるようになり好適である。すなわち、フィルタ交換最短予測時間とフィルタ交換最長予測時間の幅が小さければ、それだけ曖昧さは小さいと言えるし、フィルタ交換最短予測時間とフィルタ交換最長予測時間の幅が大きければ、それだけ曖昧さは大きいと言える。
【００２８】
［発明の原理２］
医薬品製造施設などのような大規模な施設では、複数の空気浄化フィルタが利用されている。したがって、フィルタ交換のタイミングは各フィルタによって異なってくる。そこで、複数利用されている空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間を長い順（あるいは短い順）に並べて、予測時間が長い空気浄化フィルタと予測時間が短い空気浄化フィルタの設置場所を交換するように提示すれば、フィルタ交換のタイミングを合わせやすくなり、フィルタ交換作業の効率を向上させることができる。
【００２９】
あるいは、大規模な施設空間にて風量可変空調（ＶＡＶ）あるいは複数の個別空調機による空調を行なっていて、空気浄化フィルタを複数の給気吹出口に設置している場合は、空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間が長いフィルタが設置されている給気吹出口からの給気量が多くなり、短いフィルタが設置されている給気吹出口からの給気量が少なくなるように、空調制御特性を自動調整する。これにより、フィルタ交換のタイミングを合わせやすくなり、フィルタ交換作業の効率を向上させることができる。
【００３０】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るフィルタ交換推定装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理１に対応するものである。フィルタ交換推定装置は、空気浄化フィルタが設置された空間における微生物数を計測する微生物数計測部１と、空気浄化フィルタを通過する空気の量である空気浄化フィルタ通気量の情報を空調機制御手段（不図示）から取得する空気浄化フィルタ通気量情報取得部２と、空気浄化フィルタの交換が必要になる微生物累積数閾値を予め記憶する空気浄化フィルタ能力特性記憶部３と、微生物数と空気浄化フィルタ通気量との積の値を、空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして記憶する微生物数履歴データ記憶部４と、微生物数履歴データ記憶部４に記憶された履歴データに基づいて、現時点までに空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値を算出する微生物累積数推定値算出部５と、微生物累積数閾値から微生物累積数推定値を引いた残りの微生物数と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、微生物数履歴データ記憶部４から検索し、検索した最短期間の所要時間を現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間とするフィルタ交換タイミング判断部６と、フィルタ交換最短予測時間を設備管理者に提示するフィルタ交換タイミング提示部７とから構成される。
【００３１】
本実施の形態では、説明を簡易にするために、微生物数計測部１が計測対象とする空気は、空気浄化フィルタを通過する直前の空気であるものとする。
図２は本実施の形態のフィルタ交換推定装置の動作を示すフローチャートである。微生物数計測部１は、空気浄化フィルタが設置された浄化対象空間における特定のタイミングＴｊで検出される単位容積および単位時間あたりの微生物の数をＮｊ［個／ｍ3］として計測する（図２ステップＳ１００）。微生物数計測部１としては、リアルタイム細菌ディテクタ（非特許文献１参照）が利用できる。
【００３２】
空気浄化フィルタ通気量情報取得部２は、微生物数計測部１の計測と同じタイミングＴｊでの空気浄化フィルタ通気量Ｖｊ［ｍ3／ｍｉｎ］の情報を空調機制御手段から取得する（ステップＳ１０１）。空調機制御手段については後述する。
微生物数履歴データ記憶部４は、微生物数計測部１が計測した微生物数Ｎｊと空気浄化フィルタ通気量情報取得部２が取得した空気浄化フィルタ通気量Ｖｊとの積ＮｊＶｊ［個／ｍｉｎ］を、タイミングＴｊにおいて空気浄化フィルタを通過する微生物の数の履歴データとして記憶する（ステップＳ１０２）。
