(57)【要約】【課題】喫煙領域から非喫煙領域に漏れたタバコの煙の拡散を低コストで解析できる室内空気環境管理システムを提供する。【解決手段】第１〜第Ｎ（Ｎ：２以上の自然数）の温度センサＴＳは、周囲の温度を測定する。室内空気環境管理３００は、データベースと、濃度計算部を備える。データベースは、前記第ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の温度センサの周囲に流入する空気の温度の変化量ΔＴｉｎ（ｉ）を前記第ｊ（ｊ＝１〜Ｎ）の温度センサの周囲から流出する空気の温度の変化量ΔＴout（ｊ）で除した値を示す温度感度ａ（ｉ，ｊ）を記憶する。濃度計算部は、予め入力された喫煙領域に設置された前記温度センサの周囲の煙の濃度と、前記温度感度ａ（ｉ，ｊ）に基づく前記第ｉの温度センサの周囲における流量分配比とから前記第ｉの温度センサの周囲のタバコの煙の濃度φ（ｉ）を計算する。【選択図】図１
2015087031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の温度を測定する第１〜第Ｎ（Ｎ：２以上の自然数）の温度センサと、
コンピュータと、を備え、
前記コンピュータは、
前記第ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の温度センサの周囲に流入する空気の温度の変化量ΔＴｉｎ（ｉ）を前記第ｊ（ｊ＝１〜Ｎ）の温度センサの周囲から流出する空気の温度の変化量ΔＴout（ｊ）で除した値を示す温度感度ａ（ｉ，ｊ）を記憶するデータベースと、
予め入力された喫煙領域に設置された前記温度センサの周囲の煙の濃度と、前記温度感度ａ（ｉ，ｊ）に基づく前記第ｉの温度センサの周囲における流量分配比とから前記第ｉの温度センサの周囲のタバコの煙の濃度φ（ｉ）を計算する濃度計算部と、を備える
ことを特徴とする室内空気環境管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の室内空気環境管理システムであって、
前記データベースは、
前記温度センサによって測定された温度と温度が測定されたタイミングとを対応付けて記憶し、
前記コンピュータは、
前記データベースに記憶された温度に基づいて、所定の期間における第ｊ（ｉ＝１〜Ｎ）の温度センサの周囲から流出する空気の温度の変化量ΔＴout（ｊ）を計算する流出空気温度変化計算部と、
前記温度センサによって測定された温度に基づいて、前記所定の期間における第ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の温度センサの周囲に流入する空気の温度の変化量ΔＴｉｎ（ｉ）を計算する流入空気温度変化計算部と、
計算された前記ΔＴｉｎ（ｉ）を計算された前記ΔＴout（ｊ）で除することにより、前記温度感度ａ（ｉ，ｊ）を計算する温度感度計算部と、
計算された前記温度感度ａ（ｉ，ｊ）で前記データベースを更新する温度感度更新部と、
を備えることを特徴とする室内空気環境管理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の室内空気環境管理システムであって、
前記コンピュータは、
非喫煙領域に設置された第ｉの温度センサの周囲における前記濃度φ（ｉ）の最大値を特定する濃度最大値特定部
を備えることを特徴とする室内空気環境管理システム。
【請求項４】
請求項１に記載の室内空気環境管理システムであって、
空気を供給する給気装置と、
空気を排気する排気装置と、をさらに備え、
前記コンピュータは、
前記濃度φ（ｉ）の最大値に応じて、給気量が多くなるように前記給気装置を制御し、排気量が多くなるように前記排気装置を制御する装置制御部と、
を備えることを特徴とする室内空気環境管理システム。
【請求項５】
請求項１に記載の室内空気環境管理システムであって、
空気を供給する複数の給気装置と、
空気を排気する複数の排気装置と、をさらに備え、
前記コンピュータは、
複数の前記給気装置及び前記排気装置の出力の組合せのうち、前記濃度φ（ｉ）の最大値が最小になる組合せを特定する第１の組合せ特定部と、
を備えることを特徴とする室内空気環境管理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の室内空気環境管理システムであって、
前記コンピュータは、
前記第１の組合せ特定部によって特定された出力の組合せのうち、すべての前記給気装置及び前記排気装置の消費電力の合計が最小になる組合せを特定する第２の組合せ特定部
