(57)【要約】【課題】悪臭の飛来時には確実に臭気対策が行われる悪臭除去機能を備えた外気処理装置を提供することにある。【解決手段】外気導入部と、この外気導入部に第一ダクトを介して連絡する脱臭部と、この脱臭部にブースタ送風機を備えた第二ダクトを介して連絡する主外気処理部と、第一ダクトに切替ダンパを設けるとともにこの切替ダンパを介して外気導入部と主処理部とを結ぶバイパス路とを備え、近隣に悪臭発生源を有する工場に設置される外気処理装置と、工場の屋上に設置される風向・風速計と、風向・風速計の最新の短期時系列データに基づいて、悪臭発生源からの悪臭の飛来を予測し、予測結果が悪臭の飛来なしの場合には、切替ダンパを操作してバイパス路を開放する指令を出し、予測結果が悪臭の飛来ありの場合には、切替ダンパを操作してバイパス路を閉鎖し、ブースタ送風機を駆動する指令を出す制御装置とを備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気導入部と、この外気導入部に第一ダクトを介して連絡する脱臭部と、この脱臭部にブースタ送風機を備えた第二ダクトを介して連絡する主外気処理部と、前記第一ダクトに切替ダンパを設けるとともにこの切替ダンパを介して前記外気導入部と前記主処理部とを結ぶバイパス路とを備え、近隣に悪臭発生源を有する工場に設置される外気処理装置と、
前記工場の屋上に設置される風向・風速計と、
前記風向・風速計の最新の短期時系列データに基づいて、前記悪臭発生源からの悪臭の飛来を予測し、予測結果が悪臭の飛来なしの場合には、前記切替ダンパを操作して前記バイパス路を開放する指令を出し、予測結果が悪臭の飛来ありの場合には、前記切替ダンパを操作して前記バイパス路を閉鎖し、前記ブースタ送風機を駆動する指令を出す制御装置と
を備えたことを特徴とする悪臭除去機能を備えた外気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近隣に悪臭発生源を有する工場に設置される悪臭除去機能を備えた外気処理装置に関する。
食品関連工場においては、衛生関連の環境管理が重要なことは当然であるが、商品イメージから臭気への対策も重要なポイントとなっている。
本発明は、養鶏場等の悪臭発散施設からの臭気が問題となる立地点における食品関連工場の悪臭対策を合理化しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、養鶏場等の悪臭発散施設からの臭気が問題となる立地点における食品関連工場が行っている悪臭対策としては、活性炭等の悪臭発散物質吸着剤のフィルタ層を通して無臭化した大量の大気を工場内に取り入れ、工場内を加圧し、悪臭空気の直接進入を防ぐ方法がある。
悪臭の拡散範囲は、風下側に限られているので、臭気の飛来する時間帯は限られているが、従来は連続運転が基本となっているため、電気代等のランニングコストやフィルタ剤の劣化による更新費の負担が大きかった。
【０００３】
そこで、風向を観測しながら、測定データから求められた濃度・風向相関関係に基づきフィルタヘの取り入れ口ダンパを制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２０００−２０５６３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、悪臭のように低濃度が問題となる場合は、濃度測定に多額の費用が必要で、精確な濃度・風向相関関係を求めることは困難である。
本発明は、斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、悪臭の飛来時には確実に臭気対策が行われる悪臭除去機能を備えた外気処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、外気導入部と、この外気導入部に第一ダクトを介して連絡する脱臭部と、この脱臭部にブースタ送風機を備えた第二ダクトを介して連絡する主外気処理部と、前記第一ダクトに切替ダンパを設けるとともにこの切替ダンパを介して前記外気導入部と前記主処理部とを結ぶバイパス路とを備え、近隣に悪臭発生源を有する工場に設置される外気処理装置と、前記工場の屋上に設置される風向・風速計と、前記風向・風速計の最新の短期時系列データに基づいて、前記悪臭発生源からの悪臭の飛来を予測し、予測結果が悪臭の飛来なしの場合には、前記切替ダンパを操作して前記バイパス路を開放する指令を出し、予測結果が悪臭の飛来ありの場合には、前記切替ダンパを操作して前記バイパス路を閉鎖し、前記ブースタ送風機を駆動する指令を出す制御装置とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明は、臭気が飛来した時のみフィルタ層を備えた脱臭部を通すことを要点としている。従来、この方法がなかなか採用されなかったのは、臭いのリアルタイムセンシングが困難であったことによる。