【００３３】
微生物累積数推定値算出部５は、微生物数履歴データ記憶部４に記憶された微生物数の履歴データに基づいて、空気浄化フィルタの新品時点から現時点までに空気浄化フィルタを通過した微生物の累積数の推定値ΣＮｊＶｊ［個］を算出する（ステップＳ１０３）。微生物数履歴データ記憶部４には、空気浄化フィルタの新品時点Ｔｊ＝０から現時点Ｔｊ＝Ｔｘまでの各タイミングＴｊにおける微生物数の履歴データが記憶されているので、これらの履歴データの値を積算することにより、微生物累積数推定値ΣＮｊＶｊ［個］を算出することができる。
【００３４】
空気浄化フィルタ能力特性記憶部３には、空気浄化フィルタの交換が必要になる微生物累積数閾値ＮＴが予め記憶されている。なお、微生物累積数閾値ＮＴは空気浄化フィルタ毎に設定されている値でもよいし、各空気浄化フィルタに共通の値でもよい。
【００３５】
フィルタ交換タイミング判断部６は、微生物累積数閾値ＮＴから現時点の微生物累積数推定値ΣＮｊＶｊを引いた残りの微生物数（ＮＴ−ΣＮｊＶｊ）と同数以上の微生物数が観測された過去の最短期間を、微生物数履歴データ記憶部４から検索し、検索した最短期間の所要時間を現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最短時間であるフィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎとする（ステップＳ１０４）。例えば微生物数履歴データ記憶部４に記憶された微生物数の累積値が（ＮＴ−ΣＮｊＶｊ）と同数以上となる期間のうち最短の期間がＴｊ＝ＴａからＴｊ＝Ｔｂまでの期間であった場合、Ｔｊ＝ＴａからＴｊ＝Ｔｂまでの所要時間がフィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎとなる。
【００３６】
また、フィルタ交換タイミング判断部６は、残りの微生物数（ＮＴ−ΣＮｊＶｊ）と同数以下の微生物数が観測された過去の最長期間を、微生物数履歴データ記憶部４から検索し、検索した最長期間の所要時間を現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの最長時間であるフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘとする（ステップＳ１０５）。例えば微生物数履歴データ記憶部４に記憶された微生物数の累積値が（ＮＴ−ΣＮｊＶｊ）と同数以下となる期間のうち最長の期間がＴｊ＝ＴｃからＴｊ＝Ｔｄまでの期間であった場合、Ｔｊ＝ＴｃからＴｊ＝Ｔｄまでの所要時間がフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘとなる。
【００３７】
フィルタ交換タイミング提示部７は、フィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎとフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘとを、フィルタ交換を行う設備管理者に提示する（ステップＳ１０６）。
フィルタ交換推定装置は、以上の図２に示した処理を特定の周期（あるいは特定のタイミング）で繰り返し実行する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、フィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎとフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘを算出して提示することにより、設備管理者は安全かつ適切な交換タイミングでフィルタ交換を行うことができる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明の第２の実施の形態に係る空調システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理２に対応するものである。