を備えることを特徴とする室内空気環境管理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の室内空気環境管理システムであって、
前記コンピュータは、
前記第２の組合せ特定部によって特定された出力の組合せに基づいて、前記給気装置及び前記排気装置を制御する装置制御部
を備えることを特徴とする室内空気環境管理システム。
【請求項８】
請求項１に記載の室内空気環境管理システムであって、
空気を供給する給気装置と、
空気を排気する排気装置と、をさらに備え、
前記濃度計算部は、
予め入力された喫煙領域に設置された前記温度センサの周囲の煙の濃度と、前記給気装置及び排気装置の取りうる位置の組合せと、前記給気装置及び排気装置の風量と、前記温度感度ａ（ｉ，ｊ）に基づく前記第ｉの温度センサの周囲における流量分配比とから、喫煙領域に設置された前記温度センサの周囲の所定時間経過後の煙の濃度を計算し、
前記コンピュータは、
計算された煙の濃度が最小となる前記給気装置及び排気装置の位置の組合せを特定する第３の組合せ特定部
を備えることを特徴とする室内空気環境管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空気環境管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
分煙を実施する施設に於いて、禁煙席の配置が禁煙席として適切か否かを診断する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、「空気や液体の流れを解析する流体解析装置２を用いて実施される禁煙席診断装置１の設計に於いて、禁煙席の適性診断を実施する空間についての情報を取得する空間情報取得手段１０と、喫煙により発生する粉塵の粉塵濃度分布を流体解析装置２で解析する為の解析用データを作成し、解析用データを流体解析装置２に提供して粉塵濃度分布の解析を実施し、その結果を粉塵濃度分布データとして取得する粉塵濃度分布解析手段１５と、空間内を所定の領域毎に分割し、粉塵濃度分布データを用い所定の領域の夫々について禁煙席としての適性を診断する適性診断手段１６と、を備える。」と記載されている。
【０００４】
また、汚染を的確に把握して効率よくファンや空気清浄機を運転し、且つ空調的なエネルギーロスを減らす喫煙ブース内の空気清浄保持システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２には、「喫煙ブース２内に常時換気の換気口３と空気清浄機４とを有し、換気口３内及び／又はその周辺に煙感知センサ５、６を設置してなり、この煙感知センサ５、６からの煙感知情報が、予め設定した空気の作動条件であるときに空気清浄機４を作動させ、設定作動条件でないときに空気清浄機４を停止させることで、喫煙ブース２内で発生した煙草の煙は換気口３を必ず通るから、煙感知センサ５、６により必ず感知され、その煙感知情報により，空気清浄機４の作動を制御できて、無駄な空気清浄機４の運転が無くなり、上記課題を達成出来る。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８１２０８号公報
【特許文献２】特開２００３−０６５５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されるような技術では、流体解析を行うため高い精度でタバコの煙（粉じん）の濃度分布を解析することができる。しかしながら、高い精度で解析するため、コストがかかるという問題がった。
【０００８】
特許文献２に開示されるような技術では、喫煙ブース内のタバコの煙を煙感知センサで感知する。しかしながら、喫煙ブースから漏れたタバコの煙の拡散については考慮されていない。
【０００９】
本発明の目的は、喫煙領域から非喫煙領域に漏れたタバコの煙の拡散を低コストで解析できる室内空気環境管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、周囲の温度を測定する第１〜第Ｎ（Ｎ：２以上の自然数）の温度センサと、コンピュータと、を備え、前記コンピュータは、前記第ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の温度センサの周囲に流入する空気の温度の変化量ΔＴｉｎ（ｉ）を前記第ｊ（ｊ＝１〜Ｎ）の温度センサの周囲から流出する空気の温度の変化量ΔＴout（ｊ）で除した値を示す温度感度ａ（ｉ，ｊ）を記憶するデータベースと、予め入力された