しかしながら、周辺地形が単純で高い建物が無い場合、風向・風速の局地分布は安定しているので、悪臭発生源と工場の位置関係および工場の立地点での風向・風速の連続的観測により悪臭の拡散してこないケースを確実に予測できる。
【０００７】
以上のことから、外気処理装置の無駄な運転の大幅節減が可能となり、資源、エネルギーの節約に貢献することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る悪臭除去機能を備えた外気処理装置の概略構成を示す。
工場１の南南東約３００ｍ離れたところに大規模養鶏施設Ａと、西方約４００ｍ離れたところに大規模養鶏施設Ｂがある。それぞれの養鶏施設Ａ，Ｂは、悪臭対策型の密閉タイプで内部の空気は単一の排気口から排出されている。
【０００９】
工場１には、工場建屋内に空調空気を供給するための外気処理装置１０が設けてある。
外気処理装置１０は、プレフィルタを備えた外気導入部１１と、この外気導入部１１に第一ダクト１３を介して連絡するケミカルフィルタを備えた脱臭部１２と、この脱臭部１２にブースタ送風機１６を備えた第二ダクト１５を介して連絡する主外気処理部１４と、第一ダクト１３に設けた切替ダンパ１８を介して外気導入部１１と主外気処理部１４とを結ぶバイパス路１７と、主外気処理部１４で処理された空調空気を工場建屋内に送る第三ダクト１９とを備えている。
【００１０】
ここで、主外気処理部１４では、定法に従って外気をろ過し、加湿、除湿、加温して送風する装置が設けられている。
工場１の屋上の建物の影響を受けないところに、風向・風速計２０が設けてある。
工場１には、悪臭発生源である養鶏施設Ａ，Ｂからの悪臭の飛来を予測する制御装置３０が設けてある。
【００１１】
制御装置３０は、風向・風速計２０の最新の短期時系列データに基づいて、悪臭発生源である養鶏施設Ａ，Ｂからの悪臭の飛来を予測し、予測結果が悪臭の飛来なしの場合には、切替ダンパ１８を操作してバイパス路１７を開放する指令を出し、予測結果が悪臭の飛来ありの場合には、切替ダンパ１８を操作してバイパス路１７を閉鎖し、ブースタ送風機１６を駆動する指令を出すように構成されている。
【００１２】
図３は、本実施形態における年間の風向分布を示す。図３から明らかなように、北風が卓越しており悪臭の飛来しない時間帯が多いといえる。
南風、西風の時も悪臭発生源まで距離があることから、余裕をもって悪臭の飛来を予測できる。悪臭の伝播濃度が最も高くなる風速１〜２ｍ／ｓの場合、到達時間は２〜５分である。
【００１３】
次に、斯くして構成された本実施形態の作用を説明する。
図４に示すように、工場屋上の建物の影響を受けないところに設置された風向・風速計２０により、風向・風速の最新の短期（１０分程度）時系列データを常に更新しながらメモリーしておく。このデータを、制御装置３０において、予めプログラムしておいた論理で判定し、悪臭の飛来の有無を判断する（ステップＳ１〜Ｓ３）。
【００１４】
広範囲に拡散する悪臭の原因物質は気体状態にあるので、悪臭の伝播状況は二酸化窒素や二酸化硫黄などの大気汚染物質の伝播と同じように推定できる。大気汚染物質の伝播は、高濃度の所から低濃度の所へ広がる狭義の拡散と風に乗って広がる移流とによって定まり、数値計算によって推定が可能である。
脱臭部１２が稼働中か否かを判断し（ステップＳ４）、稼働中である場合に、数値計算の結果、悪臭の伝播の可能性の有無を判断する（ステップＳ５）。
【００１５】
ここで、悪臭の伝播の可能性がない場合には、切替ダンパ１８を操作し、バイパス路１７を開放して、脱臭部１２の駆動を停止し（ステップＳ６）、脱臭部１２を介さずに直接大気を取り入れ、ステップＳ１に戻る。
逆に、悪臭の伝播の可能性がある場合には、切替ダンパ１８を操作し、バイパス路１７を閉鎖し、脱臭部１２を通し、ステップＳ１に戻る。
【００１６】
脱臭部１２が稼働中か否かを判断し（ステップＳ４）、稼働中でない場合に、数値計算の結果、悪臭の伝播の可能性の有無を判断する（ステップＳ７）。
ここで、悪臭の伝播の可能性がある場合には、切替ダンパ１８を操作し、バイパス路１７を閉鎖し、脱臭部１２を通し（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。
悪臭の伝播の可能性がない場合には、ステップＳ１に戻る。
【００１７】
脱臭部１２を通す場合、圧力損失があるので、切替ダンパ１８の切り替えとともにブースタ送風機１６も同時に稼動させるようにする。
本発明では悪臭到達の可能性の判断さえできればよいので、悪臭到達範囲の計算は全方位に渡って精確である必要は無く、外気取り入れ口５に向かっての濃度分布の略算のみで充分である。