空調システムは、フィルタ交換推定装置１０＿１〜１０＿４と、空調機１１と、空調機１１によって冷却または加熱された空気（給気）の量を調節するダンパ１２＿１〜１２＿４と、給気吹出口１３＿１〜１３＿４と、給気吹出口１３＿１〜１３＿４に設置された空気浄化フィルタ１４＿１〜１４＿４と、ダンパ１２＿１〜１２＿４の開度を制御する空調機制御手段となる風量可変空調（ＶＡＶ）コントローラ１５と、各フィルタ交換推定装置１０＿１〜１０＿４からフィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎとフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘを取得する予測時間取得部１６と、フィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎとフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘとの加重和を、現時点から空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間として空気浄化フィルタ毎に算出し、この算出した予測時間を長い順または短い順に並べる演算を行う予測時間順位演算部１７と、設備管理者に対して空気浄化フィルタの交換タイミングまでの予測時間を長い順または短い順に提示する提示部１８と、予測時間取得部１６が取得した予測時間に応じて、各給気吹出口１３＿１〜１３＿４の風量を演算する風量調整参考情報演算部１９と、風量調整参考情報演算部１９の演算結果をＶＡＶコントローラ１５に送信し、各給気吹出口１３＿１〜１３＿４の風量を設定する送信部２０とから構成される。
【００４０】
フィルタ交換推定装置１０＿１〜１０＿４は、それぞれ給気吹出口１３＿１〜１３＿４の空気浄化フィルタ１４＿１〜１４＿４に対応して設けられている。本実施の形態では説明を簡易にするために、各フィルタ交換推定装置１０＿１〜１０＿４の微生物数計測部１が計測対象とする空気は、それぞれ給気吹出口１３＿１〜１３＿４の空気浄化フィルタ１４＿１〜１４＿４を通過する直前の給気であるものとする。
【００４１】
図４に４個のＰＩＤコントローラを用いてＶＡＶコントローラ１５を構成した場合のＶＡＶ制御系の概略図を示す。図３、図４の例では、空調対象の空間を複数のゾーンＺ１〜Ｚ４に分割し、ゾーンＺ１〜Ｚ４毎にダンパ１２＿１〜１２＿４と、給気吹出口１３＿１〜１３＿４と、空気浄化フィルタ１４＿１〜１４＿４と、ゾーンＺ１〜Ｚ４の温度を計測する温度センサ２２＿１〜２２＿４とを設けている。ＶＡＶコントローラ１５は、４つのＰＩＤコントローラ２１＿１〜２１＿４から構成される。
【００４２】
図４において、ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４はそれぞれゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４の設定値であり、設定温度である。設定値ＳＰ１〜ＳＰ４は、例えばゾーンＺ１〜Ｚ４の居住者によって与えられる。ＭＶ１，ＭＶ２，ＭＶ３，ＭＶ４はそれぞれＰＩＤコントローラ２１＿１，２１＿２，２１＿３，２１＿４からゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４のダンパ１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４に与えられる操作量であり、ダンパ開度を示している。ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＶ３，ＰＶ４はそれぞれゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４の制御量であり、温度センサ２２＿１，２２＿２，２２＿３，２２＿４によって計測される温度計測値である。
【００４３】
各ＰＩＤコントローラ２１＿１，２１＿２，２１＿３，２１＿４は、それぞれＰＩＤ演算を行ない、算出した操作量ＭＶ１，ＭＶ２，ＭＶ３，ＭＶ４を所定の操作量上限値ＯＨ＿１，ＯＨ＿２，ＯＨ＿３，ＯＨ＿４と操作量下限値ＯＬ＿１，ＯＬ＿２，ＯＬ＿３，ＯＬ＿４で上下限処理した後に出力する。
【００４４】