喫煙領域に設置された前記温度センサの周囲の煙の濃度と、前記温度感度ａ（ｉ，ｊ）に基づく前記第ｉの温度センサの周囲における流量分配比とから前記第ｉの温度センサの周囲のタバコの煙の濃度φ（ｉ）を計算する濃度計算部と、を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、喫煙領域から非喫煙領域に漏れたタバコの煙の拡散を低コストで解析できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置を備えた室内空気環境管理システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置の構成図である
【図３】本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置を適用する部屋におけるサーマルネットワークを示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例である室内空気環境管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態である室内空気環境管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態である室内空気環境管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施形態である室内空気環境管理装置を適用する部屋のレイアウトを説明するための図である。
【図９】本発明の第４の実施形態である室内空気環境管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）  
以下、図１〜図４を用いて、本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置の構成及び動作を説明する。室内空気環境管理装置は、１つの部屋に設置された給気装置、排気装置、空調機などを制御する装置である。
【００１４】
最初に、図１を用いて、室内空気環境管理システム５００の構成を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置３００を備えた室内空気環境管理システム５００の構成図である。
【００１５】
室内空気環境管理システム５００は、給気装置２００（２００１〜２００２）、空調機２１０、排気装置２２０（２２０１〜２２０２）、室内空気環境管理装置３００、温度センサＴＳ（ＴＳ１〜ＴＳ６）、無線アクセスポイントＡＰを備える。
【００１６】
なお、給気装置２００、空調機２１０、排気装置２２０、温度センサＴＳは、無線アクセスポイントＡＰ、通信ネットワークＮＷを介して室内空気環境管理装置３００と通信する。各装置の数は、一例であり、これらに限定されない。また、各装置と通信ネットワークＮＷは有線で接続されていてもよい。
【００１７】
ここで、部屋４００は、喫煙領域４００Ｓ（４００Ｓ１〜４００Ｓ２）、非喫煙領域４００ＮＳから構成される。喫煙領域４００Ｓと非喫煙領域４００ＮＳは、エアーカーテン、パーティション、壁などで仕切られている。ただし、喫煙領域４００Ｓから非喫煙領域４００ＮＳへタバコの煙が漏れるものとする。
【００１８】
非喫煙領域４００ＮＳには、６人の人１００（１００１〜１００６）がいる。喫煙領域４００Ｓ１には、２人の人１００（１００７〜１００８）がいる。喫煙領域４００Ｓ２には、１人の人１００９がいる。ここで、喫煙領域４００Ｓにいる人１００（１００７〜１００９）は、それぞれ単位濃度のタバコの煙を排出するものとする。なお、人数は一例であり、これらに限定されない。
【００１９】
給気装置２００１は、例えば、換気扇であり、給気装置２００２は、例えば、エアーカーテンである。給気装置２００（２００１〜２００２）は、室内空気環境管理装置３００からの指令に基づいて、給気量を変更する。給気装置２００は、温度センサを内蔵しており、給気温度を、通信ネットワークＮＷを介して室内空気環境管理装置３００へ送信する。
【００２０】
排気装置２２０（２２０１〜２２０２）は、室内空気環境管理装置３００からの指令に基づいて、排気量を変更する。排気装置２２０は、温度センサを内蔵しており、排気温度を、通信ネットワークＮＷを介して室内空気環境管理装置３００へ送信する。また、排気装置２２０の温度センサは、喫煙領域４００Ｓの空気の温度を測定し、測定した温度を室内空気環境管理装置３００へ送信する。
【００２１】