【００１８】
また、風向、風速は強風が急に無風状態になるようなことはほとんどなく、時系列的に確率構造を有しており、２〜３分後といった近未来の風向・風速は過去のデータからかなりの程度予測可能である。
これらのことから、悪臭の到達状況が時間的要素も入れて推定できるので、刻々変化する風向によってばたばたシステムを制御するようなことは避けられ、安定的な運用が可能となる。
【００１９】
ここで、「悪臭到達範囲の計算」および「悪臭到達範囲の予測」手順の具体例について説明する。
精密なリアルタイムシミュレーションは困難であり、目的は悪臭到達の可能性のチェックだけであることから、簡易な近似計算とする。
工場１の周辺は地形的に平坦であり、時間的には変化するものの空間的には一様な風が吹いているものとする（工場屋上での観測で周辺地域の風環境が代表される）。
【００２０】
一定時間（１０秒程度）毎の風速、風向の平均値を求め、この時間内は定常とし、時間ステップ毎に悪臭物質の存在可能域を計算して行く。
存在可能域の計算は工場の吸入口に近い部分を網羅するようにし、遠い部分は問題にしない。
悪臭発生源は点煙源（面的広がりを持つ時は、近似的に複数の点煙源を配置する）とする。
【００２１】
次に、図５により計算の手順計算について説明する。
ステップは一定時間としＴ秒とする。
（１）煙源（養鶏施設ＡまたはＢ）から連続的に悪臭が発生している時、Ｔ秒後の悪臭物質の標準存在域を実験、理論計算によって風速毎に求めておく（風向に対しては標準存在域を回転すればよい）。
【００２２】
（２）計算開始からＴ秒間、風速・風向を観測し、その平均値から（１）で求めた標準存在域を点煙源（養鶏施設ＡまたはＢ）に貼り付け、悪臭到達範囲とする。
（３）次のステップは前回の悪臭到達範囲の先端部分を複数個の点煙源で近似しそれぞれの点煙源に（２）と同様にして求めた風向・風速に対応した標準存在域を貼り付ける。元の発生源からは連続的に悪臭が発生しているので、ここにも新たに標準存在域を貼り付ける。
【００２３】
（４）前回のステップで計算開始からＴ秒間に発生した悪臭の到達範囲とＴ秒から２Ｔ秒間に発生した悪臭の到達範囲が求まったことになり、さらに同様な手順によって２Ｔ秒間から３Ｔ秒間に発生した悪臭の到達範囲も求まる。
（５）同様な手順で計算開始から現在までの悪臭到達範囲が計算されることになる。
【００２４】
（６）現在の悪臭到達範囲で次のステップで外気取り入れ口５近傍に到達可能となる風速・風向を求める。
（７）現在までの風向・風速時系列、および過去の観測データに基づく確率分布から次のステップで（６）で求めたような風が吹く確率を計算する。
（８）順次このステップを繰り返していくと、限りなく悪臭到達範囲のステップ群が増加するので、外気取り入れ口５から遠く飛び去った古いステップ群は消去していく。
【００２５】
以上の手順により、図５におけるθ方向の風が吹く確率を求め、脱臭部１２の稼働の判断基準とする。
以上のように、本実施形態によれば、リアルタイム風向・風速測定データにもとづいた判定ロジックにより臭気の飛来が予測できるような立地条件においては、脱臭処理の実施を選択することにより、外気処理装置の運用を大幅に合理化することが可能となった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、悪臭の飛来時には脱臭部を確実に機能させ、悪臭の飛来がない場合には脱臭部を使用しない外気処理が可能となり、脱臭部に用いるフィルタの長寿命化が可能となる。
また、脱臭部稼働を大幅に制限できるので、フィルタ部の圧力損失に伴う動力費の大幅な削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る悪臭除去機能を備えた外気処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に用いる悪臭除去機能を備えた外気処理装置の概略構成を示す図である。
【図３】図１に示す工場周辺の風向分布図である。
【図４】図１の悪臭除去機能を備えた外気処理装置の操作フロー図である。
【図５】図１の悪臭除去機能を備えた外気処理装置の計算手順を示す図である。
【符号の説明】
１  工場
５  外気取り入れ口
Ａ，Ｂ  大規模養鶏施設
１０  外気処理装置
１１  外気導入部
１２  脱臭部
１３  第一ダクト
１４  主外気処理部
１５  第二ダクト
１６  ブースタ送風機
１７  バイパス路
１８  切替ダンパ
２０  風向・風速計
３０  制御装置
【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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