図５にＰＩＤ制御を適用したＶＡＶ制御系と本実施の形態との関係を示す。図５において、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４はそれぞれゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４の制御対象である。図５は、制御対象Ｐ１とＰＩＤコントローラ２１＿１とからなるフィードバック制御系がゾーンＺ１に形成され、制御対象Ｐ２とＰＩＤコントローラ２１＿２とからなるフィードバック制御系がゾーンＺ２に形成され、制御対象Ｐ３とＰＩＤコントローラ２１＿３とからなるフィードバック制御系がゾーンＺ３に形成され、制御対象Ｐ４とＰＩＤコントローラ２１＿４とからなるフィードバック制御系がゾーンＺ４に形成されることを示している。また、後述する送信部２０の動作により、ＰＩＤコントローラ２１＿１〜２１＿４の操作量下限値ＯＬ＿１〜ＯＬ＿４が設定されることを示している。
【００４５】
図６は本実施の形態の空調システムの動作を示すフローチャートである。フィルタ交換推定装置１０＿ｋ（ｋ＝１〜４）は、対応するゾーンＺｋの空気浄化フィルタ１４＿ｋについてフィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎ＿ｋとフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘ＿ｋとを求める。すなわち、フィルタ交換推定装置１０＿ｋは、第１の実施の形態で説明した処理を空気浄化フィルタ１４＿ｋ毎に行う。
【００４６】
予測時間取得部１６は、予め規定されたタイミングで、各フィルタ交換推定装置１０＿ｋからフィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎ＿ｋとフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘ＿ｋとを取得する（図６ステップＳ２００）。
予測時間順位演算部１７は、フィルタ交換最短予測時間Ｔｍｉｎ＿ｋとフィルタ交換最長予測時間Ｔｍａｘ＿ｋとの加重和の加重を最も単純に１：１として、Ｔｍｉｎ＿ｋ＋Ｔｍａｘ＿ｋを、現時点から空気浄化フィルタ１４＿ｋの交換タイミングまでの予測時間として空気浄化フィルタ１４＿ｋ毎に算出し、この算出した予測時間を長い順に並べる演算を行なう（ステップＳ２０１）。なお、ここでの予測時間は、各ゾーンの相対比較が目的となるので、加重和の加重は全ゾーン共通に適宜設計すればよい。
【００４７】
提示部１８は、設備管理者に対して空気浄化フィルタ１４＿ｋの交換タイミングまでの予測時間を長い順に提示する（ステップＳ２０２）。設備管理者は、提示部１８に提示された予測時間を確認することにより、交換タイミングまでの時間が長いと予想される空気浄化フィルタと交換タイミングまでの時間が短いと予想される空気浄化フィルタの設置場所を入れ換えることが可能になる。空気浄化フィルタの設置場所を入れ換えた場合には、設備管理者がデータの入れ換えを行うことになる。例えば、空気浄化フィルタ１４＿１と１４＿２の設置場所を入れ換えた場合には、フィルタ交換推定装置１０＿１の微生物数履歴データ記憶部４に記憶されている微生物数の履歴データとフィルタ交換推定装置１０＿２の微生物数履歴データ記憶部４に記憶されている微生物数の履歴データとを入れ換える。なお、予測時間順位演算部１７と提示部１８の処理は、予測時間を長い順に並べてもよいし、短い順に並べてもよい。
【００４８】
次に、風量調整参考情報演算部１９は、予測時間順位演算部１７が演算した予測時間に応じて、各給気吹出口１３＿ｋの風量下限値ＯＬ＿ｋを算出する（ステップＳ２０３）。まず、風量調整参考情報演算部１９は、以下のように予測時間の総和に対する各予測時間の比率αｋを空気浄化フィルタ１４＿ｋ毎に算出する。
Ｘ＝Σ（Ｔｍｉｎ＿ｋ＋Ｔｍａｘ＿ｋ）
＝Ｔｍｉｎ＿１＋Ｔｍａｘ＿１＋Ｔｍｉｎ＿２＋Ｔｍａｘ＿２
＋Ｔｍｉｎ＿３＋Ｔｍａｘ＿３＋Ｔｍｉｎ＿４＋Ｔｍａｘ＿４    ・・・（１）
αｋ＝（Ｔｍｉｎ＿ｋ＋Ｔｍａｘ＿ｋ）／Ｘ                        ・・・（２）
【００４９】
続いて、風量調整参考情報演算部１９は、風量下限値ＯＬ＿ｋの総和に対する各風量下限値ＯＬ＿ｋの比率が予測時間の比率αｋと同一となり、かつ各風量下限値ＯＬ＿ｋの総和が換気に必要な所定の総風量下限値ＬＴに一致するように、各風量下限値ＯＬ＿ｋを求める。なお、ここでの風量下限値ＯＬ＿ｋは、０〜１００％の正規化された値である。
ＯＬ＿ｋ＝ＬＴαｋ                                              ・・・（３）
【００５０】