空調機２１０は、室内空気環境管理装置３００からの指令に基づいて、吐出する空気の温度を変更する。詳細には、空調機２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部２１１を備える。制御部２１１は、室内空気環境管理装置３００からの情報である空調機設定風量、設定冷凍能力（設定吐出温度）に基づいて、空調風量や温度などが設定された値になるように制御管理する。
【００２２】
また、制御部２１１は、現在の空調機２１０の運転状態である送風量や吸入と吐出の温度、空調機コンプレッサの消費電力等の値またはこれらの値を代表する量（例えば、送風ファン回転数などの量）を、通信ネットワークＮＷを介して室内空気環境管理装置３００へ送信する。
【００２３】
温度センサＴＳ（ＴＳ１〜ＴＳ６）は、周囲（人１００の感受範囲）の空気の温度を測定し、測定値を室内空気環境管理装置３００へ送信する。
【００２４】
室内空気環境管理装置３００は、吐出空気の温度（空調機の設定温度）を指示する指令を空調機２１０へ送信する。また、室内空気環境管理装置３００は、給気量を指示する指令を給気装置２１０へ送信する。さらに、室内空気環境管理装置３００は、排気量を指示する指令を排気装置２２０へ送信する。室内空気環境管理装置３００の構成の詳細については、図２を用いて後述する。
【００２５】
次に、図２を用いて、室内空気環境管理装置３００の構成を説明する。図２は、本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置３００の構成図である。
【００２６】
室内空気環境管理装置３００（コンピュータ）は、ＣＰＵ３０４、主記憶装置３０５、ネットワークＩ／Ｆ３０６、グラフィックＩ／Ｆ３０７、入出力Ｉ／Ｆ３０８、補助記憶装置Ｉ／Ｆ３０９を備える。これらの装置は、バス３１１に接続される。
【００２７】
ＣＰＵ３０４は、制御部として、室内空気環境管理装置３００の各部を制御し、所定の運用管理の各モジュール（プログラム）を主記憶装置３０５にロードして実行する。
【００２８】
主記憶装置３０５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリから構成される。主記憶装置３０５には、ＣＰＵ３０４が実行するプログラム、参照するデータがロードされる。
【００２９】
ネットワークＩ／Ｆ３０６は、通信ネットワークＮＷと接続するためのインタフェースである。
【００３０】
グラフィックＩ／Ｆ３０７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置３０１を接続するためのインタフェースである。
【００３１】
入出力Ｉ／Ｆ３０８は、入出力装置を接続するためのインタフェースである。図２の例では、入出力Ｉ／Ｆに、キーボード３０２とポインティングデバイスとしてのマウス３０３が接続されている。
【００３２】
補助記憶装置Ｉ／Ｆ３０９は、ＨＤＤ３１０（Hard Disk Drive）などの補助記憶装置を接続するためのインタフェースである。
【００３３】
補助記憶装置３１０は、大容量のＨＤＤなどから構成される。補助記憶装置３１０には、運用管理のためのプログラム３１０ａとデータベース３１０ｂ（ＤＢ）が格納されている。
【００３４】
なお、ＣＰＵ３０４は、給気装置２００、空調機２１０、排気装置２２０、温度センサＴＳから、温度などの情報をネットワークＩ／Ｆ３０６を通じて受信し、受信した情報をＤＢ３１０ｂに記憶する。
【００３５】
次に、図３を用いて、部屋４００におけるサーマルネットワークＴＮＷを説明する。図３は、本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置３００を適用する部屋４００におけるサーマルネットワークＴＮＷを示す模式図である。
【００３６】
矢印１００Ｆ（１００Ｆ１〜１００Ｆ６）は、人１００（１００１〜１００６）の周囲への空気の流入を示す。一方、矢印１００Ｂ（１００Ｂ１〜１００Ｂ６）は、人１００（１００１〜１００６）の周囲からの空気の流出を示す。
【００３７】
矢印４００Ｆ（４００Ｆ１〜４００Ｆ２）は、喫煙領域４００Ｓ（４００Ｓ１〜４００Ｓ２）への空気の流入を示す。一方、矢印４００Ｂ（４００Ｂ１〜４００Ｂ２）は、喫煙領域４００Ｓ（４００Ｓ１〜４００Ｓ２）からの空気の流出を示す。
【００３８】
矢印２２０Ｆは、排気装置２２０（２２０１〜２２０２）への空気の流入を示す。一方、矢印２００Ｂは、給気装置２００（２００１〜２００２）からの空気の流出を示す。
【００３９】
矢印２１０Ｆは、空調機２１０への空気の流入を示す。一方、矢印２１０Ｂは、空調機２１０からの空気の流出を示す。
【００４０】
図３では、空気の流入点と流出点を節点として、流入点から流出点への接続を連結要素として表している。なお、図３において、実線の矢印は熱エネルギーの流れを表している。
【００４１】
給気装置２００（２００１〜２００２）は所定温度の空気（外気）を部屋４００へ給気し、排気装置２２０（２２０１〜２２０２）は、部屋４００の空気を排気する。
【００４２】
空調機２１０は、設定された一定の温度の空気を吐出する要素として、その冷凍能力に応じて吸込口２１０Ｆから吸入した空気の温度を下げ、吐出口２１０Ｂから吐出する。
【００４３】
ここで、人１００１〜１００６、喫煙領域４００Ｓ１〜４００Ｓ２、給気装置２００及び排気装置２２０の組合せ、空調機２１０をこの順にｉ番目の要素と呼ぶ。ここで、給気装置２００及び排気装置２２０の組合せは、１つの要素とする。図３の例では、１番目の要素から１０番目の要素が存在することになる。
【００４４】
なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、給気装置２００及び排気装置２２０の組合せを１つの要素にまとめているが、分割してもよい。また、給気装置２００１〜２００２、排気装置２２０１〜２２０２ごとに分割してもよい。
【００４５】
ｊ番目の要素の流出点からｉ番目の要素の流入点へ向かう連結要素をＬ（ｉ，ｊ）で表す。例えば、図３では、人１００５の周囲における流出点１００Ｂ５から人１００４の周囲における流入点１００Ｆ４へ向かう連結要素は、Ｌ（４，５）で表される。図３では、連結要素Ｌ（ｉ，ｊ）は、１０×１０＝１００個ある。
【００４６】
連結要素Ｌ（ｉ，ｊ）の持つ特性は、空気の流量と温度感度で決定される。ここで、ｊ番目の要素の流出点からｉ番目の要素の流入点へ流れる空気の流量をｑ（ｉ，ｊ）と表す。
【００４７】
また、ｊ番目の要素の流出点における空気の温度がΔＴout（ｊ）だけ変化したときに、i番目の要素の流入点における空気の温度がΔＴｉｎ（i）だけ変化すると仮定する。この場合、連結要素Ｌ（ｉ，ｊ）の温度感度ａ（i，ｊ）は、次の式（１）で定義される。
【００４８】
【数１】
2015087031.tif 000003
【００４９】
つまり、温度感度ａ（i，ｊ）は、ｊ番目の要素の流出点における空気の温度が単位温度（例えば、１℃）上昇した場合における、i番目の要素の流入点における空気の温度の増分（差分）を示す。また、式（１）から次の式（２）が導かれる。
【００５０】
【数２】
2015087031.tif 000004
【００５１】
式（２）により、温度感度ａ（i，ｊ）と、ｊ番目の要素の流出点における空気の温度Ｔout（ｊ）から、ｉ番目の要素の流入点における空気の温度Ｔｉｎ（ｉ）が求められる。
【００５２】
一方、i番目の要素を通過する空気の流量（風量）Ｑ（ｉ）は次の式（３）で定義される。
【００５３】
【数３】
2015087031.tif 000005
【００５４】
ところで、部屋４００では、給気装置２００、空調機２１０、排気装置２２０により空気の強制対流が生じる。この場合、熱量のバランスを考慮すると、次の式（４）が成立する。
【００５５】
【数４】
2015087031.tif 000006
【００５６】
式（２）、（４）から次の式が導かれる。
【００５７】
【数５】
2015087031.tif 000007
【００５８】
式（５）は、インデックスｊについての恒等式となることから、次の式（６）が成立する。
【００５９】
【数６】
2015087031.tif 000008
【００６０】
式（６）から次の式（７）が導かれる。
【００６１】
【数７】
2015087031.tif 000009
【００６２】
温度感度ａ（ｉ，ｊ）は、i番目の要素を通過する空気の流量Ｑ（ｉ）に対する、ｊ番目の要素の流出点からｉ番目の要素の流入点へ流れる空気の流量ｑ（ｉ，ｊ）の割合を示す。つまり、温度感度ａ（ｉ，ｊ）は、流量配分比を表す。
【００６３】
各要素間の流量ｑ（ｉ，ｊ）を直接計測する方法はない。しかし、温度感度ａ（ｉ，ｊ）は式（１）から算出できるので、式（６）により流量ｑ（ｉ，ｊ）を算出することができる。
【００６４】
次に、図４を用いて、本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置３００の動作を説明する。図４は、本発明の第１の実施形態である室内空気環境管理装置３００の動作を説明するためのフローチャートである。なお、本実施形態では、温度感度ａ（ｉ，ｊ）はＤＢ３１０ｂに記憶されているものとする。温度感度ａ（ｉ，ｊ）の更新については、図５を用いて後述する。