送信部２０は、風量調整参考情報演算部１９が算出した風量下限値ＯＬ＿ｋを操作量下限値ＯＬ＿ｋとしてそれぞれ対応するＰＩＤコントローラ２１＿ｋに設定する（ステップＳ２０４）。以後、各ＰＩＤコントローラ２１＿ｋは、設定された操作量下限値ＯＬ＿ｋを用いて操作量ＭＶｋを算出することになる。これにより、交換タイミングまでの時間が長いと予想される空気浄化フィルタが設置されている給気吹出口からの給気量が多くなり、交換タイミングまでの時間が短いと予想される空気浄化フィルタが設置されている給気吹出口からの給気量が少なくなるように空調制御が行われる。その結果、本実施の形態では、各空気浄化フィルタの交換タイミングが揃うように空調制御が行われることになるので、フィルタ交換のタイミングを合わせやすくなり、フィルタ交換作業の効率を向上させることができる。
【００５１】
ＶＡＶコントローラ１５のＰＩＤ演算は下記のように行なわれる。なお、操作量上限値ＯＨ＿１，ＯＨ＿２，ＯＨ＿３，ＯＨ＿４は適宜任意に設定されていればよい。
まず、ＰＩＤコントローラ２１＿１は、設定値ＳＰ１と制御量ＰＶ１に基づいて、以下の伝達関数式のようなＰＩＤ制御演算を行って操作量ＭＶ１を算出する。
ＭＶ１＝（１００／Ｐｂ１）｛１＋（１／Ｔｉ１ｓ）＋Ｔｄ１ｓ｝（ＳＰ１−ＰＶ１）
・・・（４）
【００５２】
Ｐｂ１は比例帯、Ｔｉ１は積分時間、Ｔｄ１は微分時間、ｓはラプラス演算子である。さらに、ＰＩＤコントローラ２１＿１は、操作量ＭＶ１の出力に際して、以下の式のような操作量ＭＶ１の上下限処理を行う。
Ｉｆ  ＭＶ１＞ＯＨ＿１  ｔｈｅｎ  ＭＶ１＝ＯＨ＿１              ・・・（５）
Ｉｆ  ＭＶ１＜ＯＬ＿１  ｔｈｅｎ  ＭＶ１＝ＯＬ＿１              ・・・（６）
すなわち、ＰＩＤコントローラ２１＿１は、操作量ＭＶ１が操作量上限値ＯＨ＿１より大きい場合、操作量ＭＶ１＝ＯＨ＿１として出力する上限処理を行い、操作量ＭＶ１が操作量下限値ＯＬ＿１より小さい場合、操作量ＭＶ１＝ＯＬ＿１として出力する下限処理を行う。
【００５３】
ＰＩＤコントローラ２１＿２は、設定値ＳＰ２と制御量ＰＶ２に基づいて、以下の伝達関数式のようなＰＩＤ制御演算を行って操作量ＭＶ２を算出する。
ＭＶ２＝（１００／Ｐｂ２）｛１＋（１／Ｔｉ２ｓ）＋Ｔｄ２ｓ｝（ＳＰ２−ＰＶ２）
・・・（７）
【００５４】
Ｐｂ２は比例帯、Ｔｉ２は積分時間、Ｔｄ２は微分時間である。さらに、ＰＩＤコントローラ２１＿２は、操作量ＭＶ２の出力に際して、以下の式のような操作量ＭＶ２の上下限処理を行う。
Ｉｆ  ＭＶ２＞ＯＨ＿２  ｔｈｅｎ  ＭＶ２＝ＯＨ＿２              ・・・（８）
Ｉｆ  ＭＶ２＜ＯＬ＿２  ｔｈｅｎ  ＭＶ２＝ＯＬ＿２              ・・・（９）
【００５５】
ＰＩＤコントローラ２１＿３は、設定値ＳＰ３と制御量ＰＶ３に基づいて、以下の伝達関数式のようなＰＩＤ制御演算を行って操作量ＭＶ３を算出する。
ＭＶ３＝（１００／Ｐｂ３）｛１＋（１／Ｔｉ３ｓ）＋Ｔｄ３ｓ｝（ＳＰ３−ＰＶ３）
・・・（１０）
【００５６】
Ｐｂ３は比例帯、Ｔｉ３は積分時間、Ｔｄ３は微分時間である。さらに、ＰＩＤコントローラ２１＿３は、操作量ＭＶ３の出力に際して、以下の式のような操作量ＭＶ３の上下限処理を行う。
Ｉｆ  ＭＶ３＞ＯＨ＿３  ｔｈｅｎ  ＭＶ３＝ＯＨ＿３            ・・・（１１）
Ｉｆ  ＭＶ３＜ＯＬ＿３  ｔｈｅｎ  ＭＶ３＝ＯＬ＿３            ・・・（１２）
【００５７】
ＰＩＤコントローラ２１＿４は、設定値ＳＰ４と制御量ＰＶ４に基づいて、以下の伝達関数式のようなＰＩＤ制御演算を行って操作量ＭＶ４を算出する。
ＭＶ４＝（１００／Ｐｂ４）｛１＋（１／Ｔｉ４ｓ）＋Ｔｄ４ｓ｝（ＳＰ４−ＰＶ４）
・・・（１３）
【００５８】
Ｐｂ４は比例帯、Ｔｉ４は積分時間、Ｔｄ４は微分時間である。さらに、ＰＩＤコントローラ２１＿４は、操作量ＭＶ４の出力に際して、以下の式のような操作量ＭＶ４の上下限処理を行う。
Ｉｆ  ＭＶ４＞ＯＨ＿４  ｔｈｅｎ  ＭＶ４＝ＯＨ＿４            ・・・（１４）
Ｉｆ  ＭＶ４＜ＯＬ＿４  ｔｈｅｎ  ＭＶ４＝ＯＬ＿４            ・・・（１５）