【００６５】
ＣＰＵ３０４は、ＤＢ３１０ｂから温度感度ａ（ｉ，ｊ）を読み出す（ステップＳ１０）。
【００６６】
ＣＰＵ３０４は、温度感度ａ（ｉ，ｊ）に基づく流量分配比からｉ番目の要素の周囲におけるタバコの煙の濃度φ（ｉ）を計算する（ステップＳ１５）。前述したように、式（７）から温度感度ａ（ｉ，ｊ）は流量分配比を表す。したがって、喫煙領域４００Ｓおけるタバコの煙の濃度を初期条件として、ＣＰＵ３０４は、流量分配比からφ（ｉ）を計算することができる。
【００６７】
すなわち、ＣＰＵ３０４は、予め入力された喫煙領域４００Ｓに設置された温度センサの周囲の煙の濃度と、温度感度ａ（ｉ，ｊ）に基づく第ｉの温度センサの周囲における流量分配比とから第ｉの温度センサの周囲のタバコの煙の濃度φ（ｉ）を計算する。
【００６８】
ＣＰＵ３０４は、非喫煙領域４００ＮＳにおける濃度φ（ｉ）のうちから最大値φmaxを特定する（ステップＳ２０）。すなわち、ＣＰＵ３０４は、非喫煙領域４００ＮＳに設置された第ｉの温度センサの周囲における濃度φ（ｉ）の最大値φmaxを特定する。なお、温度センサが非喫煙領域に設置されているか否かは、例えば、ＤＢ３１０ｂに記憶しておく。
【００６９】
ＣＰＵ３０４は、濃度φ（ｉ）の最大値φmaxに応じて、給気装置２００及び排気装置２２０を制御し（ステップＳ２５）、処理を終了する。詳細には、例えば、ＣＰＵ３０４は、最大値φmaxが大きくなるにつれて給気量が大きくなるように給気装置２００を制御し、最大値φmaxが大きくなるにつれて排気量が大きくなるように排気装置２２０を制御する。
【００７０】
なお、ＣＰＵ３０４は、濃度φ（１）〜φ（Ｎ）、最大値φmaxを表示部３０１に表示させてもよい。ＣＰＵ３０４は、ステップＳ１５〜２５を実行することにより、それぞれ、濃度計算部、濃度最大値特定部、装置制御部として機能する。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、喫煙領域から非喫煙領域に漏れたタバコの煙の拡散を低コストで解析できる。
【００７２】
（変形例）
次に、図５を用いて、本発明の第１の実施形態の変形例である室内空気環境管理装置３００の動作を説明する。図５は、本発明の第１の実施形態の変形例である室内空気環境管理装置３００の動作を説明するためのフローチャートである。本変形例では、ＤＢ３１０ｂは、温度センサによって測定された温度と温度が測定されたタイミングとを対応付けて記憶している。つまり、ＤＢ３１０ｂは、温度センサによって測定された温度の時系列を記憶している。
【００７３】
ＣＰＵ３０４は、ＤＢ３１０ｂに記憶された温度センサの測定温度に基づいて、所定の期間（例えば、単位時間）におけるｊ番目の要素の流出点における空気の温度の変化量ΔＴout（ｊ）を計算する（ステップＳ３０）。
【００７４】
ＣＰＵ３０４は、ＤＢ３１０ｂに記憶された温度センサの測定温度に基づいて、所定の期間におけるｉ番目の要素の流入点における空気の温度の変化量ΔＴｉｎ（ｉ）を計算する（ステップＳ３５）。
【００７５】
ＣＰＵ３０４は、ステップＳ３５で計算されたΔＴｉｎ（ｉ）をステップＳ３０で計算されたΔＴout（ｊ）で除することにより、温度感度ａ（ｉ，ｊ）を計算する（ステップＳ４０）。
【００７６】
ＣＰＵ３０４は、ステップＳ４０で計算された前記温度感度ａ（ｉ，ｊ）で前記データベースを更新する（ステップＳ４５）。
【００７７】
なお、ＣＰＵ３０４は、ステップＳ３０〜Ｓ４５を実行することにより、それぞれ、流出空気温度変化計算部、流入空気温度変化計算部、温度感度計算部、温度感度更新部として機能する。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態によれば、更新された温度感度ａ（ｉ，ｊ）を用いて、喫煙領域から非喫煙領域に漏れたタバコの煙の拡散を低コストで解析できる。
【００７９】
（第２の実施形態）
次に、図６を用いて、本発明の第２の実施形態である室内空気環境管理装置３００の動作を説明する。図６は、本発明の第２の実施形態である室内空気環境管理装置３００の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図６において、図４と同一符号は同一処理を示す。
【００８０】
ＣＰＵ３０４は、前述したステップＳ１０〜Ｓ２０の処理を実行する（ステップＳ５０）。
【００８１】
ＣＰＵ３０４は、複数の給気装置２００及び排気装置２２０の出力の組合せのうち、最大値φmaxが最小になる組合せを特定する（ステップＳ５５）。ここで、給気装置２００及び排気装置２２０は、強、中、弱のように、段階的に出力を変更できるものとする。
【００８２】
ＣＰＵ３０４は、ステップＳ５５で特定された出力の組合せに基づいて、給気装置２００及び排気装置２２０を制御する（ステップＳ６０）。
【００８３】
なお、ＣＰＵ３０４は、ステップＳ５５で特定された出力の組合せを表示部３０１に表示させてもよい。ＣＰＵ３０４は、ステップＳ５５〜６０を実行することにより、それぞれ、組合せ特定部、装置制御部として機能する。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、喫煙領域から非喫煙領域に漏れたタバコの煙の拡散を低コストで解析できる。また、サーマルネットワークモデルにより多数のケースを解析することができる。サーマルネットワークモデルは解析が容易であるため、換気装置（給気装置、排気装置）の効果的な運転（電力最小及び分煙効果最大）や換気装置の配置（換気装置の台数の削減）について、最適状態を抽出することができる。
【００８５】
（第３の実施形態）
次に、図７を用いて、本発明の第３の実施形態である室内空気環境管理装置３００の動作を説明する。図７は、本発明の第３の実施形態である室内空気環境管理装置３００の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図７において、図６と同一符号は同一処理を示す。
【００８６】
ＣＰＵ３０４は、前述したステップＳ５０〜Ｓ５５の処理を実行する（ステップＳ７０）。
【００８７】
ＣＰＵ３０４は、ステップＳ５５で特定された出力の組合せのうち、すべての給気装置２００及び排気装置２２０の消費電力の合計が最小になる組合せを特定する（ステップＳ７５）。なお、前述したように、給気装置２００及び排気装置２２０は、強、中、弱のように、段階的に出力を変更でき、指定した出力に対応する消費電力はＤＢ３１０ｂに予め記憶されているものとする。
【００８８】
ＣＰＵ３０４は、ステップＳ７５で特定された出力の組合せに基づいて、給気装置２００及び排気装置２２０を制御する（ステップＳ８０）。
【００８９】
なお、ＣＰＵ３０４は、ステップＳ７５で特定された出力の組合せを表示部３０１に表示させてもよい。ＣＰＵ３０４は、ステップＳ７５〜８０を実行することにより、それぞれ、組合せ特定部、装置制御部として機能する。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態によれば、喫煙領域から非喫煙領域に漏れたタバコの煙の拡散を低コストで解析できる。また、サーマルネットワークモデルにより多数のケースを解析することができる。サーマルネットワークモデルは解析が容易であるため、換気装置（給気装置、排気装置）の効果的な運転（電力最小及び分煙効果最大）や換気装置の配置（換気装置の台数の削減）について、最適状態を抽出することができる。
【００９１】
（第４の実施形態）
次に、図８〜図９を用いて、本発明の第４の実施形態である室内空気環境管理装置３００の動作を説明する。
【００９２】
最初に、図８を用いて、室内空気環境管理装置３００を適用する部屋４００のレイアウトを説明する。図８は、本発明の第４の実施形態である室内空気環境管理装置３００を適用する部屋４００のレイアウトを説明するための図である。なお、図８において、図１と同一符号は同一要素を示す。
【００９３】
本実施形態では、人１００が存在できるところに全て節点をおいてモデル（サーマルネットワークＴＮＷ）を作成する。図８の例では、部屋４００は３行×５列のブロックＢ（Ｂ（１，１）〜Ｂ（３，５））に区切られ、各ブロックＢの節点に人１００が配置されている。
【００９４】
ここで、喫煙所（喫煙領域４００Ｓ）とするブロックＢでは、そのブロックＢに存在する人１００に対応する節点を煙の発生源とする。図８の例では、ブロックＢ（１，１）に存在する人１００に対応する節点を煙の発生源としている。
【００９５】
また、予め給気装置２００及び排気装置２２０を設置できるところに全て節点をおいてモデルを作成する。図８の例では、ブロックＢ（１，１）の節点に排気装置２２０が設置され、Ｂ（３，５）の節点に給気装置２００が配置されている。さらに、キーボード３０２などを用いて給気装置２００及び排気装置２２０の風量が入力される。
【００９６】
このようにして、設置しようとする台数だけ、給気装置２００及び排気装置２２０を設置する節点（候補）が選択され、風量が入力される。なお、選択されなかった節点は風量０として運転されない。