【００５９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記発明の原理２に対応するものであり、部屋毎もしくはゾーン毎に個別空調機を設ける場合について説明するものである。第２の実施の形態との違いは、空調機１１の代わりに、ゾーンＺｋ（ｋ＝１〜４）毎に個別空調機が設置され、空調機制御手段となる各ＰＩＤコントローラ２１＿ｋがそれぞれ対応する個別空調機に供給される熱媒（冷水または温水）の量を制御することである。各個別空調機は、空調対象の空間から個別空調機へ戻される空気を熱交換機に通し、空気を冷却または加熱して各ゾーンの給気吹出口１３＿ｋに送り出す。操作量調整参考情報演算部１９および送信部２０と各ＰＩＤコントローラ２１＿ｋとの関係は図５に示したとおりであるので、第２の実施の形態の符号を用いて説明する。
【００６０】
図７は本実施の形態の空調システムの動作を示すフローチャートである。図７のステップＳ２００〜Ｓ２０２の処理は、第２の実施の形態と同様である。本実施の形態の風量調整参考情報演算部１９は、予測時間順位演算部１７が演算した予測時間に応じて、各個別空調機を循環する固定風量Ｗｋを個別空調機毎に算出する（ステップＳ２０５）。風量調整参考情報演算部１９は、第２の実施の形態と同様に、予測時間の総和に対する各予測時間の比率αｋを空気浄化フィルタ１４＿ｋ毎に算出する。
【００６１】
そして、風量調整参考情報演算部１９は、固定風量Ｗｋの総和に対する各固定風量Ｗｋの比率が予測時間の比率αｋと同一となり、かつ各固定風量Ｗｋの総和が所定の総風量ＷＴに一致するように、各固定風量Ｗｋを求める。
Ｗ＿ｋ＝ＷＴαｋ                                              ・・・（１６）
【００６２】
送信部２０は、風量調整参考情報演算部１９が算出した固定風量Ｗｋをそれぞれ対応する個別空調機の空調機制御手段に送り、個別空調機を循環する空気の量を固定風量Ｗｋに設定する（ステップＳ２０６）。各個別空調機では、固定風量Ｗｋに応じてファンの回転が制御されることになる。これにより、交換タイミングまでの時間が長いと予想される空気浄化フィルタが設置されている給気吹出口からの給気量が多くなり、交換タイミングまでの時間が短いと予想される空気浄化フィルタが設置されている給気吹出口からの給気量が少なくなるように空調制御が行われる。その結果、本実施の形態では、個別空調機を用いる空調システムにおいて、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
なお、第２、第３の実施の形態では、空気浄化フィルタ１４＿ｋ毎にフィルタ交換推定装置１０＿ｋを設けているが、これに限るものではなく、空気浄化フィルタ１４＿ｋ毎に微生物数計測部１を設けるようにすれば、１台のフィルタ交換推定装置で空気浄化フィルタ１４＿ｋ毎の演算を行うことができる。
また、第２、第３の実施の形態では、図２のステップＳ１０６の処理は必須の処理ではない。
【００６４】
第１〜第３の実施の形態で説明したフィルタ交換推定装置と予測時間取得部１６と予測時間順位演算部１７と提示部１８と風量調整参考情報演算部１９と送信部２０とは、ＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第３の実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、空気浄化フィルタの交換を判断する技術に適用することができる。また、本発明は、各空気浄化フィルタの交換のタイミングを調整する技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…微生物数計測部、２…空気浄化フィルタ通気量情報取得部、３…空気浄化フィルタ能力特性記憶部、４…微生物数履歴データ記憶部、５…微生物累積数推定値算出部、６…フィルタ交換タイミング判断部、７…フィルタ交換タイミング提示部、１０＿１〜１０＿４…フィルタ交換推定装置、１１…空調機、１２＿１〜１２＿４…ダンパ、１３＿１〜１３＿４…給気吹出口、１４＿１〜１４＿４…空気浄化フィルタ、１５…風量可変空調コントローラ、１６…予測時間取得部、１７…予測時間順位演算部、１８…提示部、１９…風量調整参考情報演算部、２０…送信部、２１＿１〜２１＿４…ＰＩＤコントローラ、２２＿１〜２２＿４…温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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