【００９７】
図８の例では、ブロックＢ（１，１）とブロックＢ（１，２）の間にパーティション４０１が設置されている。この場合、ブロックＢ（１，１）の節点をＮ番目の節点、ブロックＢ（１，２）の節点をＭ番目の節点としたときの温度感度ａ（Ｎ，Ｍ）を０又は小さな所定値δ（≒０）に設定すればよい。
【００９８】
次に、図９を用いて、室内空気環境管理装置３００の動作を説明する。図９は、本発明の第４の実施形態である室内空気環境管理装置３００の動作を説明するためのフローチャートである。
【００９９】
ＣＰＵ３０４は、マウス３０３、キーボード３０２などの入力装置から入力された初期条件を主記憶装置３０５、補助記憶装置３１０などの記憶装置に記憶する（ステップＳ９０）。詳細には、ＣＰＵ３０４は、入力装置から入力された給気装置２００及び排気装置２２０の節点の取りうる位置、風量を記憶装置に記憶する。また、ＣＰＵ３０４は、入力装置から入力された、煙の発生源となる人１００の節点の位置、その節点における煙の濃度を記憶装置に記憶する。
【０１００】
ＣＰＵ３０４は、ブロックＢ（ｉ，ｊ）のうち、２つのブロックの節点にそれぞれ給気装置２００、排気装置２２０が配置されたと仮定して、入力された初期条件の下、サーマルネットワークによる解析を行う。サーマルネットワークによる解析の詳細は、第１〜第３実施形態と同様である（ステップＳ９５）。
【０１０１】
ＣＰＵ３０４は、給気装置２００、排気装置２２０の配置の組合せの全てについて解析が終了したか否かを判別する（ステップＳ１００）。
【０１０２】
ＣＰＵ３０４は、解析が終了したと判別した場合（ステップＳ１００；ＹＥＳ）、煙の発生源となる節点が配置されたブロック（喫煙所）における所定時間経過後の濃度を計算する（ステップＳ１０５）。図８の例では、ＣＰＵ３０４は、ブロックＢ（１，１）の節点の濃度φ（Ｎ）を計算する。
【０１０３】
ＣＰＵ３０４は、濃度φ（Ｎ）が最小となる給気装置２００、排気装置２２０の配置の組合せを特定する（ステップＳ１１０）。
【０１０４】
なお、ＣＰＵ３０４は、濃度φ（Ｎ）が所定の閾値φmax（Ｎ）以下となる組合せを特定してもよい。また、ＣＰＵ３０４は、特定した組合せを表示部３０１に表示させてもよい。ＣＰＵ３０４は、Ｓ１０５、Ｓ１１０を実行することにより、それぞれ、濃度計算部、組合せ特定部として機能する。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態によれば、喫煙個所の配置、換気装置（給気装置、排気装置）の配置、パーティションの配置をモデル上に再現でき、与えられた条件(喫煙個所・換気装置の数とパーティションの設置可否)の考えうる組み合わせをモデル上で計算して目的とする条件を満足する組合せを選び出すことでレイアウト変更のガイダンスを行うことができる。
【０１０６】
本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。さらに計算する対象はタバコの煙でなくても空気の流れに乗って移動拡散する物質であって空気中に存在する濃度を定義できるもの、例えば煤煙などの微粒子や空気を構成する混合気体成分の二酸化炭素など、を対象として濃度の予測と拡散の制御に本発明は適用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１００…人
２００…給気装置
２１０…空調機
２２０…排気装置
３００…室内空気環境管理装置
３０１…表示装置（ＬＣＤ）
３０２…キーボード
３０３…マウス
３０４…ＣＰＵ（制御部）
３０５…主記憶装置（ＲＡＭ）
３０６…ネットワークＩ／Ｆ
３０７…グラフィックＩ／Ｆ
３０８…入出力Ｉ／Ｆ
３０９…補助記憶装置Ｉ／Ｆ
３１０…補助記憶装置（ＨＤＤ）
３１０ａ…プログラム
３１０ｂ…データベース
３１１…バス
４００…部屋
４０１…パーティション
５００…室内空気環境管理システム
ＡＰ…無線アクセスポイント
ＮＷ…通信ネットワーク
ＴＮＷ…サーマルネットワーク
【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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【図８】
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【図９】
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